TW201103968A - Organic electroluminescent device - Google Patents

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201103968 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種有機電激發光（EL)元件，特別是關於 一種高效率之有機EL·元件。 【先前技術】 右對有機EL元件依其發光原理進行分類，則可分為榮 光型與磷光型二種。若將電壓施加於有機EL元件，則會從 陽極注入電洞且會從陰極注入電子，然後此等於發光層再 結合而形成激子。根據電子自旋的統計學，單重態激子 (singlet exciton)與三重態激子（triplet excit〇n)係以 25% : %的比例生成。螢光型，由於係應用單重態激子之發光， 故内邛里子效率之界限被認為是25%。使用螢光材料之螢 光型凡件最近長壽命化技術有所進展，而逐漸被應用於行 動電話、電視等全彩顯示器，但高效率化仍然是課題。 揭示有幾種與螢光型元件之高效率化技術相關，從迄 今未被有效活用之三重態激子取出發光之技術。例如於非 專利文獻1中，對使用蔥系化合物作為主體材料（h〇st _erial)之無摻雜元件進行分析，其機制，係藉由兩個三重 態激子碰揸融合來生成單重態激子，結果，螢光發光增加。 :、而在非專利文丨巾，僅⑮示於僅有主體材料之無換雜 元件中，藉由使二重態激子碰撞融合來確認螢光發光之增 加，三重態激子所產生之效率的增加量為低至3〜6%之效 果0 201103968 於非專利文獻2,則有藍色螢光元件之内部量子效率 28.5%之超越以往之理論界限值25%的報告。然而並未揭 不用以超越25%之技術手段為何，且從全彩有機EL電視之 實用化的觀點，係要求更進一步的高效率化。 又’於專利文獻1揭示有螢光元件中利用三重態激子 之其他之例。於通常之有機分子中，最低三重態激發狀態（T1) 雖然低於最低單重態激發狀態（S1)，但是較高之三重態激發 狀態（T2)有時係南於s 1。於此種情形時，藉由引起從T2往 S1之躍遷，可得到自單重態激發狀態之發光。然而，實際 上外β卩量子效率為6%左右（若以光取出效率為25%，則 内部量子效率為24% )，並未超越以往所稱之界限值25%。 又，此處之機制係藉由在一分子内之自三重態激發狀態往 單重態激發狀態之系間跨越（intersystem cr〇ssing),並未發 生非專利文獻1所揭示之藉由兩個三重態激子之碰撞所產 生之單重態之生成現象。 於專利文獻2、3，揭示有一種於螢光元件中使用 BCP(bath〇cuproine) ' Bphen等啡啉衍生物作為電洞障壁 層，藉此提高電洞障壁層與發光層界面之電洞密度，有效 地引起再結合的技術。然而，Bcp(bath〇cupr〇ine)、Bphen 專非琳衍生物對電洞較為脆弱，氧化耐久性差，從元件長 壽命化的觀點，性能並不夠充分。 又於專利文獻4、5揭示有在螢光元件中使用蔥衍生 物等芳香族化合物作為與發光層接觸之電子傳輸層的材料 之例然而，此等由於是以生成之單重態激子會在短時間 201103968 内進行螢光發光作為前提下所設計之^件，因此並未考慮 到和所謂磷光元件通常所設計之電子傳輸層之三重態能量 的關係：f際上’由於電子傳輸層之三重態能量較發光層 之一重L此里小，因此發光層内所生成之三重態激子會擴 散至電子傳輸層，然後，經過熱去活化過程，而難以超越 以在之螢光發光的理論界限值即25%。並且，由於電子傳 輸層的親和力過大’故往親和力小之發光層的電子注入性 未必可得到间效率化之效果。又，於專利文獻6，雖然 揭示有_種使用長壽命、高效率之呈藍色發光之夢系推雜物 的元件，但是未必為高效率。 "另方面，磷光型，係直接使用來自三重態激子的發 光由於單重態激子能量亦會因發光分子内部之自旋轉換 而變化成三重態激子，故在理論上期待得到接近100%之内 4發光效率。因此’自2000年Forrest等人發表使用k錯 〇物之磷光發光疋件以來，作為有機EL元件之高效率化技 術’鱗光發光元件係受到II目。然而，紅色填光元件雖然 已達到實用化的階段’但是綠、藍磷光元件與螢光型元件 相較之下，壽命短，尤其是藍色磷光，不僅是壽命，而且 連色純度、發光效率亦不夠充分，存在此等之課題，目前 尚未達實用化。 [專利文獻1]曰本特開2004_214180號公報 [專利文獻2]曰本特開平1〇_ 79297號公報 [專利文獻3]日本特開2002 — 100478號公報 [專利文獻4]日本特開2〇〇3 一 338377號公報 201103968 [專利文獻 5]W02008/062773 [專利文獻 6]W02007/ 100010 [專利文獻7]日本特表2002 — 525808號公報 [專利文獻8]US登錄公報7018723 [非專利文獻 l]Journal of Applied Physics， 102， 1 14504 (2007) [非專利文獻 2]SID2008 DIGEST, 709 (2008) 【發明内容】 因此，本發明人等著眼於非專利文獻1所記載之現象， 亦即藉由兩個三重態激子之碰撞融合來生成單重態激子之 現象（以下，稱為Triplet — Triplet Fusion = TTF現象），進行 了有效引起TTF現象以謀求螢光元件之高效率化的研究。 具體而言，對可應用於螢光元件之主體材料（有時亦僅稱為 主體物）、螢光發光性摻雜材料（有時亦僅稱為摻雜物）的組 合進行各種研究後的結果，主體物與摻雜物之三重態能量 存在於較的關係，以及當使用I重態能4 A的材料來作 為與發光層之陰極側鄰接之層（於本發明中，稱為障壁層） 時，三重態激子會被封閉在發光層内，而可有效引起 現象’實現螢光元件之高效率及長壽命。 另，於磷光型元件中，為了防止激子壽命高於單重態 激子的三重態激子往發光層外擴散，已知可藉由使用三重 態能量大的材料作為與發光層之陰極側界面鄰接之層，以 達成高效率。於曰本特表2002_ 5258〇8號公報揭示有—種 201103968 设置啡琳衍生物之Bcp(bathocuproine)所構成之障壁層，使 其與發光層鄰接’以封閉電洞、激子，藉此謀求高效率化 的技術。又’於US登錄公報7018723中，係將特定之芳香 族環化合物使用作為電洞障壁層，以謀求高效率、長壽命 化°然而’於此等文獻所揭示之磷光型元件，上述TTF現 象’已知是一種被稱為 TTA(Triplet-Triplet Annihiration : 二重態對消滅）’損害來自三重態激子之發光（磷光特徵）的 現象’如本發明般有效地將三重態激子封閉在發光層内， 於磷光型元件中未必能達到高效率化。 根據本發明，提供以下之有機EL元件。 1· 一種有機電激發光元件，至少依序具備陽極、發光 層、電子傳輸區與陰極， §玄發光層係含有主體物、與主波峰波長在550nm以下 之呈螢光發光的摻雜物， 該捧雜物之親和力Ad在該主體物之親和力Ah以上， 該推雜物之三重態能量ETd大於該主體物之三重態能 量 ETh， 於該電子傳輪區内，與該發光層鄰接設置有障壁層， 該障壁層之三重態能量E'大於E'。 2.如第1項所記载之有機電激發光元件，其中，該摻雜 物係選自淨衍生物、硼錯合物之化合物。 3 ·如第1或2項所記載之有機電激發光元件，其中，於 該陽極與發光層之間具備有電洞傳輸區， 於該電洞傳輸區内，與該發光層鄰接設置有電洞傳輸 201103968 層’該電洞傳輸層之三重態能量E'。大於E'。 如第1至3項中任—項所記載之有機電激發光元件， ，、中’該障壁層係由烴芳香族化合物所構成。 5·如第4項所記載之有機電激發光元件其中，該烴芳 香族化合物為多環芳香族化合物。 如第1至5項中任一項所記載之有機電激發光元件， 〃構成該障壁層之材料的電子遷移率，於電場強度〇 〇4 〜〇.5MV/cm之範圍，係在lO — W/Vs以上。 7·如第1至6項中任—項所記載之有機電激發光元件， =’該電子傳輸區係由該障壁層及電子注入層之積層體 所構成， 構成δ亥電子注入層之分刺^ Μ 八層之材枓的電子遷移率，於電場強度 0.04〜〇.5MV/cm之範圍，传 2 诉在10 cm / Vs以上。 8.如第1至6項申任一頂從—此 項所圮载之有機電激發光元件， 其中，該電子傳輸區係由該障 X障壁層及電子注入層之積層體 所構成’該障壁層之親和力v， 該電子注入層之親和力Ae 滿足以Ae—Ab<0_2eV所表示之關係。 9·如第1至6項中任一瑙路 項所兄載之有機電激發光元件， 其中，該電子傳輸區係由1層 1:0 1嘴之泫障壁層所構成。 10.如第1至6項中任―馆 a 項所s己載之有機電激發光元 件，其中，該電子傳輸區係由；旺 你由1層之該障壁層所構成，且 該障壁層搀雜有施體。 11_如第1至10項中任一担化 札 項所δ己載之有機電激發光元

件’其中’該主體物為環式社捲丨、，AL A 八、。構以外不含雙鍵之化合物β 201103968 12. 如第1至^ 元 項中任一項所記載之有機電激發光 件’其中，該摻雜物為m进·、，从τ a 為衣式結構以外不含雙鍵之化合物 13. —種有機電數發 $光疋件依序具備陽極、發夯a 電子傳輸區與陰極， Η 該發光層係含有φ # & rt, ϋ , 4主體物、與螢先發光性摻雜物，該摻 雜物之親和力Ad在該主體物之親和力Ah以上， 該摻雜物之二重態能量ETd大於該主體物之三重‘離能 量ETh， 心 於〜電子傳輸區内，與該發光層鄰接設置有障壁層， 構成該障壁層之材料的三重態能量Ε\大於E'，曰 於電流效率（單位：cd/A)為 最大之施加電壓時，來自 成於歧發光層之二重態激子彼此碰撞所生成之單重態激 子的發光強度’相對於總發光強度，在3伙以上。 .如第1至13項中任一項所記載之有機電激發光元 件，其中，於該陽極與該陰極之間至少具冑2層之發光層， 於2層之發光層之間具備中間層。 15.如第1至13項中任一項所記載之有機電激發光元 件，其中，於該陽極與該陰極之間含有複數層之發光層， 於第發光層與第二發光層之間具備電荷障壁層。 根據本發明’可於發光層内部有效地引起TTF現象， 八、、。果，可實現大幅超越被認為是以往螢光元件之界限值 即内部量子效率25%的高效率元件。 【實施方式】

9 201103968 〈第1實施形態> 本發明係利用TTF現象者。首先，以下先說明ττρ現 象。從陽極、陰極所注入之電洞、電子會在發光層内再結 合而生成激子。其自旋狀態，如以往所知，單重態激子為 ⑽、三重態激子& 75%之比例。以往所知之螢：元件： 25%之單重態激子會在緩和於基底狀態時發出光，但是剩 餘之75%的二重態激子，卻不會發出光，而是經過熱去活 化過程返回基底狀態。因此，以往之勞光元件的内部量子 效率理論界限值為25%。 另一方面，理論上已調查有機物内部所生成之三重熊 激子的行為。若根據S.M.Bachil0等人（J.phys Cem A，丨料， 771 1(2000))，假設五重態等之高階激子會馬上返回三重 匕、，則二重態激子（以下，記載為3A*)之密度逐漸增加時， 三重態激子彼此會碰撞而發生下式之反應。此處，、表示 基底狀態，A則表示最低激發單重態激子。 3A* + 3A*-(4/9)1 A + (1/9)丨入* + (13/9)3A* 亦即，會為53A* —VA+l*，預測當初所生成之75 %的三重態激子中，1/5亦即20%會變化為單重態激子。 因此，有助於光量之單重態激子，會是當初所生成之25% 量再加上75%χ(1/5)= 15%之40%。此時，佔總發光強度 中之來自TTF的發光比例（TTF比例）為15/40，亦即37.5 %。又，若當初所生成之75%的三重態激子彼此碰撞而生 成單重態激子（由兩個三重態激子生成一個單重態激子），則 可得到當初所生成之單重態激子25%量再加上75%x(1/2) 10 201103968 =37.5%而得之62.5%之非常高的内部量子效率。此時，TTF 比例為 37.5 / 62.5=60%。 圖1，係顯示本發明第1實施形態一例之有機元件 的概略構成圖。圖2 A係示意地表示各層之最低激發單重態 能量能階及最低激發三重態能量能階。另，本發明之三重 態能量，係指最低激發三重態狀態之能量與基底狀態之能 量的差，單重態能量（有時亦稱為能隙），係指最低激發單重 態狀態之能量與基底狀態之能量的差。圖丨所示之有機el 元件，係從陽極10依序積層有電洞傳輸區5〇、發光層2〇、 電子傳輸區30、陰極40。較佳為在陽極1〇與發光層2〇之 間設置有電洞傳輸區50。另，於本發明中僅稱為障壁層時， 係指對二重態能量具有障壁功能之層。因此，其功能與電 洞障壁層、電荷障壁層並不相同。 發光層係由主體物、主波峰波長在550mn以下之呈螢 光發光的摻雜物（以下，亦稱為主波峰波長55〇nm 光發光性摻雜物）所形成（本發明之主波峰波長，係 以下之螢

