TWI753941B - 有機發光元件 - Google Patents

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Abstract

本發明之有機發光元件係高效率且長壽命，該有機發光元件具有：激子生成層，其包含最低激發單重態能階與最低激發三重態能階之差為0.3 eV以下之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物；及發光層，其包含發光材料。

Description

有機發光元件
本發明係關於一種高效率且長壽命之有機發光元件。
業界積極進行提高有機電致發光元件(有機EL元件)等有機發光元件之發光效率之研究。例如，關於發光層之材料，積極進行與可自激發三重態反向系間竄越至激發單重態之化合物之利用相關之研究。通常之螢光發光材料若於室溫下進行電流激發，則以25：75之機率生成單重態激子及三重態激子，其中，單重態激子輻射失活為基態單重態而放射螢光，但三重態激子由於壽命較長，故而於躍遷至基態之前，因熱輻射而失去能量，從而發生無輻射失活。因此，無法將生成機率較高之三重態激子之能量有效用於發光。相對於此，於可自激發三重態反向系間竄越至激發單重態之化合物中，因自激發三重態向激發單重態之反向系間竄越所生成之單重態激子亦於躍遷至基態單重態時放射螢光，故而生成機率較高之三重態激子之能量亦可間接有助於螢光發光。因此，與使用不產生反向系間竄越之通常之螢光發光材料之情形相比，可期待明顯較高之發光效率。 作為利用可產生此種反向系間竄越之化合物之有機發光元件，提出多種具有將熱活性型延遲螢光體與主體材料進行共蒸鍍所形成之單一之發光層者(例如參照專利文獻1、2)。此處，熱活性型延遲螢光體係藉由熱能之吸收而產生自激發三重態向激發單重態之反向系間竄越之化合物，且為觀察到自由基態單重態直接激發之單重態激子之螢光放射後，延遲觀察到自經由反向系間竄越所產生之單重態激子之螢光放射(延遲螢光放射)者。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2013-256490號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-135466號公報
[發明所欲解決之問題] 然而，本發明者等人實際製作將包含上述熱活性型延遲螢光體及主體材料之單一之共蒸鍍膜作為發光層之有機發光元件，並評價其元件特性，結果可知可謂效率較低，且驅動壽命亦不足夠長，有進一步之改善之餘地。 於此種情況下，本發明者等人係以提供效率較高且驅動壽命較長之有機發光元件為目的而進行努力研究。 [解決問題之技術手段] 本發明者等人進行努力研究，結果發現：藉由使用於包含發光材料之發光層之單側或兩側配置包含最低激發單重態能階ES1 與最低激發三重態能階ET1 之差ΔEST 較小之化合物之激子生成層而成的積層構造，可獲得較高之效率，並且可實現驅動壽命較長之有機發光元件。本發明係基於此種見解而提出者，具有以下之構成。 [1]一種有機發光元件，其具有：激子生成層，其包含滿足下述式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物；及發光層，其包含發光材料； ΔEST ≦0.3 eV (1) (於上式中，ΔEST 係最低激發單重態能階ES1 與最低激發三重態能階ET1 之差)。 [2]如[1]記載之有機發光元件，其係於上述激子生成層與上述發光層之間具有隔離層。 [3]如[1]或[2]記載之有機發光元件，其係於上述發光層之陽極側及陰極側中之任一側具有上述激子生成層。 [4]如[1]或[2]記載之有機發光元件，其係於上述發光層之陽極側及陰極側分別具有上述激子生成層。 [5]如[4]記載之有機發光元件，其係於上述發光層與較該發光層靠近陽極側所形成之激子生成層之間具有第1隔離層，於上述發光層與較該發光層靠近陰極側所形成之激子生成層之間具有第2隔離層。 [6]如[1]或[2]記載之有機發光元件，其係於上述激子生成層之陽極側及陰極側分別具有上述發光層。 [7]如[6]記載之有機發光元件，其係於上述激子生成層與較該激子生成層靠近陽極側所形成之發光層之間具有第1隔離層，於上述激子生成層與較該激子生成層靠近陰極側所形成之發光層之間具有第2隔離層。 [8]如[5]或[7]記載之有機發光元件，其中上述第1隔離層及上述第2隔離層包含載子傳輸性化合物(其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物)。 [9]如[1]至[8]中任一項記載之有機發光元件，其中上述發光層包含載子傳輸性化合物(其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物)。 [10]如[1]至[9]中任一項記載之有機發光元件，其中上述激子生成層(於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層)包含載子傳輸性化合物(其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物)。 [11]如[10]記載之有機發光元件，其中上述發光層及上述激子生成層(於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層)包含相同之載子傳輸性化合物。 [12]如[9]至[11]中任一項記載之有機發光元件，其係以包含上述載子傳輸性化合物之層直接與上述發光層及上述激子生成層中形成於最靠近陽極側之層之陽極側相接的方式形成。 [13]如[9]至[12]中任一項記載之有機發光元件，其係以包含上述載子傳輸性化合物之層直接與上述發光層及上述激子生成層中形成於最靠近陰極側之層之陰極側相接的方式形成。 [14]如[1]至[13]中任一項記載之有機發光元件，其中上述發光層包含量子點。 [15]如[1]至[14]中任一項記載之有機發光元件，其放射出延遲螢光。 [發明之效果] 根據本發明，可實現效率較高且壽命明顯較長之有機發光元件。
