CN114830366A - 有机电场发光元件 - Google Patents
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Abstract
提供一种发光效率高、寿命长的蓝色发光有机EL元件。一种有机电场发光元件，其为在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：至少一个发光层包含激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差(ΔEST)为0.20eV以下的有机发光材料作为发光性掺杂剂，且含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体与选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电场发光元件(称为有机EL元件)。
背景技术
通过对有机EL(电致发光，electroluminescence)元件施加电压，而分别自阳极将空穴注入至发光层，自阴极将电子注入至发光层。而且，在发光层中，所注入的空穴与电子再结合而生成激子。此时，根据电子自旋(electron spin)的统计法则，以1：3的比例生成单重态激子及三重态激子。关于使用由单重态激子产生的发光的荧光发光型有机EL元件，认为内部量子效率的极限为25％。另一方面，已知使用由三重态激子产生的发光的磷光发光型有机EL元件在自单重态激子有效率地进行系间跨越(intersystem crossing)的情况下，内部量子效率提高至100％。
但是，关于蓝色的磷光发光型有机EL元件，长寿命化成为技术性课题。
进而，最近正在开发利用延迟荧光的高效率的有机EL元件。例如在专利文献1中公开有一种有机EL元件，其利用了作为延迟荧光的机制之一的三重态-三重态融合(Triplet-Triplet Fusion，TTF)机制。TTF机制利用通过两个三重态激子的碰撞而生成单重态激子的现象，认为理论上将内部量子效率提高至40％。但是，与磷光发光型有机EL元件相比较，效率低，因此要求进一步的效率的改良。
另一方面，在专利文献2中公开有一种有机EL元件，其利用了热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)机制。TADF机制是利用如下现象的机制：在单重态能级与三重态能级的能量差小的材料中，产生自三重态激子向单重态激子的逆系间跨越；认为理论上将内部量子效率提高至100％。但是，与磷光发光型元件同样地要求寿命特性的进一步的改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2010/134350号
专利文献2：WO2011/070963号
专利文献3：WO2015/102118号
专利文献4：WO2018/212169号
在专利文献3及专利文献4中，公开有一种有机EL元件，其将包含下述化合物所代表的多环芳香族化合物的TADF材料用作发光性掺杂剂。
[化1]
发明内容
为了将有机EL元件应用于平板显示器(flat panel display)等显示元件或光源中，需要在改善元件的发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。本发明的目的在于提供一种驱动电压低并且效率高且具有高的驱动稳定性的在实用上有用的有机EL元件。
本发明为一种有机EL元件，其为在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：至少一个发光层包含激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差(ΔEST)为0.20eV以下的有机发光材料作为发光性掺杂剂，且含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体与选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体。
[化2]
此处，X1表示O、S或N-Ar1。Ar1独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。R1独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。a及d表示0～4的整数，b及c表示0～3的整数。
[化3]
此处，X2独立地表示N或C-H，至少两个X2表示N。Ar2表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。R2独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。e、f、g、h表示0～4的整数。
作为有机发光材料的优选的形态，有下述通式(3)或通式(4)所表示的含硼的多环芳香族化合物，更优选为下述通式(4)。
[化4]
此处，X3表示N-Ar3、O、或S，至少一个X3表示N-Ar3。Ar3独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。R3独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。i与j表示0～4的整数，k表示0～3的整数。
[化5]
此处，X4表示N-Ar4、O、或S，至少一个X4表示N-Ar4。Ar4独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。R4独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。m与n表示0～4的整数，o与p表示0～3的整数，q表示0～2的整数。
优选为通式(4)中的X4为N-Ar4。
优选为通式(1)中的X1为N-Ar1。
作为通式(1)所表示的化合物的优选的形态，有通式(5)所表示的化合物。
[化6]
此处，Ar1与通式(1)中的Ar1为相同含义。
更优选为有机发光材料的ΔEST为0.10eV以下。
优选为相对于发光性掺杂剂0.1wt％～10wt％，以99.1wt％～90wt％含有主体，在主体中，以10wt％～90wt％含有第一主体、以90wt％～10wt％含有第二主体。
本发明的有机EL元件通过在发光层中含有特定的发光性掺杂剂与多种特定的主体材料，可成为驱动电压低、发光效率高且寿命长的有机EL元件。