期望發光效率的提升。於圖 2A > 1¾ is x J, Λ5. « ,λ .a 從陽極注入之電洞係通過 ‘九’由於内部量子效率高的磷 準’因此作為螢光元件，並不 201103968 電洞傳輸區向發光層注入，而從陰極注入之電子則是通過 電子傳輸區向發光層注入。然後，電洞與電子於發光層再 結合，生成單重態激子與三重態激子。再結合有在主體物 分子上發生的情形與在摻雜物分子上發生的情形兩種。於 本實施形態，如圖2A所示，分別令主體物、摻雜物之三重 態能量為ETh、ETd時，係滿足ETh< 的關係。因滿足此 關係，進一步如圖2B所示，在主體物上再結合所產生之三 重態激子，並不會移動至具有更高三重態能量之摻雜物。 又，在摻雜物分子上再結合所產生之三重態激子會立即能 量轉移至主體物分子^亦即主體物之三重態激子不會移動 於摻雜物’而會因^ TTF現象而使得三重態激子彼此在主 體物上有效率地發生碰撞，藉此生成單重態激子。並且， 摻^雜物之單重態能量Esd，由於小於主體物之單重態能量 ’故因TTF現象所生成之單重態激子，會從主體物向換 雜物發生能量轉移，而有助於摻雜物的螢光性發光。原本 於螢光型元件所使用之摻雜物中，從激發三重態狀態往基 底狀態之躍遷是禁止的，於此種躍遷t1重態激子並不 會發生光學之能量去活化’而是會發生熱去活化。然而， ，由使主體物與摻雜物之三重態能量的關係#上述，可使 仔二重態激子在發生熱去活化之前，藉由彼此的碰撞，有 效率地生成單重態激子’提升發光效率。 於本發明，電子傳輸區在與發光層鄰接的部分具有障 壁層。障壁層’如後述’可防止在發光層所生成之三重態 激子在電子傳輸區擴散’藉由將三重態激子封閉在發光層 12 201103968 =以提高三重態激子的密度，具有可高效率 f

現象的功能。為了防止三重態激子擴 能量A較佳為大於eT 防止三重態激子往電子傳輸並巴且二大於二d。障壁層由於可 輸&擴散’因此可使得發光層内 主體物之二重態激子有效率地變成單重態激子 激子將會移動於摻雜物上而發生光學之能量去活化。‘ 更佳材料，較佳為選擇烴芳香族環化合物。 ’’、、、夕％方香族化合物。此等之材料由於具有耐電 洞性，因此並不易劣化，壽命較長。 於電子傳輸區，較佳為在障壁層與陰 容易注八電子之電子注入層。具體例，可使用 之電子傳輸材料與驗金屬化合物、驗金屬或驗 =:::而成者或是在用以形成障壁層之材料添加有驗 金屬化合物、驗金屬或驗金屬錯合物所代表之施體而成者。 用以：：：著眼於主體物與摻雜物之親和力的關係，說明 ΠΓΓ:起TTF現象的條件。以下，將主體物及推 雜物之親和力分別記載為Ah、Ad。 (l)Ah< Ad的情形 合時如I!::::之，若為Ah<Ak主體物與摻雜物的組 ’“又置於電子傳輸區内之障壁層的效果會顯著地出 ’1 =現藉6 TTF現象所達成之高效率化因此如以下 、（1 — 2)，區分情形來進行説明。另，— 〇機2材Λ在古相較於所測定之親和力能階（峨_ leVeI)大於 .eV左右之範圍具有LUMO能階之寬度。

f S J 13 201103968 (1 — l)Ad與Ah之差小於0.2eV的情形 圖3 A為此種情形之能帶圖。發光層内所示之虛線係表 示捧雜物之能量能階。如圖3A，當Ad與Ah之差小於〇.2eV 時’由於摻雜物之LUMO能階處於主體物之LUMO能階的 寬度之中，因此傳導於發光層内之電子難以被摻雜物捕 捉’亦即此摻雜物不易具有電子捕捉性。又，本發明之摻 雜物由於係發出主波峰波長55〇nm以下之螢光性光之寬帶 隙（wide gap)的摻雜物，故當滿足Ah<Ad之關係時由於 Ad與Ah的差為〇.2eV左右，因此主體物之游離電位與摻 雜物之游離電位之差會變小。其結果，摻雜物會有不具顯 著之電洞捕捉性的傾向。 亦即，此時之摻雜物無論是對於電子、電洞之任一者， 白會有不具顯著之捕捉性的傾向。此場合，如圖3 A之發光 層的斜線部分，電子—電洞之再結合，於發光層内之廣大 的全部區域中，主要係在主體物分子上發生，25%之單重 態激子與75%之三重態激子主要係於主體物分子上生成。 於主體物上所生成之單重態激子所具有的能量，會因 Forster type能量轉移，轉移至摻雜物，而有助於摻雜物分 子之螢光性發光。另一方面，三重態激子所具有之能量， 係根據主體物、摻雜物之三重態能量的關係來決定其去 向。當其關係為ETh > ETd時，於主體物所生成之三重態激 子會發生Dexter type能量轉移於附近所存在之摻雜物。於 螢光元件中，發光層中之摻雜物濃度通常低至數重量％〜 20重量％左右，移動至摻雜物之三重態激子彼此碰撞的頻 201103968 „ ’ ：導致難以發生TTF現象。然而，如本發明般， 若ETh<ETd，則由於三重態激子係存在於主體物分子上因 此可提升碰撞頻率，有效率地輕易產生TTF現象。 又，於本發明中，與發光層鄰接設置有障壁層。由於 將障τ壁層之二重態能量Ε'設定為大於主體物之三重態能 里Eh’因此可防止三重態激子往電子傳輸區擴散，於發光 層内高效率地引起TTF現象。 (1 — 2)Ad與Ah之差大於〇.2ev的情形 ^此時之此帶圖示於圖。摻雜物與主體物之親和力差 I大’摻雜物之LUMO能階會存在於較主體物之LUM〇能 階寬度更高的位置。目&摻雜物顯示出顯著之電子捕捉性 的傾向變強。被摻雜物捕捉到的電子，會等待電洞從主體 物移動至摻雜物，然後進行再結合。亦即，與圖3a之狀況 不同’電子-電洞對不僅在主體物分子上，而且亦會在推 雜物分子上進行再結合。其結果，三重態激子不僅會在主 體物分子上’而且亦會直接在摻雜物分子上生成。於此種 狀況下，若如本發明般為Ε'<Ε、之關係，則直接在捧雜 物上生成之三重態激子亦會藉由Dexter type能量轉移，聚 集在主體物上，故可有效地引起TTF現象。 當處於此種親和力之關係時，摻雜物之電子捕捉機率 在發光層與障壁層之界面附近會變高，其結果，使得再結 合亦大多在發光層與障壁層之界面附近發生。此時，三重 態激子之障壁層之封閉效果大即…）之情形，在與障:層 之界面的三重態激子密度變高。

15 201103968 …上之Ah<Ad之關係的主體物與摻雜物，例如， 可選自以下之化合物（參照日本特願纖―2i2i〇2等） 體物為惠衍生物、含有多環芳香族骨架之化合 推雜物亀物、，衍生物、芳基乙块為 :::錯合物，生物、聘二唾衍生物、 物、硕錯合物化合物。主體物與摻雜物之組合，較佳= 體物為蕙街生物，摻雜物則為夢衍生物或哪錯合物之情步。 具體之伊衍生物之例，可舉以下之化合物。 乂

式中，Χ,υ氫或取代基。較佳為Χι〜χ2、Χ4〜 Χό及Χδ〜X丨丨為氫原子，乃γ ^ , s ^ ^ 7及X12為經取代或未經取

代之成玉衣原子數5〜50夕A 数50之方香基的化合物。更佳為Xl〜X2'

4〜X6及X8〜χη為氫原子 ._ L .,s ? ^ 7及X丨2為經取代或未經取 代之成ί哀原子數5〜50的芳香甚，χ氣 的方香基Χ3為—ΑΓι —Αγ2(Αγι為經 =未經取代之成環原子數5〜5〇的亞芳基，仏為經取 代或未經取代之成環原子數5〜5〇的芳香基)之化合物。 又，較佳為，X,〜Χ2、χ4〜χ及〜 8入丨1為虱原子，χ7及 Χ|2為經取代或未經取代之成環原 风衣原子數5〜50的芳香基，χ3 马—Ar丨一ΑΓ2—Αι·3(ΑΓ丨及 Αγ3 分別 a ⑺馬經取代或未經取代之 201103968 成環原子數5〜50的亞芳基，八犷A _ 環原子數5〜50的芳香基）之化合物t取代或未經取代之成 具體之硼錯合物化合物 物之例，可舉 Γ之化合物。

A

(Xb)m /中，A及A係表示相當於至少含右丨/ & 香族環系之獨立的D并援彳., 個氮之6員芳 被選擇之取二i ㈣系^^各別為獨立 形成縮―， 由連結該兩者’可分別對環A或環A， 此時’該縮合環含有芳香或雜芳香取代基，〇 11丨獨立地表㈣〜4，zaA 別表示獨立被選擇之 鹵化物，又1、2、1 ， ， 、 、4、1 2 3及4’各別表示獨 立被選擇之碳原子或氮原子。 較佳為該畊環，係1、2、3、4、1， 、2， 、3，及4， 白為妷原子，m及n在2以上，且χ3及Xb表示連結形成芳 香族％之碳原子數2以上之取代基的喹琳或異喹啉環。za 及Zb較佳為氟原子。 惠衍生物’較佳為以下述式（1 〇)所表示之化合物。

17 201103968 式（1〇)中，Ar"及AlJ2分別獨立地為經取代或未經㈣ 之成環碳數6〜5〇的芳香基、或成環原子數5〜50的雜環 基， R〜R分別獨立地為選自氫原子、經取代或未經取代 之成環碳數6〜50的芳香基、經取代或未經取代之成環原 子數5〜50的雜環基、經取代或未經取代之礙數u的 烧基、經取代或未經取代之成環碳數3〜5()的環炫基、@ 取代或未經取代之碳數1〜5G Μ氧基 '經取代或未經取 代之碳數7〜5G的R基、經取代或未經取代之成環碳數6 〜50的方氧基㈣Qxy)、經取代或未經取代之成環碳數6 〜50的芳硫基(arylthi〇)、經取代或未經取代之碳數2〜5〇 的烷氧羰基(alk〇xycarbonyl)、經取代或未經 缓基、函素原子、氛基、硝基及經基之基。k夕基、 本發明m物，較佳為下述(1衍生物（A)、（B)、及 (C)其中之-者，可根據所適用之有機EL元件之構成、所 要求之特性’來加以選擇β (蔥衍生物（A)) §玄蔥付生物，式（1 0)中之Ar11 a丨2 \ 说"'土 J之ΑΓ及Ar分別獨立地為經 取代或未經取代之成環碳數1〇〜 生物，可分成V及C為同- 方香基。該1街 入关番美的降 °《經取代或未經取代之縮 香基的情形。 代成未紅取代之縮合芳 具體而言，可舉下述式（2_1}〜（2—3)所表示之窜衍生 物、及式（10)中之Ar"及Αγ12為 j之經取代或未經取代 18 201103968 之縮合芳香基的蔥衍生物。 下述式（2 ~ 1)所表示之蔥衍生物，Ar11及Ar12為經取代 或未經取代之9 —菲基（phenanthrenyl)。

(2-1) (式（2 — 1)中’ Ri〜R8與前述相同 R為選自氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6〜 50的芳香基、經取代或未經取代之成環原子數5〜5〇的雜 環基、經取代或未經取代之碳數丨〜5〇的烷基、經取代或 未經取代之成環碳數3〜5〇的環烷基、經取代或未經取代 炭數1 5 〇的烧氧基 '經取代或未經取代之碳數7〜$ 〇 的方烷基、經取代或未經取代之成環碳數ό〜50的芳氧基、 經取代或未經取代之成環碳I 6〜50的芳硫基、經取二戈 未4取代之《讀2〜5G的院氧㈣、經取代或未經取代之 矽基、羧基、函素原子、氰基、硝基及羥基之基， 為0〜9之整數。當3為2以上之整數時，複數之尺 兩個經取代或未經取代之菲基為相同之條件下，彼此 相同或不同。 下述式(2~2)所表示之蔥衍生物，式(10)中之ArH及 Ar12為經取代或未經取代之2一萘基。 19 201103968

(2-2) (式（2 — 2)中’ r〗〜rs及Rn與前述相同， b為1〜7之整數。當2以上之整數時，複數之…丨， 在兩個經取代或未經取代之2_萘基為相同之條件下，彼此 可為相同或不同。） 下述式（2 — 3)所表示之蔥衍生物，式（1〇)中之AjJ1及 Ar12為經取代或未經取代之1 _萘基。