以下，對本發明之內容詳細地進行說明。以下記載之構成要件之說明有基於本發明之代表性之實施態樣或具體例而進行的情況，但本發明並不限定於此種實施態樣或具體例。再者，於本說明書中，使用「～」而表示之數值範圍意指包含「～」之前後所記載之數值作為下限值及上限值的範圍。又，本發明中所使用之化合物之分子內存在之氫原子之同位素種類並無特別限定，例如分子內之氫原子可全部為1 H，亦可一部分或全部為2 H(氘D)。 本發明之有機發光元件包含：激子生成層，其包含滿足下述式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物；及發光層，其包含發光材料。 ΔEST ≦0.3 eV (1) 於式(1)中，ΔEST 係最低激發單重態能階ES1 與最低激發三重態能階ET1 之差。 於激子生成層與發光層之間可形成隔離層。又，激子生成層可形成複數層，可形成於發光層之陽極側、發光層之陰極側、發光層之陽極側及陰極側兩側。又，於激子生成層形成於發光層之陽極側及陰極側兩側之情形時，可僅於發光層與陽極側之激子生成層之間形成隔離層，可僅於發光層與陰極側之激子生成層之間形成隔離層，亦可於陽極側及陰極側兩側形成隔離層。進而，於本發明中，發光層可形成於激子生成層之陽極側及陰極側兩側。此時，隔離層可僅形成於激子生成層與陽極側之發光層之間，隔離層可僅形成於激子生成層與陰極側之發光層之間，隔離層亦可形成於陽極側及陰極側兩側。 即，本發明之有機發光元件至少具有「激子生成層/(隔離層)/發光層」之積層構造、或「發光層/(隔離層)/激子生成層」之積層構造。又，可具有「激子生成層/(隔離層)/發光層/(隔離層)/激子生成層」之積層構造，亦可具有「發光層/(隔離層)/激子生成層/(隔離層)/發光層」之積層構造。此處，「/」表示各層間之邊界，「/」之前後之層意指相互積層。又，關於積層構造之表示，左側為陽極側，右側為陰極側。「()」內記載之層係視需要設置之層。以下之積層構造中之「/」、「()」亦為相同之含義。 於本發明之有機發光元件中，如此，滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物及發光材料包含於不同之層，具有於包含發光材料之發光層之單側或兩側配置包含滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之激子生成層而成的積層構造，藉此可獲得高效率且長壽命之元件。以下，說明對獲得較高之效率之機制進行探討之內容。 即，推測滿足式(1)之化合物若藉由激發能之供給而成為激發三重態，則因ΔEST 較小而以一定之機率產生自激發三重態向激發單重態之反向系間竄越。假設於使該滿足式(1)之化合物及發光材料共存於單一之發光層之情形時，則如上所述，成為激發三重態之滿足式(1)之化合物之一部分產生反向系間竄越而躍遷至激發單重態，但成為激發三重態之滿足式(1)之化合物之另一部分係其激發三重態能量藉由Dexter機構而轉移至發光材料，從而失活。此處，因反向系間竄越而躍遷至激發單重態之滿足式(1)之化合物之激發單重態能量係藉由Forster機構或Dexter機構而轉移至發光材料，從而該發光材料躍遷至激發單重態。而且，於該發光材料失活為基態單重態時，放射螢光而發光層發光。另一方面，自滿足式(1)之化合物藉由Dexter機構而接收激發三重態能量之發光材料躍遷至激發三重態，但自激發三重態向基態單重態之躍遷由於為自旋禁阻，故而耗費時間，於大部分之發光材料中，於此期間發生熱輻射而失去能量，發生無輻射失活。因此，於使滿足式(1)之化合物及發光材料共存於單一之發光層之情形時，成為激發三重態之滿足式(1)之化合物之另一部分激發三重態能量(即，自滿足式(1)之化合物藉由Dexter機構而轉移至發光材料之激發三重態能量)未用於發光，發光效率變低。 另一方面，根據本發明，由於滿足式(1)之化合物及發光材料包含於不同之層，故而滿足式(1)之化合物與發光材料之間之距離變長。此處，自激發三重態之分子向基態單重態之分子之能量轉移係於Forster機構中禁阻，僅可於Dexter機構中發生，但可實現藉由Dexter機構之能量轉移之距離為0.3～1 nm，係遠遠短於可實現Forster轉移之距離(1～10 nm)之距離。因此，若滿足式(1)之化合物與發光材料之間之距離變長，則明顯抑制藉由Dexter機構自處於激發三重態之滿足式(1)之化合物向處於基態單重態之發光材料之能量轉移，相應地，滿足式(1)之化合物自激發三重態反向系間竄越至激發單重態之機率變高。其結果為，接收該激發單重態能量而放射螢光之發光材料之比率亦變大，故而可獲得較高之發光效率。根據以上之情況，可說明根據本發明，可獲得較高之發光效率。 發出延遲螢光之激態複合物亦可藉由基本上相同之原理實現較高之發光效率。 又，本發明之有機發光元件可以較低之電壓進行驅動，並且發光波峰之半值寬較窄，色度或色純度優異。 以下，對本發明之有機發光元件所具有之包含激子生成層及發光層之積層構造、視需要設置之隔離層等詳細地進行說明。 [激子生成層] 激子生成層(exciton generation layer)包含滿足下述式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物。 ΔEST ≦0.3 eV (1) 激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物可為滿足式(1)之化合物群中之1種，亦可為2種以上之組合。又，可為單一之化合物，亦可為激態複合物。激態複合物係種類不同之2種以上之分子(受體分子及供體分子)之聚集體，若供應激發能，則自一分子向另一分子產生電子躍遷而轉換為激發態。 式(1)中之ΔEST 係藉由以下之方法算出化合物之最低激發單重態能階ES1 及最低激發三重態能階ET1 ，根據ΔEST ＝ES1 －ET1 求出之值。 (1)最低激發單重態能階ES1 將測定對象化合物及mCP以測定對象化合物成為濃度6重量%之方式進行共蒸鍍，藉此於Si基板上製作厚度100 nm之試樣。於常溫(300 K)下測定該試樣之螢光光譜。累計激發光剛入射後至入射後100納秒之發光，藉此獲得將縱軸設為發光強度、將橫軸設為波長之螢光光譜。螢光光譜係將縱軸設為發光，將橫軸設為波長。對該發光光譜之短波側之上升劃切線，求出該切線與橫軸之交點之波長值λedge[nm]。將藉由如下所示之換算式將該波長值換算為能量值所獲得之值設為ES1 。 換算式：ES1 [eV]＝1239.85/λedge 於發光光譜之測定中，例如可使用氮氣雷射(Lasertechnik Berlin公司製造，MNL200)作為激發光源，使用快速照相機(浜松光子公司製造，C4334)作為檢測器。 (2)最低激發三重態能階ET1 將與最低激發單重態能階ES1 相同之試樣冷卻至5[K]，對磷光測定用試樣照射激發光(337 nm)，使用快速照相機，測定磷光強度。累計激發光入射後1毫秒至入射後10毫秒之發光，藉此獲得將縱軸設為發光強度、將橫軸設為波長之磷光光譜。對該磷光光譜之短波長側之上升劃切線，求出該切線與橫軸之交點之波長值λedge[nm]。將藉由如下所示之換算式將該波長值換算為能量值所獲得之值設為ET1 。 換算式：ET1 [eV]＝1239.85/λedge 對磷光光譜之短波長側之上升之切線係以如下之方式劃出。於在光譜曲線上自磷光光譜之短波長側移動至光譜之極大值中之最短波長側之極大值時，朝長波長側考慮曲線上之各點處之切線。該切線係隨著曲線上升(即，隨著縱軸增加)，斜率增加。將於該斜率之值取極大值之點處劃出之切線設為對該磷光光譜之短波長側之上升之切線。 再者，將具有光譜之最大波峰強度之10%以下之波峰強度的極大點不包含於上述最短波長側之極大值，最接近最短波長側之極大值之斜率之值取極大值之點處劃出的切線作為對該磷光光譜之短波長側之上升之切線。 滿足式(1)之化合物之ΔEST 較佳為更低，具體而言，較佳為0.3 eV以下，較佳為0.2 eV以下，更佳為0.1 eV以下，較理想為0 eV。 作為滿足式(1)之化合物，可廣泛採用先前已知為放射出延遲螢光之化合物，且測定ΔEST 所獲得之結果為0.3 eV以下之化合物。 作為放射出延遲螢光之化合物(延遲螢光體)，可較佳地列舉WO2013/154064號公報之段落0008～0048及0095～0133、WO2013/011954號公報之段落0007～0047及0073～0085、WO2013/011955號公報之段落0007～0033及0059～0066、WO2013/081088號公報之段落0008～0071及0118～0133、日本專利特開2013-256490號公報之段落0009～0046及0093～0134、日本專利特開2013-116975號公報之段落0008～0020及0038～0040、WO2013/133359號公報之段落0007～0032及0079～0084、WO2013/161437號公報之段落0008～0054及0101～0121、日本專利特開2014-9352號公報之段落0007～0041及0060～0069、日本專利特開2014-9224號公報之段落0008～0048及0067～0076中所記載之通式所包含之化合物，尤其可較佳地列舉例示化合物。該等公報係作為本說明書之一部分而引用至本文中。 又，作為放射出延遲螢光之化合物(延遲螢光體)，可較佳地列舉日本專利特開2013-253121號公報、WO2013/133359號公報、WO2014/034535號公報、WO2014/115743號公報、WO2014/122895號公報、WO2014/126200號公報、WO2014/136758號公報、WO2014/133121號公報、WO2014/136860號公報、WO2014/196585號公報、WO2014/189122號公報、WO2014/168101號公報、WO2015/008580號公報、WO2014/203840號公報、WO2015/002213號公報、WO2015/016200號公報、WO2015/019725號公報、WO2015/072470號公報、WO2015/108049號公報、WO2015/080182號公報、WO2015/072537號公報、WO2015/080183號公報、日本專利特開2015-129240號公報、WO2015/129714號公報、WO2015/129715號公報、WO2015/133501號公報、WO2015/136880號公報、WO2015/137244號公報、WO2015/137202號公報、WO2015/137136號公報、WO2015/146541號公報、WO2015/159541號公報中所記載之通式所包含之化合物，尤其可較佳地列舉例示化合物。該等公報亦作為本說明書之一部分而引用至本文中。 以下，例示滿足式(1)之化合物之具體例。但是，本發明中可使用之滿足式(1)之化合物不應由該等具體例限定性地進行解釋。 [化1]
Figure 02_image001
Figure 02_image003
Figure 02_image005
進而，藉由以下記載之通式(A)～(G)表示，且滿足式(1)之化合物亦可較佳地用於本發明之激子生成層。 首先，對通式(A)所表示之化合物進行說明。 [化2] 通式(A)
Figure 02_image007
於通式(A)中，R1 ～R5 中之0～4者表示氰基，R1 ～R5 中之至少一者表示取代胺基，剩餘之R1 ～R5 表示氫原子、或氰基及取代胺基以外之取代基。 此處所謂之取代胺基較佳為二芳基胺基，構成二芳基胺基之2個芳基可相互連結而成為例如咔唑基。又，取代胺基可為R1 ～R5 中之任一者，例如可較佳地例示R1 、R3 、R4 之組合、R2 、R4 之組合等。 關於通式(A)所包含之化合物群及化合物之具體例，可參照作為本說明書之一部分而引用至本文中之WO2015/080183號公報及WO2015/129715號公報。 其次，對通式(B)所表示之化合物進行說明。通式(B)及通式(C)係以上述通式(A)所包含者中之較佳之化合物群為例進行概括化而成者。 [化3] 通式(B)
Figure 02_image009
於通式(B)中，R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之一者以上分別獨立地表示於1位或8位中之至少一者具有取代基之9-咔唑基、於1位或9位中之至少一者具有取代基之10-啡㗁𠯤基、或於1位或9位中之至少一者具有取代基之10-啡噻𠯤基。剩餘表示氫原子或取代基，但該取代基並非為於1位或8位中之至少一者具有取代基之9-咔唑基、於1位或9位中之至少一者具有取代基之10-啡㗁𠯤基、或於1位或9位中之至少一者具有取代基之10-啡噻𠯤基。構成上述9-咔唑基、上述10-啡㗁𠯤基及上述10-啡噻𠯤基之各環骨架之1個以上之碳原子可經氮原子取代。 列舉通式(B)之R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之一者以上所表示之「於1位或8位中之至少一者具有取代基之9-咔唑基」的具體例(m-D1～m-D9)。 [化4]