附图说明
图1是表示有机EL元件的一例的示意剖面图。
具体实施方式
本发明的有机EL元件在相向的阳极与阴极之间具有一个以上的发光层，并且至少一个发光层包含激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差(ΔEST)为0.20eV以下的有机发光材料作为发光性掺杂剂，且含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体与选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体。
本发明的有机EL元件中用作发光性掺杂剂的有机发光材料的ΔEST为0.20eV以下。优选为0.15eV以下，更优选为0.10eV。
ΔEST表示激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差。此处，S1及T1是如以下那样测定。
在石英基板上，利用真空蒸镀法在真空度10-4Pa以下的条件下蒸镀试样化合物，以100nm的厚度形成蒸镀膜。关于S1，对所述蒸镀膜的发光光谱进行测定，对所述发光光谱的短波长侧的起点引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入以下所示的式(i)中来算出S1。
S1[eV]＝1239.85/λedge (i)
关于T1，对所述蒸镀膜的磷光光谱进行测定，对所述磷光光谱的短波长侧的起点引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入式(ii)中来算出T1。
T1[eV]＝1239.85/λedge (ii)
对本发明中用作第一主体的所述通式(1)所表示的化合物进行说明。
X1表示O、S或N-Ar1。优选为表示O或N-Ar1，更优选为表示N-Ar1。
作为通式(1)的更优选的形态，可列举通式(5)。在通式(1)与式(5)中，共通的记号具有相同的含义。
Ar1独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。优选为经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者这些的2个～4个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。更优选为苯基、联苯基、三联苯基。
作为未经取代的Ar1的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊(acenaphthene)、苊(acenaphthylene)、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或这些的2～8连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。优选为可列举自苯、萘、二氢苊、苊、薁、或者这些的2～4连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。更优选为可列举自苯、或者这些的2～3连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
R1独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。优选为碳数1～8的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～15的芳香族杂环基。更优选为经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基。
a及d表示0～4的整数，b及c表示0～3的整数。
作为R1为碳数1～10的脂肪族烃基时的具体例，可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基。优选为可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基。
作为R1为未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基时的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举：自苯、萘、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基或芳香族杂环基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。
优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
以下示出通式(1)所表示的化合物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
对本发明中用作第二主体的所述通式(2)所表示的化合物进行说明。
X2独立地表示N或C-H，至少两个X2表示N。优选为三个X2表示N。
Ar2表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～8连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
优选为表示经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～6连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
更优选为表示经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～10的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～4连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
作为未经取代的Ar2的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～8连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～6连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮或者这些的2～4连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基、三苯基硅烷基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