(式(2-3)中’ Ri〜r8、尺丨丨及b與前述相同。又當b 為2以,之整數時，複數之rh，在兩個經取代或未經取代 之1-萘基為相同之條件下，彼此可為相同或不同㈠ 式（10)中之Ar丨丨及八屮為不同之經取代或未經取代之 =合芳香基m生物’較佳為，W及An經取代或 m 取代或未經取代之卜萘基、經取 代或未經取代之2 —萘基之任一者。 20 201103968 Ί，係斛丨為卜蔡基及心 形、Ar為卜萘基及&12為 為2—萘基的情 為2—萘基及Ari2為 ’’’、与土的情形、以及Αγμ 々9〜菲基的情形。 (蔥衍生物（Β)) 該蔥衍生物，式（1〇)中之& 或未經取代之苯基，另一 Γ的一者為經取代 碳數Π)〜50的”芳香：則為經取代或未經取代之成環 明口方香基。該蔥衍生物， 下述式（2—4)及（24所表示之衍生物。而卜可舉 下述式(2-4)所表示之蔥衍生物，式⑽中之 基。 萘基ΑΓ為經取代或未經取代之苯

Ar6為經取代或未經取代之成環碳數6〜50的芳香基、 經取代或未經取代之碳數1〜50的烷基、經取代或未經取 代之成環碳數3〜50的環烷基、經取代或未經取代之碳數7 〜50的芳烷基、經取代或未經取代之成環原子數$〜5〇的 前述相同， 雜環基、9,9 —二甲基苐（dimethylfluorene) — 1—基、99 —二 甲基第一2 —基、9,9 一二曱基苐_3一基、99—二曱基薙— 4 —基、二苯并呋喃一 1一基、二苯并呋喃—2 —基、二笨并 S1 21 201103968

呋喃一3 —基 鍵結之苯環， 或未經取代之 形’複數之R 、一或二苯并咬畴—4—基。又’ 亦可與其所 一起形成經取代或未經取代之m經取代 二苯并咬喃基等之環。…以上之整數的情 彼此可為相同或不同。） 以下述式（2-5)所表示之慧衍生物，式（ι〇)中之心 =代或未經取代之2—蔡基，Ar,2為經取代或未經取代:

^ || (2-5) R11及b與前述相同， _ A〆為經取代或未經取代之成環碳數卜的芳香基、 丄取代或未經取代之成環原子數5〜50的雜環基、經取代 或未經取代之碳盡；！ ~ $ n s 50的烷基、經取代或未經取代之成 裒炭數5〇的環烧基、經取代或未經取代之碳數7〜50 —、 本井呋喃一1 —基、二苯并呋喃_ 2 —基、二 苯并呋喃—3~基、或二苯并呋喃-4-基。X，Ar7亦可與 其所鍵結之苯％ ’-起形成經取代或未經取代之苐基或經 取代或未經取代之二苯并呋喃基等之環。匕為2以上之整數 的情形，複數之R11彼此可為相同或不同。） (蔥衍生物（〇) 該蔥衍生物 係以下述式（2—6)所表示 具體而言，較 22 201103968 ==:〜)、(2一 6一2)—)其中之-者

ΑΓ為經取代或未經取代之成環碳數6〜5〇的芳香基、 k取代或未經取代之碳數i〜5〇 &⑨^、經取代或未經取 代之成裱碳數3〜5〇的環烷基、經取代或未經取代之碳數7 〜5〇的方烷基、或經取代或未經取代之成環原子數5〜5〇 的雜環基，Ar: 與

Ar6係分別獨立地被選擇

(式（2 — 6—1)中

Rl〜R8與前述相同。） 23 201103968

未經取代之成環碳數10〜20的縮合芳香基。）

R8與式（10)相同

R (式（2 — 6 — 3)中，

Ar5a及ΑΓ“分別獨立地為經取代或未經取代之成環碳 數10〜20的縮合芳香基。） 久 R1〜R8、R"、Ar、Ar7、“1及Α屮之經取代或未經 取代之成環碳數6〜50的芳香基，可列舉苯基、i —荠其、 2 —萘基、1 —蔥基（anthryl)，2 —蔥基、9 —蔥基、j _菲美、 2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、卜稠四苯基 (naphthacenyl) '2-稠四苯基、9 一輞四苯基、卜芘基' 2 —芘基、4 —芘基、6 —筷基（chrysenyl)、1 _苯并[c]菲基' 2 -苯并[c]菲基、3-苯并[c]菲基、4一苯并[c]菲基、苯 并[c]菲基、6—苯并[c]菲基、丨_苯并[g]孩基、2—苯并[g]夜 24 201103968 基，3-苯并[g]孩基、4—苯并⑷疾基、5一苯并[幻夜基、6 -苯并[g陶、7-苯并_基.苯并_基、9—苯并 [g]孩基、1G—苯并[g庵、U—苯并_基、12-苯并⑷疾 基、13-苯并_基、14—苯并[g]孩基、卜三苯基基 苯基基、2-苐基、9,9-二甲基第_2_基 '苯并第基 (benZ〇flU〇renyl)、二苯并第基、2 -聯笨基（biphenylyl)、3 -聯苯基、4-聯苯基、對聯三苯_4_基 '對聯三苯—^ 基對聯—苯一2 —基、間聯三苯（m terpheny丨）—4 一基間 聯一本-3-基、間聯三苯_2一基、鄰甲苯基⑷⑻外 ' 間 甲苯基(m-t〇lyl)、對甲苯基(ρ，、對三級丁基苯基對 -(2-苯基丙基）苯基、3_甲基—2_蔡基、4_甲基—卜 萘基、4— f基—卜蔥基、4,—甲基聯苯基、4,—三級 丁基肖聯二本-4-基等。較佳為未經取代之笨基、經取 代之苯基及經取代或未經取代之成環碳數iq〜_芳香美 (例如’ 1一萘基、2 —苯篡 土 之9一菲基）、經取代或未經取代 " 、及經取代或未經取代之芘基（1 —芘基、2 —芘基、4 —芘基）。 1〇，’ Μ、W之經取代或未經取代之成環碳數 10〜20的縮合芳香基’ 基、2-蔥基、"基二基、2—萘基、卜惠 n t恩、基卜菲基、2—菲基、3—菲基、4 —菲基、9一菲基、γ 茉美，W 稠 基 稠四苯基、9-稠四 本基、1— I；包基、2 — 其、d ^ y. 、A r5 〜A Γ7、A r 1 1 3¾ Λ 1 2 及Ar之經取代或未經 以卜客其、2—裳/ m第基等。特別是 r1〜r8、r11…菲基及第基(2~第基)為佳 25 201103968 取代之成環原子數5〜50的雜環基，可列舉吡咯基、2 —吡咯基、3—吡咯基、吡拼基、2一吡啶基、3_吡啶基、 4一吡啶基、1—吲哚基、2—吲哚基、3_吲哚基、4_吲哚 基、5-吲哚基、6—吲哚基、7一吲哚基、異吲哚基、2 一異吲哚基、3 —異吲哚基、4 —異吲哚基、5 一異吲哚基、 6—異吲哚基、7—異吲哚基、2—呋喃基、3_呋喃基、2_ 苯并呋喃基、3—苯并呋喃基、4—笨并呋喃基、5_苯并呋 喃基、6—笨并呋喃基、7—苯并呋喃基、〖一異苯并呋喃基、 3 —異笨并呋喃基、4 一異苯并呋喃基、5_異苯并呋喃基、 6—異苯并呋喃基 2—二笨并呋喃基 1—二苯并嗟吩基 4一二苯并嗟吩基 7—異苯并呋喃基、丨一二苯并呋喃基、 3 —二苯并呋喃基、4_二苯并呋喃基、 2 —二笨并噻吩基、3—二苯并噻吩基、 .啥淋基、3 —啥琳基、4 —啥琳基、5 — 喹啉基'6—喹啉基'7—喹啉基、8_喹啉基、丨_異喹啉 基、3—異喹啉基、4—異喹啉基' 5—異喹啉基、6—異喹 啉基' 7_異喹啉基、8 一異喹啉基、2 —喹^号啉基 (quinoxalinyl)、5-啥0夸啉基' 6_喧〇号啉基、丨—味唑基、 2咔唑基、3_咔唑基、4 —咔唑基'9 一咔唑基、丨—啡啶 基、2—啡啶基、3—啡啶基、4一啡啶基、6_啡啶基、7 — 啡啶基、8—啡啶基、9~啡啶基、1〇—啡啶基、丨_吖啶基、 2 —吖啶基、3—吖啶基、4_吖啶基、9_吖啶基、17 一啡 啉—2一基、啡啉—基、1，7—啡啉_4—基、1>7 一 啡啉一5—基、1，7—啡啉—6—基、ι，7—啡啉—8—基、u7 一啡啉—9—基、1，7—啡啉_1〇一基、U8_啡啉—2—基' 26 201103968 1，8 —啡啉_ 3 —基、1，8 —啡啉一 4 —基、1，8 —啡啉一5 —基、 1,8 —啡啉一 6 —基、1，8_啡啉一 7 —基、1，8_啡啉一9_基、 1，8 —啡啉一 10 —基、1,9 —啡啉一2_基、1,9 —啡啉一 3 —基、 1，9 —啡啉一 4 —基、1，9_啡啉_ 5 —基、1,9_啡啉一6 —基、 1，9 —啡啉一7 —基、1，9 —啡啉一8 —基、1，9 —啡啉一10 -基、 1,10 _ 徘琳 _ 2 —基、1，10 — 啡琳 一 3 —基、1，10 —啡琳—4 —基、1，10 —啡啉_ 5—基、2,9_啡啉一1一基、2,9一啡啉 _ 3 —基、2,9 —啡啉一4_基、2,9_啡啉—5 —基、2,9 一啡 啉一6—基、2,9—啡啉一 7—基、2,9_啡啉_ 8—基、2,9一 啡啉一 10 —基、2,8 —啡啉一1 -基、2,8 -啡啉一3 -基、2,8 一啡嚇· _ 4 —基、2,8 _。彳卜嚇· 一 5 —基、2,8 _ σ非琳一6 —基、 2，8 —啡啉一 7 —基、2,8 —啡啉一9 -基、2,8_啡啉一10—基、 2,7_吨琳_1 —基、2,7—啡琳一 3 —基、2,7 —啡淋一4_基、 2,7_啡啉_ 5 —基、2,7 —啡啉_ 6_基、2,7_啡啉_ 8_基、 2，7_啡啉一9 -基、2,7 -啡啉一 10 —基、1 —啡拼基，2 — 啡基、1 _啡11 塞崎基、2 —啡17塞奸基、3 —啡11 塞研基、4 —啡噻研基、10 —啡噻讲基、1 一啡崎基、2 -啡_基、3 一啡基、4 —嗜基、1 0 —啡基、2 —口等β坐基、4 一 口号D坐基、5 — 〇号唾基、2 — σ号二吐基（oxadiazolyl)，5 — 口号 二。坐基、3—吱咕基、2_°$吩基、3_〇塞吩基、2 —甲基0比 咯一1_基、2—曱基吡咯一 3_基、2_甲基吡咯一4 —基、 2—甲基吡咯一5 —基、3 —甲基吡咯一 1_基、3 —甲基吡咯 —2 —基、3—甲基吡咯一4 —基、3—曱基吡咯一5 —基、2 —三級丁基D比洛一 4 _基、3 — (2 一苯基丙基）D比洛_ 1 —基、 27 201103968 ~ 1 —吲哚基、2 —甲基一3