Figure 02_image011
列舉通式(B)之R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之除上述「一者以上」以外之剩餘所表示之「取代基」的具體例(Cz、Cz1～12)。 [化5]
Figure 02_image013
列舉通式(B)所表示之化合物之具體例。 [化6]
Figure 02_image015
其次，對通式(C)所表示之化合物進行說明。 [化7] 通式(C)
Figure 02_image017
於通式(C)中，R1 、R2 、R4 及R5 中之3者以上分別獨立地表示經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡㗁𠯤基、經取代或未經取代之10-啡噻𠯤基、或氰基。剩餘表示氫原子或取代基，但該取代基並非為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡㗁𠯤基、或者經取代或未經取代之10-啡噻𠯤基。構成上述9-咔唑基、上述10-啡㗁𠯤基及上述10-啡噻𠯤基之各環骨架之1個以上之碳原子可經氮原子取代。R3 分別獨立地表示氫原子或取代基，但該取代基並非為經取代或未經取代之9-咔唑基、經取代或未經取代之10-啡㗁𠯤基、氰基、經取代或未經取代之10-啡噻𠯤基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之雜芳基、經取代或未經取代之炔基。 例示通式(C)之R1 、R2 、R4 及R5 之具體例(D1～D42)。 [化8]
Figure 02_image019
Figure 02_image021
Figure 02_image023
列舉通式(C)所表示之化合物之具體例。 [化9]
Figure 02_image025
Figure 02_image027
其次，對通式(D)所表示之化合物進行說明。 [化10] 通式(D)
Figure 02_image029
於通式(D)中， Sp表示苯環或聯苯環， Cz表示於1位及8位中之至少一者具有取代基之9-咔唑基(此處，構成9-咔唑基之咔唑環之環骨架之1～8位之碳原子中的至少一者可經氮原子取代，但不存在1位及8位均經氮原子取代之情況)， D表示哈密特之σp 值為負之取代基， A表示哈密特之σp 值為正之取代基(但是，氰基除外)， a表示1以上之整數，m表示0以上之整數，n表示1以上之整數，但a＋m＋n不超過可於Sp所表示之苯環或聯苯環進行取代之最大取代基數。 例示Cz所表示之「於1位及8位中之至少一者具有取代基之9-咔唑基」的具體例(m-D1～m-D14)。 [化11]
Figure 02_image031
例示D所表示之取代基之具體例(Cz、Cz1～12)。 [化12]
Figure 02_image033
例示A所表示之取代基之具體例(A-1～A-77)。*表示鍵結位置。 [化13]
Figure 02_image035
Figure 02_image037
Figure 02_image039
通式(D)所表示之化合物較佳為下述通式S-1～S-18所表示之化合物。R11 ～R15 、R21 ～R24 、R26 ～R29 分別獨立地表示取代基Cz、取代基D、取代基A中之任一者。其中，通式S-1～S-18分別於R11 ～R15 、R21 ～R24 、R26 ～R29 中之該通式所具有者中，具有至少1個取代基Cz及取代基A。Ra 、Rb 、Rc 、Rd 分別獨立地表示烷基。Ra 彼此、Rb 彼此、Rc 彼此、Rd 彼此可相同，亦可不同。 [化14]
Figure 02_image041
列舉通式(D)所表示之化合物之具體例。 [化15]
Figure 02_image043
其次，對通式(E)所表示之化合物進行說明。 [化16] 通式(E)
Figure 02_image045
於通式(E)中， Ar表示經取代或未經取代之伸苯基、經取代或未經取代之聯苯二基、或者經取代或未經取代之雜伸芳基。 R1 ～R10 表示氫原子或取代基，R1 及R8 中之至少一者為取代基。又，R1 ～R8 中之至少一者為二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。 列舉與通式(E)之Ar鍵結之咔唑基之具體例。 [化17]
Figure 02_image047
Figure 02_image049
列舉通式(E)所表示之化合物之具體例。以下之X為O或S。 [化18]
Figure 02_image051
其次，對通式(F)所表示之化合物進行說明。 [化19] 通式(F)
Figure 02_image053
於通式(F)中，R1 及R2 分別獨立地表示氟化烷基，D表示哈密特之σp 值為負之取代基，A表示哈密特之σp 值為正之取代基。 作為A所包含之取代基之具體例，可列舉通式(D)所例示之A所表示之取代基之具體例(A-1～A-77)。 以下，例示通式(F)所表示之化合物之具體例。 [化20]
Figure 02_image055
Figure 02_image057
Figure 02_image059
Figure 02_image061
Figure 02_image063
Figure 02_image065
Figure 02_image067
其次，對通式(G)所表示之化合物進行說明。 [化21] 通式(G)
Figure 02_image069
於通式(G)中，R1 ～R8 、R12 及R14 ～R25 分別獨立地表示氫原子或取代基，R11 表示經取代或未經取代之烷基。其中，R2 ～R4 中之至少一者為經取代或未經取代之烷基，R5 ～R7 中之至少一者為經取代或未經取代之烷基。 例示通式(G)所表示之化合物之具體例。 [化22]
Figure 02_image071
以下，例示可構成發出延遲螢光之激態複合物之聚集體之受體分子及供體分子的具體例。但是，本發明中可使用之發出延遲螢光之激態複合物不應由該等具體例限定性地進行解釋。 [化23] 受體分子
Figure 02_image073
Figure 02_image075
Figure 02_image077