R2独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、三苯基硅烷基。优选为经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～15的芳香族杂环基。更优选为碳数6～10的芳香族烃基。e、f、g、h表示0～4的整数。
作为R2表示碳数1～10的脂肪族烃基时的具体例，可列举：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基。
作为R2表示未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基时的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、或者咔唑中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举自苯、萘中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基或芳香族杂环基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
以下示出通式(2)所表示的化合物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
作为本发明的有机EL元件中所使用的有机发光材料的优选的形态，有下述通式(3)或通式(4)所表示的含硼的多环芳香族化合物，更优选为通式(4)所表示的含硼的多环芳香族化合物。
对通式(3)所表示的含硼的多环芳香族化合物进行说明。
X3表示O、S、或N-Ar3，至少一个X3表示N-Ar3。优选为表示O或N-Ar3，更优选为表示N-Ar3。
Ar3表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～8连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
优选为表示经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～6连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
更优选为表示经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～10的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～4连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
作为未经取代的Ar3的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～8连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～6连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮或者这些的2～4连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基、或芳香族杂环基或连结芳香族基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
R3独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。优选为碳数12～36的二芳基氨基、经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～15的芳香族杂环基。更优选为碳数12～24的二芳基氨基、经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基。i与j表示0～4的整数，k表示0～3的整数。
作为R3表示碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基时的具体例，可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基、(9-苯基咔唑基)苯基氨基、二苯并呋喃基苯基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基。优选为可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基。更优选为可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基。
作为R3表示未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基时的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举自苯、萘中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基或芳香族杂环基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、·BR＞W萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
以下示出通式(3)所表示的化合物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
对通式(4)所表示的含硼的多环芳香族化合物进行说明。
X4表示O、S、或N-Ar4，至少一个X4表示N-Ar4。优选为表示O或N-Ar3，更优选为表示N-Ar3。
Ar4表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～8连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