苯并呋喃基、3 -二苯并呋喃基、4 —二苯并呋喃基、1 —二苯并噻吩基、2~~二苯并嚷吩基、 3 —二苯并噻吩基、4 2—甲基一1—吲哚基、4 —曱基一ι__Β —吲哚基、4 -甲基一3 —吲哚基' 2 ~ 基、4 一三級丁基一 1 -吲哚基、2 —二 一二苯并噻吩基、1~咔唑基、2 —咔唑基、3一咔唑基、4 一吟。坐基、9 一味坐基。 R1〜R8、R11及Ar5〜Ar7之經取代或未經取代之碳數i 〜50的烧基’可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基正丁基、 二級丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、正己基、正庚基、 正辛基、羥甲基、1—羥乙基、2—羥乙基、2—羥異丁基、 1，2 — —經乙基、1，3 —二經異丙基、2,3 —二經一三級丁基、 1，2,3 —三羥丙基、氯曱基、1—氣乙基、2_氣乙基、2一氣 異丁基、1，2— 一鼠乙基、1，3 —二氯異丙基' 2,3 —二氣一 級丁基、1，2,3 —三氣丙基、溴甲基' 1 —溴乙基、2 —溴乙 基、2 —溴異丁基、1,2—二溴乙基、1，3—二溴異丙基、2,3 —二溴—三級丁基、1，2,3 —三溴丙基、峨曱基、1一峨乙基、 2 —磁乙基、2 —填異丁基、1，2 —二蛾乙基、1，3—二碟異丙 基' 2,3 —二碘一三級丁基、i，2,3 —三碘丙基、胺曱基、i —胺乙基、2 —胺乙基、2 —胺異丁基、1，2 —二胺乙基、ι，3 —二胺異丙基、2,3 —二胺一三級丁基、1，2,3 —三胺丙基、 氰曱基（cyanomethyl)、1 —氰乙基（cyanoethyl)、2 —氰乙基、 2 —氰異丁基、1，2 —二氰乙基' 1，3 —二氰異丙基、2,3 —二 28 201103968 氰二級丁基、1，2,3 —二氰丙基、確甲基（nitr〇methyi)、1 一硝乙基、2—硝乙基、2—硝異丁基、丨，2一二硝乙基、t，3 一二硝異丙基、2,3—二硝一三級丁基、^,3—三硝丙基等。 較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、 異丁基、三級丁基。 R R R及Ar〜Ar之取代基之經取代或未經取代 之成環碳數3〜50的環烷基，可列舉環丙基、環丁基、環 戊基、環己基、4—曱基環己基、！—金剛烷基（adamantyl)、 2 —金剛烧基、1-降莰基（n〇rb〇rnyl)、2 —降莰基等。較佳 為環戊基、環己基。 R〜R及R11之經取代或未經取代之碳數1〜5〇的烷氧 基，係以一OZ所表示之基，z係選自前述Ri〜R8之經取代 或未經取代之碳數50的烷基。 R1〜R8、Rn及Ar5〜Ar7之取代基之經取代或未經取代 的兔數7〜50芳烧基（芳香基部分為碳數6〜49，烧基部分 為碳數1〜44)，可列舉苄基、！ 一苯基乙基、2 一苯基乙基、 1—苯基異丙基、2—苯基異丙基、苯基一三級丁基、α — 萘曱基、l—α —萘乙基、2 — α —萘乙基、l—α —萘異丙 基、2— α —萘異丙基、萘甲基—召—萘乙基2 — 曰萘乙基、1— /5 —萘異丙基、2—冷一萘異丙基、；1 一吼 咯基曱基，2 一（1—吡咯基）乙基、對甲基苄基、間甲基苄基、 鄰甲基苄基、對氯苄基、間氣苄基、鄰氯苄基、對溴苄基、 間溴苄基、鄰溴苄基、對碘苄基、間碘苄基、鄰碘苄基、 對羥基节基、間羥基节基、鄰羥基苄基、對胺基节基、間 29 201103968 胺基苄基、鄰胺基苄基、對硝基苄基、間硝基苄基、鄰硝 基苄基、對氰基苄基、間氰基苄基、鄰氰基苄&、卜羥基 一 2 —苯基異丙基、1—氣基—2_苯基異丙基等。 /〜Rl R11之經取代或未經取代之成環碳數6〜5〇 的芳氧基及芳硫基，係分別表示成_ 〇γ及—SY，γ係選自 前述R1〜R8之經取代或未經取代之成環碳數6〜5〇的芳香 基。 〜118及Rn之經取代或未經取代之碳數2〜5〇烷氧羰 基（烧基部分為碳數丨〜49)係表示成—⑽z，z係選自前述 R1〜R8之經取代或未經取代之碳數丨〜”的烷基。 R R及Κ之經取代之矽基，可列舉三甲基矽基、三 乙基石夕基、三級丁基二甲基石夕基、乙稀基二甲基石夕基、丙 基一甲基石夕基、三苯基石夕基等。 R丨〜R8及尺"之_素原子’可列舉氟、氣、溴、碘等。 (2)滿足Ah < Ad之摻雜物與滿足Ah〉Ad之摻雜物共存 的情形 圖3C，係顯示發光層含有滿足Ah< Ad之推雜物、與 滿足Ah>Ad之摻雜物兩者的情形。此種情形時，可適當地 捕捉到電子、電洞’結果，於發光層内全部區域發生再結 :。因此’即使於陰極側亦會產生許多再結合，藉由設置 三重態能量大的障壁層，可有效地產生ttf現象。 所生成之三重態激子往電子 有效地使電子注入發光層的 性下降時’由於發光層中之 障壁層，除了防止發光層 傳輸區擴散的同時，亦具有可 功此。當往發光層之電子注入 30 201103968 電子一電洞之再結合減少，故會導致三重態激子之密度減 J 右二重態激子之密度減小時’則二重態激子之碰撞頻 率將會減少’而導致無法有效地產生TTF現象。若從有效 地使電子注入於發光層的觀點’則含有障壁層之電子傳輸 區的形態，可考量以下兩者。 (1) 使電子傳輸區為兩種以上之不同材料的積層構造， 在障壁層與陰極之間，設置用以從陰極有效地接受電子的 電子注入層《電子注入層之具體例，可舉含氮之雜環衍生 物等。 於此情形時’較佳為電子注入層之親和力Ae—障壁層 之親和力Ab < 0.2eV。當未滿足此時’從電子注入層往障壁 層之電子注入會發生減損’導致電子蓄積於電子傳輸區， 而引起高電壓化’且蓄積電子會與三重態激子發生碰撞， 造成能量择媳（quench)。 此處’構成本發明之障壁層之材料的電子遷移率，於 電場強度〇·〇4〜0.5MV/ cm的範圍，較佳在1〇- 6cm2/Vs 以上。 並且，本發明之電子注入層，於電場強度〇 〇4〜〇 5MV /cm的範圍’較佳在l〇-6cm2/Vs以上。係為了促進電子 注入於發光層，提高發光層内之激子密度，有效地引起TTF 現象的緣故。 (2) 以1層之障壁層構成電子傳輸區。於此情形時，為 了要容易從陰極接受電子，係於障壁層中之陰極界面附 近，摻雜以鹼金屬所代表之施體。施體，可選擇選自施體 31 201103968 性金屬、施體性金屬几人&

屬化δ物及施體性金屬錯合物之群中的 至少一種。 J ISCJ 孰 〇 . 0 e V 以卜

、Li ' Na、Sr、K 金屬、鹼土金屬及稀土金屬，更佳為Cs ⑽、Ca、Ba、Yb、Eu 及 Ce。 施體11金屬化合物，係指含有上述施體性金屬之化合 較佳為3有鹼金屬、鹼土金屬或稀土金屬之化合物， 更佳為此等之金屬的齒化物、氧化物、碳酸鹽 '硼酸鹽。 例士以Μ〇Χ(Μ為施體性金屬、X為〇.5〜1.5)、MFx(x為 i〜m⑽帅為G.5〜⑺所表示之化合物。 施體性金屬錯合物，係指上述施體性金屬之錯合物， 較佳為驗金屬、驗土金屬或稀土金屬之有機金屬錯合物。 較佳為以下述式⑴所表示之有機金屬錯合物。

(I) (式中’ Μ為施黯金屬，Q為配位基，較佳為叛酸衍 生物、二酮衍生物或喹啉衍生物，n為丨〜4之整數。） 施體性金屬錯合物之具體例，可舉日本特開“Μ — 72012號公報所記載之鎢水車等。並且，曰本特開平η一 3主45687號公報所記載之中心金屬為鹼金屬、鹼土金屬之酞 青素（phthal0Cyanine)化合物等亦可作為施體性金屬錯合物 使用。 上述施體可以單獨一種來使用，或是亦可組合二種以 32 201103968 上來使用 於本發明，發光層與障壁層界面之激子密度高。 於發光層内無助於再結合之電洞往障壁層内注入的機率合 變大。心，障壁層所使用之材料，較佳為上 異之材料。 入生優 氧化耐久性優異之材料的具體例，較佳 合物，特別是選自由日本特願？ηΛΩ Λ 货姨化 ，⑷一一…特願2_— 090379所記載之下述 種以上的 化合物 o Ra- Ar101- Rb - · • (A) Ra- Ar10,~ Ar 丨 02一 Rb .. Ra — Ar101- Ar102- Ar103- 式中 ，Ar101 、Ar丨02 、Ar103 •(B)

Rb· · ·(C) 、Ra及Rb，係表示選自經 -八尺、也取代或未經取代 經取代或未經取代之孩環、經 一萘衣、 代或未經取代之菲環έ• 未絰取代之伊環、經取 取代之菲環、經取代或未經 (be_Ph_threne)環 '經取代或未經取代之 本Μ 經取代或未經取代之聯伸= 本并菲％、 并⑷聯伸三苯環、二V經取代或未經取代之苯 疾(benzochrys叫環、經取代或未經取代之苯并本并 取代或未經取代之㈣、及經 [b]伊環、經 環 環芳香族骨架部。惟，4未錢代之起環的多 ，〜、…二時為之::基非為芳香基。沒有 的情形。 ” 代或未經取代之笨

Γ SJ 33 201103968 於上述多環关禾 香族化合物中，Ra 者，較佳為選自由锤 久Rb之任一者或兩 4取代或未經取代之 經取代之苯并[c]菲产 非裱、經取代或未 群。 ]菲"及經取代或未經取代之浄環所構成之 上述多環芳香族化合物之多環 有取代基。 货孩β条部，亦可具 多環芳香族骨架部之取代基， 經基、經取代或未經取代之胺 j:㈣原子、 未經取代之烷基'蛵取仲$ ± < 虱基、經取代或 經取代之環烷基、經取m 婦基、經取代或未 、生取代或未經取代之拉备 未經取代之芳番1广 土、、涇取代或 基'智取二! 取代或未經取代之芳香族雜環 基，!取代或未經取代之芳烧基 氧基、經取代Μ 代次未Α取代之芳 美之，… 取代之絲録、或縣1香族和 可列舉蔡、菲m及聯伸三苯。多^ 方香^架部具有複數之取代基時，其等亦可形成環。 —夕環芳香族之骨架部，較佳為選自由下述式⑴ 不之化合物所構成之群的任一者。 ）表 34 201103968

Ar1 (1

'CO

'A〆 (2)

Ar3，、

Ar4*

Ar5 (3) (4) 式（1)〜（4)中，Ar1 〜Ar5 係 I _ _ 碳數4至16的縮合環構造。、^取代或未經取代之核 式（1)所表示之化合物，你 代之菲、疾之單體或衍生物L ’可列舉經取代或未經取 式（2)所表示之化合物， 代之乙烯合萘、乙垸合萘、诤时，可列舉經取代或未經取 式(3)所表不之化合 勿等 代之苯并夢之單體或 ，可列舉經取代或未經取 生物等。 式（4)所表示之化合物， 代之萘之單體或衍生 例如，可列舉經取代或未經取 蔡衍生物’例如，可舉下 舉下述式（4Α)者。 35 201103968

式(4A)中’ R,〜r8係分別獨立地表示氫原子或者核碳 數5〜30之取代基或未經取代之料基、碳數卜％之分 支，直鏈U基、碳數3〜2G之經取代或未經取代之環烧 基早獨或以複數之組合所構成之取代基。 菲衍生物，例如，可舉下述式（5八）者。

式(5A)中’ R,〜Rl。係分別獨立地表示氫原子 數5〜3G之取代基或未經取代之芳香基、碳數ι〜\〇 ^分 Ϊ = = 碳數3〜Μ之經取代或未經取代之環烧 基早獨或以複數之組合所構成之取代基。 筷衍生物，例如，可舉下述式（6入）者。 36 201103968

Ra R7 ... (6A) 氏T ’ ！<_,〜Rl2 係公 獨立地表示氫原子或者枋石山 數5〜30之取代基或未經取 者核石及 + 代之方香基、碳數1〜30之a 支或直鏈之烷基、碳數3〜2〇 之刀 〇 之！取代或未經取代之瑷p 基皁獨或以複數之組合所構成之取代基。 兀 又，上述多環芳香族骨架部， 生物。苯并_生物，例如，可=

式（7Α)中 9係分別獨立地表示 30之取代基或未經取代之芳香基 子或者核碳 1〜30之分 37 201103968 支或直鍵之烧基、碳數3〜， 2〇之經取代或未經取代之環烷 基單獨或以複數之組合所構成之取代基。 並且上述夕％芳香族骨架部，較佳為苯并⑷孩或其衍 生物。苯并[c]孩衍生物，例如，可舉下述式（㈤者。

R1〜Rn係分別獨立地表示 數5〜30之取代基或未經取代之料基Ί 4者核反 支或直鏈之烷基、碳數3 反1〜30之分 厌数3〜20之經取代哎夫 基單獨或以複數之組合所構成之取代基。、”代之環烷 J述多環芳香族骨架部，較佳為： 一苯并[c，g]菲或其衍生物。 （）所表不之

又，上述多環芳香族骨架部， 生物，例如，可舉下述式（1〇A)者 38 201103968

八（10A)中 (1 〇A) 八12〜八2 !係、表—好 或分支或環狀之烧基、直鏈;^原子、自素原子、直键 代或未經取代之芳香基、或環狀之烧氧基、經取 並且，上述多環芳香族骨"或未二取代之雜芳香基。 衍生物Km “― U ’較佳為聯伸三苯或其

R3 (1 1 A) 式（1 1 A)中，R,〜r6係分別獨立地表示氨原？或者核碳 數5〜30之經取代或未經取代之芳香基、碳數卜％之分 支或直鏈之炫基、碳數3〜2G之經取代或未經取代之環烧 基單獨或以複數之組合所構成之取代基。 上述多％芳香族化合物，亦可為以下述式（丨2)所表示 者0

