TW201446744A - 有機電激發光元件 - Google Patents

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Emiko Kambe
Masato Nakamura
Yumiko Mizuki
Masakazu Funahashi
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Idemitsu Kosan Co
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Abstract

一種有機電激發光元件，依序具有陽極、發光層、電子注入層及陰極，電子注入層與發光層鄰接，電子注入層含有缺π電子性化合物與供電子性材料，發光層至少含有第1主體材料、第2主體材料及發磷光性摻雜材料。

Description

有機電激發光元件
本發明係關於有機電激發光元件。
近年來，於有機電激發光(EL)元件中，為了達成高發光效率，正盛行進行發磷光材料之研究。
期待發磷光之效率比發螢光之效率最大高4倍左右。然而，於激發過程中，由於發磷光比發螢光需要更大的能量，發光容易變得不穩定，因此無法得到充分的發光效率，且會產生元件短壽命化之問題。
針對上述課題，為了構成發光層之主體材料的穩定化，而提出有混合兩種主體材料來使用(專利文獻1)。
又，提出有內包具有電子傳輸性之基與具有電洞傳輸性之基而成之主體材料(專利文獻2)。
又，亦提出有下述方式：為了使自發光層之主體朝磷光摻雜劑之能量移動平穩地進行，而對主體混合兩種發磷光摻雜劑(專利文獻3)。
再者，上述專利文獻1~3之有機EL元件皆為與發光層鄰接地積層電洞障壁層和電子傳輸層。
專利文獻1：日本專利第4850521號
專利文獻2：日本專利第4208766號
專利文獻3：日本專利第4039023號
上述文獻中揭示之使發光層穩定化之技術，並不足以得到穩定的發光。具體而言，發光層中之電荷平衡不佳，激子會靠近電子傳輸層側。其結果，為了防止電子傳輸層所致之激子之能量吸收，必須使能隙大的電洞障壁層與發光層鄰接。然而，由於電洞障壁層其能隙大，難以注入電荷，且電荷傳輸能低。因此，會因驅動電壓之提高及注入發光層之電荷不足而導致發光效率降低。
又，電洞注入至電洞障壁層亦會導致容易發生障壁層本身之劣化，成為發磷光之短壽命化之原因。
進一步，有機層之積層數增加會導致於元件之膜厚設計上造成課題，且亦會成為製造費用增高之原因。
本發明之目的在於簡便地提供發光效率高、驅動電壓低、壽命長之發磷光元件。
本發明人等為了解決上述課題而進行潛心研究之結果，發現藉由於發光層使用兩種以上既定之主體材料，且與該發光層鄰接地積層含有供電子性材料之層，可形成發光效率高、驅動電壓低、壽命長之發磷光元件，從而完成本發明。
根據本發明，提供以下有機EL元件。
1.一種有機電激發光元件，依序具有陽極、發光層、電子注入層及陰極，該電子注入層與該發光層鄰接，該電子注入層含有缺π電子性化合物與供電子性材料， 該發光層至少含有第1主體材料、第2主體材料及發磷光性摻雜材料。
2.如第1項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料及第2主體材料選自以下述式(1)~(3)中任一者表示之材料，
(式(1)中，Z1表示a中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z2表示b中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z1及Z2之至少一者以下述式(1-1)表示；M1係經取代或未經取代之成環原子數5~30的含氮之雜芳環(heteroaromatic ring)；L1表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基、成環碳數5~30之伸環烷基(cycloalkylene group)，或由該等基連結而成之基；k表示1或2)
(該式(1-1)中，c表示於該式(1)之a或b中縮合； 於該(1-2)中，d、e及f中任一者表示於該通式(1)之a或b中縮合；於該式(1-1)及(1-2)中，X11表示硫原子、氧原子、N-R19、或C(R20)(R21)；R11~R21分別獨立地表示氫原子、鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之碳數7~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；又，鄰接之R11~R21亦可相互鍵結而形成環)
(於式(2)中，Z11表示a中縮合之以該式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z21表示b中縮合之以該式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z11及Z21之至少一者以該式(1-1)表示；M11係經取代或未經取代之成環原子數5~30的含氮之雜芳環；k表示1或2)
(於式(3)中，A1及A2分別獨立地表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基；A3表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基；m表示0~3之整數；X1~X8及Y1~Y8分別獨立地表示N或CRa；Ra分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之矽基、鹵原子或者氰基；於存在複數個Ra之情形時，複數個Ra亦可彼此相同或不同；X5~X8之一者與Y1~Y4之一者經由A3而鍵結；進一步，式(3)滿足下述(i)~(v)中之至少一者：(i)A1及A2之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(ii)X1~X4及Y5~Y8之至少一者為CRa，X1~X4及Y5~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(iii)m為1~3之整數，A3之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30 的2價芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的2價雜環基；(iv)X5~X8及Y1~Y4之至少一者為CRa，X5~X8及Y1~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(v)X1~X8及Y1~Y8之至少一者為C-CN)。
3.如第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(1)表示之材料，該第2主體材料係以該式(3)表示之材料。
4.如第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(2)表示之材料，該第2主體材料係以該式(3)表示之材料。
5.如第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(1)表示之材料，該第2主體材料係以該式(2)表示之材料。
6.如第1至5項中任一項之有機電激發光元件，其中，該缺π電子性化合物選自以下述式(I)~(III)表示之化合物，
(式中，R1a~R7a、R1b~R7b、R1c~R6c分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~60的芳香基、經取代或未經取代之吡啶基、經取代或未經取代之喹啉基、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碳數1~50的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳硫基、經取代或未經取代之碳數2~50的烷氧羰基、以經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳香基取代之胺基、鹵原子、氰基、硝基、羥基或羧基；R1a~R7a、R1b~R7b或R1c~R6c中，鄰接者亦可相互鍵結而形成環；L1a及L1b分別為單鍵或連結基團；Ar1a、Ar1b、Ar1c及Ar2c分別為經取代或未經取代之碳數6~60的芳香族基(aromatic group)；n為1~4，於n為2以上之情形時，括弧內之具有啡啉骨架之基亦可相同或不同)。
7.如第1至6項中任一項之有機電激發光元件，其中，該供電子性材料係選自鹼金屬元素、鹼土金屬元素、稀土金屬元素、稀土金屬之化合物及稀土金屬之錯合物中的至少一者。
8.如第1至7項中任一項之有機電激發光元件，其中，第1主體材料相對於該第1主體材料與第2主體材料之總計量其含有率為30~95質量%。
9.如第1至7項中任一項之有機電激發光元件，其中，第1主體材料相對於該第1主體材料與第2主體材料之總計量其含有率為50~95質量%。
10.如第1至9項中任一項之有機電激發光元件，其中，該電子注入層中之供電子性材料的含有率在20質量%以下。
11.如第1至10項中任一項之有機電激發光元件，其中，該發磷光性摻雜材料係選自銥(Ir)、鋨(Os)及鉑(Pt)之金屬原子的鄰位金屬化錯合 物。