优选为表示经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～6连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
更优选为表示经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～10的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2～4连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
作为未经取代的Ar4的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～8连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑、或者这些的2～6连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举：自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮或者这些的2～4连结而构成的化合物中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。
优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
R4独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。
优选为碳数12～36的二芳基氨基、经取代或未经取代的碳数6～12的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～15的芳香族杂环基。
更优选为碳数12～24的二芳基氨基、经取代或未经取代的碳数6～10的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～12的芳香族杂环基。m与n表示0～4的整数，o与p表示0～3的整数，q表示0～2的整数。
作为R4表示碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基时的具体例，可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基。
优选为可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基。
更优选为可列举：二苯基氨基、二联苯基氨基、苯基联苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基。
作为R4表示未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基时的具体例，可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、蒽、1,2-苯并菲、芘、菲、三亚苯、芴、苯并[a]蒽、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
优选为可列举：自苯、萘、二氢苊、苊、薁、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、喹啉、异喹啉、喹噁啉、喹唑啉、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、嘌呤、吡喃酮、香豆素、异香豆素、色酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑中取出一个氢而生成的基。
更优选为可列举自苯、萘中取出一个氢而生成的基。
这些芳香族烃基或芳香族杂环基可分别具有取代基。具有取代基时的取代基为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基。再者，取代基的数量可为0～5、优选为0～2。芳香族烃基及芳香族杂环基具有取代基时的碳数的计算中不包含取代基的碳数。然而，优选为包含取代基的碳数在内的合计的碳数满足所述范围。
作为所述取代基的具体例，可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、二萘基氨基、二蒽基氨基、二菲基氨基、二芘基氨基等。
优选为可列举：氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、二苯基氨基、萘基苯基氨基、或二萘基氨基。
以下示出通式(4)所表示的化合物的具体例，但并不限定于这些例示化合物。
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
通过将选自所述通式(3)或通式(4)所表示的化合物中的材料用作发光性掺杂剂，将选自所述通式(1)所表示的化合物中的材料用作第一主体、而且将选自所述通式(2)所表示的化合物中的材料用作第二主体，由此可提供优异的有机EL元件。
接下来，参照附图对本发明的有机EL元件的结构进行说明，但本发明的有机EL元件的结构并不限定于此。
图1是表示本发明中所使用的通常的有机EL元件的结构例的剖面图，1表示基板，2表示阳极，3表示空穴注入层，4表示空穴传输层，5表示发光层，6表示电子传输层，7表示阴极。本发明的有机EL元件可与发光层邻接而具有激子阻挡层，另外也可在发光层与空穴注入层之间具有电子阻挡层。激子阻挡层可插入至发光层的阳极侧、阴极侧的任一侧，也可同时插入至两侧。在本发明的有机EL元件中，具有阳极、发光层以及阴极作为必需的层，但除了具有必需的层以外，也可具有空穴注入传输层、电子注入传输层，进而也可在发光层与电子注入传输层之间具有空穴阻挡层。再者，空穴注入传输层是指空穴注入层与空穴传输层的任一者或两者，电子注入传输层是指电子注入层与电子传输层的任一者或两者。
也可为与图1相反的结构，即在基板1上依序层叠阴极7、电子传输层6、发光层5、空穴传输层4、阳极2，在所述情况下，也可视需要对层进行追加、省略。
-基板-
本发明的有机EL元件优选为支撑于基板上。所述基板并无特别限制，只要为自之前便用于有机EL元件的基板即可，例如可使用包含玻璃、透明塑料、石英等的基板。
-阳极-