39 201103968

Ανα ' J\Q “ / (12)中’Ra、Rb與上述式⑷〜（c)相同。當 2具=1個或複數個取代基時，取代基為碳數卜2〇之 : '衩數1〜20之齒烧基⑽〇alkyl)、碳數5〜i 8之環烧 :、碳數3〜20之石夕基、氰基或 萘環的取代美，4止 d 以外之 气基進一步亦可為碳數6〜22之芳香基。 产、:^ ^ ’ Ra、Rb較佳為選自苐環、菲環、聯伸三苯 本。1環、二苯并菲環、笨并聯伸三苯環、淨環 '苯并 ㈣、笨并_環及起環之基。 本井 化過=層材料，較佳為以循環伏安法測定具有可逆之氧 障壁層材料之遷移率，較佳為於電場強度㈣4〜 / cm之範圍，電子谨 之電子遵銘多率在10 cm /Vs以上。有機材料 電子遷移率的測定方法， 已知有Tune of Flight法等幾種 方法，於本發明中，則县 4里 移率。 9 乂阻抗光譜法所決定之電子遷 極 說明藉由阻抗光譜法 陰極夾持較佳為厚度 所進行之遷移率的測定。以陽 iOOnm〜200nm左右之障壁層材 40 201103968 料，-面施加DC偏壓，一面施加刚…以下之微小交流 電壓。於此時’測量流動之交流電流值(絕對值與相位)。— 面改變交流電壓之頻率，一面進行正式測量，從電流值與 電壓值’算出複數阻抗(2”此時求出模數虛 數單位，ω :角頻率）之虛數部dmM)的頻率依存性，將ImM 為最大值之頻率㊉的倒數定義為傳導於障壁層内之電子的 響應時間。然後藉由下式算出電子遷移率。 電子遷移率=(障壁層材料之膜厚）2〆（響應時間•電壓） 6於電場強度0.04〜〇.5MV/cm之範圍，電子遷移率在 10 6cmy Vs以上之材料的具體例，可舉多環芳香族之骨架 部具有伊衍生物的材料。 發光層，可含有主波峰波長55〇nm以下之2以上之螢 光發光性摻雜物·》含有2以上之螢光發光性換雜物時，至 少一摻雜物之親和力Ad在主體物之親和力Ah以上，此摻 雜物之三重態能量大於主體物之三重態能量。例 如，其他之至少一搀雜物之親和力Ad小於主體物之親和力 Ah。含有此類2種類之摻雜物，如前述般，係同時含有滿 足AhCAd之摻雜物與滿足Ah>Ad之摻雜物，藉由設置三 重態能量大的障壁層，可顯著地改善效率。 親和力Ad小於主體物之親和力人11的摻雜物，可例示 胺蔥何生物、胺基筷(aminochrysene)衍生物、胺基芘衍生物 等。 另，除了上述所記載之主體物外，亦可使用 113531、JP2005 — 3 14239所記載之二苯并呋喃化合物、 41 201103968 WO02/ 14244所記載之第化合物、WO08/ 145239所記載 之苯并蔥化合物。 除了上述所記載之摻雜物外，亦可使用】？2004 — 204238、W005/ 108348、WO04/ 83162、WO09/ 845 12 ' KR10- 2008 - 7995 6 ' KR10- 2007 - 115588 ' KR10 -2010 —24894所記載之芘化合物、WO04/44088所記載之筷化合 物、WO07/21 1 17所記載之蔥化合物。 主體物、摻雜物，係環式結構或單一原子彼此鍵結而 成之化合物（亦包含環式結構與單一原子之鍵結），較佳為前 述鍵結為單鍵之化合物。較不佳之例，可舉於環式結構以 外存在碳一碳雙鍵之化合物。其理由在於，在主體物、摻 雜物上所生成之三重態激子的能量不會被使用於TTF現 象，而是會被消耗於雙鍵之結構變化之故。 < TTF比例之測量> 藉由使主體物、摻雜物及障壁層材料之三重態能量滿 足特定之關係，可使相對於總發光之來自TTF的發光強度 比在30%以上，而可達成以往所習知之螢光元件無法達成 的高效率化。 來自TTF之發光強度比，可藉由過渡EL法來加以測 量。所謂過渡EL法，係一種將施加於元件之DC電壓去除 後測量EL發光之衰減行為（過渡特性）的方法。EL發光強 度，分為來自最初之再結合所生成之單重態激子的發光成 分、與來自經由TTF現象所生成之單重態激子的發光成分。 單重態激子的壽命，由於為耐米秒等級，非常地短，因此 42 201103968 在DC電壓去除後，會迅速地衰減。 另一方面，TTF現象，由於是來自經由壽命較長之三重 態激子所生成之單重態激子的發光，因此會緩慢地衰減。 因此，來自單重態激子的發光與來自三重態激子的發光， 由於在時間上有段大的差距，故可求得來自TTF的發光強 度。具體而言，可藉由以下的方法來決定。 過渡EL波形，係以下述之方式來進行測量（參照圖4)。 將電壓脈衝產生器（PG)所輸出之脈衝電壓波形施加於£[元 件。將施加電壓波形載入示波器（0SC)。若將脈衝電壓施加 於EL元件時，則EL元件會產生脈衝發光。經由光電倍增 官（PMT)將此發光載入示波器（osc)。使電壓波形與脈衝發 光同步載入於個人電腦（PC)。 並且，藉由分析過渡EL波形’以下述方式決定來自 TTF的發光強度比。 解開二重態激子之衣減行為的速率方程式，對基於 現象之發光強度的衰減行為進行模擬。發光層内部之三重 態激子密度nT的時間衰減，可使用三重態激子之壽命所致 之衰減速度〇;與三重態激子之碰撞所致之衰減速度^，以 下述速率方程式來表示。 dnT 2 若近似地解開此微分方程式，則可得到下式。此處，“π 為來自TTF的發光強度，A則為常數《如此，若過渡EL發 光為基於TTF者，則其強度之平方根的倒數將會以直線近 43 201103968 似被表不。又’將測得之過渡EL波形數據擬合（fitting)於 下述近似式’求出常數A。此時除去DC電壓之時刻t=0 的發光強度1/a2定義成來自TTF的發光強度比。 1 ~Ίγ= ^ A + χ . t

\^TTF 之左圖，係將特定之DC電壓施加 圖 後除去電壓時之測量例，為表示EL元件之發光強度的時間 隻化者於圖5之左圖約在時刻3x 10- 8秒之處將DC電壓 除去另’於圖中’係將除去電壓時之亮度卩1表示。然 後’力至2x10 #'的急遽衰減後’呈現緩慢的衰減成分。圖 5之5右®係α電壓除去時點作為原點，電塵除去後，對至 1 〇 ^/為止之光強度之平方根的倒數進行搶製而成之圖， 可知能十分地近似於直線。 之與縱軸的交點Α之值為2. 得之來自TTF的發光強度比 度中之17%來自TTF。 <第2實施形態> 將直線部分向時間原點延長時 41。於是，由此過渡EL波形所 為1 / 2.412 = 〇· 1 7，總發光強 之疋…成為至少具有2個含有發光層之 2層单元的串聯元件…層發光層之間存在中間層(亦 稱為中間導電層、電荷產生層、CGL ”可於每單元 子傳輸區。至…發光層為登光發光層，含 之單元滿足上述要件。具體之積層順序之例顯示於下。又曰， 下述發光層’可為複數之發光層之積層體，或亦 第3實施形態之含有電荷障壁層之一有機層單元。...... 44 201103968 陽極/螢光發光層/中間層/螢光發光層/障壁層/ 陰極。 陽極/螢光發光層/障壁層/中間層/螢光發光層/ 陰極。 陽極/螢光發光層/障壁層/中間層/螢光發光層/ 障壁層/陰極。 陽極/磷光發光層/中間層/螢光發光層/障壁層/ 陰極。 陽極/螢光發光層/障壁層/中間層/磷光發光層/ 陰極。 圖6顯示本實施形態之有機el元件之一例》有機EL 元件1，依序具備陽極10、發光層22、24與陰極40，於發 光層22、24之間’具有中間層60。障壁層32鄰接於發光 層24。發光層24為滿足本發明之要件的螢光發光層《另一 發光層可為螢光型或磷光型。亦可於發光層22旁設置障壁 層’使發光層24為滿足本發明之要件的螢光發光層。 另’亦可於兩發光層22、24之間具有電子傳輸區及/ 或電洞傳輸區。又，發光層亦可在3層以上，中間層亦可 在2層以上《當發光層在3層以上時，於全部的發光層之 間可具有中間層’或亦可不具有中間層。 可使用公知之材料’例如USP7,358,661、US專利申請 1 0/ 5 62,1 24等所記載者，來作為中間層。 <第3實施形態> 於本實施形態中，依序具備有陽極、複數層之發光層、 45 201103968 電子傳輸區與陰極，於複數層發光層中之任2層發光層之 有電％障壁層，與電荷障壁層接觸之發光層為螢光發 光層’滿足上述之要件。 本實施形態之較佳之有機EL元件的構成，可舉如日本 特許第4134280號公報、美國公開專利公報US2〇〇7/ 0273270A1、國際公開公報W〇2〇〇8/〇23623A1所記載之於 依序積層有陽極、第1發光層、電荷障壁層、第2發光層 及陰極的構成中’在第2發光層與陰極之間具有用以防止 三重態激子擴散之障壁層之具有電子傳輸區的構成。此處 電荷P早壁層，係指具有下述目的之層：藉由在與所鄰接之 發光層之間設置HOMO能階、LUMO能階之能量障壁，以 調整載體往發光層之注入，而調整注入於發光層之電子與 電洞之載體平衡。 以下顯示此種構成之具體例。 陽極/第1發光層/電荷障壁層/第2發光層/電子 傳輸區/陰極。 陽極/第1發光層/電荷障壁層/第2發光層/第3 發光層/電子傳輸區/陰極β 另’於陽極與第1發光層之間，較佳為與其他實施形 態同樣地設置電洞傳輸區。 圖7顯示本實施形態之有機EL元件之一例。圖7之上 圖’表示元件構成及各層之HOMO、LUMO能量能階。下 圖則是表示第3發光層與障壁層之能隙的關係。 此有機EL元件2,依序具備陽極、第1發光層、第2 46 201103968 發光層、第3發光層、電子傳輸區與陰極4,於第1發光層 與第2發光層之間，具有電荷障壁層。電子傳輸區係由障 壁層所構成◊第3發光層為滿足本發明之要件的螢光發光 層。第1發光層、第2發光層可為螢光型或亦可為磷光型。 本實施形態之元件’宜為白色發光元件之形態，可調 整第1發光層、第2發光層、第3發光層之發光色使之為 白色。又’亦可僅使發光層為第丨發光層、第2發光層， 然後調整2層發光層之發光色使之為白色。此時第2發光 層為滿足本發明之要件的螢光發光層。 尤其是藉由使第1發光層之主體物為電洞傳輸性材 料’添加主波峰波長大於550nm之螢光發光性摻雜物，並 使第2發光層（及第3發光層）之主體物為電子傳輸性材料， 添加主波峰波長550nm以下之螢光發光性摻雜物，可實現 全部皆以螢光材料構成之構成且具有高於先前技術之發光 效率的白色發光元件。 右特別知_及與發光層鄰接之電洞傳輸層，則為了有效 地引起本發明之TTF現象，在比較電洞傳輸材料與主體物 之三重態能量時，較佳為電洞傳輸材料之三重態能量較大。 <第4實施形態> 於本實施形態中’係將藍色像素、綠色像素、紅色像 素排列設置於基板上。此等3色之像素中’藍色像素及/ 或綠色像素具有第1實施形態之構成。 圖8顯示本實施形態之有機EL元件之一例。 此圖所示之上面發光型有機EL元件3,係於共通基板 47 201103968 100上，並列形成有藍色像素B、綠色像素G及紅色像素R。 藍色像素B ’係從基板100依序具備有陽極1 〇、電洞 傳輸區50、藍色發光層20B、障壁層32所構成之電子傳輪 區、陰極40、保護層70。 】 綠色像素G，係從基板1 〇〇依序具備有陽極丨〇、電洞 傳輸區50、綠色發光層20G、障壁層32所構成之電子傳輸 區、陰極40、保護層70。 紅色像素R，係從基板100依序具備有陽極1〇、電洞 傳輸區50、紅色發光層20R、障壁層32所構成之電子傳輸 區、陰極40 '保護層70。 在各個鄰接之像素的陽極間，形成有絕緣膜2〇〇，以保 持像素間之絕緣。 於有機EL元件3，係將障壁層共通地設置於藍色像素 B、紅色像素R、綠色像素G。 障壁層之效果，於藍色螢光元件中，與以往所得之發 光效率相較之下，較為顯著，且於綠色螢光元件、紅色螢 光70件中，亦可得到將三重態能量封閉於發光層内之同樣 的效果’可期待發光效率的提升。 另一方面，於磷光發光層中，可得到將三重態激子封 閉於發光層内之效果，防止三重態能量之擴散，有助於磷 光發光性摻雜物之發光效率的提升。 電洞傳輸區，係由電洞傳輸層、電洞傳輸層及電洞注 入層等所構成。電洞傳輸區，可為共通或亦可相異。通常， 電洞傳輸區係分別為適於發光色的構成。 48 201103968 —由發光層20B、G、R與障壁層所構成之有機層，並不 限定於圖所示之構成，可進行適當變更。 對本發明中可使用之主體物與摻雜物作如上敘述，特 別對各色發光層進行以下之説明。 、綠色發光層’較佳為由以下之主體材料及摻雜材料所 構主體材#，較佳為縮合芳香族環衍生物。縮合芳香 、 生物於發光效率、發光壽命的觀點，以蔥衍生物、 祐衍生物等為更佳。 又’主體材料，可舉含雜環化合物。含雜環化合物， 二歹J牛卡坐何生物、二苯并。夫°南衍生物、梯型（ladder type) 呋喃化合物' 嘧啶衍生物。 摻雜材料，只要是具有其功能者，則無特別限定，於 生：效㈣的觀點’較佳為芳香族胺衍生物。芳香族胺衍 生物。广佳為具有亦可經取代之芳胺基的縮合芳香族環衍 *種化合物，例如，可列舉具有芳胺基之m 掺雜材料’本乙烯基胺（styrylamine)化合物亦佳。 \胺化合物’例如’彳列舉苯乙稀基胺、笨乙稀基 -胺、本乙稀基三胺、笨乙稀基四 係指於亦可蛵取苻之婪& 匙本乙烯基胺， 合物，前==:代有至少1個芳基乙稀基的化 *基、燒ΐ 取代，取代基具有芳香基、 步 衣兀土方胺基，於此等之取代基亦可進一 步具有取代基。 j适 又，摻雜材料， 料’金屬錯合物亦佳 I释合物、伊化合物亦佳。又 金屬錯合物，例如可列舉銥錯合物 [SI- 49 201103968 麵錯合物。 紅色發光層，較佳為由以下 。主& 又主體材料及搀雜材料所 主體材枓，較佳為縮合芳 σ方骨族％衍生物。縮合芳香 構成 族援少-丄m王物。縮合芳香 孩％何生物，於發光效率 方贵 生物、抽=—發尤哥命的觀點’以稠四苯衍 稍五本衍生物等為更佳。 環芳體材料’可舉縮合多環芳香族化合物。縮合多 、化a物，可列舉萘化合物、菲化合物、浄化合物。 摻雜材料’較佳為芳香族 妨接U + T生物。芳香族胺衍生物， :=!亦可經取代之芳胺基的縮合芳香族環衍生物。 匕口物’例如可舉具有芳胺基的環弗辛（perifianth叫。 ^ #雜材料，金屬錯合物亦佳。金屬錯合物，&如 可列+銥錯合物、鉑錯合物。 實施形態4之元件，例如以下述方式來進行製作。 於基板上，依序形成銀合金層之APC(Ag-Pd_Cu)層 T射層）、氧化辞膜（IZ0)或氧化錫膜等之透明導電層。接 者使用&之微影技術，藉由以抗姓劑圖案作為遮罩的餘 刻：對此導電材料層進行圖案化’而形成陽極。其次，藉 由紅塗法’將聚醯亞胺等感光性樹脂所構成之絕緣膜塗布 A成於陽極上。然後’藉由進行曝光、顯影、硬化，使陽