12.如第1至11項中任一項之有機電激發光元件，其中，於該發光層與該陰極之間僅具有該電子注入層。
根據本發明，藉由鄰接地積層含有供電子性材料之層，可提供發光效率高、驅動電壓低、壽命長之有機EL元件。
1‧‧‧有機EL元件
2‧‧‧有機EL元件
10‧‧‧陽極
20‧‧‧電洞注入層
30‧‧‧電洞傳輸層
40‧‧‧發光層
50‧‧‧電子注入層
60‧‧‧陰極
71‧‧‧第1發光單元
72‧‧‧電荷產生層
73‧‧‧第2發光單元
圖1係表示本發明之有機EL元件之一實施形態之層構成的圖。
圖2係表示本發明之有機EL元件之另一實施形態之層構成的圖。
本發明之有機電激發光元件，依序具有陽極、發光層、電子注入層及陰極。
於圖1表示本發明之有機EL元件之一實施形態之元件構成。
有機EL元件1形成依序積層陽極10、電洞注入層20、電洞傳輸層30、發光層40、電子注入層50及陰極60之構成。
於本發明中，電子注入層50與發光層40鄰接。又，電子注入層50及發光層40分別含有下述構成成分。
‧電子注入層含有缺π電子性化合物與供電子性材料。
‧發光層至少含有第1主體材料、第2主體材料及發磷光性摻雜材料。
本發明中藉由使用上述電子注入層與發光層，發光層中之電荷之平衡變得良好，因此發光效率提高。又，由於發光層變得穩定，故壽命提高。
進一步，於以往的元件中，一般於發光層與陰極(於堆疊型之有機EL元件之情形時，為中間電極)之間，將電子傳輸層或電洞障壁層等積層兩層以上而形成，但本發明由於電荷平衡優異，因而即便於僅形成1層上述電子注入層之情形時亦可得到高發光效率。
以下，針對作為本發明之特徵之電子注入層及發光層進行說明。
1.電子注入層
本發明之電子注入層含有缺π電子性化合物與供電子性材料。
缺π電子性化合物例如可列舉可與金屬原子配位之化合物等。具體而言可列舉啡啉系化合物、苯并咪唑系化合物、喹啉酚等。
啡啉系化合物較佳為以下述式(I)~(III)表示之化合物。其中，較佳為以下述式(I)或(II)表示之化合物。
上記式(I)~(III)中、R1a~R7a、R1b~R7b、R1c~R6c分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~60的芳香基、經取代或未經取代之吡啶基、經取代或未經取代之喹啉基、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碳數1~50的烷氧基、經 取代或未經取代之成環碳數6~50的芳氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳硫基、經取代或未經取代之碳數2~50的烷氧羰基、以經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳香基取代之胺基、鹵原子、氰基、硝基、羥基或羧基。
R1a~R7a、R1b~R7b、或R1c~R6c中，鄰接者亦可相互鍵結而形成環。環之例子可列舉苯環、萘環、吡環、吡啶環、呋喃環等。
L1a及L1b分別為單鍵或連結基團。作為連結基團，可列舉經取代或未經取代之成環碳數6~20的芳香族基、經取代或未經取代之碳數1~8的伸烷基鏈、經取代或未經取代之雜環。具體而言，較佳為經取代或未經取代之苯環、經取代或未經取代之萘環、經取代或未經取代之亞甲基鏈、或者經取代或未經取代之吡啶環。
Ar1a、Ar1b、Ar1c及Ar2c分別為經取代或未經取代之碳數6~60的芳香族基。
n為1~4，於n為2以上之情形時，括弧內之具有啡啉骨架之基亦可相同或不同。
作為以式(I)或(II)表示之化合物，較佳為以下述式(I-a)、(I-b)、(II-a)或(II-b)表示之化合物。
藉由含有具有啡啉骨架之基與具有蒽骨架之基，可同時兼具作為電子受體之功能與作為電子傳輸層之傳輸能。進一步，蒸鍍穩定性或成膜性提高。
式(I-a)、(I-b)、(II-a)及(II-b)中，R1a~R7a、R1b~R7b、L1a及L1b分別表示與式(I)及(II)中之R1a~R7a、R1b~R7b、L1a及L1b相同的基。
R11a~R20a及R11b~R20b分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~60的芳香基、經取代或未經取代之吡啶基、經取代或未經取代之喹啉基、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碳數3~50的環烷基、經取代或未經取代之成環碳數7~50的芳烷基、經取代或未經取代之碳數1~50的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳氧基、經取代或未經取代之成環碳數5~50的芳硫基、經取代或未經取代之碳數2~50的烷氧羰基、以經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳香基取代之胺基、鹵原子、氰基、硝基、羥基或羧基。
R11a~R20a或R11b~R20b中，鄰接者亦可相互鍵結而形成環。作為環之例子，可列舉苯環、萘環、吡環、吡啶環、呋喃環等。
以下，說明上述式(I)等之各基之例。
另，於本說明書中，芳香基包含單環之芳香族烴環基及複數個烴環縮合而成之縮合芳香族烴環基，雜芳香基(heteroaryl)包含單環之雜芳香族環基、複數個雜芳香族環縮合而成之雜縮合芳香族環基、及芳香族烴環與雜芳香族環縮合而成之雜縮合芳香族環基。
成環碳(環碳)係指構成芳香環之碳原子，成環原子(環原子)則是指構成雜環(包含飽和環、不飽和環及芳香族雜環)之碳原子及雜原子。
「經取代或未經取代之碳數a~b之X基」之表現中之「碳數a~b」係表示X基未經取代之情形的碳數，並不包含X基經取代之情形的取代基。
於本發明中，氫原子包含中子數不同的同位素，亦即，氕(protium)、氘(deuterium)、氚(tritium)。
成環碳數6~60的芳香基，較佳為碳數6~30，特佳為碳數6~20，例如可列舉苯基、茀基、萘基、蒽基、菲基、基、芘基、聯伸三苯基(triphenylenyl)、丙烯合茀基(fluoranthenyl)等。
Ar1a、Ar1b、Ar1c及Ar2c表示之芳香族基，可列舉從上述芳香基及藉由從芳香基去除氫原子所衍生的一價或二價以上之基。
式(I)及(II)中的R1a~R7a及R1b~R7b較佳為氫、苯基、萘基。
作為碳數1~50的烷基，有直鏈狀或支鏈狀的烷基。較佳為碳數1~20，更佳為碳數1~12，特佳為碳數1~8，例如可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。
成環碳數3~50的環烷基，可列舉環戊基、環己基等。
將成環碳數7~50的芳烷基表示為-Y-Z，Y之例子可列舉與上述烷基之例子對應之伸烷基例，Z之例子可列舉上述芳香基例。芳烷基的芳香基部分，較佳為碳數6~30。烷基部分較佳為碳數1~10，特佳為1~6。例如為苄基、苯乙基、2-苯丙烷-2-基。
將碳數1~50的烷氧基表示為-OY，Y之例子可列舉上述烷基例。烷氧基較佳為碳數1~20，更佳為碳數1~12，特佳為碳數1~8，例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。
將成環碳數6~50的芳氧基表示為-OY，Y之例子可列舉上述芳香基例。較佳為碳數6~20，更佳為碳數6~16，特佳為碳數6~12，例如可列舉苯氧基、2-萘氧基等。
將成環碳數6~50的芳硫基表示為-SY，Y之例子可列舉上述芳香基例。較佳為碳數6~20，更佳為碳數6~16，特佳為碳數6~12，例如可舉苯硫基等。
碳數2~50的烷氧羰基，較佳為碳數2~20，更佳為碳數2~16，特佳為碳數2~12，例如可列舉甲氧羰基、乙氧羰基等。
被經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳香基取代之胺基，可列舉二芳胺基、烷基芳基胺基及芳胺基。鍵結於氮原子之烷基及芳香基之例子，可舉上述芳香基及烷基。較佳為碳數6~20，更佳為碳數6~12，特佳為碳數6，例如可舉二苯胺基等。
鹵素原子可列舉氟原子、氯原子及溴原子，較佳為氟原子。
上述各基的取代基，分別獨立地為碳數1~20之直鏈狀或支 鏈狀的烷基、碳數2~20之直鏈狀或支鏈狀的烯基、成環碳數3~20的環烷基、具有碳數1~20之烷基的三烷矽基(trialkylsilyl)、具有成環碳數6~24之芳香基或烷基的矽基、具有碳數1~20之烷基及成環碳數6~24之芳香基的烷基芳矽基、成環碳數6~24的芳香基、成環原子數5~24的雜芳香基、碳數1~20的烷氧基、鹵素原子或者氰基。具體而言，可列舉上述之芳香基、烷基、環烷基、雜芳香基、烷氧基、鹵素原子或氰基。並且，此等之基亦可具有相同的取代基。
烯基可列舉上述烷基之分子內具有不飽和鍵結的取代基。
具有芳香基之矽基，有三芳矽基(triarylsilyl)、烷基芳矽基、三烷矽基。
較佳之取代基例，可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基，三級丁基、環己基、苯基、1-萘基、2-萘基、三甲矽基、三苯矽基。
以下顯示式(I)~(III)表示之化合物的具體例。
式(I)及(II)表示之化合物的合成，可參照WO2007/018004、WO2006/64484、WO2006/021982。
苯并咪唑系化合物可列舉下述式(IV)表示之苯并咪唑衍生物。
式中，A14為氫原子、鹵原子、經取代或未經取代之碳數1~20的烷基、具有由3~40個之芳香族環縮合而成之多環芳烴基的經取代或未經取代之碳數6~60的烴基、或是含氮之雜環基。