作为有机EL元件中的阳极材料，可优选地使用包含功函数(work function)大(4eV以上)的金属、合金、电传导性化合物或这些的混合物的材料。作为此种电极材料的具体例，可列举：Au等金属；CuI、氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、SnO2、ZnO等导电性透明材料。另外，也可使用IDIXO(In2O3-ZnO)等非晶质、且可制成透明导电膜的材料。阳极可利用蒸镀或溅射等方法，使这些电极材料形成薄膜，并利用光刻法形成所期望的形状的图案，或者在并不很需要图案精度的情况下(100μm以上左右)，也可在所述电极材料的蒸镀或溅射时，介隔所期望的形状的掩模来形成图案。或者在使用有机导电性化合物那样的能够涂布的物质的情况下，也可使用印刷方式、涂布方式等湿式成膜法。在自所述阳极取出发光的情况下，理想的是使透过率大于10％，另外，作为阳极的片电阻优选为数百Ω/Υ以下。膜厚也取决于材料，通常以10nm～1000nm、优选为10nm～200nm的范围来选择。
-阴极-
另一方面，作为阴极材料，可使用包含功函数小(4eV以下)的金属(称为电子注入性金属)、合金、电传导性化合物或这些的混合物的材料。作为此种电极材料的具体例，可列举：钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、铟、锂/铝混合物、稀土金属等。这些中，就电子注入性及对氧化等的耐久性的方面而言，适宜的是电子注入性金属与作为功函数的值比其大且稳定的金属的第二金属的混合物，例如镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、锂/铝混合物、铝等。阴极可通过如下方式而制作：利用蒸镀或溅射等方法使这些阴极材料形成薄膜。另外，作为阴极，片电阻优选为数百Ω/Υ以下，膜厚通常以10nm～5μm、优选为50nm～200nm的范围选择。再者，为了使所发出的光透过，若有机EL元件的阳极或阴极的任一者为透明或半透明，则发光亮度提高，从而合适。
另外，在阴极上以1nm～20nm的膜厚形成所述金属后，在其上形成在阳极的说明中所列举的导电性透明材料，由此可制作透明或半透明的阴极，通过应用所述方法，可制作阳极与阴极的两者具有透过性的元件。
-发光层-
发光层为在通过分别自阳极及阴极所注入的空穴及电子进行再结合而生成激子后，进行发光的层，且在发光层中包含发光性掺杂剂与主体。
关于发光性掺杂剂与主体，例如可相对于发光性掺杂剂0.1wt％～10wt％，以99.9wt％～90wt％使用主体。优选为发光性掺杂剂为1wt％～5wt％、主体为99wt％～95wt％，更优选为发光性掺杂剂为1wt％～3wt％，主体为99wt％～97wt％。
作为发光层中的主体，使用通式(1)所表示的第一主体与通式(2)所表示的第二主体。关于第一主体与第二主体，例如可以10wt％～90wt％使用第一主体、以90wt％～10wt％使用第二主体。优选为第一主体为30wt％～70wt％、第二主体为70wt％～30wt％，更优选为第一主体为40wt％～60wt％、第二主体为60wt％～40wt％。
进而，可并用一种或多种已知的主体，但其使用量相对于主体材料的合计可设为50wt％以下、优选为设为25wt％以下。
作为可使用的已知的主体，优选为具有空穴传输能力、电子传输能力且具有高的玻璃化转变温度的化合物，且具有比发光性掺杂剂的T1大的T1。
此种其他主体已由大量的专利文献等而为人所知，因此可自这些中选择。作为主体的具体例，并无特别限定，可列举：吲哚衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、二苯乙烯衍生物、三亚苯衍生物、碳硼烷衍生物、卟啉(porphyrin)衍生物、酞菁衍生物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或金属酞菁、苯并噁唑或苯并噻唑衍生物的金属络合物所代表的各种金属络合物；聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩衍生物、聚苯衍生物、聚苯亚乙烯衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。
在使用多种主体的情况下，可自不同的蒸镀源蒸镀各主体，也可在蒸镀前进行预混合而制成预混合物，由此自一个蒸镀源同时蒸镀多种主体。
作为预混合的方法，理想的是可尽可能地均匀地混合的方法，可列举粉碎混合、或者在减压下或氮气那样的惰性气体环境下进行加热熔融的方法、或升华等，但并不限定于这些方法。
作为发光层中的发光性掺杂剂，使用激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差(ΔEST)为0.20eV以下的有机发光材料。作为所述有机发光材料，优选为通式(3)或通式(4)所表示的化合物。
有机发光性掺杂剂可在发光层中含有仅一种，也可含有两种以上。有机发光性掺杂剂的含量相对于主体材料而优选为0.1wt％～50wt％，更优选为1wt％～40wt％。
有机发光性掺杂剂与第一主体、或第二主体也可自分别不同的蒸镀源进行蒸镀，或者通过在蒸镀前进行预混合而制成预混合物，由此自一个蒸镀源同时蒸镀发光性掺杂剂与第一主体、或第二主体。
-注入层-
所谓注入层，是为了降低驱动电压或提高发光亮度而设置于电极与有机层间的层，有空穴注入层与电子注入层，可存在于阳极与发光层或空穴传输层之间、及阴极与发光层或电子传输层之间。注入层可视需要而设置。
-空穴阻挡层-
所谓空穴阻挡层，广义而言，具有电子传输层的功能，包含具有传输电子的功能且传输空穴的能力明显小的空穴阻挡材料，可通过传输电子且阻挡空穴来提高发光层中的电子与空穴的再结合概率。在空穴阻挡层中，可使用已知的空穴阻挡材料。为了发挥发光性掺杂剂的特性，也可将作为第二主体使用的材料用作空穴阻挡层的材料。另外，也可并用多种空穴阻挡材料来使用。
-电子阻挡层-
所谓电子阻挡层，广义而言，具有空穴传输层的功能，可通过传输空穴且阻挡电子而提高发光层中的电子与空穴再结合的概率。作为电子阻挡层的材料，可使用已知的电子阻挡层材料。为了发挥发光性掺杂剂的特性，也可将作为第一主体使用的材料用作电子阻挡层的材料。
电子阻挡层的膜厚优选为3nm～100nm，更优选为5nm～30nm。
-激子阻挡层-
所谓激子阻挡层，为用于阻挡因在发光层内空穴与电子再结合而生成的激子扩散至电荷传输层的层，通过插入本层而可将激子有效率地封入发光层内，可使元件的发光效率提高。激子阻挡层可在两个以上的发光层邻接的元件中，插入至邻接的两个发光层之间。
作为激子阻挡层的材料，可使用已知的激子阻挡层材料。