極露出’藉此對藍絡亦F θ , L 了監發九&域、綠發先區域、紅發光區域進 行圖案化。 電 係、x色像素用、綠色像素用及藍色像素用之3 種類’分別對應於藍發光區域' 綠發光區域、紅發光區域， 分別相當於陽極。於異丙醇中進行5分鐘之洗淨後，進行 50 201103968 •刀鐘之uv臭氧洗淨。然後，形成電洞注人層與電洞傳 輸層時，將電洞注入層積層於基板整面，並且於其上積層 電洞傳輸層。以對應設置於紅色像素用、綠色像素用及藍 色像素用之陽極的各位置之方式，形成各發光層。當使用 真空蒸鍍料，係使用陰影料對藍色發光層、綠色發光 層及紅色發光層進行微細圖案化。 其··人，將障壁層積層於整面。接著，形成電子注入層 時，將電子注入層積層於整面。然後，將河§與Ag加以蒸 鍍成膜，而形成半穿透性之由MgAg合金所構成之陰極。 於本發明所使用之基板、陽極、陰極、電洞注入層、 電洞傳輸層等其他之構件，可適當選擇PCT/ Jp2〇〇9/ 053247、PCT / JP2008 / 073180、US 專利申請 12 / 376,236、US 專利申請 U// 766,281、US 專利申請 12/ 280,364等所記載之公知者來加以使用。 較佳為’電洞傳輸層含有以下述式（1)〜（5)之任一者所 表示之芳香族胺衍生物。

51 201103968

(3)

Ari3\ Ar18

,N—Ls—N ΑΓι4_ A「15 *€.λA「16

Ar17

Ar 19\k,/A「2〇

I 2 r2 Ν——Α κ / L9

3 Γ2 Ν——A r24 Ar 八r ，各自獨立地表示 之成環碳數ό〜50的芳香A — 一、’，’，，、代或未經」 原子基 取代或未經取代之) 的雜亞芳基 ^取代或未經取叙成環原子數卜 52 201103968 Αι·1〜Ar24、！/〜L9亦可具有之取代基，為碳數 之直鏈狀或分支狀的烷基、成環碳數3〜15的環烷基、具 有碳數1〜15之直鍵狀或分支狀之烷基的三烷矽基 (trialkylsilyl)、具有成環碳數6〜14之芳香基的三芳矽基 (triarylsilyl)，具有碳數：〜以之直鏈狀或分支狀之烷基及 成環碳數6〜14之芳香基的烷基芳矽基、成環碳數6〜5〇 的芳香基、成環原子數5〜50的雜芳香基、鹵素原子或氰 基。鄰接之複數的取代基，亦可形成互相鍵結而形成環之 飽和或不飽和之2價之基。） 較佳為’前述Ar1〜Ar24之至少1者，係以下述式（6)(7) 之任一者所表示之取代基。

(式中，X為氧原子、硫原子，或表示Ν — Ra，Ra係表 不碳數1〜15之直鏈狀或分支狀之烷基、成環碳數3〜15 之環烷基、成環碳數6〜50之芳香基、或成環原子數5〜50 之雜芳香基。 L10表示單鍵、經取代或未經取代之成環碳數6〜50之 53 201103968 50之雜亞 亞芳基、或經取代或未經取代之成環原子數5 芳基。 L11表示經取代或未經取代之成環碳數6〜5〇之亞芳 基、或經取代或未經取代之成環原子數5〜5〇之雜亞芳基。 R〜R，各自獨立地表示碳數丨〜15之直鏈狀或分支 狀之烷基、成環碳數3〜15之環烷基、具有碳數丨〜15之 直鏈狀或分支狀之烧基的三炫具有成環碳數“Μ 之芳香基的三芳矽基、具有碳數卜15之直鏈狀或分支狀 之烷基及成環碳數6〜14之芳香基的烷基芳矽基、成環碳 數6〜14之芳香基、成環原子數5〜5〇之雜芳香基、幽: 原子或氰基。又’鄰接之複數的Rl〜R、可互相 开; 成環。 〆 a、c、d係表示〇〜4之整數。 b則表示〇〜3之整數。） 較佳為’式⑴所表示之化合物為下述式(8)所表 合物。 /Ar25

Cz—-L,2—R Αγ26 (8) (式中，Cz係表示經取代或未經取代之咔唑基。 匕丨2表示經取代或未經取代之成環碳數6〜=之 基' 或經取代或未經取代之成環原子數5〜5〇之雜亞芳基方 碳數Α/2=ΑΓ26’各自獨立地表示經取代或未經取代之成學 〜之方香基、或經取代或未經取代之成環原子數; 54 201103968 〜50之雜芳香基。） 式（8)所表示之化合物 合物。 較佳為以 下述式（9)所表示 之化

(式中，R5及R，各自獨立地表示碳數i〜15之直鏈狀 或分支狀之烧基、成環碳數3〜15之環烷基、具有碳數1 〜15之直鏈狀或分支狀之烧基的三燒石夕基、具有成環碳數 6〜14之芳香基的三芳矽基、具有碳數ι〜15之直鏈狀或分 支狀之烷基及成環碳數6〜14之芳香基的烷基芳矽基、成 環碳數6〜14之芳香基、成環原子數5〜50之雜芳香基、 鹵素原子或氰基。又，鄰接之複數的R5及R0亦可互相鍵結 而形成環。 e、f表示〇〜4之整數。 L12、Ar25 及 Ar26 ’ 則與式（8)中之 L12、Ar25 及 Ar26 同 義。） 式（9)所表示之化合物，較佳為以下述式（1〇)所表示之化 合物。 55 201103968

(10) (式_，R及R，各自獨立地表示碳數丨〜15之直鏈狀 或分支狀之烷基、成環碳數3〜15之環烷基、具有碳數^ 〜15之直鏈狀或分支狀之院基的三燒石夕基、具有成環碳數 6〜14之芳香基的三芳矽基 '具有碳數丨〜15之直鏈狀或分 支狀之烷基及成環碳數6〜14之芳香基的烷基芳矽基、成 環碳數6〜14之芳香基、成環原子數5〜5〇之雜芳香基、 齒素原子或氰基。X，鄰接之複數@ r5 & r6亦可互相鍵結 而形成環。 g、h表示0〜4之整數。 R5、R6、e、f、入1*25及 Ar26 ’ 則與式（9)中之 R5、r6、^、 f、Ar25 及 Ar26 同義。） [實施例] •使用化合物 於實施例及比較例所使用之材料與物性值如下 [電洞注入材料]

56 201103968 [電洞傳輸材料]

HT1 E丁=2.5eV HT2 ET=2.46eV

ET=2.6eV

HT4 ET=2.56eV

57 201103968

ET=2.47eV

HT8 ET=2.45eV

HT10 ET=2.57eV

[主體材料]

ET=1.83eV 親和力=3eV

BH2 ET=1.83eV 親和力=3eV 58 201103968

ET=1.83eV 親和力=3eV

[摻雜材料]

Me Me Me BD1 ET=2.13eV 親和力=3.1eV 主波峰波長442nm BD2 ET=2.28eV 親和力=2.7eV 主波峰波長463nm [S ] 59 201103968

ET=2.13eV 親和力=3.1 eV 主波峰波長442nm ET=2.3eV 親和力=3.45eV 主波峰波長449nm [障壁層材料]

ET=2.27eV ET=2.25eV

親和力=3eV 親和力=2.9eV

ET=2.28eV 親和力=3.1eV

ET=2.36eV 親和力=2.9eV 60 201103968

ET=2.23eV 親和力=3eV

ET=2.28eV 親和力二2.9eV

[電子傳輸材料]

ch. ET=1.82eV 親和力=3eV

ET=1.82eV 親和力=3eV

ET=1.82eV 親和力=3eV

ET=2.52eV 親和力=2.7eV 61 201103968 [白色系用材料]

GD RH

ET=1.85eV

親和力=3.1eV

游離電位= 5.6eV 主波峰波長518nm

主波峰波長601nm NC CN Μ

62 201103968

上述物性值之測量方法如下述。 (1) 三重態能量（ET) 使用市售之裝置F— 4500(曰立公司製）進行測量。ETi 換算式如下述。 換算式 ET(eV) = 1 239.85/ λ edge 「「λ edge」，係指以縱軸為磷光強度，横軸為波長，來 表示磷光光譜時，對磷光光譜之短波長側的始端畫一切 線’該切線與横軸之交點的波長值。單位：nm。 (2) 游離電位 於大氣下使用光電子能譜裝置（理研計器（股）公司製： 从―1)進行測量。具體而言，係將光照射於材料，然後測

i S 63 201103968 里當時因電荷分離所產生之電子量，藉此來加以測得。 (3) 親和力 從游離電位與能隙之測定值算出。能隙係從笨中之吸 收光谱的吸從端測得。具體而言’使用市售之可見/紫外分 光光度計’測量吸收光譜，從該光譜始端開始之波長算出。 (4) 電子遷移率 使用阻抗光譜法，來進行電子遷移率評價β製作以下 之單載子電子元件（electron-only device)，施加内含 之交流電壓的DC電壓，測得複數模數。使模數之虛部為最 大之頻率為fmax(Hz)時，使響應時間T(秒）為τ= π / fmax來加以算出’使用此值來決定電子遷移率之電場強产 依存性。