供體分子
Figure 02_image079
Figure 02_image081
Figure 02_image083
激子生成層可包含僅包含構成滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之受體分子及供體分子的材料，亦可包含其他材料。激子生成層中之構成滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之受體分子及供體分子之含量的下限值例如可設為超過1質量%，超過5質量%，超過10質量%，亦可超過20質量%，超過50質量%，超過75質量%。進而，濃度並非固定，亦可於發光層之厚度方向上具有濃度梯度。 作為其他材料，可列舉主體材料。關於主體材料，較佳為使用至少最低激發三重態能階ET1 高於滿足式(1)之化合物之最低激發三重態能階ET1 者。藉此，可使處於激發三重態之主體材料之能量順利地轉移至滿足式(1)之化合物，並且可將滿足式(1)之化合物之激發三重態能量封閉於該化合物之分子內，可將其能量有效地用於有機發光元件之發光。於使用主體材料之情形時，較佳為將激子生成層中之滿足式(1)之化合物之含量設為50質量%以下，考慮效率，亦可設為25質量以下、15質量%以下、10%質量以下。 作為主體材料，可使用有機電致發光元件所使用之公知之主體材料。作為此種主體材料，可例示：4,4'-雙(咔唑)聯苯、9,9-二(4-二咔唑-苄基)茀(CPF)、3,6-雙(三苯基矽烷基)咔唑(mCP)、聚(N-辛基-2,7-咔唑-O-9,9-二辛基-2,7-茀)(PCF)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)、9,9-雙[4-(咔唑-9-基)-苯基]茀(FL-2CBP)等咔唑衍生物；4-(二苯基膦醯基)-N,N-二苯基苯胺(HM-A1)等苯胺衍生物；1,3-雙(9-苯基-9H-茀-9-基)苯(mDPFB)、1,4-雙(9-苯基-9H-茀-9-基)苯(pDPFB)等茀衍生物；1,3,5-三[4-(二苯基胺基)苯基]苯(TDAPB)；1,4-雙三苯基矽烷基苯(UGH-2)；1,3-雙(三苯基矽烷基)苯(UGH-3)；9-(4-第三丁基苯基)-3,6-雙(三苯基矽烷基)-9H-咔唑(CzSi)等。 於激子生成層中，除主體材料、及構成滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之受體分子及供體分子以外，亦可進而包含摻雜劑。激子生成層中之摻雜劑之含量較佳為少於構成滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之受體分子及供體分子的含量，例如可以10質量%以下、5質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.5質量%以下使用，又，可以0.001質量%以上、0.01質量%以上、0.1質量%以上使用。作為摻雜劑，例如可採用與發光層所使用之發光材料相同者。藉由採用與發光層相同之發光材料作為激子生成層之摻雜劑，能量自滿足式(1)之化合物轉移至激子生成層內之摻雜劑及發光層內之發光材料，從而該等均發光。藉此，可將滿足式(1)之化合物之能量更高效率地用於發光。再者，包含此種摻雜劑之激子生成層由於摻雜劑發光，故而亦作為發光層發揮作用。 又，作為其他態樣，激子生成層可為將構成滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之受體分子及供體分子分散於高分子材料(黏結用樹脂)或無機材料中而構成者。 激子生成層之厚度並無特別限定，於在發光層之單側設置激子生成層之情形、及於發光層之兩側設置激子生成層之情形中之任一情形時，均較佳為100 nm以下，更佳為50 nm以下，進而更佳為30 nm以下，進一步更佳為10 nm以下，尤佳為5 nm以下。藉此，可更確實地抑制躍遷至激發三重態之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物的能量 向發光層所包含之發光材料轉移，而獲得較高之發光效率。 於存在複數層激子生成層時，各激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之種類、視需要使用之其他材料之種類、組成比、厚度可相同亦可不同。 [發光層] 發光層包含發光材料。發光層所包含之發光材料可為單獨1種，亦可為2種以上之組合。又，於使用2種以上之發光材料之情形時，各發光材料之發光色可為相同之色相，亦可為不同之色相。藉由使用不同色相之發光材料，可獲得其混合色或白色之發光。 發光層所使用之發光材料之種類並無特別限制，可為螢光發光材料、延遲螢光材料、磷光發光材料中之任一種，更佳為螢光發光材料或延遲螢光發光材料，更佳為螢光發光材料。又，關於發光材料，較佳為使用最低激發單重態能階ES1 與最低激發三重態能階ET1 之差ΔEST 大於滿足式(1)之化合物的化合物，更佳為使用ΔEST ＞0.3 eV之化合物，例如亦可使用ΔEST ＞0.5 eV之化合物。 又，發光材料較佳為與激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物相比，其最低激發單重態能階ES1 較低。藉此，可使激子生成層中躍遷至激發單重態之滿足式(1)之化合物之能量順利地轉移至發光層之發光材料，可將其能量有效地用於發光材料之發光。於發光材料之最低激發單重態能階ES1 高於激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物的情形時，兩者之最低激發單重態能階ES1 之差較佳為0.5 eV以下，更佳為0.3 eV以下，進而較佳為0.2 eV以下。 發光材料所發出之光之種類並無特別限定，較佳為可見光、紅外光、紫外光，更佳為可見光。 以下，每一種發光色具體地例示可用作發光材料之較佳化合物。但是，本發明中可使用之發光材料並非由以下之例示化合物限定性地進行解釋。再者，於以下之例示化合物之構造式中，Et表示乙基，i-Pr表示異丙基。 [化24] (1)綠色發光化合物
Figure 02_image085
Figure 02_image087
[化25]
Figure 02_image089