作为与发光层邻接的层，有空穴阻挡层、电子阻挡层、激子阻挡层等，在未设置这些层的情况下，空穴传输层、电子传输层等成为邻接层。
-空穴传输层-
所谓空穴传输层，包含具有传输空穴的功能的空穴传输材料，空穴传输层可设置单层或多层。
作为空穴传输材料，为具有空穴的注入或传输、电子的障壁性的任一者的材料，可为有机物、无机物的任一者。在空穴传输层中，可自以前已知的化合物中选择任意者而使用。作为所述空穴传输材料，例如可列举：卟啉衍生物、芳基胺衍生物、三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、苯二胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙(hydrazone)衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺系共聚物、以及导电性高分子寡聚物、特别是噻吩寡聚物等，优选为使用卟啉衍生物、芳基胺衍生物及苯乙烯基胺衍生物，更优选为使用芳基胺化合物。
-电子传输层-
所谓电子传输层，包含具有传输电子的功能的材料，电子传输层可设置单层或多层。
作为电子传输材料(有时也兼作空穴阻挡材料)，只要具有将自阴极所注入的电子传达至发光层的功能即可。电子传输层可自以前已知的化合物中选择任意者而使用，例如可列举：萘、蒽、菲咯啉等多环芳香族衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(III)衍生物、氧化膦衍生物、硝基取代芴衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、碳二酰亚胺、甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、联吡啶衍生物、喹啉衍生物、噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物等。进而，也可使用将这些材料导入至高分子链或将这些材料作为高分子的主链的高分子材料。
制作本发明的有机EL元件时的各层的制膜方法并无特别限定，可利用干式工艺、湿式工艺的任一者来制作。
实施例
以下，通过实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
以下示出实施例及比较例中所使用的化合物。
[化48]
对所述化合物(3-2)及化合物(4-2)的S1与T1进行测定。
S1、T1是以如下方式测定。
在石英基板上，利用真空蒸镀法，在真空度10-4Pa以下的条件下，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为主体的BH1、作为发光性掺杂剂的化合物(3-2)或化合物(4-2)，以100nm的厚度形成蒸镀膜。此时，在化合物(3-2)或化合物(4-2)的浓度成为3wt％的蒸镀条件下进行共蒸镀。关于S1，对所述蒸镀膜的发光光谱进行测定，对所述发光光谱的短波长侧的起点引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入以下所示的式(i)中来算出S1。
S1[eV]＝1239.85/λedge (i)
关于T1，对所述蒸镀膜的磷光光谱进行测定，对所述磷光光谱的短波长侧的起点引出切线，将所述切线与横轴的交点的波长值λedge[nm]代入式(ii)中来算出T1。
T1[eV]＝1239.85/λedge (ii)
[表1]
| 化合物 | S1(eV) | T1(eV) | S1-T1(eV) |
| 3-2 | 2.79 | 2.61 | 0.18 |
| 4-2 | 2.71 | 2.67 | 0.04 |
实施例1
在形成有膜厚70nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，利用真空蒸镀法以真空度4.0×10-5Pa来层叠各薄膜。首先，在ITO上，将HAT-CN形成为10nm的厚度作为空穴注入层，接下来，将HT-1形成为25nm的厚度作为空穴传输层。接下来，将化合物(1-77)形成为5nm的厚度作为电子阻挡层。接下来，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为第一主体的化合物(1-77)、作为第二主体的化合物(2-1)、以及作为发光性掺杂剂的化合物(4-2)，将发光层形成为30nm的厚度。此时，在化合物(4-2)的浓度成为2wt％、第一主体与第二主体的重量比成为50：50的蒸镀条件下进行共蒸镀。接下来，将化合物(2-1)形成为5nm的厚度作为空穴阻挡层。接下来，将ET-1形成为40nm的厚度作为电子传输层。进而，在电子传输层上，将氟化锂(LiF)形成为1nm的厚度作为电子注入层。最后，在电子注入层上，将铝(Al)形成为70nm的厚度作为阴极，从而制作有机EL元件。
实施例2～10
除了将发光性掺杂剂、第一主体、及第二主体、以及第一主体与第二主体的重量比设为表2所示的化合物以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
比较例1
在形成有膜厚70nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，利用真空蒸镀法以真空度4.0×10-5Pa来层叠各薄膜。首先，在ITO上，将HAT-CN形成为10nm的厚度作为空穴注入层，接下来，将HT-1形成为25nm的厚度作为空穴传输层。接下来，将化合物(1-77)形成为5nm的厚度作为电子阻挡层。接下来，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为第一主体的化合物(1-77)、以及作为发光性掺杂剂的化合物(4-2)，将发光层形成为30nm的厚度。此时，在化合物(4-2)的浓度成为2wt％的蒸镀条件下进行共蒸镀。接下来，将化合物(2-1)形成为5nm的厚度作为空穴阻挡层。接下来，将ET-1形成为40nm的厚度作为电子传输层。进而，在电子传输层上，将氟化锂(LiF)形成为1nm的厚度作为电子注入层。最后，在电子注入层上，将铝(Al)形成为70nm的厚度作为阴极，从而制作有机EL元件。
比较例2、3、5、6、7
除了将发光性掺杂剂、及第一主体(没有第二主体)设为表2所示的化合物以外，与比较例1同样地制作有机EL元件。
比较例4、8
除了将发光性掺杂剂、第一主体、及第二主体设为表2所示的化合物以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[表2]
