TWI593151B - 有機電致發光元件及有機電致發光裝置 - Google Patents

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Description

有機電致發光元件及有機電致發光裝置
本發明係關於一種有機電致發光元件、與具有該有機電致發光元件之有機電致發光裝置。
有機電致發光元件由於可利用簡單之元件構成發出各色之光，故而近年來盛行用以製造顯示器或照明等發光裝置之技術之開發。
有機電致發光元件係藉由自陽極及陰極注入電洞及電子，使各電荷到達發光層，於該發光層中使電荷再結合，而獲得發光。根據該原理，例如研究出藉由使電荷停留於發光層中而提高發光效率(參照專利文獻1)。
另一方面，使電荷停留於發光層中會使有機電致發光元件之電流-電壓特性惡化。為了使電荷停留於一層中，通常藉由使膜內產生電荷之陷阱能階而使電荷停留之方法等進行。根據該等方法，藉由使電荷停留於發光層中，可提高發光效率，但同時會導致電流-電壓特性惡化。例如「有機電致發光(EL，Electro Luminescence)技術與材料開發(CMC出版)」中記載有發光材料作為針對電荷輸送材料之電荷陷阱發揮作用，而導致高電壓化(參照非專利文獻1)。又，於Proc.of SPIE Vil 4800,164-171(2003)中報告有向作為電荷輸送材料之αNPD(N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-聯苯胺 (N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine))中添加同樣作為電荷輸送材料之1-NaphDATA(4,4',4"-三[N-(1-萘基)-N-(苯基胺基)]三苯基胺(4,4',4"-tris-[N-(1-naphthyl)-N-(phenylamino)]triphenylamine))之情形時，會導致產生電荷陷阱，而引起高電壓化(參照非專利文獻2)。
基於上述情況，為了使有機電致發光元件作為發光裝置而實用化，期待電流-電壓特性之進一步提高。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2006-135295號公報
[非專利文獻]
非專利文獻1：有機EL技術與材料開發，CMC出版，2010年5月發行，第184頁
非專利文獻2：Proc.of SPIE Vil 4800,164-171(2003)
本發明之目的在於提供一種電流-電壓特性良好之有機電致發光元件。
針對該課題，本發明者等人進行努力研究，結果發現：通常認為於發光層中使用複數種電荷輸送材料之情形時，會因 上述原因而引起高電壓化，但令人驚訝的是，藉由控制一定數量以上之電荷輸送材料與該等之電荷輸送路徑之能階，可獲得電流-電壓特性良好之有機電致發光元件。
本發明係基於此種見解而達成者，其主旨如下。
[1]一種有機電致發光元件，其係依序具有陽極之層、發光層、及陰極之層者，該發光層中所包含之電荷輸送材料與發光材料之總數為5種以上，且該發光層中所包含之電荷輸送材料之總數為3種以上。
[2]如[1]之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之電荷輸送材料之總數為4種以上。
[3]如[1]或[2]之有機電致發光元件，其中，於該發光層中包含3種以上之游離電位及電子親和力中之至少一者之值不同之電荷輸送材料。
[4]如[1]或[2]之有機電致發光元件，其中，於選出2種該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.30 eV以下之關係的組合存在1個以上。
[5]如[1]或[2]之有機電致發光元件，其中，於選出2種該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.30 eV以下之關係的組合存在2個以上。
[6]如[1]或[2]之有機電致發光元件，其中，於選出2種該 發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.20 eV以下之關係的組合存在2個以上。
[7]如[1]或[2]之有機電致發光元件，其中，滿足自該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料及發光材料中選出之2種材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.20 eV以下之關係的組合存在3個以上。
[8]一種有機電致發光裝置，其係具有2個以上之發出互不相同之顏色之光的有機電致發光元件者，並且具有至少1個以上之如[1]或[2]之有機電致發光元件。
[9]一種有機電致發光裝置，其係具有2個以上之發出互不相同之顏色之光的有機電致發光元件者，並且該2個以上之有機電致發光元件僅由如[1]或[2]之有機電致發光元件所構成。
[10]一種有機EL顯示裝置，其使用有如[8]或[9]之有機電致發光裝置。
[11]一種有機EL照明，其使用有如[8]或[9]之有機電致發光裝置。
根據本發明，可提供一種電流-電壓特性良好之有機電致發光元件，藉由該有機電致發光元件，可獲得發光效率較高之辦公自動化(OA，Office Automation)電腦或壁掛電視等用 之平板顯示器、顯示板、標識燈及影印機之光源，液晶顯示器、計量儀器類之背光源等發揮作為面發光體之特徵之光源等。
以下，詳細說明本發明之有機電致發光元件及有機電致發光裝置之實施態樣，以下說明為本發明之實施態樣之一例(代表例)，本發明只要未超出其主旨，則不限定於該等內容。
[有機電致發光元件]
本發明之有機電致發光元件係至少依序具有陽極、發光層、及陰極者，其特徵在於：該發光層包含電荷輸送材料及發光材料，該發光層中所包含之電荷輸送材料及發光材料之總數為至少5種以上，且電荷輸送材料為3種以上。
於本發明中，發光層中所包含之電荷輸送材料之總數較佳為4種以上。
[發光層中之材料數之控制的作用機構]
本發明之作用機構推測如下。於包含電荷移動之機構之層中，由於發生材料之凝集或結晶化等，而存在膜內之層之狀態變得不均勻，抑制電荷之輸送，引起電流-電壓特性之惡化的情況。尤其是由於發光層為電荷較兩電極更集中之層，故而容易受到該影響。此處，本發明者等人發現，作為抑制引起材料之凝集或結晶化等之手段，有效的是使用複數種材料。即，藉由使用複數種材料，可於膜形成後拉開相同骨架 之材料之間之距離，因此可抑制於膜內之凝集或結晶化等，保持均勻之非晶質膜，形成電荷移動損失較少之良好之電荷輸送膜。例如於將分子模擬地視作球體之情形時，可將球體效率良好地接觸而填充至空間內之方式模擬地視作單位格子。接觸最多之填充方法(面心立方、六方最密填充)可藉由6種以上之材料而防止同種材料之接觸。實際上由於分子尺寸不同，以6種以下之數量亦可防止同種材料之接觸，藉由具有5種以上之材料、較佳為6種以上之材料，可提高防止由同一材料引起之凝集或結晶化之效果，獲得均勻之膜，可獲得良好之電流-電壓特性。
又，電荷輸送材料如下所述，通常主要由具有芳香族性之化合物或含有具有芳香族性之基之化合物所構成。因此，相對不同之化合物彼此易於混合，防止與同一材料之接觸，易防止凝集等。因此，除發光材料以外，使發光層中含有3種以上、較佳為4種以上、更佳為5種以上之電荷輸送材料，可效率良好地防止膜內之凝集或結晶化等，可減輕由該等引起之電荷陷阱等，可獲得良好之電流-電壓特性。
由此，於本發明中，發光層中之發光材料可為1種，電荷輸送材料係使用3種以上，較佳為4種以上，更佳為5種以上，較佳為將發光材料與電荷輸送材料之合計設為5種以上。發光層中之發光材料及電荷輸送材料之種類就於材料之管理、發光層形成用組成物之製備等時不費工夫、又使下述 電荷輸送路徑適度地細分化、易降低驅動電壓之方面而言，發光層中之電荷輸送材料及發光材料之合計較佳為20種以下，尤佳為15種以下。就實用方面而言，較佳為將發光層中之發光材料設為1種或2種，電荷輸送材料使用4~12種，尤佳為5~10種。
[發光層中之材料之游離電位與電子親和力之控制的作用機構]
於本發明中，認為藉由使同一層內存在複數種之游離電位及電子親和力中之至少一者不同之材料，形成複數種輸送電荷之路徑，藉此可防止電荷之阻塞，獲得良好之電流-電壓特性。為了形成複數種電荷輸送路徑，較佳為使電荷輸送材料均勻地分散於膜內，且較佳為具有3種以上、較佳為4種以上、更佳為5種以上之游離電位及電子親和力中之至少一者不同之材料。其原因在於，於游離電位及電子親和力中之至少一者不同之材料為3種以上的情形時，其中一者會作為電荷陷阱而發揮功能，降低使電流-電壓特性惡化之危險性。
又，發光層中之電荷輸送材料之含量較佳為多於發光材料。其原因在於，使通向發光材料之電荷輸送路徑亦物理性地增多。
又，為了使電荷效率良好地利用各路徑，較佳為於各電荷輸送材料之游離電位及電子親和力中之至少一者為不同之 值的基礎上，各電荷輸送材料彼此之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者較小。其原因在於，若游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者較小，則電荷易在各路徑之間移動，可效率良好地利用各路徑，阻塞之緩和效果增強。
更佳為關於發光層內之發光材料與電荷輸送材料，理想的是游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者滿足上述關係。其原因在於，使自電荷輸送材料向發光材料之電荷之授受順利地進行。
因此，於本發明中，於發光層中所包含之3種以上之電荷輸送材料中，較佳為游離電位及電子親和力中之至少一者之值不同，更佳為游離電位及電子親和力之值不同。又，於發光層內之所有電荷輸送材料中，更佳為游離電位及電子親和力中之至少一者之值不同，最佳為游離電位及電子親和力之值不同。
另一方面，較佳為各材料之游離電位之差或電子親和力之差較小，較佳為於發光層中所包含之電荷輸送材料之中，滿足任意選出之2種電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.50 eV以下、較佳為0.30 eV以下、更佳為0.20 eV以下、進而較佳為0.15 eV以下、進而更佳為0.10 eV以下之關係的組合存在1個以上。其原因在於，易產生所形成之電荷輸送路徑之間之移動。再者，該差之下限為0.01 eV以上。又，較佳為滿足上述關係之組合之 數量較佳為存在2個以上，更佳為存在3個以上，進而較佳為存在4個以上，組合之總數取決於材料之總數。
又，就低電壓化之觀點而言，較佳為於發光層中所包含之發光材料及電荷輸送材料之中，滿足任意選出之2種材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.50 eV以下、較佳為0.30 eV以下、更佳為0.20 eV以下、進而較佳為0.15 eV以下、進而更佳為0.10 eV以下之關係的組合存在1個以上。再者，該差之下限為0.01 eV以上。又，較佳為滿足上述關係之組合之數量較佳為存在2個以上，更佳為存在3個以上，組合之總數取決於材料之總數。
又，理想的是於本發明之發光層中包含電洞輸送材料與電子輸送材料兩者，且更佳為各材料包含2種以上。其原因在於，對於電洞與電子均易形成複數種上述電荷輸送路徑。更佳為各為3種以上。
又，較佳為發光層中所包含之電荷輸送材料之游離電位之值之差及電子親和力之值之差中之至少一者為0.30 eV以下的組合連續。即，於將發光層內之電荷輸送材料自游離電位之值或電子親和力之值較低者開始設為h1、h2、h3、h4、……之情形時，較佳為h1與h2之游離電位之值之差或電子親和力之值之差(較佳為游離電位之值之差及電子親和力之值之差)為0.30 eV以下、較佳為0.20 eV以下、更佳為0.15 eV以下、進而較佳為0.10 eV以下，h2與h3之游離電位之值之 差或電子親和力之值之差(較佳為游離電位之值之差及電子親和力之值之差)為0.30 eV以下、較佳為0.20 eV以下、更佳為0.15 eV以下、進而較佳為0.10 eV以下，h3與h4之游離電位之值之差或電子親和力之值之差(較佳為游離電位之值之差及電子親和力之值之差)為0.30 eV以下、較佳為0.20 eV以下、更佳為0.15 eV以下、進而較佳為0.10 eV以下，如此具有連續之關係。因此，於發光層內所包含之電荷輸送材料之中，於將發光層內之電荷輸送材料之種類數設為Nh之情形時，游離電位或電子親和力最大之電荷輸送材料與游離電位或電子親和力最小之電荷輸送材料的游離電位或電子親和力之差較佳為0.30×(Nh-1)eV以下，更佳為0.20×(Nh-1)eV以下，進而較佳為0.15×(Nh-1)eV以下，進而更佳為0.10×(Nh-1)eV以下。
本發明之發光層理想的是含有包含具有由複數種芳香環基連接而成之基本骨架且分子量為2000以下、2以上之化合物的化合物群α。
化合物群α包含構成基本骨架之芳香環基之數最少之化合物α1、與具有與該化合物α1之基本骨架之50%以上一致之基本骨架的其他化合物。
此處，對「具有與該化合物α1之基本骨架之50%以上一致之基本骨架」之其他化合物進行說明。
所謂「一致」，係指構成基本骨架之芳香環基之環之骨架、 與其他基之鍵結順序及鍵結位置均一致。所謂環之骨架，於芳香環基源自單環之情形時意指環之員數，於源自縮合環之情形時係指各個環之員數與縮合關係雙方。
例如於下述例1之情形時，首先構成基本骨架之芳香環基之數較少之化合物B相當於「化合物α1」。若比較化合物A與化合物B之基本骨架，構成化合物B之基本骨架之芳香環基(環f~i)中，環f及環g~i中之任意2個環(合計3個環)與化合物A之基本骨架「一致」。即，構成化合物B之基本骨架之4個芳香環基中之3個「一致」，成為75%(=3/4)「一致」。再者，存在將此種情形表達為「(基本骨架之)一致率為75%」之情況。
(例1)