Figure 02_image091
[化26]
Figure 02_image093
[化27]
Figure 02_image095
(2)紅色發光化合物 [化28]
Figure 02_image097
[化29]
Figure 02_image099
[化30]
Figure 02_image101
[化31]
Figure 02_image103
[化32]
Figure 02_image105
(3)藍色發光化合物 [化33]
Figure 02_image107
[化34]
Figure 02_image109
[化35]
Figure 02_image111
[化36]
Figure 02_image113
Figure 02_image115
[化37]
Figure 02_image117
Figure 02_image119
[化38]
Figure 02_image121
[化39]
Figure 02_image123
[化40]
Figure 02_image125
[化41]
Figure 02_image127
(4)黃色發光化合物 [化42]
Figure 02_image129
除以上之各發光色之化合物以外，亦可使用下述化合物作為發光材料。 [化43]
Figure 02_image131
於發光層中，亦可使用量子點。量子點係具有量子封閉效應之奈米尺寸之半導體粒子。藉由調節量子點之構成材料種類或粒徑，可控制量子點之帶隙值。因此，有容易準備於所需之波長區域發光之量子點之優點。藉此，可不使用彩色濾光片而實現目標之發光色度，因此可實現高效率。本發明中可使用之量子點之直徑較佳為2～10 nm，更佳為4～8 nm，進而較佳為5～6 nm。 量子點之構成材料種類並無特別限制。通常，可較佳地使用包含選自週期表第14～16族中之1種以上之元素之量子點。例如，可為包含C、Si、Ge、Sn、P、Se、Te等單一元素之單一成分，亦可為包含2種以上之元素之化合物。作為包含2種以上之元素之量子點，可列舉：SiC、SnO2 、Sn(II)Sn(IV)S3 、SnS2 、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、Al2 S3 、Al2 Se3 、Ga2 S3 、Ga2 Se3 、Ga2 Te3 、In2 O3 、In2 S3 、In2 Se3 、In2 Te3 、TlCl、TlBr、TlI、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、As2 S3 、As2 Se3 、As2 Te3 、Sb2 S3 、Sb2 Se3 、Sb2 Te3 、Bi2 S3 、Bi2 Se3 、Bi2 Te3 、Cu2 O、Cu2 Se、CuCl、CuBr、CuI、AgCl、AgBr、NiO、CoO、CoS、Fe3 O4 、FeS、MnO、MoS2 、WO2 、VO、VO2 、Ta2 O5 、TiO2 、Ti2 O5 、Ti2 O3 、Ti5 O9 、MgS、MgSe、CdCr2 O4 、CdCr2 Se4 、CuCr2 S4 、HgCr2 Se4 、BaTiO3 。又，亦可將該等混合而使用。於上述之例示中，可較佳地採用CdSe、ZnSe、CdS、CdSeS/ZnS。又，於本發明中，亦可使用市售之量子點。例如，可較佳地使用Aldorich公司製造之型號753785或753742等。 本發明中所使用之量子點可為表面經塗覆者。 量子點可使用適當之溶劑並藉由旋轉塗佈等方法而進行製膜。作為溶劑，例如可使用甲苯、己烷、鹵素溶劑、醇系溶劑、水等。 發光層可僅包含發光材料，亦可包含其他材料。發光層中之發光材料之含量之下限值例如可設為超過0.1質量%，超過1質量%，超過5質量%，超過10質量%，亦可為超過20質量%，超過50質量%，超過75質量%。進而，濃度並非固定，亦可於發光層之厚度方向上具有濃度梯度。作為其他材料，可列舉主體材料。關於主體材料，較佳為使用至少最低激發單重態能階ES1 高於發光材料之最低激發單重態能階ES1 者。藉此，可使處於激發單重態之主體材料之能量順利地轉移至發光材料，並且可將發光材料之激發單重態能量封閉於發光材料之分子中，從而可充分地發揮其發光效率。作為發光層所使用之主體材料之具體例，可列舉與「激子生成層」之欄中所例示之主體材料之具體例相同者。又，發光層亦可為將發光材料分散於高分子材料(黏結用樹脂)或無機材料中而構成者。於使用主體材料之情形時，較佳為將發光層中之發光材料之含量設為50重量%以下，考慮效率，亦可設為25重量以下、10%以下、5%以下。 於發光層中，較佳為不包含滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物(含量零)。但是，並非自本發明完全排除至以不會對本發明之效果造成不良影響之範圍之少量包含滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物的態樣。具體而言，於發光層中，只要不對本發明之效果造成不良影響，則滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物例如可以0.1重量%以下、較佳為0.01重量%以下、進而較佳為0.001重量以下之量包含。 發光層之厚度並無特別限定，較佳為1 nm以上，更佳為3 nm以上，亦可設為10 nm以上或50 nm以上。藉此，可更確實地抑制躍遷至激發三重態之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物之能量轉移至發光層所包含之發光材料，獲得較高之發光效率。又，就謀求有機發光元件之薄型化之方面而言，發光層之厚度較佳為10 nm以下，更佳為8 nm以下，進而較佳為6 nm以下。 激子生成層及發光層較佳為包含與激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物、發出延遲螢光之化合物及發光層所包含之發光材料均不同的化合物(於本說明書中，將此種化合物稱為「載子傳輸性化合物」)。載子傳輸性化合物係選自主體化合物、電子傳輸性之化合物、作為電子傳輸性之化合物發揮作用之化合物。又，於存在隔離層時，隔離層亦較佳為包含此種載子傳輸性化合物。於存在2層以上之激子生成層時，較佳為其中之至少1層包含載子傳輸性化合物，更佳為所有層均包含載子傳輸性化合物。