| 发光性掺杂剂 | 第一主体 | 第二主体 | |
| 实施例1 | 4-2 | 1-77(50％) | 2-1(50％) |
| 实施例2 | 4-2 | 1-77(30％) | 2-1(70％) |
| 实施例3 | 4-2 | 1-77(70％) | 2-1(30％) |
| 实施例4 | 4-2 | 1-120(50％) | 2-1(50％) |
| 实施例5 | 4-2 | 1-132(50％) | 2-1(50％) |
| 实施例6 | 4-2 | 1-89(50％) | 2-1(50％) |
| 实施例7 | 4-2 | 1-77(50％) | 2-3(50％) |
| 实施例8 | 4-2 | 1-77(50％) | 2-15(50％) |
| 实施例9 | 4-2 | 1-77(50％) | 2-37(50％) |
| 实施例10 | 3-2 | 1-134(50％) | 2-1(50％) |
| 比较例1 | 4-2 | 1-77 | - |
| 比较例2 | 4-2 | 2-1 | - |
| 比较例3 | 4-2 | mCBP | - |
| 比较例4 | 4-2 | mCBP(50％) | 2-1(50％) |
| 比较例5 | 3-2 | 1-134 | |
| 比较例6 | 3-2 | 2-1 | |
| 比较例7 | 3-2 | mCBP | |
| 比较例8 | 3-2 | mCBP(50％) | 2-1(50％) |
将实施例及比较例中所制作的有机EL元件的电压、发光光谱的极大发光波长、外部量子效率、寿命示于表3中。电压、极大发光波长、外部量子效率是亮度为500cd/m2时的值，为初始特性。关于寿命，测定初始亮度为500cd/m2时，亮度衰减至初始亮度的50％为止的时间。
[表3]
由表3得知，将通式(1)所表示的化合物用作第一主体、将通式(2)所表示的化合物用作第二主体、且将通式(3)或通式(4)所表示的化合物用作发光性掺杂剂的有机EL元件中，根据极大发光波长而为蓝色发光，且具有电压低、效率高、寿命长的特性。
产业上的可利用性
本发明的有机EL元件由于具有驱动电压低、发光效率高且寿命长的特性，因此在实用上可适宜地用作平板显示器等显示元件或光源等。
符号的说明
1：基板
2：阳极
3：空穴注入层
4：空穴传输层
5：发光层
6：电子传输层
7：阴极
Claims (8)
1.一种有机电场发光元件，为在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：至少一个发光层包含激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差(ΔEST)为0.20eV以下的有机发光材料作为发光性掺杂剂，且含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体与选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体，
[化1]
此处，X1表示O、S或N-Ar1；Ar1独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；
R1独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；a及d表示0～4的整数，b及c表示0～3的整数；
[化2]
此处，X2独立地表示N或C-H，至少两个X2表示N；Ar2表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；
R2独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；e、f、g、及h表示0～4的整数。
2.根据权利要求1所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述有机发光材料为下述通式(3)或通式(4)所表示的含硼的多环芳香族化合物，
[化3]
此处，X3表示N-Ar3、O、或S，至少一个X3表示N-Ar3；Ar3独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；
R3独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二芳基氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；i与j表示0～4的整数，k表示0～3的整数；
[化4]
此处，X4表示N-Ar4、O、或S，至少一个X4表示N-Ar4；Ar4独立地表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；
R4独立地表示氰基、重氢、碳数12～44的二氨基、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；m与n表示0～4的整数，o与p表示0～3的整数，q表示0～2的整数。
3.根据权利要求1至2所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述有机发光材料由所述通式(4)表示。
4.根据权利要求3所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述通式(4)中的X4为N-Ar4。
5.根据权利要求1至4所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述通式(1)中的X1为N-Ar1。
6.根据权利要求1至5所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述通式(1)所表示的化合物由下述通式(5)表示，
[化5]
此处，Ar1与通式(1)中的Ar1为相同含义。
7.根据权利要求1至6所述的有机电场发光元件，其特征在于：有机发光材料的ΔEST为0.10eV以下。
8.根据权利要求1至7所述的有机电场发光元件，其特征在于：相对于发光性掺杂剂0.1wt％～10wt％，以99.9wt％～90wt％含有主体，在主体中，以10wt％～90wt％含有第一主体、以90wt％～10wt％含有第二主体。
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