(環a與環f、環b與環g、環c與環h於環之骨架、與其他基之鍵結順序及鍵結位置方面均一致；環d與環i於與其他基之鍵結順序及鍵結位置方面不一致；因此，於上述例1中，化合物A具有與化合物B之基本骨架中之3/4(75%)一致之基本骨架)
於下述例2之情形時，化合物A及B之構成基本骨架之芳香環基之數相同，因此可將任一者設為「化合物α1」。若假設將化合物A設為「化合物a1」，則構成化合物A之基本骨架之芳香環基(環a~g)之中，環a~f與化合物B之基本骨架「一致」。即，構成化合物A之基本骨架之7個芳香環基中之6個「一致」，成為86%「一致」。
(例2)
(環a與環h、環b與環i、環c與j、環d與環k、環e與環l、及環f與環m於環之骨架、與其他基之鍵結順序及鍵結位置方面均一致；環g與環n於環之骨架方面不一致；因此，於上述例2中，化合物B具有與化合物A之基本骨架之6/7(86%)一致之基本骨架；再者，甲基並非芳香環基，不包含於基本骨架中，因此於判斷本發明中之「一致」時不予考慮)
於下述例3之情形時，化合物A~C之構成基本骨架之芳香環基之數相同，因此可將任一者設為「化合物α1」。又， 各化合物之構成基本骨架之芳香環基之環之骨架、與其他基之鍵結順序及鍵結位置均一致。即，於假如將化合物A設為「化合物α1」之情形時，構成化合物A之基本骨架之3個芳香環基與化合物B及C之基本骨架完全「一致」，成為100%「一致」。
(例3)
同樣地於下述例4之情形時，化合物A~C之構成基本骨架之芳香環基之數相同，因此可將任一者設為「化合物α1」。又，各化合物之構成基本骨架之芳香環基之中，化合物A中之環b與化合物B中之環f、及化合物A中之環b與化合物C中之環j的環之骨架均不同。又，化合物B中之環f與化合物G中之環j的鍵結位置不同。
假如將化合物A設為「化合物α1」，則構成化合物A之基本骨架之芳香環基(環a~d)之中，環a、c及d與化合物B及C之基本骨架「一致」。即，構成化合物A之基本骨架之4個芳香環基中之3個「一致」，成為75%「一致」。
(例4)
[化4]
(環a與環e及環i、環c與環g及環k、環d與環h及環l各自一致；環b與環f及環j不一致)
本發明中之化合物群α包含具有由複數個芳香環基連接而成之基本骨架且分子量為2000以下、2以上之化合物。於含有此種化合物群之有機電致發光元件用組成物之情形時，藉由該群中所包含之複數種化合物滿足上述關係，可抑制組成物中之溶質之結晶析出，獲得保存穩定性較高之組成物。又，藉由使用此種組成物，可獲得驅動電壓較低、發光效率較高之有機電致發光元件。
化合物群α中所包含之化合物只要滿足上述條件即可，並無特別限制，理想的是包含下述電荷輸送主體之構造群。
[游離電位及電子親和力之測定法]
本發明中之各材料之游離電位及電子親和力之測定方法如下所示。
<游離電位(IP)之測定法>
發光材料及電荷輸送材料之游離電位(IP，Ionization Potential)只要為利用以下各裝置可測定之範圍內之值，則可藉由使用理研計器股份有限公司製造之「AC-1」、「AC-2」、 「AC-3」，Optel公司(住友重機械皇后股份有限公司製造)製造之「PCR-101」及住友重機械工業股份有限公司製造之「PYS-201」等市售之游離電位測定裝置進行測定。較佳為利用可於真空中測定之「PCR-101」、「PYS-201」等進行測定。其原因在於，於大氣環境下所測得之測定值之誤差增大，又，在測定原理上減弱光源之輸出，因此尤其於游離電位之絕對值較大之材料中，存在精度較低、無法獲得準確之值之情況。
游離電位(IP)測定用之樣品可藉由於ITO基板上利用濕式或乾式法使該發光材料或電荷輸送材料成膜而製作。作為濕式成膜法，可列舉使該發光材料或電荷輸送材料溶解於二甲苯或甲苯等有機溶劑中並利用旋轉塗佈法進行成膜之方法等。又，作為乾式成膜法，可列舉真空蒸鍍法等。
<帶隙(Eg)之測定方法>
帶隙(Eg)係藉由使用紫外-可見吸光度計之薄膜吸收光譜之測定而獲得。具體而言，於薄膜吸收光譜之短波長側之上升部分引出吸收光譜與基線之切線，由該兩切線之交點之波長W(nm)，藉由下述式而求出。
Eg=1240÷W
即，例如該交點之波長為470 nm之情形時之Eg成為1240÷470=2.63(eV)。
表示該帶隙之能量之測定只要利用可測定吸收光譜之裝 置進行測定即可，裝置之種類等並無特別限制，例如可使用日立製作所製造之「F4500」等。
表示帶隙之能量之測定用樣品可藉由於玻璃基板上利用濕式或乾式法使該發光材料或電荷輸送材料成膜而製作。作為濕式成膜法，可列舉使該發光材料或電荷輸送材料溶解於二甲苯或甲苯等有機溶劑中並利用旋轉塗佈法進行成膜之方法等。又，作為乾式成膜法，可列舉真空蒸鍍法等。
<電子親和力之測定法>
於本發明中，發光材料及電荷輸送材料之電子親和力(EA，Electron Affinity)係根據由各材料單獨之膜之吸收光譜所算出之上述帶隙(Eg)、與上述游離電位(IP)之值，藉由下式算出之值。
EA=IP-Eg
[發光層]
本發明之有機電致發光元件所具有之發光層通常包含至少1種以上之發光材料(具有發光之性質之材料)與3種以上之電荷輸送材料，包含電荷輸送材料與發光材料總計5種以上之化合物。以發光層中之電荷輸送材料及發光材料之較佳之數量如上所述、且滿足上述游離電位及電子親和力之較佳關係的方式，使用所需數量之發光材料與電荷輸送材料而形成發光層。
本發明之發光層亦可含有發光材料作為摻雜材料，含有電 洞輸送材料或電子輸送材料等電荷輸送材料作為主體材料。進而，本發明之發光層亦可於不明顯損害本發明之效果之範圍內含有其他成分。再者，於利用濕式成膜法形成發光層之情形時，較佳為均使用低分子量之材料。
{發光材料}
作為發光材料，可應用通常用作有機電致發光元件之發光材料的任意公知之材料，並無特別限制，只要使用發出具有所需之波長之光、發光效率良好之物質即可。作為發光材料，可為螢光發光材料，亦可為磷光發光材料，就內部量子效率之觀點而言，較佳為磷光發光材料。
認為其原因在於，於在發光層中使用磷光發光材料之情形時，與螢光發光材料相比，發光層中之伴有電荷再結合之機構之產生概率較高，因此認為發光層內之材料間之電荷之授受更為重要，電荷輸送路徑數或電荷陷阱之影響增大。因此，本發明於在發光材料中使用磷光發光材料之情形時變得尤為有效。
又，例如亦可以藍色使用螢光發光材料、綠色及紅色使用磷光發光材料等之方式組合使用螢光發光材料與磷光發光材料。
再者，為了提高於藉由濕式成膜法形成發光層時所使用之發光層形成用組成物於製備中使用之溶劑中的溶解性，較佳為降低發光材料之分子之對稱性或剛性，或者導入烷基等親 油性取代基。
發光材料可僅使用任意1種，亦可以任意之組合及比率併用2種以上。
<螢光發光材料>
以下，列舉發光材料中之螢光發光材料之例，螢光發光材料並不限定於以下例示物。
作為提供藍色發光之螢光發光材料(藍色螢光色素)，例如可列舉：萘、、苝、芘、蒽、香豆素、對雙(2-苯基乙烯基)苯、芳基胺及該等之衍生物等。其中，較佳為蒽、、芘、芳基胺及該等之衍生物等。
作為提供綠色發光之螢光發光材料(綠色螢光色素)，例如可列舉：喹吖酮、香豆素、Al(C9H6NO)3等鋁錯合物及該等之衍生物等。
作為提供黃色發光之螢光發光材料(黃色螢光色素)，例如可列舉：紅螢烯、呸酮及該等之衍生物等。
作為提供紅色發光之螢光發光材料(紅色螢光色素)，例如可列舉：DCM(4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲胺基苯乙烯基)-4H-吡喃)系化合物、苯并吡喃、玫瑰紅、苯并硫、氮雜苯并硫等及該等之衍生物等。
作為上述提供藍色螢光之材料即芳基胺衍生物，更具體而言，就元件之發光效率、驅動壽命等觀點而言，較佳為下述式(X)所表示之化合物。
(式中，Ar21表示核碳數10~40之經取代或未經取代之縮合芳香環基，Ar22及Ar23分別獨立地表示碳數6~40之經取代或未經取代之1價芳香族烴環基，p表示1~4之整數)
再者，本發明中之芳香環基可為芳香族烴環基，亦可為芳香族雜環基。
作為Ar21，具體而言，可列舉：具有1個自由價之萘、菲、、蒽、芘、苝、蔻、、苉、二苯基蒽、茀、聯伸三苯、茹、苯并蒽、苯基蒽、雙蒽、二蒽基苯或二苯并蒽等。此處，於本發明中，所謂自由價，如有機化學-生化學命名法(上)(修定第2版，南江堂，1992年發行)中之記載所述，係指可與其他自由價形成鍵者。
以下，揭示作為螢光發光材料之芳基胺衍生物之較佳具體例，但本發明之螢光發光材料並不限定於該等。於以下，「Me」表示甲基，「Et」表示乙基。
<磷光發光材料>
作為磷光發光材料，例如可列舉含有選自長週期型週期表(以下只要無特別說明，所提及之「週期表」係指長週期型週期表)之第7~11族中之金屬作為中心金屬的維爾納型錯 合物或有機金屬錯合物等。
作為選自週期表第7~11族中之金屬，較佳可列舉：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑、金等，其中更佳為銥或鉑。
作為錯合物之配位基，較佳為(雜)芳基吡啶配位基、(雜)芳基吡唑配位基等(雜)芳基與吡啶、吡唑、啡啉等連接而成之配位基，尤佳為苯基吡啶配位基、苯基吡唑配位基。此處，所謂(雜)芳基，表示芳基或雜芳基。
作為磷光發光材料，具體而言，可列舉：三(2-苯基吡啶)銥、三(2-苯基吡啶)釕、三(2-苯基吡啶)鈀、雙(2-苯基吡啶)鉑、三(2-苯基吡啶)鋨、三(2-苯基吡啶)錸、八乙基卟啉鉑、八苯基卟啉鉑、八乙基卟啉鈀、八苯基卟啉鈀等。
尤其是作為磷光發光材料之磷光性有機金屬錯合物，較佳可列舉下述式(III)或式(IV)所表示之化合物。
ML(q-j)L'j(III)
(式(III)中，M表示金屬，q表示上述金屬之價數；又，L及L'表示雙牙配位基；j表示0、1或2之數)[化12] (式(IV)中，M7表示金屬，T表示碳原子或氮原子；R92~R95分別獨立地表示取代基；其中，於T為氮原子之情形時，無R94及R95)
以下，首先說明式(III)所表示之化合物。
式(III)中，M表示任意之金屬，作為較佳者之具體例，可列舉作為選自週期表第7~11族中之金屬之上述金屬等。
又，式(III)中，雙牙配位基L表示具有以下之部分構造之配位基。
於上述L之部分構造中，環A1可具有取代基，表示芳香環基。本發明中之芳香環基可為芳香族烴環基，亦可為芳香族雜環基。
作為該芳香族烴環，可列舉具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~5縮合環的基等。
作為該芳香族烴環基之具體例，可列舉：具有1個自由價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、環、聯伸三苯環、乙烷合萘環、環、茀環等。
作為該芳香族雜環基，可列舉具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~4縮合環的基等。
作為具體例，可列舉：具有1個自由價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡環、嗒環、嘧啶環、三環、喹啉環、異喹啉環、啉環、喹啉環、啡啶環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等。
又，於上述L之部分構造中，環A2表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基。
作為該含氮芳香族雜環基，可列舉具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~4縮合環的基等。
作為具體例，可列舉：具有1個自由價之吡咯環、吡唑環、咪唑環、二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、呋喃并吡咯環、 噻吩并呋喃環、苯并異唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡環、嗒環、嘧啶環、三環、喹啉環、異喹啉環、喹啉環、啡啶環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環等。
作為環A1或環A2各自可具有之取代基之例，可列舉：鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基羰基、烷氧基、芳氧基、二烷基胺基、二芳基胺基、咔唑基、醯基、鹵烷基、氰基、芳香族烴環基等。又，於環A1為含氮芳香族雜環基之情形時，環A2可具有芳香族烴環基作為取代基。
又，式(III)中，雙牙配位基L'表示具有以下之部分構造之配位基。其中，於下式中，「Ph」表示苯基。
其中，作為L'，就錯合物之穩定性之觀點而言，較佳為以下所列舉之配位基。
作為式(III)所表示之化合物，更佳可列舉下述式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)所表示之化合物。
(式(IIIa)中，M4表示與M相同之金屬，w表示上述金屬之價數，環A1表示可具有取代基之芳香族烴環基，環A2表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基)
(式(IIIb)中，M5表示與M相同之金屬，w表示上述金屬之價數，環A1表示可具有取代基之芳香環基，環A2表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基)
(式(IIIc)中，M6表示與M相同之金屬，w表示上述金屬之價數，j表示0、1或2，環A1及環A1'分別獨立地表示可具有取代基之芳香環基，環A2及環A2'分別獨立地表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基)
於上述式(IIIa)~(IIIc)中，作為環A1及環A1'之芳香環基之較佳例，可列舉：苯基、聯苯基、萘基、蒽基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、咔唑基等。