鹵原子及碳數1~20之烷基的具體例與上述式(I)相同。
關於具有由3~40個之芳香族環縮合而成之多環芳烴基的碳數6~60之經取代或未經取代之烴基，作為由3~40個之芳香族環縮合而成之多環芳烴基，可列舉蒽、稠四苯、稠五苯、芘、等。碳數6~60之烴基可列舉烷基、環烷基、芳香基等。再者，該等之具體例與上述式(I)相同。作為烴基，較佳為芳香基，當中，較佳為苯基、萘基、聯苯基、聯三苯、茀基等。其等亦可具有取代基。
作為含氮之雜環基，可列舉吡啶環、三等。
B係單鍵或者經取代或未經取代之芳香族環基。作為芳香族環基較佳為苯基、亞蒽基。
R31及R32分別獨立地為氫原子、鹵原子、經取代或未經取代之碳數1~20的烷基、經取代或未經取代之碳數6~60的芳烴基、經取代或未經取代 之含氮之雜環基、或者經取代或未經取代之碳數1~20的烷氧基。各基之具體例與上述式(I)、A14相同。
以下表示式(IV)中所示之化合物的具體例。
作為喹啉酚，較佳為8-羥喹啉。
作為供電子性材料，可列舉供電子性金屬元素、金屬化合物及金屬錯合物。具體而言，較佳為含有鹼金屬、鹼金屬化合物、含鹼金屬之有機金屬錯合物、鹼土金屬、鹼土金屬化合物、含鹼土金屬之有機金屬錯合物、稀土金屬、稀土金屬化合物及含稀土金屬之有機金屬錯合物中的至少一者的層。其中，較佳為含有鹼金屬元素、鹼土金屬元素、稀土金屬元素、稀土金屬之化合物及稀土金屬之錯合物中的至少一者。
鹼金屬可列舉鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)等，特佳為功函數在2.9eV以下者。此等之中，較佳為Li、K、Rb、Cs，更佳為Li、Rb或Cs，最佳為Li。
鹼土金屬可列舉鈣(Ca)、鎂(Mg)、鍶(Sr)、鋇(Ba)等，特佳為功函數在2.9eV以下者。
稀土金屬可列舉鈧(Sc)、釔(Y)、鈰(Ce)、鋱(Tb)、鐿(Yb)等，特佳為功函數在2.9eV以下者。
以上之金屬中，較佳之金屬其還原能力特別高，藉由相對較少量地添加於電子注入區域，即可使有機EL元件的發光亮度提升及長壽命化。
鹼金屬化合物可列舉氧化鋰(Li2O)、氧化銫(Cs2O)、氧化鉀(K2O)等之鹼金屬氧化物，氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化銫(CsF)、氟化鉀(KF)等之鹼金屬鹵化物等，較佳為氟化鋰(LiF)、氧化鋰(Li2O)、氟化鈉(NaF)。
鹼土金屬化合物可列舉氧化鋇(BaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鈣(CaO)及混合此等而成之鍶酸鋇(BaxSr1-xO)(0<x<1)、鈣酸鋇(BaxCa1-xO)(0<x<1)等，較佳為BaO、SrO、CaO。
稀土金屬化合物可列舉氟化鐿(YbF3)、氟化鈧(ScF3)、氧化鈧(ScO3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鈰(Ce2O3)、氟化釓(GdF3)、氟化鋱(TbF3)等，較佳為YbF3、ScF3、TbF3。
有機金屬錯合物，如上述，只要各自含有鹼金屬離子、鹼土金屬離子、稀土金屬離子中的至少一者作為金屬離子的話，則無特別限定。又，配位基較佳為喹啉酚、苯并喹啉酚、吖啶醇(acridinol)、啡啶醇(phenanthridinol)、羥基苯基唑、羥基苯基噻唑、羥基二芳基二唑、羥基二芳基噻二唑、羥基苯基吡啶、羥基苯基苯并咪唑、羥基苯并三唑、羥基氟硼烷、雙吡啶(bipyridyl)、啡啉、酞青素、卟啉(porphyrin)、環戊二烯、β-二酮類、甲亞胺類、及其等之衍生物等，但並不限定於此等。
上述金屬、化合物及錯合物的添加形態，較佳以層狀或島狀形成在界面區域。形成方法較佳為下述之方法：一邊藉由電阻加熱蒸鍍法蒸鍍上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者，一邊同時蒸鍍有機物(係 形成界面區域之發光材料或電子注入材料)，而將上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者分散在有機物中。分散濃度通常以膜厚比計為有機物(缺π電子性化合物)：上述金屬、化合物及錯合物=1000：1~1：1000，較佳為100：1~1：1。
於將上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者形成為層狀之情形時，係將作為界面有機層之發光材料或電子注入材料形成為層狀後，藉由電阻加熱蒸鍍法單獨蒸鍍上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者，較佳將層厚形成在0.1nm以上且15nm以下。
於將上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者形成為島狀之情形時，將作為界面有機層之發光材料或電子注入材料形成為島狀後，藉由電阻加熱蒸鍍法單獨蒸鍍上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者，較佳將島厚形成在0.05nm以上且1nm以下。
又，本發明之有機EL元件中的主成分與上述金屬、化合物及錯合物中的至少任一者之比例，若以膜厚比計，為主成分：供電子性摻雜劑及/或有機金屬錯合物=100：1~1：1則較佳，若為50：1~4：1則更佳。
電子注入層之膜厚較佳為0.1nm~100nm，特佳為1nm~50nm。
2.發光層
發光層係具有發光功能的有機層，由1層或複數層來形成，當中之1層如上所述含有第1主體材料、第2主體材料及發磷光性摻雜材料。
第1主體材料及第2主體材料分別為不同的化合物，電子遷移率不同。 本發明中，將電子遷移率高者設為第1主體材料。
第1主體材料相對於第1主體材料及第2主體材料之合計其含有率較佳為30~95質量%，特佳為50~95質量%。若為此範圍，則變得容易取得電荷平衡、驅動電壓低，容易形成長壽命元件。
上述第1主體材料及第2主體材料較佳為例如以下述式(1)~(3)之任一者表示之材料。
(式(1)中，Z1表示a中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z2表示b中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z1及Z2之至少一者以下述式(1-1)表示；M1係經取代或未經取代之成環原子數5~30的含氮之雜芳環；L1表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基、成環碳數5~30之伸環烷基，或由該等基連結而成之基；k表示1或2)
(該式(1-1)中，c表示於上述式(1)之a或b中縮合；於上述(1-2)中，d、e及f中任一者表示於該通式(1)之a或b中縮合；於該式(1-1)及(1-2)中，X11表示硫原子、氧原子、N-R19、或C(R20)(R21)；R11~R21分別獨立地表示氫原子、氘原子、鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；又，鄰接之R11~R21亦可相互鍵結而形成環)
於式(2)中，Z11、Z21、M11及k1分別表示與上述式(1)之Z1、Z2、M1及k相同的基。式(2)之化合物表示式(1)之L1為單鍵之化合物。
(於式(3)中，A1及A2分別獨立地表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基；A3表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基；m表示0~3之整數；X1~X8及Y1~Y8分別獨立地表示N或CRa；Ra分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之矽基、鹵原子或者氰基；於存在複數個Ra之情形時，複數個Ra亦可彼此相同或不同；X5~X8之一者與Y1~Y4之一者經由A3而鍵結；進一步，式(3)滿足下述(i)~(v)中之至少一者：(i)A1及A2之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(ii)X1~X4及Y5~Y8之至少一者為CRa，X1~X4及Y5~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基； (iii)m為1~3之整數，A3之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的2價雜環基；(iv)X5~X8及Y1~Y4之至少一者為CRa，X5~X8及Y1~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(v)X1~X8及Y1~Y8之至少一者為C-CN)。
再者，式(3)中經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基亦可進一步具有氰基以外之取代基。
又，上述m較佳為0~2，更佳為0或1。於m為0之情形時，X5~X8之一者及Y1~Y4之一者經由單鍵鍵結。
於本發明中，較佳為第1主體材料係以上述式(1)表示之材料，第2主體材料係以式(3)表示之材料的情形、第1主體材料係以式(2)表示之材料，第2主體材料係以式(3)表示之材料的情形、及第1主體材料係以式(1)表示之材料，第2主體材料係以式(2)表示之材料的情形。