Al/TBl(95)/ETl(5)/LiF(l)/A1 Al/TB2(95)/ETl(5)/LiF(l)/A1 Al/ETl(l〇〇)/LiF(l)/A1 Al/Alq3( 100)/LiF( 1)/A1 (括弧内之數值為膜厚。單位：nm) 如圖9所示，使用作為障壁層之TB1、TB2之500(v/ cm)° 5’亦即〇.25MV/cm的電子遷移率，分別為4xl〇-5cm2 /Vs、3xl(T5Cm2/VS’於大的電場強度範圍顯示出大於1〇 — 6cm2/VS之值。從圖9亦可知此值與使用作為電子注入層 之材料ET1的電子遷移率大致相同。另Aiq3的電子遷移率 在 0·25ΜV/ cm 下為 5x10 cm〗/ Vs ’ 相較於 TB1、TB2 传 100分之1以下的微小值。 64 201103968 (5)内部量子效率的測量方法 根據日本特開2006— 278035所記載之方法，決定發光 層内之發光分布與光取出效率。然後，將藉由分光放射亮 度計所測得之EL光譜除以所決定之光取出效率，求出内^ EL光譜，以從該光譜所求得之内部所產生的光子數與電子 數之比作為内部量子效率。 實施例1 於形成有膜厚130nm之ITO的ITO基板上，依序蒸鍍 HI1、HT1、BH1 : BD1(共蒸鍍）、TB丨、ET1，得到由下述 構成所形成之元件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 ITO(13G)/HIl(5G)/HTl(45)/BHl : BD1(25 ; 5wt%) / TB 1 (5)/ET1 (20)/LiF(l)/Al(80) 比較例1 係於實施例1中，使發光層之膜厚為30nm且不使用 TB 1 ’使ET1鄰接於發光層，得到由下述構成所形成之元件。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(45)/BH1 : BD1(30; 5wt%) / ET1 (20)/LiF(l)/Al(80) 比較例2 除了於實施例1中使用BH1代替TB 1外，其他皆與實 施例1相向的方式，得到由下述構成所形成之元件。 IT〇(130)/HI1(50)/HT1(45)/BH1 : BD1(25 ; 5wt%) / BHl (5)/ ET 1(20)/ LiF( 1)/Al(80) 實施例2 除了於實施例1中，使BHl : BD1之膜厚為20nm，TB1 [S] 65 201103968 之膜厚為1 〇nm外，其他皆與實施例1相同的方式，得到由 下述構成所形成之元件。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(45)/BH1 : BD1(20 ; 5wt%) / ΤΒ1(1〇)/ETi (20)/LiF(l)/Al(80) 實施例3 除了於實施例1中，使用HT2代替HT1外，其他皆與 實施例1相同的方式，得到由下述構成所形成之元件。 ΙΤΟ(13〇)/ΉΙ1(50)/ΗΤ2(45)/ΒΗ1 ： BD1(25 ； 5wt%) /TBl(5)/ETl(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例4 除了於實施例1中，使用TB2代替TB1外，其他皆與 實施例1相同的方式，得到由下述構成所形成之元件。 IT〇(130)/HI1(50)/HT1(45)/BH1 ： BD1(25 ： 5wt%) /TB2(5)/ET1 (20)/LiF(l)/Al(80) 評價例1 對實施例1〜4、比較例1、2所得之元件，進行以下之 評價。結果示於表1。 (1)初期性能（電壓 '色度、電流效率、外部量子效率、 主波峰波長） 對元件施加電壓，使電流值為1 mA/ cm2，測量當時的 電壓值。又使用分光放射亮度計（cs — 1〇〇〇: K〇nica Min〇lta 公司製）測量當時的EL發射光譜。從所得之分光放射亮度 光谱，算出色度、電流效率（cd/ A)、外部量子效率（％ )、 主波峰波長（nm)。 66 201103968 (2)來自TTF的發光比例 施加從脈衝產生器（Agilent公司製8114 A)所輸出之電 壓脈衝波形（脈衝幅：500微秒，頻率：20Hz，電壓：相當 ImA/cm2之電壓），將EL發光輸入光電倍增管（Hamamatsu Photonics公司製R928) ’使脈衝電壓波形與EL發光同步载 入示波器（Tektronix公司製2440) ’得到過渡EL波形。對其 進行分析，決定來自TTF的發光比例（TTF比例）。 又’於電流密度一電流效率曲線中，求出電流效率（L / J)為最大時之電流密度，施加與其相當的電壓脈衝波形， 同樣地得到過渡EL波形。 另’藉由TTF現象之内部量子效率的提升，認為62.5 %為理論上之界限，此場合之來自TTF的發光比例為6〇%。 [表1] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) ¥ (nm) TTF比例 (%) 實施例1 3.35 0.142 0.121 10.3 9.81 453 34.2 比較例1 3.48 0.143 0.119 7.92 7.62 453 15.8 比較例2 3.53 0.143 0.119 7.25 6.95 452 14.3 實施例2 3.36 0.143 0.118 10.2 9.83 452 33.5 實施例3 3.23 「0.144 Γ 0.111 10.6 Γ 10.7 452 「35.9 實施例4 3.37 0.144 0.111 11.0 11.0 451 33.1 (1)BH1的游離電位、親和力分別為6 _、3 ，相 對於此，由於刚的游離電位、親和力為6 〇以、3丨… 故BD1不具有電洞捕捉性、電子捕捉性。又，讓的三重 S1 67 201103968 態能量為2.13eV，大於BH1的三重態能量1.83eV。又，障 壁層TB1的三重態能量為2 27eV，大於BH1、BD1的三重 態能量。 (2)在以三重態能量大於發光層材料之TB1作為障壁層 並使其與發光層鄰接的實施例1，得到電流效率1〇,3cd/ A、外部量子效率9 81%、TTF比例34.2%之非常高的效率。 另一方面，在為障壁層之TB1層未與發光層鄰接的比較例 1 ’電流效率僅為7.92%，外部量子效率EQE僅為7.62%， TTF比例亦僅為15.8%。又如比較例2僅設置BH1與發光 層鄰接的情形，由於發光層的三重態能量與所鄰接之BH1 的三重態能量相同，因此效率較實施例1差。圖1 〇，係以 實施例1與比較例1比較過渡EL波形之圖。可知1 〇 - 7秒 以後延遲出現之來自TTF的發光強度提升至約2倍。 圖Π ’係以實施例1與比較例1比較〇· imA/ cm2至 100mA/cm2之範圍的TTF比例。又，圖12，係於與圖u 相同之電流密度範圍顯示電流效率L/J(cd/A)者。於具有 障壁層之實施例1，電流密度約2mA/ cm2下，電流效率顯 示最大值之10.3cd/A，此時之TTF比例為34.2%。於低電 流密度之區域，亦顯示出高TTF比例，已大幅地高效率化。 此係暗示來自於TTF現象。另一方面，於比較例1中，當 電流密度為8mA/ cm2時’電流效率顯示最大值之8.9cd/ A，當時之TTF比例為25%。 估計實施例1之内部量子效率後，為37.7%。TTF比 例由於為34.2%，因此内部量子效率的細目，單重態激子 68 201103968 之發光為24.8%，來自TTF之發光為i29%。

另一方面，比較例丨的内部量子效率為29 4%。TTF 比例由於A 15·8%，内部量子效率的細目，單重態激子之 發光為24.7%，來自TTF之發光為4 6%。如此，藉由設置 障壁層則’可將來自TTF之發光從4伙提高至12 9%， 亦即2.8倍。 ⑴又’即使是改變障㈣TB1之膜厚时施例2，亦 可得到與實施例1相同程度的高效率。 (4)於實施例3中，使用HT2來代替實施例1之11下1後， 得到高於實施例1之效率的10.7cd/A。係由於ΗΤ2較接近 ΒΗ1的游離電位，因此使注入於發光層之電洞量增加的緣 故0 (5)於實施例4中’係使用ΤΒ2來代替τβ 1。相較於實 施例1，較為尚效率化，得到11 〇4cd/ Α之非常高之值。 實施例5 於形成有膜厚130nm之ITO的ITO基板上，依序蒸鑛 HI1、HT1、RH : RD(共蒸锻）、HT1、BH1 : BD1(共蒸鍍）、 BH1 : GD(共蒸鍍）、TB1、ET1，得到由下述構成所形成之 元件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(35)/RH : RD(5 ; 1%)/ HT1(5)/BH1 ： BD1(25 ； 7.5wt%)/BHl ： GD(20 ； 5wt% ) / TB 1 (5)/ET1 (20)/LiF(l)/Al(80) 比較例3 除了沒有形成TB 1以外，其他皆與實施例5同樣的方

[SI 69 201103968 式依序成膜，得到由下述構成所形成之元件。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(35)/RH ： RD(5 ； lwt%)/ HT1(5)/BH1 : BD1(25 ; 7.5wt%)/BHl : GD(20 ; 5wt%) / ET1 (25)/LiF(l)/Al(80) 評價例2 對實施例5與比較例3之元件，進行電流密度1 mA/ cm2之性能比較後，結果示於表2。 [表2] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) >φ (nm) 實施例5 3.33 0.358 0.375 22.1 10.6 609 比較例3 3.42 0.356 0.357 18.7 9.37 610 於實施例5中，與電子傳輸區（由障壁層TB 1與電子注 入層ET1所構成）鄰接設置有發光層（積層藍發光層與綠發 光層而成）。GD、BD1之親和力較主體物BH1之親和力大 0.1 eV。並且，透過HT1所構成之電荷障壁層，積層有由 RH : RD所構成之紅發光層。以此方式於實施例5，由於積 層有藍、綠、紅之3層的發光層，因此顯示出白色發光。 於比較例3中，則未使用障壁層TB 1。若比較實施例5與比 較例3的外部量子效率，則實施例5具有高1 %以上之值。 實施例6 於形成有膜厚130nm之ITO的ITO基板上，依序蒸錄 HI1、HT1、RH : RD(共蒸鍵）、HT1、BH1 : BD2(共蒸鑛）、 201103968 BHl : GD(共蒸鍍）、TBl、ETl，得到由下述構成所形成之 元件。括孤内係表示膜厚（單位：nm)。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(35)/RH : RD(5 ; 1%)/ HT1(5)//BH1 ： BD2(25;7.5 % BH1 : GD(20 ： 5wt%)/ TB1(5)/ET1 (20)/LiF( 1)/Al(80) 比較例4 除了沒有形成TB1以外，其他皆與實施例6同樣的方 式依序成膜，得到由下述構成所形成之元件。 ITO(130)/HI1(50)/HT1(35)/RH ： RD(5 ： lwt%)/ HT1(5)/BH1：BD2(25； 7.5%)/BHl： GD(20； 5% )/ET 1(25) /LiF(l)/Al(80) 評價例3 對實施例6與比較例4之元件，進行電流密度1 mA/ cm2之性能比較後，其結果示於表3。 [表3] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) (nm) 實施例6 3.30 0.346 0.397 19.2 9.16 610 比較例4 3.37 0.337 0.406 17.7 8.27 610 於實施例6中，與電子傳輸區（由障壁層TB1與電子注 入層ET1所構成）鄰接設置有發光層（積層藍發光層與綠發 光層而成）。並且，透過HT1所構成之電荷障壁層’積層有 由RH : RD所構成之紅發光層。以此方式於實施例6 ’由於 71 201103968 積層有藍、綠、紅之3層的發光層’因此顯示出白色發光。 於比較例4中，則未使用障壁層TB1。 若比較實施例6與比較例4的外部量子效率，則實施 例6具有高丨％左右之值。 如評價例2、3所示，不僅是主波峰波長550nm以下之 單色元件，而且對於具備複數層之發光層的白色元件’本 發明亦有效。 實施例7 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 IT〇(130)/HI2(50)/HT3(45)/BH2 ： BD3(25 ； 5%)/ TB 1(5)/ET1 (20)/LiF(l)/Al(80) 實施例8 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件0 ITO(130)/HI2(50)/HT3(45)/BH2 ： BD3(25 ； 5%)/ TBl(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例9 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 ： BD3(25 ； S%)/ TBl(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例1 0 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 72 201103968 件。 ΙΤΟ(130)/ΗΙ2(50)/ΗΤ3(45)/ΒΗ3 : BD3(25 ; 5%)/ TB2(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例11 與實施例l同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT3(45)/BH2 : BD3(25 ’ 5%)/ TB2(5)/ET4(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例12 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ ET2(20)/ LiF( 1)/Al(80) 實施例13 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)//HT4(45)/BH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ET3(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例14 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT3(45)/BH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB3(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例15 [S】 73 201103968 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 : BD3(25 ; 5%)/ TB3(5)/ ET2(20)/ LiF(l)/Al(80) 實施例16 與實施例1同樣的方式’得到由不述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 : BD3(25 ; 5%)/ TB4(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例17 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB5(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例18 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件0 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB6(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例19 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件。 IT〇(130)/HI2(50)/HT4(45)XBH3 ： BD3(25 ； 5%)/ TB5(5)/ET3(20)/LiF(l)/Al(80) 74 201103968 • 實施例20 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH3 : BD3(25 ; 5%)/ TB6(5)/ET3(20)/LiF(l)/Al(80) 評價例4 對實施例7〜20之元件，與實施例1同樣地，進行電 流密度1 0mA/ cm2之性能評價後，結果示於表4。 [表4] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) λρ (nm) 實施例7 3.71 0.140 0.125 9.6 9.01 453 實施例8 3.50 0.144 0.114 9.8 9.65 452 實施例9 3.55 0.143 0.120 9.6 9.16 452 實施例10 3.80 0.142 0.126 9.7 8.97 453 實施例11 3.71 0.144 0.117 8.58 8.32 452 實施例12 3.69 0.143 0.120 10.7 10.2 452 實施例13 3.71 0.142 0.125 10.5 9.82 452 實施例14 3.61 0.141 0.127 10.6 9.74 452 實施例15 3.53 0.142 0.123 9.7 9.13 452 實施例16 3.76 0.142 0.122 10.6 10.0 452 實施例17 3.74 0.142 0.121 10.8 10.2 452 實施例18 3.78 0.143 0.119 10.7 10.2 452 實施例19 3.82 0.142 0.121 10.5 10.0 452 實施例20 3.85 0.142 0.122 10.7 10.2 452 於實施例7中，即使使用HT3、BH2、BD3之組合，亦