於上述式(IIIa)~(IIIc)中，作為環A2及環A2'之含氮芳香族雜環基之較佳例，可列舉：吡啶基、嘧啶基、吡基、三基、苯并噻唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、喹啉基、異喹啉基、喹啉基、啡啶基等。
作為上述式(IIIa)~(IIIc)中之環A1及環A1'之芳香環基、環A2及環A2'之含氮芳香族雜環基可具有之取代基，可列舉：鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基羰基、烷氧基、芳氧基、二烷基胺基、二芳基胺基、咔唑基、醯基、鹵烷基、氰基等。
再者，該等取代基可相互連接而形成環。作為具體例，亦 可藉由環A1所具有之取代基與環A2所具有之取代基鍵結，或者環A1'所具有之取代基與環A2'所具有之取代基鍵結，而形成一個縮合環。作為此種縮合環，可列舉7,8-苯并喹啉基等。
其中，作為環A1、環A1'、環A2及環A2'之取代基，更佳可列舉：烷基、烷氧基、芳香族烴環基、氰基、鹵素原子、鹵烷基、二芳基胺基、咔唑基等。
又，作為式(IIIa)~(IIIc)中之M4~M6之較佳例，可列舉：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑或金等。
以下，揭示上述式(III)及(IIIa)~(IIIc)所表示之有機金屬錯合物之具體例，但並不限定於下述化合物。
上述式(III)所表示之有機金屬錯合物之中，尤佳為配位基L及L'中之至少一者具有2-芳基吡啶系配位基、即2-芳基吡啶、於其上鍵結有任意之取代基者、及其與任意之基縮合而成者的化合物。
又，國際公開第2005/019373號中記載之化合物亦可用作 發光材料。
其次，說明式(IV)所表示之化合物。
式(IV)中，M7表示金屬。作為具體例，可列舉作為選自週期表第7~11族中之金屬之上述金屬等。作為M7，其中較佳可列舉：釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑或金，尤佳為可列舉：鉑、鈀等2價金屬。
又，於式(IV)中，R92及R93分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基、烯基、氰基、胺基、醯基、烷氧基羰基、羧基、烷氧基、烷基胺基、芳烷基胺基、鹵烷基、羥基、芳氧基、芳香環基。
進而，於T為碳原子之情形時，R94及R95分別獨立地表示與作為R92及R93所列舉者相同之取代基。又，於T為氮原子之情形時，無R94及R95。
又，R92~R95進而可具有取代基。於具有取代基之情形時，其種類並無特別限制，可將任意之基設為取代基。
進而，R92~R95中之任意2個以上之基可相互連接而形成環。
以下，揭示式(IV)所表示之有機金屬錯合物之具體例(T-1、T-10~T-15)，但並不限定於下述例示物。又，於以下之化學式中，「Me」表示甲基，「Et」表示乙基。
[化21]
該等發光材料可單獨使用1種，亦可以任意之組合及比率使用2種以上，於本發明中，發光層內包含5種以上之電荷輸送材料與發光材料。
<分子量>
本發明中之發光材料之分子量只要不明顯損害本發明之效果則為任意。本發明中之發光材料之分子量較佳為10000以下，更佳為5000以下，進而較佳為4000以下，尤佳為3000以下。又，本發明中之發光材料之分子量通常為100以上，較佳為200以上，更佳為300以上，進而較佳為400以上。
就玻璃轉移溫度或熔點、分解溫度等較高、發光材料及所 形成之發光層之耐熱性優異方面，及不易發生由產生氣體、再結晶化及分子之遷移等引起之膜質之下降或者材料之熱分解所伴隨之雜質濃度之上升等方面而言，較佳為發光材料之分子量較大。另一方面，就有機化合物之純化容易、且易溶於溶劑中之方面而言，較佳為發光材料之分子量較小。
於本發明之發光層中，通常含有發光材料0.01重量%以上，較佳為0.05重量%以上，更佳為0.1重量%以上。又，通常含有發光材料35重量%以下，較佳為20重量%以下，更佳為10重量%以下。再者，於併用2種以上之發光材料之情形時，較佳為使該等之合計含量包含於上述範圍內。
{電荷輸送材料}
於有機電致發光元件之發光層中，發光材料較佳為自具有電荷輸送性能之主體材料接受電荷或能量而發光。因此，發光層通常包含例如用作該主體材料之電荷輸送材料。於電荷輸送材料中，含有具有電洞輸送性之化合物(有時亦稱作電洞輸送材料或電洞輸送性化合物)、與具有電子輸送性之化合物(有時亦稱作電子輸送材料或電子輸送性化合物)。發光層可含有電洞輸送材料與電子輸送材料兩者，亦可含有任一者。再者，於發光層含有具有電洞輸送性之化合物但不含有具有電子輸送性之化合物之情形時，於發光層中使具有電洞輸送性之化合物輸送電子即可。同樣地，於發光層含有具有電子輸送性之化合物但不含有具有電洞輸送性之化合物的 情形時，於發光層中使具有電子輸送性之化合物輸送電洞即可。
此處，作為電荷輸送材料之例，可列舉：芳香族胺系化合物、酞菁系化合物、卟啉系化合物、噻吩系化合物、苄基苯基系化合物、茀系化合物、腙系化合物、矽氮烷系化合物、矽烷胺系化合物、磷胺系化合物、喹吖酮系化合物、聯伸三苯系化合物、咔唑系化合物、芘系化合物、蒽系化合物、啡啉系化合物、喹啉系化合物、吡啶系化合物、三系化合物、二唑系化合物、咪唑系化合物等。
該等電荷輸送材料可單獨使用1種，亦可以任意之組合、及比率使用2種以上，於本發明中，發光層內包含5種以上之電荷輸送材料與發光材料。
電子輸送材料較佳為具有電子輸送性之單元之化合物。所謂電子輸送性之單元(電子輸送單元)，係指對於電子之耐久性優異且具有電子輸送性之構造(單元)。又，於發光層中包含2種以上之電荷輸送材料之情形時，該具有電子輸送單元之化合物易成為上述承擔電子輸送之電荷輸送材料。
本發明中之所謂電子輸送單元，係指電子易於進入且易將進入之電子穩定化之單元。例如吡啶環等因氮原子而使環稍微電子不足，易接受電子，使進入環之電子非定域化，藉此於吡啶環上穩定化。
作為具有上述各種性能之單元之構造，可列舉含有包含 sp2混成軌道之雜原子之單環或縮合環。此處，就易形成sp2混成軌道、對於電子之穩定性較高、電子輸送性較高之方面而言，雜原子較佳為氮、氧、硫及硒，尤佳為氮。就電子輸送性較高之方面而言，較佳為電荷輸送材料所具有之具有sp2混成軌道之雜原子之數量較多。
以下，列舉電子輸送單元之例，但並不限定於該等。
作為電子輸送單元，具體而言，可列舉：喹啉環、喹唑啉環、喹啉環、啡啉環、吡啶環、嘧啶環、嗒環、吡環、三環、噻二唑環、苯并噻二唑環、羥喹啉金屬錯合物、啡啉金屬錯合物、六氮雜聯伸三苯構造、四唾液酸基苯并喹啉構造等。其中，就對於電子之穩定性較高、電子輸送性較高之方面而言，較佳可列舉：喹啉環、喹唑啉環、喹啉環、啡啉環、吡啶環、嘧啶環、嗒環、吡環、三環等，其中，就電氣穩定性優異之方面而言，較佳可列舉：喹啉環、喹唑啉環、吡啶環、嘧啶環、三環、1,10-啡啉環等。
再者，於上述電子輸送單元為包含氮原子之6員環之單環或縮合環之情形時，較佳為相對於氮原子之鄰位及對位均經芳香族環取代。
其原因如下。即，包含氮原子之6員環之鄰位及對位為活性部位，藉由使此處經芳香環基取代，使電子非定域化。因此，電子變得穩定。
再者，於上述電子輸送單元為包含氮原子之6員環之縮合 環之情形時，只要使氮原子之鄰位及對位中之未形成縮合環之一部分之部位經芳香環基取代即可。
作為電子輸送材料，就對於電子之穩定性較高、電子輸送性較高之方面而言，更佳為具有下述(b)群(電子輸送單元)中列舉之環之衍生物之有機化合物。
(其中，上述(b)群中所包含之所有環之相對於氮原子之鄰位及對位均經芳香環基取代)
取代上述(b)群中之同一環上之相對於氮原子之2、4、6位之碳原子上之氫原子的芳香環基並無特別限制。即，可為芳香族烴環基，亦可為芳香族雜環基，就對於電性氧化具有優異之耐久性之方面而言，較佳為芳香族烴環基。芳香環基之碳數較佳為6~30，又，於芳香環基為包含縮合環之基之情形時，該縮合之芳香環之數量較佳為2~4。
此處，作為上述(b)群中所包含之環構造所具有之較佳之取代基，可列舉：鹵素原子、及進而可具有取代基之碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基或碳數6~30之1價芳香 族烴環基等。
又，作為低分子量之電子輸送材料，可列舉：2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-二唑(BND)、2,5-雙(6'-(2',2"-聯吡啶))-1,1-二甲基-3,4-二苯基矽雜環戊二烯(PyPySPyPy)、4,7-二苯基-1,10-啡啉(BPhen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉(BCP，bathocuproin)、2-(4-聯苯基)-5-(對第三丁基苯基)-1,3,4-二唑(tBu-PBD)、4,4'-雙(9-咔唑)聯苯(CBP)等。
更詳細地記載較佳之電子輸送材料。
<通式(A)>
(於上述通式(A)中，異質構造表示下述構造式(A-1)、(A-2)及(A-3)中之任一者，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1及Za2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xa3、Ya3及Za3各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基)[化24]
上述通式(A)中之Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1及Za2均各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。具體而言，可列舉：苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、環、聯伸三苯環、環。其中，就化合物之穩定性或溶解性之方面而言，較佳為苯環。
較佳為上述通式(A)中之Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1及Za2中之至少1個為1,2-伸苯基、或1,3-伸苯基，更佳為1,3-伸苯基，進而尤佳為Xa1、Xa2中之任一者、Ya1、Ya2中之任一者、或Za1、Za2中之任一者中的至少2個為1,2-伸苯基、或1,3-伸苯基，最佳為1,3-伸苯基。藉由以1,2-伸苯基、或 1,3-伸苯基進行連接，分子構造之立體性變高，於溶劑中之溶解性變高，並且為非共軛鍵結，因此分子之能隙增大而較佳，尤其由於激發三重態能量變高，故而作為磷光發光材料之主體(HOST)材料而較佳。進而，就化合物之穩定性及易合成性之方面而言，更佳為1,3-伸苯基。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基之芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉：呋喃環、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、二苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡環、嗒環、嘧啶環、三環、喹啉環、異喹啉環、啉環、喹啉環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為咔唑環、二苯并呋喃環、二苯并噻吩環，就電子輸送性較高之方面而言，較佳為吡啶環、嘧啶環、三環。
又，上述通式(A)中之Xa3、Ya3及Za3均各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳 香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。具體而言，可列舉源自與上述作為通式(A)中之Xa1等之例所揭示者相同之環之基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯環、萘環或菲環。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基之芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉與上述作為通式(A)中之Xa1等之例所揭示者相同之環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為源自咔唑環、二苯并呋喃環或二苯并噻吩環之基。
作為上述通式(A)中之異質構造之3個取代基的-Xa1-Xa2-Xa3、-Ya1-Ya2-Ya3、及-Za1-Za2-Za3可相同亦可不同。就降低化合物之對稱性、提高於溶劑中之溶解性之方面而言，較佳為至少一個不同。
作為芳香族烴基或芳香族雜環基可具有之取代基，可列舉：碳數1~20之飽和烴基、碳數6~25之芳香族烴基、碳數3~20之芳香族雜環基、碳數12~60之二芳基胺基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之(雜)芳氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數3~20之(雜)芳硫基、氰基等。該等之中，就溶解性及耐熱性之方面而言，較佳為碳數1~20之飽和烴基及碳數6~25之芳香族烴基。又，就化合物之穩定性之方面而言，不具有取代基亦較佳。
具體而言，作為碳數1~20之飽和烴基，可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、環己基、癸基及十八烷基等。該等之中，就原料之易獲得性或廉價性等之方面而言，較佳為甲基、乙基及異丙基，更佳為甲基及乙基。