以上述式(1)表示之材料，由於藉由連結基團(L1)將負責電洞之注入傳輸的咔唑衍生物骨架之氮原子及負責電子之注入傳輸的含氮之雜芳環骨架鍵結，因此電洞注入傳輸骨架及電子注入傳輸骨架分別對彼此造成之影響小，故認為與電荷遷移相關之電荷注入傳輸效果最為優異。
以上述式(2)表示之材料，由於負責電洞之注入傳輸的咔唑衍生物骨架之氮原子及負責電子之注入傳輸的含氮之雜芳環骨架直接鍵結，因此電洞注入傳輸骨架及電子注入傳輸骨架會分別對彼此造成些許影響，故電荷 注入傳輸效果與以上述式(1)表示之材料相比，會有些許降低之傾向。
以上述式(3)表示之材料，由於具有氰基，因此電子捕捉性提高，有電子遷移率變低之傾向。
因此，以上述式(1)~(3)表示之材料，有式(1)之材料其電子遷移率最高，式(3)之材料其電子遷移率最低之傾向。於為上述組合之情形，變得容易取得電洞及電子之平衡，變得容易取得發光層內單層中之電荷平衡，而可實現高效率長壽命且低電壓之元件。
於上述式(1)中，較佳為以下述式(1a)表示者。
(式(1a)中，Z1表示a中縮合之以上述式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z2表示b中縮合之以上述式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z1及Z2之至少一者以該式(1-1)表示；L1與上述通式(1)中之L1同義；X12~X14分別獨立地為氮原子、CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子，X12~X14中之至少一者為氮原子；Y11~Y13分別獨立地表示CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子；R31分別獨立地表示鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或 未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；於存在複數個R31之情形時，複數個R31可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R31亦可相互鍵結而形成環；k表示1或2，n表示0~4之整數；上述式(1-1)中之c於上述通式(1a)之a或b中縮合；上述通式(1-2)中之d、e、及f中之任一者於上述通式(1a)之a或b中縮合)。
此處，作為於上述式(1a)中之a或b中上述通式(1-1)及(1-2)縮合之化合物，可列舉以下述通式表示者。
以上述式(1)表示之化合物，更佳為進一步以下述式(1b)表示，特佳為以下述式(1c)表示。
(式(1b)中，L1與上述式(1)中之L1同義；X12~X14分別獨立地為氮原子、CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子，X12 ~X14中之至少一者為氮原子；Y11~Y13分別獨立地表示CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子；R31分別獨立地表示鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；於存在複數個R31之情形時，複數個R31可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R31亦可相互鍵結而形成環；n表示0~4之整數；R41~R48分別獨立地表示氫原子、氘原子、鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；又，鄰接之R41~R48亦可相互鍵結而形成環)。
(式(1c)中，L1與上述通式(1)中之L1同義；X12~X14分別獨立地為氮原子、CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子，X12~X14中之至少一者為氮原子；Y11~Y13分別獨立地表示CH、或者與R31或L1鍵結的碳原子；R31分別獨立地表示鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；又，鄰接之R31亦可相互鍵結而形成環；n表示0~4之整數；L2及L3分別獨立地表示單鍵、經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基、成環碳數5~30之伸環烷基、或該等所連結而成之基； R51~R54分別獨立地表示鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；於存在複數個R51之情形時，複數個R51可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R51亦可相互鍵結而形成環；於存在複數個R52之情形時，複數個R52可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R52亦可相互鍵結而形成環；於存在複數個R53之情形時，複數個R53可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R53亦可相互鍵結而形成環；於存在複數個R54之情形時，複數個R54可彼此相同亦可不同，又，鄰接之R54亦可相互鍵結而形成環；M2表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基；p及s分別獨立地表示0~4之整數，q及r分別獨立地表示0~3之整數)。
以下，針對上述式(1)等之各個基進行說明。
於上述式(1)及(2)中，以M1或M11表示之含氮之雜芳環可列舉：吡啶、嘧啶、吡、三、吖、氮雜吲、吲、咪唑、吲哚、異吲哚、吲唑、嘌呤、蝶啶、β-咔啉、啶、喹啉、三聯吡啶、聯二吡啶、 吖啶、啡啉、啡、咪唑吡啶等，特佳為吡啶、嘧啶、三。
上述式(1)、(1a)、(1b)、(1c)、(1-1)及(1-2)中，R11~R21、R31、R41~R48及R51~R54所表示之鹵原子，例如可列舉氟、氯、溴、碘等，較佳為氟。
成環碳數6~30的芳香族烴基，可列舉非縮合芳香族烴基及縮合芳香族烴基，更具體而言，可列舉苯基、萘基、菲基(phenanthryl)、聯苯基、聯三苯基、聯四苯基、丙烯合茀基(fluoranthenyl)、聯伸三苯基、菲基、茀基、螺茀基、9,9-二苯基茀基、9,9’-螺二[9H-茀]-2-基、9,9-二甲基茀基、苯并[c]菲基、苯并[a]聯伸三苯基、萘并[1,2-c]菲基、萘并[1,2-a]聯伸三苯基、二苯并[a,c]聯伸三苯基、苯并[b]丙烯合茀基等，較佳為苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、聯伸三苯基、茀基、螺二茀基、丙烯合茀基，更佳為苯基、1-萘基、2-萘基、聯苯-2-基、聯苯-3-基、聯苯-4-基、菲-9-基、菲-3-基、菲-2-基、聯伸三苯-2-基、9,9-二甲基茀-2-基、丙烯合茀-3-基。
成環原子數5~30的雜環基，可列舉非縮合雜環基及縮合雜環基。更具體而言，可列舉由吡咯環、異吲哚環、苯并呋喃環、異苯并呋喃環、二苯并噻吩環、異喹啉環、喹啉環、啡啶環、啡啉環、吡啶環、吡環、嘧啶環、嗒環、三環、吲哚環、喹啉環、吖啶環、吡咯啶環、二烷環、哌啶環、啉環、哌環、咔唑環、呋喃環、噻吩環、唑環、二唑環、苯并唑環、噻唑環、噻二唑環、苯并噻唑環、三唑環、咪唑環、苯并咪唑環、哌喃環、二苯并呋喃環、苯并[c]二苯并呋喃環及此等之衍生物形成之基等，較佳為由二苯并呋喃環、咔唑環、二苯并噻吩環及此 等之衍生物形成之基，更佳為二苯并呋喃-2-基、二苯并呋喃-4-基、9-苯基咔唑-3-基、9-苯基咔唑-2-基、二苯并噻吩-2-基、二苯并噻吩-4-基。
碳數1~30的烷基的例，可列舉甲基、乙基、正丙基、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、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、新戊基、1-甲基戊基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、金剛烷基(adamantyl)等，較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基、環戊基、環己基。
碳數2~30之烯基及碳數2~30之炔基，可列舉於上述烷基具有雙鍵或三鍵之基。
經取代或未經取代的矽基的例，可列舉三甲矽基、三乙矽基、三丁矽基、二甲基乙基矽基、三級丁基二甲矽基、乙烯基二甲矽基(vinyldimethylsilyl)、丙基二甲矽基、二甲基異丙基矽基、二甲基丙基矽基、二甲基丁基矽基、二甲基三級丁基矽基、二乙基異丙基矽基、苯基二甲矽基、二苯基甲矽基、二苯基三級丁基矽基、三苯矽基等，較佳為三甲矽基、三乙矽基、三級丁基二甲矽基、乙烯基二甲矽基、丙基二甲矽基。
碳數1~30之烷氧基，可列舉烷基部位為上述烷基之基。