於存在2層以上之隔離層時，較佳為其中之至少1層包含載子傳輸性化合物，更佳為所有層均包含載子傳輸性化合物。又，於構成有機發光元件之複數層層包含載子傳輸性化合物時，該等載子傳輸性化合物相互可相同，亦可不同。例如，發光層及激子生成層所包含之載子傳輸性化合物相互可相同，亦可不同。 作為此處所謂之載子傳輸性化合物，可列舉「激子生成層」、「發光層」之欄所說明之主體材料所使用之化合物。於激子生成層及發光層中，除滿足式(1)之化合物、發出延遲螢光之化合物或發光材料以外，亦可僅包含載子傳輸性化合物，可僅其一部分包含載子傳輸性化合物，較佳為僅包含載子傳輸性化合物。又，關於隔離層，亦可僅包含載子傳輸性化合物，亦可僅其一部分包含載子傳輸性化合物，較佳為僅包含載子傳輸性化合物。 再者，各層所包含之載子傳輸性化合物可為1種，亦可為2種以上。於包含2種以上之化合物之情形時，其存在比係於各層不同。 於本發明之有機發光元件中，發光係至少自發光層所包含之發光材料產生。但是，發光之一部分可為自激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物、或者激子生成層或隔離層所包含之主體材料之發光。於本發明中，較佳為發光之25%以上為自發光材料之發光，較佳為發光之50%以上為自發光材料之發光，更佳為發光之80%以上為自發光材料之發光，進而較佳為發光之90%以上為自發光材料之發光，進而更佳為發光之99%以上為自發光材料之發光。 發光為螢光發光，可包含延遲螢光發光或磷光發光。延遲螢光係於藉由能量供應而成為激發態之化合物中，產生自激發三重態向激發單重態之反向系間竄越後，自該激發單重態恢復至基態時放射之螢光，且為與自直接產生之激發單重態之螢光(通常之螢光)相比延遲觀察到之螢光。 [隔離層] 本發明之有機發光元件可進而於激子生成層與發光層之間存在隔離層。藉由存在隔離層，激子生成層所包含之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物與發光層所包含之發光材料的距離變得更長，故而可更確實地抑制激子生成層中躍遷至激發三重態之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物的能量藉由Dexter機構轉移至發光層所包含之發光材料。推測其結果為，滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物自激發三重態反向系間竄越至激發單重態之機率變高，可將躍遷至激發三重態之滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之激態複合物的能量有效地用於螢光發光。 於分別於發光層之陽極側及陰極側存在激子生成層之情形時，可僅於任一側之激子生成層與發光層之間存在隔離層，亦可於兩側之激子生成層與發光層之間分別存在隔離層。較佳為於兩側分別存在隔離層之態樣。 隔離層之材料可為無機材料、有機材料、具有無機部分及有機部分之有機無機混合材料中之任一種，較佳為包含有機化合物，更佳為僅包含有機化合物。 於存在複數層隔離層之情形時，各隔離層之材料可相同，亦可不同，較佳為各隔離層包含載子傳輸性化合物。複數層隔離層可藉由載子傳輸性化合物構成整體，亦可藉由載子傳輸性化合物構成一部分，較佳為藉由載子傳輸性化合物構成整體。又，複數層隔離層之載子傳輸性化合物可為1種，亦可為2種以上。 又，至少1層隔離層與上述發光層較佳為包含與發光層所包含之發光材料不同之載子傳輸性化合物。作為與發光材料不同之載子傳輸性化合物，可列舉「發光層」之欄所說明之主體材料所使用之化合物。隔離層可藉由與發光層所包含者相同之載子傳輸性化合物構成整體，亦可藉由與發光層所包含者相同之載子傳輸性化合物構成一部分，較佳為藉由發光層及載子傳輸性化合物構成整體。發光層可藉由與至少1層隔離層所包含者相同之載子傳輸性化合物構成除發光材料以外之材料之整體，亦可藉由與隔離層所包含者相同之載子傳輸性化合物構成其一部分，較佳為藉由與隔離層相同之載子傳輸性化合物構成除發光材料以外之材料之整體。發光層及隔離層之化合物可為1種，亦可為2種以上。 隔離層之厚度較佳為10 nm以下，更佳為5 nm以下，進而更佳為3 nm以下，進一步更佳為1.5 nm以下，尤佳為1.3 nm以下。藉此，可使有機發光元件之驅動電壓較低。又，就抑制自滿足式(1)之化合物、或發出延遲螢光之化合物向發光材料之激發三重態能量之轉移的觀點而言，隔離層之厚度較佳為0.1 nm以上，較佳為0.5 nm以上，更佳為1 nm以上。 [其他層] 於本發明之有機發光元件為有機電致發光元件之情形時，進而，可以與發光層及激子生成層中最靠近陽極側存在之層直接相接之方式形成層，又，亦可以與發光層及激子生成層中最靠近陰極側存在之層直接相接之方式形成層，亦可於該等兩者形成層。為方便起見，將該等以直接相接之方式形成之層稱為外側層。本發明之有機發光元件可採用包含「外側層/發光層/(隔離層)/激子生成層」、「外側層/激子生成層/發光層」、「發光層/(隔離層)/激子生成層/外側層」、「激子生成層/(隔離層)/發光層/外側層」之構造者。 外側層之材料可為無機材料、有機材料、具有無機部分及有機部分之有機無機混合材料中之任一種，較佳為包含有機無機混合材料或有機化合物。又，亦可為包含有機化合物之共蒸鍍膜。 於在陽極側及陰極側兩側具有外側層之情形時，該等外側層之材料可相同，亦可不同。外側層較佳為包含載子傳輸性化合物。又，於發光層及激子生成層(及隔離層)包含載子傳輸性化合物之情形時，外側層亦較佳為包含該化合物。作為化合物，可列舉「激子生成層」、「發光層」之欄所說明之主體材料。外側層可藉由激子生成層、發光層(及隔離層)及載子傳輸性化合物構成整體，亦可藉由載子傳輸性化合物構成其一部分，較佳為藉由載子傳輸性化合物構成整體。又，外側層所包含之載子傳輸性化合物可為1種，亦可為2種以上。 以上之激子生成層、發光層、隔離層及外側層可視需要包含添加劑(供體、受體等)等。 [有機發光元件之具體之實施形態] 本發明之有機發光元件如上所述，至少包含激子生成層及發光層，可於激子生成層與發光層之間存在隔離層，亦可於其陽極側或陰極側存在外側層。於以下之說明中，將包含激子生成層及發光層之積層構造之整體、及於包含激子生成層及發光層之積層構造進而追加隔離層及外側層中之至少一者而成之積層構造的整體稱為「發光部」。 