作為碳數6~25之1價芳香族烴基，可列舉：苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-稠四苯基、2-稠四苯基等稠四苯基；1-基、2-基、3-基、4-基、5-基、6-基等基；1-芘基等芘基；1-聯三苯基等聯三苯基；1-蔻基等蔻基；4-聯苯基、3-聯苯基等聯苯基；具有環之基；具有茀環之基；具有乙烷合萘環之基及具有苯并芘環等之取代基等。該等之中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯基、2-萘基及3-聯苯基，就易純化性而言，尤佳為苯基。
作為碳數3~20之芳香族雜環基，可列舉：2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基及1,3,5-三-2-基等三基等。其中，就穩定性之方面而言，較佳為咔唑基，尤佳為9-咔唑基。
作為碳數12~60之二芳基胺基，可列舉：二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基、N-9-菲基-N-苯基胺基、N-(聯苯-4-基)-N-苯基胺基、雙(聯苯-4-基)胺基 等。其中，較佳為二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基，尤其就穩定性之方面而言，較佳為二苯基胺基。
作為碳數1~20之烷氧基，可列舉：甲氧基、乙氧基、異丙氧基、環己氧基及十八烷氧基等。
作為碳數3~20之(雜)芳氧基，可列舉具有苯氧基、1-萘氧基、9-蒽氧基等芳氧基及2-噻吩氧基等雜芳氧基等的取代基。
作為碳數1~20之烷硫基，可列舉：甲硫基、乙硫基、異丙硫基及環己硫基等。
作為碳數3~20之(雜)芳硫基，可列舉：苯硫基、1-萘硫基、9-蒽硫基等芳硫基及2-噻吩硫基等雜芳硫基等。
再者，於發光層中，電子輸送材料可僅使用1種，亦可以任意之組合及比率併用2種以上。
電洞輸送材料較佳為具有電洞輸送性之單元之化合物。所謂電洞輸送性之單元(電洞輸送單元)，係對於電洞之耐久性優異、且具有電洞輸送性之構造(單元)。
本發明中之所謂電洞輸送單元，係表示具有易自位於發光層之陽極側之層取出電洞之游離電位、且對於電洞而言穩定的單元。
所謂易自位於發光層之陽極側之層取出電洞之游離電位，通常為6.3 eV以下，較佳為5.9 eV以下，更佳為5.8 eV 以下，進而較佳為5.7 eV以下，且為5.3 eV以上，較佳為5.4 eV以上，更佳為5.5 eV以上，進而較佳為5.6 eV以上。
又，所謂對於電洞而言穩定，係指電洞輸送單元即便成為自由基狀態亦不易分解。此係指藉由使自由基陽離子非定域化，即便為自由基狀態亦穩定化。
作為具有上述各種性能之單元之構造，可列舉包含具有sp3軌道之雜原子之構造、或碳數為4n系之芳香族縮合環等。
以下，列舉電洞輸送單元之例，但並不限定於該等。
作為電洞輸送單元，具體而言，可列舉：咔唑環、酞菁環、萘酞菁構造、卟啉構造、三芳基胺構造、三芳基膦構造、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、芘環、苯二胺構造、吡咯環、聯苯胺構造、苯胺構造、二芳基胺構造、咪唑烷酮構造、吡唑環等。其中，就對於電洞之穩定性優異、電洞輸送性較高之方面而言，較佳為咔唑環、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、芘環、三芳基胺構造，更佳為咔唑環、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、芘環，尤佳為咔唑環、芘環。
作為電洞輸送材料，就對於電洞之穩定性優異、電洞輸送性較高之方面而言，更佳為具有下述(a)群(電洞輸送單元)中列舉之任意之環之衍生物之有機化合物。
該等環構造可具有取代基，作為較佳之取代基，可列舉：鹵素原子、及進而可具有取代基之碳數1~10之烷基、碳數2~10之烯基或碳數6~30之1價芳香族烴環基等。
更具體而言，作為低分子量之電洞輸送材料之例，可列舉：以4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯為代表之含有2個以上之三級胺且於氮原子上取代有2個以上縮合芳香族環的芳香族胺系化合物(日本專利特開平5-234681號公報)、4,4',4"-三(1-萘基苯基胺基)三苯基胺等具有星射構造之芳香族胺系化合物(Journal of Luminescence,1997年，Vol.72-74,pp.985)、包含三苯基胺之四聚物的芳香族胺系化合物(Chemical Communications,1996年，pp.2175)、2,2',7,7'-四(二苯基胺基)-9,9'-螺二茀等茀系化合物(Synthetic Metals,1997年，Vol.91,pp.209)等。
以下揭示更佳之電洞輸送材料之構造。
<通式(E)>
[化26]
(於上述通式(E)中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1及Ze2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xe3、Ye3及Ze3各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基)
上述通式(E)中之Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1及Ze2均各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。具體而言，可列舉：苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、環、聯伸三苯環、環。其中，就化合物之穩定性或溶解性之方面而言，較佳為苯環。
較佳為上述通式(E)中之Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1及Ze2中之至少1個為1,2-伸苯基、或1,3-伸苯基，更佳為1,3-伸 苯基，進而尤佳為Xe1、Xe2中之任一者、Ye1、Ye2中之任一者、或Ze1、Ze2中之任一者中的至少2個為1,2-伸苯基、或1,3-伸苯基，最佳為1,3-伸苯基。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基的芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉：呋喃環、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、二苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡環、嗒環、嘧啶環、三環、喹啉環、異喹啉環、啉環、喹啉環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為咔唑環、二苯并呋喃環、二苯并噻吩環，就電子輸送性較高之方面而言，較佳為吡啶環、嘧啶環、三環。
又，上述通式(E)中之Xe3、Ye3及Ze3均各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。具體而言，可列舉源自與上述作為通式(A)中之Xa1等之例所揭示 者相同之環的基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯環、萘環或菲環。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基的芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉與上述作為通式(A)中之Xa1等之例所揭示者相同之環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為源自咔唑環、二苯并呋喃環或二苯并噻吩環之基。
作為上述通式(E)中之N之3個取代基的-Xe1-Xe2-Xe3、-Ye1-Ye2-Ye3、及-Ze1-Ze2-Ze3可相同亦可不同。就降低化合物之對稱性、提高於溶劑中之溶解性之方面而言，較佳為至少一個不同。
作為芳香族烴基或芳香族雜環基可具有之取代基，可列舉：碳數1~20之飽和烴基、碳數6~25之芳香族烴基、碳數3~20之芳香族雜環基、碳數12~60之二芳基胺基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之(雜)芳氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數3~20之(雜)芳硫基、氰基等。該等之中，就溶解性及耐熱性之方面而言，較佳為碳數1~20之飽和烴基及碳數6~25之芳香族烴基。又，就化合物之穩定性之方面而言，不具有取代基亦較佳。
具體而言，作為碳數1~20之飽和烴基，可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、 己基、辛基、環己基、癸基及十八烷基等。該等之中，就原料之易獲得性或廉價性等之方面而言，較佳為甲基、乙基及異丙基，更佳為甲基及乙基。
作為碳數6~25之1價芳香族烴基，可列舉：苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-稠四苯基、2-稠四苯基等稠四苯基；1-基、2-基、3-基、4-基、5-基、6-基等基；1-芘基等芘基；1-聯三苯基等聯三苯基；1-蔻基等蔻基；4-聯苯基、3-聯苯基等聯苯基；具有環之基；具有茀環之基；具有乙烷合萘環之基及具有苯并芘環等之取代基等。該等之中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯基、2-萘基及3-聯苯基，就易純化性而言，尤佳為苯基。
作為碳數3~20之芳香族雜環基，可列舉：2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基及1,3,5-三-2-基等三基等。其中，就穩定性之方面而言，較佳為咔唑基、尤其是9-咔唑基。
作為碳數12~60之二芳基胺基，可列舉：二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基、N-9-菲基-N-苯基胺基、N-(聯苯-4-基)-N-苯基胺基、雙(聯苯-4-基)胺基等。其中，較佳為二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基，尤其就穩定性之方面而言，較佳為二苯 基胺基。
作為碳數1~20之烷氧基，可列舉：甲氧基、乙氧基、異丙氧基、環己氧基及十八烷氧基等。
作為碳數3~20之(雜)芳氧基，可列舉具有苯氧基、1-萘氧基、9-蒽氧基等芳氧基及2-噻吩氧基等雜芳氧基的取代基等。
作為碳數1~20之烷硫基，可列舉：甲硫基、乙硫基、異丙硫基及環己硫基等。
作為碳數3~20之(雜)芳硫基，可列舉：苯硫基、1-萘硫基、9-蒽硫基等芳硫基及2-噻吩硫基等雜芳硫基等。
再者，於發光層中，電洞輸送材料可僅使用1種，亦可以任意之組合及比率併用2種以上。
又，作為與螢光發光材料組合之電荷輸送材料，可列舉下述例。
下述通式(B)
(於上述通式(B)中，Xb1、Xb2、Yb1及Yb2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xb3、Xb4、Yb3及Yb4各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基)
下述通式(C)
(於上述通式(C)中，Xc1、Xc2、Yc1及Yc2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xc3、Xc4、Yc3及Yc4各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基)
上述通式(B)中之Xb1、Xb2、Yb1及Yb2、以及上述通式(C)中之Xc1、Xc2、Yc1及Yc2均各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。
具體而言，可列舉：苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、環、聯伸三苯環、環。其中，就化合物之穩定性或溶解性之方面而言，較佳為苯環。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基的芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉：呋喃環、苯并呋喃環、二苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、二苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡環、嗒環、嘧啶環、三環、喹啉環、異喹啉環、啉環、喹啉環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為咔唑環、二苯并呋喃環、二苯并噻吩環，就電子輸送性較高之方面而言，較佳為吡啶環、嘧啶環、三環。
又，上述通式(B)中之Xb3、Xb4、Yb3及Yb4、以及上述通式(C)中之Xc3、Xc4、Yc3及Yc4均各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。
作為形成可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基的芳香族烴環，較佳為6員環之單環、或2~5縮合環。具體而言，可列舉源自上述作為通式(B)中之Xb1等之例所列舉者相同之環的基。其中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯環、萘環或菲環。