碳數7~30之芳烷基之具體例，可列舉：苄基、2-苯丙烷-2-基、1-苯乙基、2-苯乙基、1-苯基異丙基、2-苯基異丙基、苯基三級丁基、α-萘甲基、1-α-萘乙基、2-α-萘乙基、1-α-萘異丙基、2-α- 萘異丙基、β-萘甲基、1-β-萘乙基、2-β-萘乙基、1-β-萘異丙基、2-β-萘異丙基、1-吡咯基甲基、2-(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、間氯苄基、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、對羥基苄基、間羥基苄基、鄰羥基苄基、對胺基苄基、間胺基苄基、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、鄰氰基苄基、1-羥基-2-苯基異丙基、1-氯基-2-苯基異丙基等。
成環碳數6~30之芳氧基，可列舉芳基部位為上述芳烴基之基。
上述式(1)、(1a)、(1b)及(1c)中以L1~L3表示之成環碳數6~30的2價芳烴基、成環原子數5~30之2價雜環基，可列舉與上述之芳烴基及雜環基中所說明之基的2價相當之基。
上述各式及後述式(3)等之「經取代或未經取代」及「亦可具有取代基」的情形時的任意取代基，可列舉鹵素原子(氟、氯、溴、碘)、氰基、碳數1~20(較佳為1~6)的烷基、碳數3~20(較佳為5~12)的環烷基、碳數1~20(較佳為1~5)的烷氧基、碳數1~20(較佳為1~5)的鹵烷基、碳數1~20(較佳為1~5)的鹵烷氧基、碳數1~10(較佳為1~5)的烷矽基、成環碳數6~30(較佳為6~18)的芳烴基、成環碳數6~30(較佳為6~18)的芳氧基、碳數6~30(較佳為6~18)的芳矽基、碳數7~30(較佳為7~20)的芳烷基、及成環原子數5~30(較佳為5~18)的雜芳香基。
用作為上述任意之取代基的碳數1~20之烷基的具體例，可列舉：甲 基、乙基、正丙基、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、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、新戊基、1-甲基戊基等。
用作為上述任意之取代基的碳數3~20之環烷基的具體例，可列舉環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、金剛烷基等。
用作為上述任意之取代基的碳數1~20之烷氧基的具體例，可列舉烷基部位為上述烷基之基。
用作為上述任意之取代基的碳數1~20之鹵烷基的具體例，可列舉上述烷基之一部份或全部的氫原子經鹵原子取代之基。
用作為上述任意之取代基的碳數1~20之鹵烷氧基的具體例，可列舉上述烷氧基之一部份或全部的氫原子經鹵原子取代之基。
用作為上述任意之取代基的碳數1~10之烷矽基的具體例，可列舉三甲基矽基、三乙基矽基、三甲基矽基、三丁基矽基、二甲基乙基矽基、正丁基二甲基矽基、乙烯基二甲基矽基、丙基二甲基矽基、二甲基異丙基矽基、二甲基丙基矽基、二甲基丁基矽基、二甲基三級丁基矽基、二乙基異丙基矽基等。
用作為上述任意之取代基的成環碳數6~30之芳烴基的具體例，可列舉與上述R11等所示之芳烴基相同者。
用作為上述任意之取代基的成環碳數6~30之芳氧基的具體例，可列舉芳香基部位為上述芳烴基之基。
用作為上述任意之取代基的碳數6~30之芳矽基的具體例，可列舉苯 基二甲矽基、二苯基甲矽基、二苯基三級丁基矽基、三苯矽基等。
用作為上述任意之取代基的碳數7~30之芳烷基的具體例，可列舉上述R11等所示之芳烷基。
用作為上述任意之取代基的成環原子數5~30之雜芳香基的具體例，可列舉與上述R11等所示之雜環基相同者。
上述任意之取代基，較佳為氟原子、氰基、碳數1~20之烷基、成環碳數6~30之芳烴基、成環原子數5~30之雜芳香基，更佳為氟原子、苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、聯伸三苯基、茀基、螺二茀基、丙烯合茀基、二苯并呋喃環、咔唑環、二苯并噻吩環及由此等之衍生物形成之基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基、環丁基、環己基。
上述任意之取代基亦可進一步具有取代基，其具體例與上述任意之取代基相同。
上述式(2)表示之材料，較佳為將上述式(1a)~(1c)之L1變更為單鍵者。
以上述式(1)或(2)表示之化合物的例子，列舉以下例子。再者，以下之結構式中，於其端點未記載有化學式(CN、苯環等)之鍵表示甲基。
於上述式(3)中，A1、A2及Ra表示之成環碳數6~30的芳烴基，可列舉與上述式(1)之R11等所表示之芳烴基相同的基。
上述A3表示之成環碳數6~30的2價芳烴基，可列舉將上述成環碳數6~30之芳烴基中所列舉之基形成為2價之基。
上述A1、A2及Ra表示之成環原子數5~30的雜環基，可列舉與上述式(1)之R11等所表示之雜環基相同的基。
上述A3表示之成環原子數5~30的2價雜環基，可列舉將上述成環原子數5~30之雜環基中所列舉之基形成為2價之基。
上述Ra表示之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之矽基、鹵原子的例子分別可列舉為與上述式(1)之R11等所表示之基相同的基。
上述Ra，較佳為氫原子、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基。
以上述式(3)表示之材料，經由-(A3)m-將以下述式(a)、(b)表示之基鍵結，其鍵結位置為上述X5~X8中之任一者與上述Y1~Y4中之任一者。具體而言，可列舉X6-(A3)m-Y3、X6-(A3)m-Y2、X6- (A3)m-Y4、X6-(A3)m-Y1、X7-(A3)m-Y3、X5-(A3)m-Y3、X8-(A3)m-Y3、X7-(A3)m-Y2、X7-(A3)m-Y4、X7-(A3)m-Y1、X5-(A3)m-Y2、X8-(A3)m-Y2、X8-(A3)m-Y4、X8-(A3)m-Y1、X5-(A3)m-Y1、X5-(A3)m-Y4。
以上述式(3)表示之材料較佳為以上述式(a)、(b)表示之基於X6-(A3)m-Y3、X6-(A3)m-Y2、X7-(A3)m-Y3中之任一鍵結位置鍵結。亦即，更佳為以下述式(3a)、(3b)、(3c)中之任一者表示之化合物。
(式(3a)~(3c)中，X1~X8、Y1~Y8、A1~A3及m分別與上述式(3)中之X1~X8、Y1~Y8、A1~A3及m相同。再者，式(3a)~(3c)滿足上述式(3)中之上述(i)~(v)之至少一個條件。)
以上述式(3)表示之材料滿足上述(i)~(v)之至少一者。亦即，於鍵結有以上述式(a)、(b)表示之基的雙咔唑衍生物導入有氰基。
本材料藉由導入電子注入‧傳輸性之氰基，可提高耐電洞性。因此，含有具有氰基之材料的本發明之有機EL元件與使用不具有氰基之主體材料的先前之有機EL元件相比，達到壽命增加的效果。
上述式(3)中之A3較佳為表示單鍵、經取代或未經取代之成環碳數6的2價之單環烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數6的2價之單環雜環基。
於上述式(3)、(3a)、(3b)及(3c)中，較佳為m為0且X5~X8之一者與、Y1~Y4之一者經由單鍵鍵結，或是A3為經取代或未經取代之成環碳數6的單環烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數6的單環雜環基。
式(3)之材料較佳為滿足下述(i)及下述(ii)之至少一者。
(i)上述A1、上述A2之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基。
(ii)X1~X4及Y5~Y8之至少一者為CRa、X1~X4及Y5~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經氰基取代之成環 原子數5~30的雜環基。
也就是說，式(3)之材料較佳為相當於下述(1)~(3)中之任一者。
(1)滿足上述(i)，不滿足上述(ii)~(v)。
(2)滿足上述(ii)，不滿足上述(i)、(iii)~(v)。
(3)滿足上述(i)及上述(ii)兩者，不滿足上述(iii)~(v)。
具備含有滿足上述(i)、(ii)之至少一者的材料與以式(1)或式(2)表示之材料的發光層之本發明的有機EL元件除了有壽命變長之效果，該有機EL元件之發光效率變得良好。
於式(3)之材料滿足上述(i)之條件的情形時，上述A1及上述A2之至少一者較佳為經氰基取代之苯基、經氰基取代之萘基、經氰基取代之菲基基、經氰基取代之二苯并呋喃基、經氰基取代之二苯并噻吩基、經氰基取代之聯苯基、經氰基取代之聯三苯、經氰基取代之9,9-二苯基茀基、經氰基取代之9,9'-螺二[9H-茀]-2-基、經氰基取代之9,9'-二甲基茀基、或者經氰基取代之聯伸三苯基，更佳為3'-氰基聯苯基-2-基、3'-氰基聯苯基-3-基、3'-氰基聯苯基-4-基、4'-氰基聯苯基-3-基、4'-氰基聯苯基-4-基、4'-氰基聯苯基-2-基、6-氰基萘-2-基、4-氰基萘-1-基、7-氰基萘-2-基、8-氰基二苯并呋喃-2-基、6-氰基二苯并呋喃-4-基、8-氰基二苯并噻吩-2-基、6-氰基二苯并噻吩-4-基、7-氰基-9-苯基咔唑-2-基、6-氰基-9-苯基咔唑-3-基、7-氰基-9,9-二甲基茀基-2-基、7-氰基聯伸三苯基-2-基。
又，式(3)之材料較佳為A1經氰基取代而A2未經氰基取代。再者，於此情形時，更佳為式(3)之材料不滿足上述(ii)之條件。