[S 75 201103968 同樣地顯示出高EQE。 並且於實施例8中，藉由將ET1替換成電子注入性更 高之ET2，而顯示出0.21V之低電壓化，9.65%之高EQE。 於實施例9中’即使是對實施例7改變為HT4、BH3、 ET2，亦可0.16V低電壓化，具有9.16%之EQE。 於實施例1 〇 ’藉由將TB1改變為TB2，雖然伴隨些微 的高電壓化，但是亦具有8.97%之EQE。 於實施例11，即使是對實施例10將ET2改變為ET4， 亦具有8.32%之高EQE。 於實施例12，藉由對實施例10將HT3改變為HT4， 不僅得到0.11 V之低電壓化，且EQE提升至10.2%。此係 由於電洞注入量增大的緣故。 於實施例13，當對實施例12使用ET3來代替ET2時， 雖然亦伴隨些微的高電壓化，但亦顯示出高的效率。 於實施例14，當對實施例1〇使用TB3來代替TB2時， 顯示出0.19V低電壓化、9.74%之EQE。 於實施例15〜18呵知即使是使用HT4以及TB3、TB4、 TB5 ' TB6之任一者的情形，亦具有高效率。 於實施例19、20 ’即使是TB5、TB6與ET3之組合的 情形，亦具有高效率。 實施例21 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 ITO(130)/HI2(50)/HT5(45)/BH2 : BD3(25 ; 5%)/ 76 201103968 TB2(5)/ ET2(20)/LiF(0.5)/ Al(80) 實施例22 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ΙΤΟ(130)/ΗΙ2(50)/ΗΤ6(45)/ΒΗ2 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ET2(20)/LiF(0.5)/Al(80) 實施例23 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT7(45)/BH2 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ ET2(20)/LiF(0.5)/ Al(80) 實施例24 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ΙΤΟ(130)/ΗΙ2(50)/ΉΤ8(45)/ΒΗ2 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ ET2(20)/ LiF(0.5)/ Al(80) 實施例25 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件。 ITO(130)/HI2(50)/HT9(45)/BH2 ： BD3(25 ； 5%)/ TB2(5)/ET2(20)/LiF(0.5)/Al(80) 實施例26 與實施例1同樣的方式，得到由下述構成所形成之元 件0 77 201103968 ΙΤΟ(130)/ΗΙ2(50)/ΗΤ10(45)/ΒΗ2 ： BD3(25 ； 5%) /TB2(5)/ET2(20)/LiF(0.5)/Al(80) 評價例5 對實施例21〜26之元件，與實施例1同樣地，進行電 流密度1 0mA/ cm2之性能評價’結果示於表5。 [表5] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) (nm) EQE (%) 實施例21 3.55 0.143 0.114 10.4 452 10.3 實施例22 3.50 0.143 0.114 9.95 452 9.83 實施例23 3.51 0.143 0.115 10.0 452 9.85 實施例24 3.62 0.140 0.132 10.1 454 9.12 實施例25 3.70 0.142 0.117 11.5 452 11.2 實施例26 3.82 0.142 0.116 9.66 452 9.5 於實施例21〜26中’雖然改變各種電洞傳輸材料之 HT5〜HT10，但是任一者皆顯示出高的EQE。尤其是於實 施例25所使用之HT9 ’可得到非常高的效率。 實施例27 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 ITO(130)/HI2(50)/HT4(45)/BH2 ： BD3(25 ； 1.25%) /TB2(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 實施例28 與實施例1同樣的方式’得到由下述構成所形成之元 78 201103968 件。 , ΙΤΟ(130)/ΗΙ2(50)/ΗΤ4(45)/ΒΗ3 : BD4(25 ; 1.25%) /TB2(5)/ET2(20)/LiF(l)/Al(80) 評價例6 對實施例27、28之元件，與實施例1同樣地，進行電 流密度1 0mA/ cm2之性能評價，結果示於表6。 [表6] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) λρ (nm) TTF比你J (%) 實施例27 3.65 0.144 0.110 9.90 10.0 451 34.3 實施例28 3.91 0.140 0.088 7.68 9.32 453 33.0 於實施例27中，在將BD3之摻雜濃度調整為1.25% 時，亦顯示出EQE10.0%。且過渡EL測量的結果，TTF比 例亦顯示出34.3%之高的值。 於實施例28中，在將BD4使用作為摻雜物來代替BD3 時，電壓高電壓化至3.91 V。此係由於BD4之Af高達 3.45eV，電子捕捉性大的緣故。另一方面，EQE為9.32%， TTF比例顯示出33.0%之高的值，可確認即使是使用BD4 的情形，亦可藉由TTF達到提升效率的效果。 實施例29 與實施例1同樣的方式，得到由依序積層下述而成之 構成所形成的元件。括弧内係表示膜厚（單位：nm)。 陽極 ITO(130)

ί S 79 201103968 電洞注入層 HI2(70) 電洞傳輸層 HT4(10)/HT11(10) 紅綠發光層 PBH ： PGD ： PRD(50 ； 10% > 0.3%) 電洞障壁層 PGH(10) 電子傳輸層 ET1(10)/ET3(5) 中間層 Li20(0.1)/HAT(20) 電洞注入層 HI2(50) 電洞傳輸層 HT3(45) 藍發光層 BH2 ： BD3(25 ； 5%) 障壁層 TB2(5) 電子傳輸層 ET2(25) 電子注入層 LiF(l) 電極 Al(80) 比較例5 除了未形成TB2以外，其他皆與實施例29同樣的方式 依序成膜，得到由下述構成所形成之元件。 陽極 ITO(130) 電洞注入層 ΗΙ2(70) 電洞傳輸層 ΗΤ4(10)/ΗΤ11(10) 紅綠發光層 PBH ： PGD ： PRD(50 ； 10% > 0.3%) 電洞障壁層 PGH(IO) 電子傳輸層 ET1(10)/ET3(5) 中間層 Li20(0.1)/HAT(20) 電洞注入層 HI2(50) 201103968 電洞傳輸層 藍發光層 電子傳輸層 電子注入層 電極 ΗΤ3(45) ΒΗ2 ： BD3(25 ； 5%) ET2(25)

LiF(l)

Al(80) 評價例7 對實施例29、比較例5之元件，與實施例1同樣地， 進行電流密度1 OniA/ cm2之性能評價，結果示於表7。 [表7] 電壓 (V) CIEx CIEy L/J (cd/A) EQE (%) 實施例29 9.9 0.297 0.333 63.1 28.1 比較例5 9.9 0.306 0.345 61.9 27.0 於實施例29中，係透過中間層積層藍色螢光部分（使障 壁層TB2鄰接於藍發光層）與紅、綠磷光部分，藉此顯示出 白色發光。另一方面於比較例6，則是未使用障壁層。 於具有障壁層TB2之實施例29 ’相較於比較例6，電流效 率及外部篁子效率獲得提升，色度ciEx變小。CIEx變小， 久一才曰藍色成刀變多，顯示出藉由插々π〗可使藍色發光 強度増大。 [產業上之可利用性] 本發明之有機EL元件，可應用於希望低消耗電力化之 大型電視用顯示面板、照明面板等。 81 201103968 於上㈣然詳細說明幾種本發明之實 =干=業者’可輕“不實質脱離自本發明= ^ φ 等例不之實施形態及/或實施例作 多樣之變更。因此，土卜笙文 此專多樣之變更係包含於本發明之範 圍0 【圖式簡單說明】 圖1，係顯示第1實施形態之有機EL元件一例之圖。 圖2A，係顯示本發明之各層之能隙關係之圖。 圖2B，係顯不根據本發明之各層之能隙關係的作用之 圖。 圖3 A，係主體物之親和力（Ah) <摻雜物之親和力旬 且其差小於〇.2ev之情形的能帶圖。 圖3B’係Ah< Ad且其差大於〇 2eV之情形的能帶圖。 圖3C，滿足Ah < Ad之搀雜物與滿足Ah > Ad之摻雜 物共存之情形的能帶圖。 圖4，係顯示過渡EL波形的測定方法之圖。 圖5 ’係顯示來自TTF之發光強度比的測定方法之圖。 圖6，係顯示第2實施形態之有機EL元件一例之圖。 圖7 ’係顯示第3實施形態之有機EL元件一例之圖。 圖8 ’係顯示第4實施形態之有機EL元件一例之圖。 圖9，係顯示實施例所使用之TB1、TB2、ET、Alq3的 電子遷移率之圖。 圖10 ’係顯示實施例1與比較例1的過渡EL波形之圖。 82 201103968 圖11，係顯示實施例1與比較例1的TTF比例之圖。 圖12，係顯示實施例1與比較例1的電流效率之圖。 【主要元件符號說明】 1 有機EL元件 2 上面發光型有機EL元件 10 陽極 20,22,24 發光層 20B 藍色發光層 20G 綠色發光層 20R 紅色發光層 30 電子傳輸區 32 障壁層 40 陰極 50 電洞傳輸區 60 中間層 70 保護層 100 共通基板 200 絕緣膜 B 藍色像素 G 綠色像素 R 紅色像素

[S I 83

Claims (1)

1. 201103968 七、申請專利範圍： 種有機電激發光元件，至少依序具備陽極、發光 層、電子傳輸區與陰極， 該發光層係含有主體物、與主波峰波長在550nm以下 之呈螢光發光的摻雜物， 胃#雜物之親和力Ad在該主體物之親和力Ah以上， 该捧雜物之三重態能量ETd大於該主體物之三重態能 量 ETh， ;~電子傳輸區内，與該發光層鄰接設置有障壁層 °亥障壁層之三重態能量ETb大於ETh。 2♦如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中 忒摻雜物係選自茯衍生物、硼錯合物之化合物。 ^ 3·如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中 ;Λ陽極與發光層之間具備有電洞傳輸區， K d電洞傳輸區内，與該發光層鄰接設置有電洞傳 層’違電洞傳輸層之三重態能量ETh。大於ETh。 如申明專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中 該障壁層係由、构 、工方香族化合物所構成。 如申叫專利範圍第4項之有機電激發光元件，其中 該烴芳香族化合物為多環芳香族化合物。 ϋ & %申月專利軏圍第1項之有機電激發光元件，其令 構成该障壁層之鉍 〇 . 材抖的電子遷移率，於電場強度0.04 係在1(T 6cm2/Vs以上。 7.如申请專利範 固第1項之有機電激發光元件，其4 84 201103968 該電子傳輸區係由該障壁層及電子注入層之積層體所構 成， 構成該電子注入層之材料的電子遷移率，於電場強度 〇.〇4〜〇.5MV/cm之範圍，係在i〇-6cm2/Vs以上。 8·如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中， 該電子傳輸區係由該障壁層及電子注入層之積層體所構 成，該障壁層之親和力Ab、該電子注入層之親和力Ae滿 足以Ae—Ab<0.2eV所表示之關係。 9. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中， §亥電子傳輸區係由1層之該障壁層所構成。 10. 如申請專利範圍第丨項之有機電激發光元件其 中’該電子傳輸區係纟丨層之該障壁層所構成，且該障壁 層摻雜有施體。 11 ·如申4專利範圍第丨項之有機電激發光元件，其 中，該主體物為環式結構以外不含雙鍵之化合物。 12·如申清專利範圍第1項之有機電激發光元件，其 中’該摻雜物為環式結構以外不含雙鍵之化合物。 13.種有機電激發光元件，依序具備陽極、發光層、 電子傳輸區與陰極， A發光層係含有主體物、與螢光發光性摻雜物，該捧 雜物之親和力Ad在該主體物之親和力Ah以上， 該推雜物之：T舌能Θ τ 心一董態迠1 ETd大於該主體物之三重，離能 量ETh ’ 〜 於該電子傳輸區内，與該發光層鄰接設置有障壁層， [S I 85 201103968 構成該障壁層之材料的三重態能量ETb大於ETh， 於電流效率（單位：cd/A)為最大之施加電壓時，來自 生成於該發光層之三重態激子彼此碰撞所生成之單重態激 子的發光強度’相對於總發光強度，在30%以上。 14. 如申請專利範圍第1或13項之有機電激發光元件， 其中’於該陽極與該陰極之間至少具有2層之發光層，於2 層之發光層之間具備中間層。 15. 如申請專利範圍第1或13項之有機電激發光元件， 其中’於該陽極與該陰極之間含有複數層之發光層，於第 一發光層與第二發光層之間具備電荷障壁層。 八、圖式： (如次頁） 86