作為形成可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基的芳香族雜環，較佳為5或6員環之單環、或該等之2~5縮合環。具體而言，可列舉與上述作為通式(B)中之Xb1等之例所列舉者相同之環。其中，就化合物之穩定性或電荷輸送性較高之方面而言，較佳為源自咔唑環、二苯并呋喃環或二苯并噻吩環之基。
作為芳香族烴基或芳香族雜環基可具有之取代基，可列舉：碳數1~20之飽和烴基、碳數6~25之芳香族烴基、碳數3~20之芳香族雜環基、碳數12~60之二芳基胺基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之(雜)芳氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數3~20之(雜)芳硫基、氰基等。該等之中，就溶解性及耐熱性之方面而言，較佳為碳數1~20之飽和烴基及碳數6~25之芳香族烴基。
具體而言，作為碳數1~20之飽和烴基，可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、辛基、環己基、癸基及十八烷基等。其中，就化合物之構造穩定之方面而言，較佳為碳數1~6之飽和烴基。
作為碳數6~25之1價芳香族烴基，可列舉：苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-稠四苯基、2-稠四苯基等稠四苯基；1-基、2-基、3-基、4-基、5-基、6-基等基；1-芘基等芘基；1-聯三苯基等聯三苯基；1-蔻基等蔻基；4-聯苯基、3-聯苯基等聯苯基；具有環之基；具有茀環之基；具有乙烷合萘環之基及具有苯并芘環等之取代基等。該等之中，就化合物之穩定性之方面而言，較佳為苯基、2-萘基及3-聯苯基，就易純化性而言，尤佳為苯基。
作為碳數3~20之芳香族雜環基，可列舉：2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基及1,3,5-三-2-基等三基等。其中，就穩定性之方面而言，較佳為咔唑基，尤佳為9-咔唑基。
作為碳數12~60之二芳基胺基，可列舉：二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基、N-9-菲基-N-苯基胺基、N-(聯苯-4-基)-N-苯基胺基、雙(聯苯-4-基)胺基等。其中，較佳為二苯基胺基、N-1-萘基-N-苯基胺基、N-2-萘基-N-苯基胺基，尤其就穩定性之方面而言，較佳為二苯基胺基。
作為碳數1~20之烷氧基，可列舉：甲氧基、乙氧基、異丙氧基、環己氧基及十八烷氧基等。
作為碳數3~20之(雜)芳氧基，可列舉具有苯氧基、1-萘氧基、9-蒽氧基等芳氧基及2-噻吩氧基等雜芳氧基的取代基等。
作為碳數1~20之烷硫基，可列舉：甲硫基、乙硫基、異丙硫基及環己硫基等。
作為碳數3~20之(雜)芳硫基，可列舉：苯硫基、1-萘硫基、9-蒽硫基等芳硫基及2-噻吩硫基等芳硫基等。
<分子量>
本發明中之電荷輸送材料之分子量只要不明顯損害本發明之效果則為任意。本發明中之電荷輸送材料之分子量通常為10000以下，較佳為5000以下，更佳為4000以下，進而較佳為3000以下。又，本發明中之電荷輸送材料之分子量通常為100以上，較佳為200以上，更佳為300以上，進而較佳為400以上。
若電荷輸送材料之分子量處於上述範圍內，則於玻璃轉移溫度或熔點、分解溫度等較高、發光層材料及所形成之發光層之耐熱性良好的方面，及不易發生由再結晶化或分子之遷移等引起之膜質之下降、或材料之熱分解所伴隨之雜質濃度之上升等、元件性能優異的方面，又，易於純化的方面較佳。
<電子親和力(EA)>
發光層中可僅含有1種如上所述之電荷輸送材料，亦可含有2種以上，於本發明中，發光層內含有5種以上之電荷輸 送材料與發光材料。
於發光層中含有2種以上之電荷輸送材料之情形時，理想的是主要承擔電子輸送之電荷輸送材料(電子輸送材料)之EA大於主要承擔電洞輸送之電荷輸送材料(電洞輸送材料)之EA。即，一般而言，於同一層中含有複數之電荷輸送材料之情形時，由於電子易載於EA較大之材料上，故而藉由將EA較大之電荷輸送材料設為電子輸送材料，可製作高發光效率且長壽命之元件。
就於輸送電子之能階下存在電子時化合物易成為穩定狀態之方面而言，較佳為本發明之發光層中所包含之承擔電子輸送之電荷輸送材料之EA之絕對值|EA|較大，又，另一方面，就藉由穩定之自由基陰離子之形成的電荷之輸送或授受、不易發生激發子之生成抑制等之方面而言，較佳為較小。具體而言，|EA|較佳為2.40 eV以上，更佳為2.50 eV以上，又，另一方面，較佳為3.30 eV以下，更佳為3.20 eV以下。
一般認為於電荷輸送材料之化學構造與|EA|之間大致存在以下傾向。例如於中心含有具有芳香族性之6員環單環之材料之情形時，存在苯環(雜原子0個)<吡啶環(雜原子1個)<嘧啶環(雜原子2個)<三環(雜原子3個)之|EA|依序變大之傾向。又，於相同構造之芳香環之縮環之情形時，存在苯環(單環)<萘環(2縮合環)<蒽環(3縮合環)<環(4縮 合環)之|EA|依序變大之傾向。
於本發明之發光層中較佳為通常含有電荷輸送材料65重量%以上，較佳為70重量%以上，更佳為75重量%以上。又，較佳為通常含有電荷輸送材料99.99重量%以下，較佳為99.95重量%以下，更佳為99.9重量%以下。再者，於併用2種以上之電荷輸送材料之情形時，較佳為使該等之合計含量包含於上述範圍內。
{發光層之形成}
就材料之利用效率較高，又，藉由與形成於其陽極側之電洞輸送層適度地混雜而易使電洞之注入性變得良好之方面而言，本發明之發光層較佳為利用濕式成膜法而形成。
於本發明中，所謂濕式成膜法，係指如下方法：例如採用旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、模塗佈法、棒式塗佈法、刮刀塗佈法、輥式塗佈法、噴霧塗佈法、毛細管塗佈法、噴墨法、噴嘴印刷法、網版印刷法、凹版印刷法、快乾印刷法等濕式成膜方法作為成膜方法、即塗佈方法，並將該塗佈膜乾燥而形成膜。該等成膜方法之中，較佳為旋轉塗佈法、噴霧塗佈法、噴墨法、噴嘴印刷法等。
於藉由濕式成膜法形成發光層之情形時，通常使上述發光材料、電荷輸送材料、及視需要所使用之下述其他材料溶解於適當之溶劑中，使用藉此製備之發光層形成用組成物進行成膜，藉此形成發光層。
發光層之濕式成膜法所使用之溶劑只要為使發光材料及電荷輸送材料等用於形成發光層之材料良好地溶解或分散之溶劑，則並無特別限定。
作為溶劑之溶解性，較佳為於25℃、1氣壓下使發光材料及電荷輸送材料各自溶解通常0.01重量%以上，較佳為0.05重量%以上，更佳為0.1重量%以上。
以下，列舉溶劑之具體例，但只要無損本發明之效果，則溶劑並不限定於該等。
作為溶劑，例如可列舉：正癸烷、環己烷、乙基環己烷、十氫萘、聯環己烷等烷烴類；甲苯、二甲苯、均三甲苯、環己基苯、四甲基環己酮、四氫萘等芳香族烴類；氯苯、二氯苯、三氯苯等鹵化芳香族烴類；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、大茴香醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基大茴香醚、2,4-二甲基大茴香醚、二苯醚等芳香族醚類；乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯類；環己酮、環辛酮、小茴香酮等脂環族酮類；環己醇、環辛醇等脂環族醇類；甲基乙基酮、二丁基酮等脂肪族酮類；丁醇、己醇等脂肪族醇類；乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-單甲醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚類等。
溶劑中較佳為烷烴類或芳香族烴類。
該等溶劑可單獨使用1種，亦可以任意之組合、及比率使 用2種以上。
又，為了獲得更均勻之膜，較佳為使溶劑以適當之速度自剛成膜後之液膜中蒸發。因此，較佳為溶劑之沸點通常為80℃以上，較佳為100℃以上，更佳為120℃以上。又，較佳為溶劑之沸點通常為270℃以下，較佳為250℃以下，更佳為沸點230℃以下。
{發光層形成用組成物之組成}
較佳為本發明中之發光層形成用組成物通常含有發光材料0.01重量%以上，較佳為0.05重量%以上，更佳為0.1重量%以上。又，較佳為通常含有發光材料10重量%以下，較佳為7重量%以下，更佳為5重量%以下。再者，於含有2種以上之發光材料之情形時，較佳為使該等之合計含量包含於上述範圍內。
較佳為本發明中之發光層形成用組成物通常含有電荷輸送材料0.1重量%以上，較佳為0.5重量%以上，更佳為1重量%以上。又，較佳為通常含有20重量%以下，較佳為15重量%以下，更佳為10重量%以下。於使用複數種電荷輸送材料而形成發光層之情形時，較佳為使該等之合計含量包含於上述範圍內。
又，較佳為發光層形成用組成物中之發光材料與電荷輸送材料之含量之比(發光材料/電荷輸送材料之重量比)通常為0.01以上，較佳為0.03以上。又，較佳為發光層形成用組 成物中之發光材料與電荷輸送材料之含量之比(發光材料/電荷輸送材料之重量比)通常為0.5以下，較佳為0.3以下。
本發明之發光層形成用組成物中之溶劑之含量只要不明顯損害本發明之效果則為任意。若發光層形成用組成物中之溶劑之含量較多，則於黏性較低、成膜之作業性優異之方面較佳。另一方面，若溶劑之含量較少，則於成膜後除去溶劑所獲得之膜易獲取厚度、易成膜之方面較佳。具體而言，較佳為溶劑之含量相對於發光層形成用組成物100重量份，較佳為10重量份以上，更佳為50重量份以上，尤佳為80重量份以上。又，較佳為溶劑之含量較佳為99.95重量份以下，更佳為99.9重量份以下，尤佳為99.8重量份以下。再者，於發光層形成用組成物混合使用2種以上溶劑之情形時，較佳為使該等溶劑之合計滿足該範圍。
為了提高成膜性，本發明中之發光層形成用組成物亦可含有流均劑或消泡劑等各種添加劑。
就不易產生膜厚不均之方面而言，較佳為本發明中之發光層形成用組成物中之發光材料、電洞輸送材料、電子輸送材料等之合計量即固形分濃度較少，又，另一方面，就於膜上不易產生缺陷之方面而言，較佳為較多。具體而言，通常為0.01重量%以上，且通常為70重量%以下。
發光層之形成通常藉由使此種發光層形成用組成物於成為發光層之下層之層(通常為下述電洞注入層或電洞輸送層) 上濕式成膜後，將所獲得之塗膜乾燥，除去溶劑而形成發光層。
{膜厚}
發光層之膜厚只要不明顯損害本發明之效果則為任意，就於膜上不易產生缺陷之方面而言，較佳為較厚，又，另一方面，就驅動電壓易降低之方面而言，較佳為較薄。具體而言，通常為3 nm以上，較佳為5 nm以上，又，通常為200 nm以下，較佳為100 nm以下之範圍。
再者，於有機電致發光元件中亦可設置2層以上之發光層。於發光層為2層以上之情形時，各層之條件如上所述。
於設置2層以上之發光層之情形時，只要使任一發光層滿足本發明之規定即可。
[有機電致發光元件之層構成與形成方法]
以下，參照圖1說明本發明之有機電致發光元件之層構成及其一般形成方法等實施形態之一例。
圖1係表示本發明之有機電致發光元件10之構造例之截面的模式圖，於圖1中，1表示基板，2表示陽極，3表示電洞注入層，4表示電洞輸送層，5表示發光層，6表示電洞阻擋層，7表示電子輸送層，8表示電子注入層，9表示陰極。
即，本發明之有機電致發光元件以陽極、發光層及陰極作為必需之構成層，視需要亦可如圖1所示，於陽極與發光層 及陰極與發光層之間具有其他功能層。
[基板]
基板1係成為有機電致發光元件之支撐體者。作為基板1，可使用石英或玻璃板、金屬板或金屬箔、塑膠膜或片材等。尤佳為玻璃板，聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚碸等之透明合成樹脂板。於使用合成樹脂基板之情形時，較佳為留意阻氣性。就不易發生由通過基板之外氣引起之有機電致發光元件之劣化之方面而言，較佳為基板之阻氣性較大。因此，於合成樹脂基板之至少一側面設置緻密之氧化矽膜等來確保阻氣性之方法亦為較佳方法之一。
[陽極]
陽極2係發揮向發光層5側之層注入電洞之作用之電極。
該陽極2通常由鋁、金、銀、鎳、鈀、鉑等金屬、銦及錫中之至少1個之氧化物等金屬氧化物、碘化銅等鹵化金屬、碳黑、或聚(3-甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等導電性高分子等所構成。
陽極2之形成通常藉由濺鍍法、真空蒸鍍法等方法而進行之情況居多。又，於使用銀等金屬微粒子、碘化銅等微粒子、碳黑、導電性之金屬氧化物微粒子、導電性高分子微粉末等形成陽極2之情形時，藉由使該等微粒子等分散於適當之黏合樹脂溶液中，將其塗佈於基板1上，亦可形成陽極2。進而，於採用導電性高分子之情形時，亦可藉由電解聚合直接 於基板1上形成薄膜。又，亦可於基板1上塗佈導電性高分子而形成陽極2(Appl.Phys.Lett.，第60卷，第2711頁，1992年)。
陽極2通常為單層構造，但視需要亦可製成包含複數種材料之積層構造。
陽極2之厚度只要根據所需之透明性等而適當選擇即可。於需要透明性之情形時，較佳為將可見光之穿透率設為通常60%以上，較佳為80%以上。於該情形時，陽極2之厚度通常為5 nm以上，較佳為10 nm以上。又，於該情形時，陽極2之厚度通常為1000 nm以下，較佳為500 nm以下左右。於可為不透明之情形時，陽極2之厚度為任意。亦可使用兼具陽極2之功能之基板1。又，進而亦可於上述陽極2之上積層不同之導電材料。
為了除去附著於陽極2上之雜質，調整游離電位而提高電洞注入性，較佳為對陽極2表面進行紫外線(UV)/臭氧處理，或者進行氧電漿、氬電漿處理。
[電洞注入層]
電洞注入層3係自陽極2向發光層5輸送電洞之層。電洞注入層3於本發明之有機電致發光元件中並非必需之層，於設置電洞注入層3之情形時，電洞注入層3通常形成於陽極2上。