又，於式(3)之材料滿足上述(ii)之條件的情形時，X1~X4及Y5~Y8之至少一者為CRa，X1~X4及Y5~Y8中之Ra之至少一者較佳為經氰基取代之苯基、經氰基取代之萘基、經氰基取代之菲基基、經氰基取代之二苯并呋喃基、經氰基取代之二苯并噻吩基、經氰基取代之聯苯基、經氰基取代之聯三苯、經氰基取代之9,9-二苯基茀基、經氰基取代之9,9'-螺二[9H-茀]-2-基、經氰基取代之9,9'-二甲基茀基、或者經氰基取代之聯伸三苯基，更佳為3'-氰基聯苯基-2-基、3'-氰基聯苯基-3-基、3'-氰基聯苯基-4-基、4'-氰基聯苯基-3-基、4'-氰基聯苯基-4-基、4'-氰基聯苯基-2-基、6-氰基萘-2-基、4-氰基萘-1-基、7-氰基萘-2-基、8-氰基二苯并呋喃-2-基、6-氰基二苯并呋喃-4-基、8-氰基二苯并噻吩-2-基、6-氰基二苯并噻吩-4-基、7-氰基-9-苯基咔唑-2-基、6-氰基-9-苯基咔唑-3-基、7-氰基-9,9-二甲基茀基-2-基、7-氰基聯伸三苯基-2-基。
進一步，於式(3)之材料滿足上述(ii)之條件之情形時，更佳為不滿足上述(i)之條件。
於上述式(3)及(3a)~(3c)中，上述A1與上述A2較佳為彼此不同。其中，更佳為上述A1之基經氰基取代，且上述A2之基不經氰基取代。亦即，式(3)之材料較佳為非對稱結構，藉由為此種結構，式(3)之材料具有良好的結晶性、非結晶性。因此，使用有式(3)之材料的有機EL元件成為優異之膜質，故例如於電流效率等之有機EL特性中可達成高性能。
式(3)之材料的製造方法，並無特別限定，使用公知的方 法製造即可，例如，可藉由對咔唑衍生物與芳香族鹵素化化合物使用Tetrahedron 40(1984)1435~1456記載之銅觸媒或Journal of American Chemical Society 123(2001)7727~7729記載之鈀觸媒的偶合反應來製造。
以下記載式(3)之材料的具體例，但本發明之化合物並不限定於下述化合物。
發磷光性摻雜材料(磷光摻雜劑)係可自三重態激發狀態發光之化合物，只要自三重態激發狀態發光，則並無特別限定，較佳為含有選自Ir、Pt、Os、Au、Cu、Re及Ru中之至少一個之金屬及配位基的有機金屬錯合物。上述配位基較佳為具有鄰位金屬鍵。就可提高磷光量子產率，進一步提高發光元件之外部量子效率之方面而言，較佳為含有選自Ir、Os及Pt中之金屬原子的金屬錯合物，更佳為銥錯合物、鋨錯合物、鉑錯合物等金屬錯合物、尤其是鄰位金屬化錯合物，進而較佳為銥錯合物及鉑錯合物，尤佳為鄰位金屬化銥錯合物。
磷光摻雜劑於發光層中之含量並無特別限制，可依據目的而適當選擇，例如較佳為0.1~70質量%，更佳為1~30質量%。若磷光摻雜劑之含量為0.1質量%以上，則可獲得充分之發光，若為70質量%以下，則可避免濃度淬滅。
作為磷光摻雜劑，將較佳之有機金屬錯合物的具體例示於以下。
磷光摻雜材料可單獨使用，又，亦可併用兩種以上。
發光層所含的磷光摻雜材料其發光波長並無特別限制，發光層所含之上述磷光摻雜材料中的至少1種，較佳為發光波長的波峰在490nm以上700nm以下，更佳在490nm以上650nm以下。
磷光主體物為具有下述功能之化合物：可將磷光摻雜劑的三重態能量有效率地封閉在發光層內，而藉此有效率地使磷光摻雜劑發光。 本發明之有機EL元件，作為磷光主體，除了上述第1主體材料及第2主體材料以外的化合物亦可以根據上述目的來適當選擇。
亦可將上述第1主體材料及第2主體材料以及其以外之化合物併用作為同一發光層內的磷光主體材料，於具有複數個發光層之情形時，亦可使用上述第1主體材料及第2主體材料作為其中之一個發光層的磷光主體材料，使用上述第1主體材料或第2主體材料以外之化合物作為另一個發光層的磷光主體材料。又，上述第1主體材料及第2主體材料亦可使用於發光層以外之有機層。
上述第1主體材料及第2主體材料以外的化合物中，作為磷光主體之較佳的化合物之具體例可列舉咔唑衍生物、三唑衍生物、唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴(polyarylalkane)衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑哢衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、經胺基取代之查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽(styrylanthracene)衍生物、茀酮衍生物、腙(hydrazone)衍生物、二苯乙烯衍生物、矽氮烷衍生物、芳香族三級胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族二亞甲基(dimethylidene)系化合物、卟啉(porphyrin)系化合物、蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃(thiopyrandioxide)衍生物、碳二亞胺衍生物、亞茀基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡衍生物、萘苝(naphthalene perylene)等雜環四羧酸酐、酞青素衍生物、8-喹啉酚衍生物之金屬錯合物或以金屬酞青、苯并唑或苯并噻唑作為配位基之金屬錯合物所代表的各種金屬錯合物聚矽烷系化合物、聚(N-乙烯咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩等導電性高分子寡聚物、聚噻吩衍生物、聚伸苯衍生 物、聚伸苯伸乙烯基(polyphenylene vinylene)衍生物、聚茀衍生物等之高分子化合物等。上述第1主體材料及第2主體材料以外的磷光主體可單獨地使用，亦可併用兩種以上。具體例可列舉如下之化合物。
發光層由複數層構成，對於除了含有上述之第1主體材料及第2主體材料之發光層以外，當採用摻雜劑系統的情形時，該發光層含有主體材料與摻雜材料。此時，主體材料主要具有促進電子與電洞再結合，將激子封閉在發光層內的功能，摻雜材料則具有可有效率地使再結合所得到之激子發光的功能。
於磷光元件的情形時，主體材料主要具有將在摻雜劑生成之激子封閉在發光層內的功能。
上述發光層亦可藉由添加兩種以上量子產率較高之摻雜材料，而採用使各摻雜劑發光之雙摻雜劑。具體而言，可列舉藉由使主體、紅色摻雜劑及綠色摻雜劑共蒸鍍，而使發光層共通化而實現黃色發光的態樣。
上述發光層藉由形成為積層複數個發光層而成之積層體，而 於發光層界面聚集電子及電洞，將再結合區域集中於發光層界面，從而可提高量子效率。
對於發光層之電洞注入容易度與電子注入容易度亦可不同，又，發光層中之電洞與電子之遷移率所表示之電洞傳輸能與電子傳輸能亦可不同。
發光層例如可藉由蒸鍍法、旋轉塗佈法、LB法等公知之方法而形成。又，亦可藉由利用旋轉塗佈法等使將樹脂等黏合劑及材料化合物溶解於溶劑中而成之溶液薄膜化，而形成發光層。
發光層較佳為分子堆積膜。所謂分子堆積膜，係指由氣相狀態之材料化合物沈積而形成的薄膜，或由溶液狀態或液相狀態之材料化合物固體化而形成的膜，通常，該分子堆積膜與藉由LB法形成之薄膜(分子累積膜)可藉由凝集結構、高次結構之差異，或由其引起之功能差異而區分。
發光層之膜厚較佳為5~50nm，更佳為7~50nm，進而較佳為10~50nm。若為5nm以上，則容易形成發光層，若為50nm以下，則可避免驅動電壓之上升。
本發明之有機EL元件只要具有上述之電子注入層與發光層鄰接之結構即可，作為其他之構成構件之陽極、電洞注入層、電洞傳輸層、陰極等可適當使用本技術領域中之公知的構件。
以下，針對構成構件之例子進行簡單說明。
(基板)
本發明之有機EL元件，係製作在透光性基板上。透光性基板為支持有機EL元件的基板，較佳為400nm~700nm之可見光區域之光透射率在50%以上且平滑的基板。具體而言，可列舉玻璃板、聚合物板等。玻璃板尤 其可列舉使用鹼石灰玻璃、含鋇鍶玻璃、鉛玻璃、鋁矽玻璃、硼矽玻璃、鋇硼矽玻璃、石英等作為原料而成者。又，聚合物板可列舉使用聚碳酸酯、丙烯酸、聚對酞酸乙二酯、聚醚硫醚(polyethersulfide)、聚碸等作為原料而成者。
(陽極)
有機EL元件的陽極負責將電洞注入至電洞傳輸層或發光層，使用具有4.5eV以上之功函數者較具效果。陽極材料的具體例，可列舉氧化銦錫合金(ITO)、氧化錫(NESA)、氧化銦鋅氧化物、金、銀、鉑、銅等。陽極可藉由利用蒸鍍法或濺鍍法等方法將此等之電極物質形成薄膜來加以製作。當使來自發光層之發光從陽極射出時，較佳使陽極之可見光區域的光透射率大於10%。又，陽極的片電阻較佳在數百Ω/□以下。陽極的膜厚雖亦取決於材料，但通常在10nm~1μm(較佳在10nm~200nm)的範圍加以選擇。
(陰極)
陰極負責將電子注入至電子注入層、電子傳輸層或發光層，較佳為藉由功函數小的材料來形成。陰極材料並無特別限定，具體而言，可使用銦、鋁、鎂、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、鋁-鋰合金、鋁-鈧-鋰合金、鎂-銀合金等。陰極與陽極相同，亦可藉由利用蒸鍍法或濺鍍法等方法形成薄膜來加以製作。又，視需要，亦可從陰極側射出光。
(電洞傳輸區)