本發明之電洞注入層3之形成方法可為真空蒸鍍法，亦可 為濕式成膜法，並無特別限制。就暗點減少之觀點而言，電洞注入層3較佳為藉由濕式成膜法而形成。
電洞注入層3之膜厚通常為5 nm以上，較佳為10 nm以上，又，通常為1000 nm以下，較佳為500 nm以下範圍。
{藉由濕式成膜法之電洞注入層之形成}
於藉由濕式成膜法形成電洞注入層3之情形時，通常將構成電洞注入層3之材料與適當之溶劑(電洞注入層用溶劑)混合而製備成膜用之組成物(電洞注入層形成用組成物)，藉由適當之手法將該電洞注入層3形成用組成物塗佈於相當於電洞注入層之下層之層(通常為陽極2)上而成膜，加以乾燥，藉此形成電洞注入層3。
<電洞輸送材料>
電洞注入層形成用組成物通常含有電洞輸送材料及溶劑作為電洞注入層3之構成材料。
電洞輸送材料只要為有機電致發光元件之電洞注入層3中通常所使用之具有電洞輸送性之化合物，則可為聚合物等高分子化合物，亦可為單體等低分子化合物，較佳為高分子化合物。
作為電洞輸送材料，就自陽極2向電洞注入層3之電荷注入障壁之觀點而言，較佳為具有4.5 eV~6.0 eV之游離電位之化合物。作為電洞輸送材料之例，可列舉：芳香族胺衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、寡聚噻吩衍生物、聚噻吩衍 生物、苄基苯基衍生物、利用茀基連接三級胺之化合物、腙衍生物、矽氮烷衍生物、矽烷胺衍生物、磷胺衍生物、喹吖酮衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物、聚苯乙炔衍生物、聚噻吩乙炔衍生物、聚喹啉衍生物、聚喹啉衍生物、碳等。
再者，於本發明中，所謂衍生物，例如以芳香族胺衍生物為例，係指包括芳香族胺本身及以芳香族胺為主骨架之化合物者，可為聚合物，亦可為單體。
用作電洞注入層3之材料之電洞輸送材料可單獨含有此種化合物中之任意1種，亦可含有2種以上。於含有2種以上之電洞輸送材料之情形時，其組合為任意，較佳為併用1種或2種以上之芳香族三級胺高分子化合物、與1種或2種以上之其他電洞輸送材料。
上述例示之中，就非晶質性、可見光之穿透率之方面而言，較佳為芳香族胺化合物，尤佳為芳香族三級胺化合物。此處，所謂芳香族三級胺化合物，係指具有芳香族三級胺構造之化合物，亦包括具有源自芳香族三級胺之基之化合物。
芳香族三級胺化合物之種類並無特別限制，就由表面平滑化效果產生之均勻發光之方面而言，更佳為重量平均分子量為1000以上且1000000以下之高分子化合物(重複單位連接而成之聚合型化合物)。作為芳香族三級胺高分子化合物之較佳例，可列舉具有下述式(I)所表示之重複單位之高分子化合物。
(式(I)中，Ar1~Ar5各自獨立地表示可具有取代基之芳香環基；Zb表示選自下述連接基群中之連接基；又，Ar1~Ar5中之鍵結於同一N原子上之2個基可相互鍵結而形成環)
(上述各式中，Ar6~Ar16各自獨立地表示可具有取代基之芳香環基；R5及R6各自獨立地表示氫原子或任意之取代基)
作為Ar1~Ar16之芳香環基，就高分子化合物之溶解性、耐熱性、電洞注入/輸送性之方面而言，較佳為源自具有1個或2個自由價之苯環、萘環、菲環、噻吩環、吡啶環之基， 更佳為苯環、萘環。
Ar1~Ar16之芳香環基進而可具有取代基。作為取代基之分子量，通常為400以下，其中較佳為250以下左右。作為取代基，較佳為烷基、烯基、烷氧基、芳香環基等。
於R5及R6為任意之取代基之情形時，作為該取代基，可列舉：烷基、烯基、烷氧基、矽烷基、矽烷氧基、芳香環基等。
作為具有式(1)所表示之重複單位之芳香族三級胺高分子化合物之具體例，可列舉國際公開第2005/089024號中記載者。
又，作為電洞輸送材料，亦較佳為使作為聚噻吩之衍生物之3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-ethylene dioxy thiophene)於高分子量聚苯乙烯磺酸中進行聚合而成之導電性聚合物(PEDOT/PSS)。又，亦可為利用甲基丙烯酸酯等將該聚合物之末端封端者。
再者，電洞輸送材料亦可為下述[電洞輸送層]項中記載之交聯性化合物。使用該交聯性化合物之情形時之成膜方法與上述相同。
電洞注入層形成用組成物中之電洞輸送材料之濃度只要不明顯損害本發明之效果則為任意。就膜厚之均勻性之方面而言，電洞注入層形成用組成物中之電洞輸送材料之濃度通常為0.01重量%以上，較佳為0.1重量%以上，更佳為0.5 重量%以上，又，另一方面，通常為70重量%以下，較佳為60重量%以下，更佳為50重量%以下。就不易產生膜厚不均之方面而言，較佳為該濃度較小。又，就於所成膜之電洞注入層上不易產生缺陷之方面而言，較佳為該濃度較大。
<電子接受性化合物>
電洞注入層形成用組成物較佳為含有電子接受性化合物作為電洞注入層3之構成材料。
所謂電子接受性化合物，較佳為具有氧化力，具有自上述電洞輸送材料接受1個電子之能力的化合物。具體而言，作為電子接受性化合物，較佳為電子親和力為4 eV以上之化合物，更佳為5 eV以上之化合物。
作為此種電子接受性化合物，例如可列舉選自由三芳基硼化合物、鹵化金屬、路易斯酸、有機酸、鎓鹽、芳基胺與鹵化金屬之鹽、芳基胺與路易斯酸之鹽所組成之群中之1種或2種以上之化合物等。更具體而言，作為電子接受性化合物，可列舉：四(五氟苯基)硼酸4-異丙基-4'-甲基二苯基錪、四氟硼酸三苯基鋶等經有機基取代之鎓鹽(國際公開2005/089024號)；氯化鐵(III)(日本專利特開平11-251067號公報)、過氧二硫酸銨等高原子價無機化合物；四氰乙烯等氰基化合物、三(五氟苯基)硼烷(日本專利特開2003-31365號公報)等芳香族硼化合物；富勒烯衍生物；碘；聚苯乙烯磺酸根離子、烷基苯磺酸根離子、樟腦磺酸根離子等磺酸根 離子等。
該等電子接受性化合物藉由將電洞輸送材料氧化，可提高電洞注入層3之導電率。
<其他構成材料>
作為電洞注入層3之材料，只要不明顯損害本發明之效果，則除上述電洞輸送材料或電子接受性化合物以外，進而亦可含有其他成分。
<溶劑>
較佳為濕式成膜法中所使用之電洞注入層形成用組成物之溶劑中之至少1種為可溶解上述電洞注入層3之構成材料之化合物。
作為溶劑，例如可列舉：醚系溶劑、酯系溶劑、芳香族烴系溶劑、醯胺系溶劑等。
作為醚系溶劑，例如可列舉：乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-單甲醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、大茴香醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基大茴香醚、2,4-二甲基大茴香醚等芳香族醚等。
作為酯系溶劑，例如可列舉：乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯等。
作為芳香族烴系溶劑，例如可列舉：甲苯、二甲苯、環己 基苯、3-異丙基聯苯、1,2,3,4-四甲基苯、1,4-二異丙基苯、甲基萘等。
作為醯胺系溶劑，例如可列舉：N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等。
除此以外，亦可使用二甲基亞碸等。
該等溶劑可僅使用1種，亦可以任意之組合及比率使用2種以上。
{藉由真空蒸鍍法之電洞注入層3之形成}
於藉由真空蒸鍍法形成電洞注入層3之情形時，例如可以如下方式形成電洞輸送層3。將1種或2種以上之電洞注入層3之構成材料(上述電洞輸送材料、電子接受性化合物等)投入設置於真空容器內之坩堝(於使用2種以上之材料之情形時投入各自之坩堝)內，利用適當之真空泵進行排氣直至真空容器內成為10-4 Pa左右。其後，加熱坩堝(於使用2種以上之材料之情形時加熱各自之坩堝)，控制蒸發量而進行蒸發(於使用2種以上之材料之情形時，各自獨立地控制蒸發量進行蒸發)，於與坩堝對向放置之基板1之陽極2上形成電洞注入層3。再者，於使用2種以上之材料之情形時，亦可將該等之混合物投入坩堝內，進行加熱，使之蒸發而形成電洞注入層3。
蒸鍍時之真空度只要不明顯損害本發明之效果則並無限定。蒸鍍時之真空度通常為0.1×10-6 Torr(0.13×10-4 Pa)以 上，且9.0×10-6 Torr(12.0×10-4 Pa)以下。蒸鍍速度只要不明顯損害本發明之效果則並無限定。蒸鍍速度通常為0.1 Å/秒以上且5.0 Å/秒以下。蒸鍍時之成膜溫度只要不明顯損害本發明之效果則並無限定。蒸鍍時之成膜溫度較佳為10℃以上且50℃以下。
[電洞輸送層]
電洞輸送層4係自陽極2向發光層5輸送之層。電洞輸送層4於本發明之有機電致發光元件中並非必需之層，於設置電洞輸送層4之情形時，於存在電洞注入層3之情況下電洞輸送層4通常可形成於電洞注入層3之上，於不存在電洞注入層3之情況下可形成於陽極2之上。
電洞輸送層4之形成方法可為真空蒸鍍法，亦可為濕式成膜法，並無特別限制。就暗點減少之觀點而言，電洞輸送層4較佳為藉由濕式成膜法而形成。
作為形成電洞輸送層4之材料，較佳為電洞輸送性較高且可效率良好地輸送所注入之電洞的材料。因此，形成電洞輸送層4之材料較佳為游離電位較小，對於可見光之透明性較高，電洞移動度較大，穩定性優異，於製造時或使用時不易產生成為陷阱之雜質。又，於多數情況下，由於電洞輸送層4與發光層5接觸，故而較佳為不會使來自發光層5之發光淬滅、或於與發光層5之間形成激發複合物而降低效率。
作為此種電洞輸送層4之材料，為習知之用作電洞輸送層 4之構成材料之材料即可。作為電洞輸送層4之材料，例如可列舉：芳基胺衍生物、茀衍生物、螺衍生物、咔唑衍生物、吡啶衍生物、吡衍生物、嘧啶衍生物、三衍生物、喹啉衍生物、啡啉衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、矽雜環戊二烯衍生物、寡聚噻吩衍生物、縮合多環芳香族衍生物、金屬錯合物等。
又，例如可列舉：聚乙烯基咔唑衍生物、聚芳基胺衍生物、聚乙烯基三苯基胺衍生物、聚茀衍生物、聚伸芳基衍生物、含有四苯基聯苯胺之聚芳醚碸衍生物、聚芳乙炔衍生物、聚矽氧烷衍生物、聚噻吩衍生物、聚對苯乙炔衍生物等。該等可為交替共聚物、無規聚合物、嵌段聚合物或接枝共聚物中之任意者。又，亦可為於主鏈存在分支且存在3個以上末端部之高分子、或所謂樹枝狀聚合物。
其中，作為電洞輸送層4之材料，較佳為聚芳基胺衍生物或聚伸芳基衍生物。
聚芳基胺衍生物及聚伸芳基衍生物之具體例等可列舉日本專利特開2008-98619號公報中記載者等。
於利用濕式成膜法形成電洞輸送層4之情形時，與上述電洞注入層3之形成同樣地製備電洞輸送層形成用組成物後，進行濕式成膜，其後使之乾燥。
電洞輸送層形成用組成物中，除上述電洞輸送材料以外，亦含有溶劑。所使用之溶劑與上述電洞注入層形成用組成物 中所使用者相同。
又，成膜條件、乾燥條件等亦與電洞注入層3之形成之情形相同。
於藉由真空蒸鍍法形成電洞輸送層4之情形時，其成膜條件等亦與上述電洞注入層3之形成之情形相同。
如此所形成之電洞輸送層4之膜厚通常為5 nm以上，較佳為10 nm以上，又，通常為300 nm以下，較佳為100 nm以下。
[發光層]
發光層5係於被施加電場之電極間，藉由自陽極2注入之電洞與自陰極9注入之電子之再結合而獲得激發，成為主要之發光源的層。發光層5通常於存在電洞輸送層4之情形時可形成於電洞輸送層4之上，於不存在電洞輸送層4而存在電洞注入層3之情形時可形成於電洞注入層3之上，於不存在電洞輸送層4亦不存在電洞注入層3之情形時可形成於陽極2之上。
關於發光層5之構成材料及形成方法等，如上所述，於本發明中，以發光層中之發光材料及電荷輸送材料之總數為5種以上、較佳為以滿足上述游離電位之關係及電子親和力之關係中之至少一者的方式選擇所使用之發光材料及電荷輸送材料而形成發光層。
[電洞阻擋層]
亦可於發光層5與下述電子注入層8之間設置電洞阻擋層6。電洞阻擋層6係電子輸送層中之進而亦發揮阻止自陽極2移動來之電洞到達陰極9之作用之層。電洞阻擋層6係以接觸發光層5之陰極9側之界面之方式積層於發光層5上之層。於本發明之有機電致發光元件中，電洞阻擋層並非必需之構成層。
該電洞阻擋層6具有阻止自陽極2移動來之電洞到達陰極9之作用、與將自陰極9注入之電子效率良好地向發光層5之方向輸送之作用。
作為對構成電洞阻擋層6之材料所要求之物性，可列舉：電子移動度較高且電洞移動度較低、能隙(最高佔有電子軌道(HOMO，Highest Occupied Molecular Orbital)、最低未占電子軌道(LUMO，Lowest Unoccupied Molecular Orbital)之差)較大、激發三重態能階(T1)較高等。作為滿足此種條件之電洞阻擋層6之材料，例如可列舉：雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(苯酚)鋁、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(三苯基矽烷醇)鋁等混合配位基錯合物，雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁-μ-側氧基雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁雙核金屬錯合物等金屬錯合物，二苯乙烯基聯苯衍生物等苯乙烯化合物(日本專利特開平11-242996號公報)，3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-第三丁基苯基)-1,2,4-三唑等三唑衍生物(日本專利特開平7-41759號公報)，2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉等啡啉衍生物(日本專利 特開平10-79297號公報)等。進而，作為電洞阻擋層6之材料，國際公開第2005/022962號公報中記載之具有至少1個之2、4、6位經取代之吡啶環的化合物亦較佳。
電洞阻擋層6之形成方法並無限制。因此，電洞阻擋層6可利用濕式成膜法、蒸鍍法、或其他方法而形成。
電洞阻擋層6之膜厚只要不明顯損害本發明之效果則為任意。電洞阻擋層6之膜厚通常為0.3 nm以上，較佳為0.5 nm以上，又，通常為100 nm以下，較佳為50 nm以下。
[電子輸送層]
電子輸送層7係設置於發光層5與陰極9之間之用以輸送電子之層。再者，於本發明之有機電致發光元件中，電子輸送層7並非必需之構成層。
作為電子輸送層7之電子輸送材料，通常使用來自陰極或陰極側之鄰接層之電子之注入效率較高、且具有高電子移動度而可效率良好地輸送所注入之電子的化合物。作為滿足此種條件之化合物，例如可列舉：8-羥基喹啉之鋁錯合物或鋰錯合物等金屬錯合物(日本專利特開昭59-194393號公報)、10-羥基苯并[h]喹啉之金屬錯合物、二唑衍生物、二苯乙烯基聯苯衍生物、矽雜環戊二烯衍生物、3-羥基黃酮金屬錯合物、5-羥基黃酮金屬錯合物、苯并唑金屬錯合物、苯并噻唑金屬錯合物、三(苯并咪唑基)苯(美國專利第5645948號說明書)、喹啉化合物(日本專利特開平6-207169號公 報)、啡啉衍生物(日本專利特開平5-331459號公報)、2-第三丁基-9,10-N,N'-二氰基蒽醌二亞胺、三化合物衍生物、n型氫化非晶質碳化矽、n型硫化鋅、n型硒化鋅等。
又，作為該電子輸送層中所使用之電子輸送材料，藉由於以4,7-二苯基-1,10-啡啉等含氮雜環化合物或8-羥基喹啉之鋁錯合物等金屬錯合物為代表之電子輸送性有機化合物中摻雜鈉、鉀、銫、鋰、銣等鹼金屬(於日本專利特開平10-270171號公報、日本專利特開2002-100478號公報、日本專利特開2002-100482號公報等中有記載)，可兼具電子注入輸送性與優異之膜質，因此較佳。又，於上述電子輸送性有機化合物中摻雜氟化鋰或碳酸銫等之類的無機鹽亦有效。
電子輸送層7之形成方法並無限制。因此，可利用濕式成膜法、蒸鍍法、或其他方法而形成。
電子輸送層之膜厚只要不明顯損害本發明之效果則為任意，通常為1 nm以上，較佳為5 nm以上，又，通常為300 nm以下，較佳為100 nm以下之範圍。
[電子注入層]
為了使自陰極9注入之電子效率良好地注入至發光層5內，亦可於電子輸送層7與下述陰極9之間設置電子注入層8。電子注入層8包含無機鹽等。再者，於本發明之有機電致發光元件中，電子注入層並非必需之構成層。
作為電子注入層8之材料，例如可列舉：氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(Li2O)、碳酸銫(II)(CsCO3)等(參照Applied Physics Letters,1997年，Vol.70,pp.152；日本專利特開平10-74586號公報；IEEE Transactions on Electron Devices,1997年，Vol.44,pp.1245；SID 04 Digest,pp.154等)。
由於電子注入層8於多數情況下不伴有電荷輸送性，故而為了效率良好地進行電子注入，較佳為使用極薄膜，其膜厚通常為0.1 nm以上，且較佳為5 nm以下。
[陰極]
陰極9係發揮向發光層5側之層注入電子之作用的電極。
作為陰極9之材料，通常由鋁、金、銀、鎳、鈀、鉑等金屬、銦及錫中之至少一者之氧化物等金屬氧化物、碘化銅等鹵化金屬、碳黑、或聚(3-甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等導電性高分子等所構成。該等之中，為了效率良好地進行電子注入，較佳為工作函數較低之金屬，例如使用錫、鎂、銦、鈣、鋁、銀等適當之金屬或該等之合金等。作為具體例，可列舉：鎂-銀合金、鎂-銦合金、鋁-鋰合金等低工作函數之合金電極等。
再者，陰極之材料可僅使用1種，亦可以任意之組合及比率併用2種以上。
陰極9之膜厚根據所需之透明性而有所不同。於需要透明 性之情形時，較佳為將可見光之穿透率設為通常60%以上，較佳為80%以上。於該情形時，陰極9之厚度通常為5 nm以上，較佳為10 nm以上，又，通常為1000 nm以下，較佳為500 nm以下左右。可為不透明之情形時，陰極9之厚度為任意，陰極亦可與基板為同一層。又，進而亦可於上述陰極9之上積層不同之導電材料。
進而，例如為了保護含有包含鈉或銫等鹼金屬、鋇或鈣等鹼土金屬等之低工作函數之金屬的陰極，若進而於其上積層工作函數較高且於大氣中穩定之金屬層，則元件之穩定性增加，因此較佳。為了該目的，例如可使用鋁、銀、銅、鎳、鉻、金、鉑等金屬。再者，該等材料可僅使用1種，亦可以任意之組合及比率併用2種以上。
[其他層]
本發明之有機電致發光元件於不脫離其主旨之範圍內亦可具有其他構成。具體而言，例如只要無損其性能，於陽極2與陰極9之間亦可具有上述說明中之層以外之任意層，又，亦可省略上述說明中之層中並非必需之層。
又，於以上所說明之層構成中，亦可以相反之順序積層除基板以外之構成要素。例如若為圖1之層構成，則可於基板1上以陰極9、電子注入層8、電子輸送層7、電洞阻擋層6、發光層5、電洞輸送層4、電洞注入層3、陽極2之順序設置其他構成要素。
進而，藉由於至少一者具有透明性之2片基板之間積層除基板以外之構成要素，亦可構成本發明之有機電致發光元件。
又，亦可將基板以外之構成要素(發光單元)設成複數段重疊之構造(複數積層發光單元之構造)。於該情形時，若設置例如包含五氧化二釩(V2O5)等之電荷產生層(Carrier Generation Layer：CGL)代替各段間(發光單元間)之界面層(於陽極為氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxides)、陰極為Al之情形時，為該等2層)，則就段間之障壁減少、發光效率、驅動電壓之觀點而言更佳。
進而，本發明之有機電致發光元件可由單一之有機電致發光元件構成，亦可應用於複數個有機電致發光元件呈陣列狀地配置之構成，亦可應用於陽極與陰極呈X-Y矩陣狀地配置之構成。
又，於上述各層中，只要不明顯損害本發明之效果，則亦可含有上述說明以外之成分作為材料。
[有機電致發光裝置]
本發明之有機電致發光裝置係具有2個以上之發出互不相同之顏色之光的有機電致發光元件者，其特徵在於其中至少1個有機電致發光元件為本發明之有機電致發光元件。又，於該有機電致發光裝置中，較佳為所有有機電致發光元件均為本發明之有機電致發光元件。其原因在於，有機電致 發光裝置之驅動電壓會下降，而節省電力。作為本發明之有機電致發光裝置，可列舉：有機EL顯示裝置及有機EL照明等。
[有機EL顯示裝置]
本發明之有機EL顯示裝置係使用上述本發明之有機電致發光元件之顯示裝置。本發明之有機EL顯示裝置之型式或構造並無特別限制，可使用本發明之有機電致發光元件並依據常規方法進行組裝。
例如利用「有機EL顯示器」(Ohmsha，2004年8月20日發行，時任靜士、安達千波矢、村田英幸著)中記載之方法，可形成本發明之有機EL顯示裝置。
[有機EL照明]
本發明之有機EL照明係使用上述本發明之有機電致發光元件之照明。本發明之有機EL照明之型式或構造並無特別限制，可使用本發明之有機電致發光元件並依據常規方法進行組裝。
[實施例]
其次，藉由實施例更具體地說明本發明，但本發明只要不超出其主旨，則不限定於以下實施例之記載。
[游離電位及電子親和力之測定]
於以下實施例及比較例中，針對發光層中使用之發光材料及電荷輸送材料，利用以下方法測定游離電位(IP)及電子親 和力(EA)。
首先，對於在玻璃基板上堆積厚度70 nm之ITO透明導電膜而成之ITO成膜基板之成膜面(Geomatec公司製造之濺鍍成膜品)，以藉由界面活性劑水溶液之超音波清洗、藉由超純水之水洗、藉由超純水之超音波清洗、藉由超純水之水洗的順序進行清洗，進而利用壓縮空氣使之乾燥後，實施紫外線臭氧清洗。
對於各電荷輸送材料(h-1~h-21)及各發光材料(D-1~D-4)，分別製備1重量%甲苯溶液，利用旋轉塗佈法，適當調整轉數，於下述條件下在上述經清洗之ITO成膜基板上進行成膜，藉此獲得膜厚50 nm之電荷輸送材料或發光材料之單層膜。對於該等樣品，使用Optel公司製造之「PCR-101」，於進行真空處理直至達到10 Torr以下之狀態下，測定游離電位IP。
進而，對於上述單層膜，使用日立公司製造之分光螢光光度計「F-4500」，測定穿透光光譜、即薄膜吸收光譜，於其短波長側之上升部分引出吸收光譜與基線之切線，由該兩切線之交點之波長W(nm)藉由下述式算出帶隙Eg。
Eg=1240/W
由游離電位IP與帶隙Eg之和，算出電子親和力之絕對值EA。結果如下述表1所示。
(特性評價用元件之製作) (實施例1)
製作圖1所示之有機電致發光元件。
首先，於玻璃基板1上堆積厚度70 nm之ITO透明導電膜，形成2 mm寬度之條紋之圖案，形成ITO之陽極2。對於形成有陽極2之ITO成膜基板(Geomatec公司製造之濺鍍成膜品)之成膜面，以藉由界面活性劑水溶液之超音波清 洗、藉由超純水之水洗、藉由超純水之超音波清洗、藉由超純水之水洗的順序進行清洗，進而利用壓縮空氣使之乾燥，實施紫外線臭氧清洗。
繼而，製備包含具有下述(P1)所表示之重複構造之電洞輸送性高分子化合物2.0重量%、與下述(A1)所表示之四(五氟苯基)硼酸4-異丙基-4'-甲基二苯基錪0.8重量%的苯甲酸乙酯溶液(電洞注入層形成用組成物)。
於下述所示之成膜條件下藉由旋轉塗佈法使該電洞注入層形成用組成物於上述ITO基板上成膜，進而於下述所示之烘烤條件下進行烘烤，藉此獲得膜厚40 nm之電洞注入層3。
<成膜條件>
旋轉塗佈環境 大氣環境下
烘烤條件 大氣環境下、230℃、1小時
其後，製備下述(H-1)所表示之電洞輸送性高分子化合物之1重量%環己基苯溶液(電洞輸送層形成用組成物)，於下述所示之成膜條件下利用旋轉塗佈使其於電洞注入層3上 成膜，進行藉由烘烤之交聯處理，藉此形成膜厚10 nm之電洞輸送層4。
<成膜條件>
旋轉塗佈環境 氮氣環境下
烘烤條件 氮氣環境下、230℃、1小時
繼而，於形成發光層5時，製備含有以下所示之發光材料(D-1~4)、與電荷輸送材料(h-1)~(h-21)中之h-1 1.2重量%、h-2~h-7各0.6重量%、D-1 0.48重量%之環己基苯溶液(發光層形成用組成物)。
使用該發光層形成用組成物，於以下所示之條件下，利用旋轉塗佈法於電洞輸送層4上進行成膜，於下述所示之烘烤條件下進行烘烤處理，藉此形成膜厚50 nm之發光層5。
<成膜條件>
旋轉塗佈環境 氮氣環境下
烘烤條件 氮氣環境下、120℃、10分鐘
繼而，將成膜有電洞注入層3、電洞輸送層4及發光層5之基板搬入真空蒸鍍裝置內，進行粗排氣後，使用冷凍泵進行排氣直至裝置內之真空度成為3.0×10-4 Pa以下為止。於將真空度保持於2.2×10-4 Pa以下之狀態下，以蒸鍍速度0.6~1.2 Å/秒使作為電洞阻擋材料之電荷輸送材料h-19於發光層5之上成膜為膜厚10 nm，藉此形成電洞阻擋層6。
繼而，於將真空度保持於2.2×10-4 Pa以下之狀態下，加熱三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)而使其以蒸鍍速度0.7~1.3 Å/秒於電洞阻擋層6之上成膜為膜厚20 nm，藉此形成電子輸送層7。
此處，將蒸鍍至電子輸送層7為止之基板自有機層蒸鍍用腔室搬送至金屬蒸鍍用腔室中。使作為陰極蒸鍍用遮罩之2 mm寬度之條紋狀蔽陰遮罩以與陽極2之ITO條紋正交之方式密著於基板上而設置。與有機層蒸鍍時同樣地，對裝置內進行排氣直至真空度成為1.1×10-4 Pa以下為止。
其後，於將真空度保持於1.0×10-4 Pa以下之狀態下，使用鉬舟加熱氟化鋰(LiF)，以蒸鍍速度0.07~0.15 Å/秒蒸鍍於電子輸送層7之上而形成膜厚0.5 nm，藉此形成電子注入層8。繼而，同樣地於將真空度保持於2.0×10-4 Pa之狀態下，使用鉬舟加熱鋁，以蒸鍍速度0.6~10.0 Å/秒蒸鍍為膜厚80 nm，藉此形成陰極9。以上之電子注入層8及陰極9於蒸鍍時之基板溫度係保持於室溫。
繼而，為了防止有機電致發光元件於保管中因大氣中之水分等而劣化，而利用以下記載之方法進行密封處理。
於氮氣手套箱中，於23 mm×23 mm尺寸之玻璃板之外周部以1 mm之寬度塗佈光硬化性樹脂「30Y-437」(ThreeBond公司製造)，於中央部設置吸水片(Dynic公司製造)。於其上搬入直至上述陰極9之形成為止而完成之基板，以經蒸鍍之面與乾燥劑片相對向之方式進行貼合。其後，僅對塗佈有光硬化性樹脂之區域照射紫外光，使樹脂硬化。
以上述方式獲得具有2 mm×2 mm之尺寸之發光面積部分之實施例1之有機電致發光元件。
(實施例2~5、比較例1~4)
以表2所示之組合，製備發光層形成用組成物中使用之發光材料與電荷輸送材料，除此以外，以與實施例1相同之方式製作實施例2~5及比較例1~4之有機電致發光元件。於表2中，相對於各實施例或比較例，於發光層形成用組成物中所使用之材料之欄中記載該材料之含有率(重量%)。空欄之材料意指於該發光層形成用組成物中不含有該材料。又，亦於表中揭示各實施例及比較例中之發光層中所包含之材料之總數、及發光層中所包含之電荷輸送材料之數量。於以下之表中亦相同。
(實施例6、比較例5)
以表3所示之組合製備發光層形成用組成物中使用之發光材料與電荷輸送材料，除此以外，以與實施例1相同之方式製作實施例6及比較例5之有機電致發光元件。
(實施例7~10、比較例6)
以表4所示之組合製備發光層形成用組成物中使用之發光材料與電荷輸送材料，並且使用下述式所表示之HB-01代替h-19作為電洞阻擋材料而形成電洞阻擋層，除此以外，以與實施例1相同之方式製作實施例7~10及比較例6之有機電致發光元件。
(實施例11~19、比較例7)
以表5所示之組合製備發光層形成用組成物中使用之發光材料與電荷輸送材料，並且使用HB-01代替h-19作為電洞阻擋材料而形成電洞阻擋層，除此以外，以與實施例1相同之方式製作實施例11~19及比較例7之有機電致發光元件。
(特性評價用元件之評價及考察)