電洞傳輸區(陽極與發光層間之區域)之層，有電洞傳輸層或電洞注入層等。電洞傳輸層係會幫助電洞往發光層注入而傳輸至發光區域之層， 電洞遷移率大，游離能通常小至5.5eV以下。此種電洞傳輸層較佳為能以更低之電場強度將電洞傳輸至發光層的材料，並且電洞的遷移率若例如當施加104~106V/cm之電場時至少為10-4cm2/V‧秒的話，則較佳。
電洞傳輸層之材料的具體例，例如可列舉三唑衍生物、二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑哢衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、經胺基取代之查耳酮衍生物、唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茀酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、矽氮烷衍生物、聚矽烷系、苯胺系共聚物、導電性高分子寡聚物(尤其是噻吩寡聚物)等。
於電洞注入層或電洞傳輸層(亦包含電洞注入傳輸層)，適合使用芳香族胺化合物，例如以下述式(4)表示之芳香族胺衍生物。
於式(4)中，Ar31~Ar34表示成環碳數6~50的芳香族烴基(其中，亦可具有取代基)、成環碳數6~50的縮合芳香族烴基(其中，亦可具有取代基)、成環碳數2~40的芳香族雜環基(其中，亦可具有取代基)、成環碳數2~40的縮合芳香族雜環基(其中，亦可具有取代基)、使其等芳香族烴基與其等芳香族雜環基鍵結而成之基、使其等芳香族烴基與其等縮合芳香族雜環基鍵結而成之基、使其等縮合芳香族烴基與其等芳香族雜環基鍵結而成之基、或使其等縮合芳香族烴基與其等縮合芳香族雜環基鍵結而成之基。
L表示單鍵或與Ar31~Ar34相同之基。
又，下述式(5)之芳香族胺亦適合用於形成電洞注入層或電洞傳輸層。
於式(5)中，Ar31~Ar33的定義與式(4)之Ar31~Ar34的定義相同。
電洞注入層係為了進一步幫助注入電洞而設置之層。電洞注入層的材料可單獨為本發明之有機EL用材料，或亦可與其他材料混合使用。其他材料可使用與電洞傳輸層相同的材料。另外，亦可使用卟啉化合物、芳香族三級胺化合物及苯乙烯基胺化合物。並且，亦可使用電荷產生層中之P層所使用的HAT或F4TCNQ、式(4)表示之化合物。
又，亦可使用含噻吩寡聚物或日本特開平8-193191號公報揭示之含芳胺寡聚物等的導電性寡聚物、含芳胺樹枝狀聚合物等的導電性樹枝狀聚合物等。
並且，除了芳香族二亞甲基系化合物之外，p型Si、p型SiC等無機化合物亦可使用作為電洞注入層之材料。
電洞注入層或電洞傳輸層，例如可藉由真空蒸鍍法、旋塗法、澆鑄法、LB法等公知方法將上述之化合物薄膜化，藉此而形成。電洞注入層、電洞傳輸層的膜厚並無特別限制，但通常為1nm~5μm。
(電子傳輸區)
電子傳輸區(陰極與電子注入層間之區域)之層，有電子傳輸層等。
電子傳輸層係會幫助電子注入至發光層而傳輸至發光區域之層，電子遷移率大。
電子傳輸層可在數nm~數μm之膜厚作適當選擇，但特別是在膜厚較厚時，為了避免電壓上升，當施加104~106V/cm之電場時電子遷移率較佳至少在10-5cm2/Vs以上。
電子傳輸層所使用的材料，較佳為8-羥喹啉或其衍生物之金屬錯合物或含氮雜環衍生物。
上述8-羥喹啉或其衍生物之金屬錯合物的具體例，可使用含有奧辛(一般為8-喹啉酚或8-羥喹啉)之螫合物的金屬螯合化氧諾德(oxynoid)化合物，例如參(8-喹啉酚)鋁作為電子注入材料。
含氮雜環衍生物，例如較佳為唑、噻唑、二唑、噻二唑、三唑、吡啶、嘧啶、三、啡啉、苯并咪唑、咪唑并吡啶(imidazopyridine)等，其中較佳為苯并咪唑衍生物、啡啉衍生物、咪唑并吡啶衍生物。
又，於本發明之一型態中，亦可在陰極與上述電子傳輸層之間設置由絕緣體或半導體構成的層。藉此，可有效防止電流洩漏，提升電子注入性。
上述絕緣體較佳使用選自由鹼金屬硫屬化物、鹼土金屬硫屬化物、鹼金屬鹵化物及鹼土金屬鹵化物構成之群中的至少一種金屬化合物。若此層由此等之鹼金屬硫屬化物等構成的話，則由於可進一步提升電子注入性，故較佳。
具體而言，較佳之鹼金屬硫屬化物例如可列舉Li2O、LiO、 Na2S、Na2Se及NaO，較佳之鹼土金屬硫屬化物例如可列舉CaO、BaO、SrO、BeO、BaS及CaSe。又，較佳之鹼金屬鹵化物例如可列舉LiF、NaF、KF、CsF、LiCl、KCl及NaCl等。又，較佳之鹼土金屬鹵化物例如可列舉CaF2、BaF2、SrF2、MgF2及BeF2等之氟化物或氟化物以外之鹵化物。
上述半導體，可列舉含有Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中之至少一種元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等單一種或者二種以上之組合。
又，構成此層之無機化合物較佳為微晶或非晶的絕緣性薄膜。
再者，此種無機化合物可列舉上述之鹼金屬硫屬化物、鹼土金屬硫屬化物、鹼金屬鹵化物及鹼土金屬鹵化物等。
再者，於本發明之有機EL元件中，即便於電子傳輸區域中不形成上述電子傳輸層等，亦可得到高的發光效率。
本發明之有機EL元件可藉由公知的方法來製作。具體而言，陽極或陰極可藉由蒸鍍或濺鍍等方法來形成。發光層等各有機薄膜層可藉由真空蒸鍍法、旋塗法、澆鑄法、LB法等之方法來進行。
本發明之有機EL元件並不限定於圖1所示之構成。例如，由於電洞傳輸層、電洞注入層為任意之層因此可省略，又，亦可於電子注入層與陰極之間設置電子傳輸層等。
本發明之有機EL元件的構成並不限定於上述實施型態，可採用其他公知之構成。例如，亦可使用具有下述構成之有機EL元件(MPE元件)，該構成係：於陽極與陰極之間，隔著電荷產生層重疊配置由至少具有發光層的有機層構成之複數個發光單元。於此情形時，複數個發光單元 之至少一個具有本發明之電子注入層與發光層鄰接之結構即可。
圖2係本發明之有機EL元件的其他實施型態之概略剖面圖。
本實施型態之有機EL元件2於基板10上依序具備陽極20、第1發光單元71、電荷產生層72、第2發光單元73及透光性陰極60。
兩個發光單元分別具有至少具有發光層之單層或積層結構。例如，發光單元較佳為自陽極側積層電洞傳輸層、發光層及電子注入層的多層膜結構。於本發明中，兩個發光單元之至少一個具有本發明之電子注入層與發光層鄰接之結構。
關於電荷產生層等、MPE元件之構成構件，可參閱日本特開2003-45676、日本特開2003-272860、日本特開平11-329748、日本特開2006-24791、日本特開2004-39617、日本特開2006-73484、日本特開2006-173550等。
有機EL元件2除了形成有兩個發光單元以外，具有與圖1所示之有機EL元件1相同的構成。換而言之，有機EL元件1係具有一個由電洞注入層20、電洞傳輸層30、發光層40及電子注入層50構成之發光單元的元件構成。
於本實施型態中，例如可藉由使各發光單元之發光顏色不同，也就是說藉由改變發光層之材料，來獲得發白光之有機EL元件。
本發明之有機EL元件可為頂部發光式亦可為底部發光式。
[實施例]
於實施例及比較例中，使用下述化合物製作有機EL元件。
實施例1
在30mm×30mm由玻璃板構成的基板上，形成膜厚240nm的ITO作為陽極。接著，藉由蒸鍍SiO2將2mm×2mm之發光區域以外以絕緣膜遮蔽，而製得有機EL元件用單元。
在陽極上，藉由蒸鍍形成膜厚10nm之六腈氮雜聯伸三苯(下述式(HAT))作為電洞注入層。
接著，藉由蒸鍍形成膜厚180nm之化合物HT-1作為電洞傳輸層1。於其上，藉由蒸鍍形成膜厚20nm之化合物HT-2作為電洞傳輸層2。
再來，於電洞傳輸層2上，共蒸鍍化合物H1-1、H2-1及Ir(PPy)3，形成厚30nm之發光層。於發光層中，將主體材料之比率(質量比)設為1：1。又，將摻雜劑之含有率設為10%(質量比)。
緊接發光層，二元蒸鍍Li與化合物E-1，形成30nm之E-1：Li膜(Li 2%(質量比))，設為電子注入層。於電子注入層上蒸鍍80nm之金屬Al而形成陰極，從而製得有機EL元件。
針對所製得之有機EL元件，測定10mAcm-2之電流密度中的電壓(V)及亮度(cd/m2)、以40mA/cm2驅動之亮度減半壽命。
將發光層中所使用之主體材料、自發光層至陰極為止之層構成及評價結果示於表1。
實施例2~5
除了將發光層之主體材料及電子注入層中所使用之化合物變更成如表1所示般以外，與實施例1相同地製作有機EL元件並進行評價。將結果示於表1。
比較例1
至形成發光層為止以與實施例1相同的方式進行。
緊接發光層形成30nm之Alq3層，再來形成厚度0.5nm之LiF。之後，與實施例1相同地形成陰極，從而製得有機EL元件。將與實施例同樣地進行評價所得之結果示於表1。
比較例2
至形成發光層為止以與實施例1相同的方式進行。
緊接發光層形成20nm之BAlq層作為電洞障壁層。接著，形成10nm之Alq3層，再來，形成厚度0.5nm之LiF。之後，與實施例1相同地形成陰極，從而製得有機EL元件。將與實施例同樣地進行評價所得之結果示於表1。
比較例3
除了僅使用CBP作為主體材料以外，與實施例1相同地製作有機EL元件並進行評價。將結果示於表1。
比較例4
除了僅使用CBP作為主體材料以外，與比較例2相同地製作有機EL元件並進行評價。將結果示於表1。
比較例5
除了至形成發光層為止僅使用CBP作為主體材料以外，其餘與實施例 1同樣地進行。