進行各實施例及比較例之有機電致發光元件之電流-電壓-亮度(IVL)特性之測定，算出10 mA/cm2時之電壓，將相對於成為基準之比較例之電壓之電壓差一併記於表2~5中。作為成為基準之比較例，實施例1~5及比較例1~4使用比較例1，實施例6及比較例5使用比較例5，實施例7~10及比較例6使用比較例6，實施例11~19及比較例7使用比較例7。於電壓差之數值為負之情形時，表示該實施例或比較例之電壓值低於成為基準之比較例。
實施例1~5、比較例1~4係表示將發光材料固定為特定之1種、對電荷輸送材料之數量或組合實施各種變更之情形之結果者(表2)。材料總數為5種以上、即電荷輸送材料數為4種以上之實施例1~5與材料總數為4種類以下、即電荷輸送材料數為3種類以下之比較例1~4相比，電壓低了0.7 V以上，明顯獲得本案發明之效果。
此處，相對於比較例2，添加有h-6者為實施例2，但比較例2與實施例2之電壓之差的原因並不在於h-6本身之效果。其原因在於，於實施例3中儘管不含有h-6，但亦獲得與實施例2相同之電壓。如此，根據各種組合中之資料，認為獲得本發明之效果之原因並非在於特定之材料，主要原因為材料之種類數之影響。
同樣地，實施例6與比較例5係於含有1種與實施例1 不同之發光材料之情形時，比較電荷輸送材料之種類為4種與3種之情況者(表3)，獲得0.2 V之電壓下降，而提示本發明之效果並非由特定之發光材料產生者。
繼而，於將發光材料設為特定2種之情形時，同樣地將對電荷輸送材料之數量或組合實施各種變更之情況之結果示於實施例7~10、比較例6(表4)。於該情形時，亦得知相對於總材料數4、電荷輸送材料數2之比較例6，將電荷輸送材料數增加至3之實施例7獲得0.2 V之電壓下降效果。進而，將電荷輸送材料設為4種以上之實施例8~10與比較例6相比，獲得0.5 V以上之較大之電壓下降效果。
繼而，於發光材料數同為2種、但設為不同之發光材料之情形時，同樣地將對電荷輸送材料之數量或組合實施各種變更之情況之結果示於實施例11~19、比較例7(表5)。於該情形時，亦得知相對於總材料數4、電荷輸送材料數2之比較例7，將電荷輸送材料數增加至3之實施例11~13獲得0.1 V~0.2 V之電壓下降效果。進而，得知將電荷輸送材料設為4種以上之實施例14~19與比較例7相比，獲得0.5 V以上之較大之電壓下降效果。即，明確本案發明之效果並非利用特定之電荷輸送材料所獲得。
由以上結果得知，藉由將發光層之電荷輸送材料與發光材料之總數設為5種以上，且將電荷輸送材料之總數設為3種以上，可實現低電壓化。
以上，參照特定之實施形態詳細地說明了本發明，但本領域技術人員明瞭可於不脫離本發明之精神與範圍之情況下施加各種變更或修正。本申請案係基於2011年11月11日提出申請之日本專利申請(日本專利特願2011-247576)者，以參照之形式將其內容併入本文中。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞輸送層
5‧‧‧發光層
6‧‧‧電洞阻擋層
7‧‧‧電子輸送層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧陰極
10‧‧‧有機電致發光元件
圖1係表示本發明之有機電致發光元件之實施形態之一例的模式性截面圖。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞輸送層
5‧‧‧發光層
6‧‧‧電洞阻擋層
7‧‧‧電子輸送層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧陰極
10‧‧‧有機電致發光元件

Claims (21)

  1. 一種有機電致發光元件，其係依序具有陽極之層、發光層、及陰極之層者；該發光層中所包含之電荷輸送材料與發光材料之總數為5種以上且15種以下；且該發光層中所包含之電荷輸送材料之總數為3種以上；該發光層中，發光材料之含量為0.01重量%以上且35重量%以下，電荷輸送材料之含量為65重量%以上且99.99重量%以下；該電荷輸送材料，其分子量為10000以下，進而，該電荷輸送材料係含有電洞輸送性材料及電子輸送性材料；該電洞輸送性材料，係包含具有sp3軌道之雜原子之構造，或碳數為4n系之芳香族縮合環構造材料；該電子輸送性材料，係含有含具sp2混成軌道之雜原子之單環或縮合環構造之材料。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，於該發光層中包含3種以上之游離電位及電子親和力中之至少一者之值不同之電荷輸送材料。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，於選出2種該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.30eV以下之關係的組合存在1個以上。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，於選出2種該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.30eV以下之關係的組合存在2個以上。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，於選出2種該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料時，滿足該電荷輸送材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.20eV以下之關係的組合存在2個以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，滿足自該發光層中所包含之任意之電荷輸送材料及發光材料中選出之2種材料之游離電位之差及電子親和力之差中之至少一者為0.20eV以下之關係的組合存在3個以上。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之電荷輸送材料之總數為4種以上。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之電荷輸送材料係含有通式(A)所示之電子輸送材料； (於上述通式(A)中，異質構造表示下述構造式(A-1)、(A-2)及(A-3)中之任一者，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1及Za2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xa3、Ya3及Za3各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基；上述芳香族烴基或上述芳香族雜環基可具有之取代基為碳數1~20之飽和烴基、碳數6~25之芳香族烴基、碳數3~20之芳香族雜環基、碳數12~60之二芳基胺基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之(雜)芳氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數3~20之(雜)芳硫基、氰基；)
  9. 如申請專利範圍第8項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之通式(A)所示之電子輸送材料中，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1及Za2中之至少1個為1,2-伸苯基或1,3-伸苯基。
  10. 如申請專利範圍第8項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之通式(A)所示之電子輸送材料中，Xa1與Xa2中之任一者、Ya1與Ya2中之任一者、或Za1與Za2中之任一者中，至少2個為1,2-伸苯基或1,3-伸苯基。
  11. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之電荷輸送材料係含有通式(E)所示之電洞輸送材料； (於上述通式(E)中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1及Ze2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xe3、Ye3及Ze3各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基；上述芳香族烴基或上述芳香族雜環基可具有之取代基為碳數1~20之飽和烴基、碳數6~25之芳香族烴基、碳數3~20之芳香族雜環基、碳數12~60之二芳基胺基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之(雜)芳氧基、碳數1~20之烷硫基、碳數3~20之(雜)芳硫基、氰基)。
  12. 如申請專利範圍第11項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之通式(E)所示之電洞輸送材料中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1及Ze2中之至少1個為1,2-伸苯基或1,3-伸苯基。
  13. 如申請專利範圍第11項之有機電致發光元件，其中，該發光層中所包含之通式(E)所示之電洞輸送材料中，Xe1 與Xe2中之任一者、Ye1與Ye2中之任一者、或Ze1與Ze2中之任一者中，至少2個為1,2-伸苯基或1,3-伸苯基。
  14. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，該發光層包含螢光發光材料與通式(B)所示之電荷輸送材料； (於上述通式(B)中，Xb1、Xb2、Yb1及Yb2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xb3、Xb4、Yb3及Yb4各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基)。
  15. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，該發光層包含螢光發光材料與通式(C)所示之電荷輸送材料； (於上述通式(C)中，Xc1、Xc2、Yc1及Yc2各自獨立地表示可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基，Xc3、Xc4、Yc3及Yc4各自獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數6~30之芳香族烴基、或可具有取代基之碳數3~30之芳香族雜環基。)
  16. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，含有屬於下述式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)所示之化合物的磷光發光材料，作為該發光層中所包含之發光材料； (式(IIIa)中，M4表示銥，w表示上述金屬之價數，環A1表示可具有取代基之芳香族烴環基，環A2表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基；作為該芳香族烴環，係具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~5縮合環的基；作為該 含氮芳香族雜環基，係具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~4縮合環的基；) (式(IIIb)中，M5表示銥，w表示上述金屬之價數，環A1表示可具有取代基之芳香環基，環A2表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基；) (式(IIIc)中，M6表示銥，w表示上述金屬之價數，j表示0、1或2，環A1及環A1'分別獨立地表示可具有取代基之芳香環基，環A2及環A2'分別獨立地表示可具有取代基之含氮芳香族雜環基；環A1及環A1'之芳香環基係具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~5縮合環的芳香族烴環基、或具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~4縮合環的含氮芳香族雜環基；環A2及環A2'之含氮芳香族雜環基係具有1個自由價之包含5或6員環之單環或者2~4縮合環的含氮芳香族雜環基。)
  17. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之有機電致發光元件，其中，含有屬於下述式(X)所表示之提供藍色螢光之材料的芳基胺衍生物，作為該發光層中所包含之發光材料； (式中，Ar21表示核碳數10~40之經取代或未經取代之縮合芳香環基，Ar22及Ar23分別獨立地表示碳數6~40之經取代或未經取代之1價芳香族烴環基，p表示1~4之整數；上述芳香環基可為芳香族烴環基，亦可為芳香族雜環基。)
  18. 一種有機電致發光裝置，其係具有2個以上之發出互不相同之顏色之光的有機電致發光元件者，其具有1個以上之申請專利範圍第1至17項中任一項之有機電致發光元件。
  19. 一種有機電致發光裝置，其係具有2個以上之發出互不相同之顏色之光的有機電致發光元件者，該2個以上之有機電致發光元件僅由申請專利範圍第1至17項中任一項之有機電致發光元件所構成。
  20. 一種有機EL顯示裝置，其使用有申請專利範圍第18或19項之有機電致發光裝置。
  21. 一種有機EL照明，其使用有申請專利範圍第18或19項之有機電致發光裝置。
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