然後，形成10nm之BAlq層作為電洞障壁層。接著，形成10nm之Alq3層，再來，形成厚度10nm之E-1與LiF之混合層(Li：2%)作為電子注入層。之後，與實施例1相同地形成陰極，從而製得有機EL元件。將與實施例同樣地進行評價所得之結果示於表1。
比較例6
除了至形成發光層為止僅使用CBP作為主體材料以外，其餘與實施例1同樣地進行。
然後，形成厚度30nm之僅由E-1構成之層作為電子注入層。再來，形成厚度0.5nm之LiF。之後，與實施例1相同地形成陰極，從而製得有機EL元件。將與實施例同樣地進行評價所得之結果示於表1。
比較例7
除了不使用H2-1作為主體材料，僅使用H1-1作為主體材料以外，與實施例1相同地製作有機EL元件並進行評價。將結果示於表1。
於本發明之實施例1~5中，可得到高效率、低電壓且長壽命之元件。另一方面，比較例1及2由於電子注入層並未與發光層鄰接，因此注入至發光層之電子不足，導致產生高電壓化及短壽命化。
比較例3由於電子注入層與發光層鄰接，因此與比較例4相比低電壓化，但是由於發光層之電荷平衡較差，因此產生低效率化及短壽命化。比較例4、5雖然藉由電洞障壁材料來防止激子之損失而補足了效率，但是由於使用電荷傳輸能低之電洞障壁材而產生高電壓化。
比較例6由於電子傳輸層與發光層鄰接，因此與比較例5相比稍微高 電壓化，但是由於發光層之電荷平衡較差，因此產生低效率化及短壽命化。
比較例7由與未混合發光層主體，因此電荷平衡不足，故產生短壽命化。
[產業上之可利用性]
本發明之有機EL元件可利用於壁掛式電視之平板顯示器等平面發光體、影印機、印表機、液晶顯示器之背光源或量表類等之光源、顯示板、標識燈等。
以上雖詳細說明了幾種本發明之實施形態及/或實施例，但該行業者可在實質上不偏離本發明之新穎教示及效果下，輕易對該等例示之實施形態及/或實施例作多種變化。因此，該等多種變化係包括在本發明之範圍。
本案作為優先權基礎案之日本申請案說明書的內容全部引用於此。

Claims (12)

  1. 一種有機電激發光元件，依序具有陽極、發光層、電子注入層及陰極，該電子注入層與該發光層鄰接，該電子注入層含有缺π電子性化合物與供電子性材料，該發光層至少含有第1主體材料、第2主體材料及發磷光性摻雜材料。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料及第2主體材料選自以下述式(1)~(3)中任一者表示之材料， (式(1)中，Z1表示a中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z2表示b中縮合之以下述式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z1及Z2之至少一者以下述式(1-1)表示；M1係經取代或未經取代之成環原子數5~30的含氮之雜芳環(heteroaromatic ring)；L1表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基、成環碳數5~30之伸環烷基(cycloalkylene group)，或由該等基連結而成之基；k表示1或2) (該式(1-1)中，c表示於該式(1)之a或b中縮合；於該(1-2)中，d、e及f中任一者表示於該通式(1)之a或b中縮合；於該式(1-1)及(1-2)中，X11表示硫原子、氧原子、N-R19、或C(R20)(R21)；R11~R21分別獨立地表示氫原子、鹵原子、氰基、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之碳數2~30的烯基、經取代或未經取代之碳數2~30的炔基、經取代或未經取代之矽基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷氧基、經取代或未經取代之碳數7~30的芳烷基、或者經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳氧基；又，鄰接之R11~R21亦可相互鍵結而形成環) (於式(2)中，Z11表示a中縮合之以該式(1-1)或(1-2)表示的環結構，Z21表示b中縮合之以該式(1-1)或(1-2)表示的環結構；其中，Z11及Z21之至少一者以該式(1-1)表示；M11係經取代或未經取代之成環原子數5~30的含氮之雜芳環；k表示1或2) (於式(3)中，A1及A2分別獨立地表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基；A3表示經取代或未經取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、或者經取代或未經取代之成環原子數5~30的2價雜環基；m表示0~3之整數；X1~X8及Y1~Y8分別獨立地表示N或CRa；Ra分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~30的芳烴基、經取代或未經取代之成環原子數5~30的雜環基、經取代或未經取代之碳數1~30的烷基、經取代或未經取代之矽基、鹵原子或者氰基；於存在複數個Ra之情形時，複數個Ra亦可彼此相同或不同；X5~X8之一者與Y1~Y4之一者經由A3而鍵結；進一步，式(3)滿足下述(i)~(v)中之至少一者： (i)A1及A2之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(ii)X1~X4及Y5~Y8之至少一者為CRa，X1~X4及Y5~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(iii)m為1~3之整數，A3之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的2價芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的2價雜環基；(iv)X5~X8及Y1~Y4之至少一者為CRa，X5~X8及Y1~Y8中之Ra之至少一者為經氰基取代之成環碳數6~30的芳烴基、或經氰基取代之成環原子數5~30的雜環基；(v)X1~X8及Y1~Y8之至少一者為C-CN)。
  3. 如申請專利範圍第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(1)表示之材料，該第2主體材料係以該式(3)表示之材料。
  4. 如申請專利範圍第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(2)表示之材料，該第2主體材料係以該式(3)表示之材料。
  5. 如申請專利範圍第2項之有機電激發光元件，其中，該第1主體材料係以該式(1)表示之材料，該第2主體材料係以該式(2)表示之材料。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，該缺π電子性化合物選自以下述式(I)~(III)表示之化合物， (式中，R1a~R7a、R1b~R7b、R1c~R6c分別獨立地為氫原子、經取代或未經取代之成環碳數6~60的芳香基、經取代或未經取代之吡啶基、經取代或未經取代之喹啉基、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碳數1~50的烷氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳氧基、經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳硫基、經取代或未經取代之碳數2~50的烷氧羰基、以經取代或未經取代之成環碳數6~50的芳香基取代之胺基、鹵原子、氰基、硝基、羥基或羧基；R1a~R7a、R1b~R7b或R1c~R6c中，鄰接者亦可相互鍵結而形成環；L1a及L1b分別為單鍵或連結基團；Ar1a、Ar1b、Ar1c及Ar2c分別為經取代或未經取代之碳數6~60的芳香族基(aromatic group)；n為1~4，於n為2以上之情形時，括弧內之具有啡啉骨架之基亦可相同或不同)。
  7. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，該供電子性材料係選自鹼金屬元素、鹼土金屬元素、稀土金屬元素、稀土金屬之化合物 及稀土金屬之錯合物中的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，第1主體材料相對於該第1主體材料與第2主體材料之總計量其含有率為30~95質量%。
  9. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，第1主體材料相對於該第1主體材料與第2主體材料之總計量其含有率為50~95質量%。
  10. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，該電子注入層中之供電子性材料的含有率在20質量%以下。
  11. 如申請專利範圍第1項之有機電激發光元件，其中，該發磷光性摻雜材料係選自銥(Ir)、鋨(Os)及鉑(Pt)之金屬原子的鄰位金屬化錯合物。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之有機電激發光元件，其中，於該發光層與該陰極之間僅具有該電子注入層。
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