本發明之有機發光元件可為有機光致發光元件(有機PL元件)及有機電致發光元件(有機EL元件)中之任一者。有機光致發光元件具有於基板上至少形成有發光部之構造。 有機電致發光元件係至少包含發光部之有機EL層夾持於一對電極之間而構成。有機電致發光元件較佳為於基板上依序積層第1電極、有機EL層及第2電極而構成。於此情形時，有機電致發光元件可為自基板側提取發光部所產生之光之底部發光型，亦可為自基板之相反側(第2電極側)提取發光部所產生之光之頂部發光型。 第1電極及第2電極係作為有機電致發光元件之陽極或陰極成對地發揮作用。即，於第1電極為陽極之情形時，第2電極成為陰極，於第1電極為陰極之情形時，第2電極成為陽極。 有機EL層可僅包含發光部，亦可除發光部以外，亦具有1層以上之功能層。作為其他功能層，可列舉：電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層、電子注入層、激子阻擋層等。電洞傳輸層可為具有電洞注入功能之電洞注入傳輸層，電子傳輸層可為具有電子注入功能之電子注入傳輸層。作為有機EL層(有機層)之具體之層構成，可列舉下述構成。但是，本發明中所使用之有機EL層之層構成並不限定於該等具體例。再者，於下述層構成中，電洞注入層、電洞傳輸層及電子阻擋層較發光部配置於陽極側，電洞阻擋層、電子傳輸層及電子注入層較發光部配置於陰極側。 (1)發光部 (2)電洞傳輸層/發光部 (3)發光部/電子傳輸層 (4)電洞注入層/發光部 (5)電洞傳輸層/發光部/電子傳輸層 (6)電洞注入層/電洞傳輸層/發光部/電子傳輸層 (7)電洞注入層/電洞傳輸層/發光部/電子傳輸層/電子注入層 (8)電洞注入層/電洞傳輸層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層 (9)電洞注入層/電洞傳輸層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 (10)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/電子傳輸層 (11)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/電子傳輸層/電子注入層 (12)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層 (13)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 (14)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層 (15)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 (16)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層 (17)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 (18)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層 (19)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/發光部/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 (20)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層 (21)電洞注入層/電洞傳輸層/電子阻擋層/激子阻擋層/發光部/激子阻擋層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層 又，作為代表例，將具有(6)之層構成之有機電致發光示於圖1。於圖1中，1為基板，2為陽極，3為電洞注入層，4為電洞傳輸層，5為發光部，6為電子傳輸層，7為陰極。 發光部包含激子生成層、隔離層、發光層等。 構成發光部之各層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層及電子注入層分別可為單層構造，亦可為多層構造。又，該等層可包含單一之材料，亦可包含共蒸鍍膜之類之2種以上之材料。又，電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層及電子注入層之材料可為有機材料，亦可為無機材料。 以下，針對有機電致發光元件之各構件及各層，以第1電極(基板側之電極)為陽極、第2電極(與基板相反側之電極)為陰極之情形為例詳細地進行說明。再者，於該例中，將電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層設置於發光部與第1電極之間(較發光部靠近基板側)，將電子注入層、電子傳輸層、電洞阻擋層設置於發光部與第2電極之間。另一方面，於第1電極(基板側之電極)為陰極，第2電極(與基板相反側之電極)為陽極之情形時，將電子注入層、電子傳輸層、電洞阻擋層設置於發光部與第1電極之間(較發光部靠近基板側)，將電洞注入層、電洞傳輸層、電子阻擋層設置於發光部與第2電極之間。關於該情形時之有機EL層之各層之說明及較佳之範圍、構成材料之具體例，可參照下述相對應之層之說明及較佳之範圍、構成材料之具體例。又，基板及發光部之說明亦屬於有機光致發光元件。 [基板] 本發明之有機電致發光元件較佳為由基板支持。關於該基板，並無特別限制，只要為自先前慣用於有機電致發光元件者即可，例如可使用包含玻璃、透明塑膠、石英、矽等者。 [陽極(第1電極)] 於本實施形態中，陽極係作為第1電極設置於基板之表面。 作為有機電致發光元件中之陽極，可較佳地使用功函數較大(4 eV以上)之以金屬、合金、導電性化合物及該等之混合物作為電極材料者。作為此種電極材料之具體例，可列舉：Au等金屬、CuI、氧化銦錫(ITO)、SnO2 、ZnO等導電性透明材料、Au合金、Al合金等。又，亦可使用IDIXO(In2 O3 -ZnO)等非晶質且可製作透明導電膜之材料。陽極可為單層構造，亦可為積層2種以上之導電膜而成之多層構造。作為多層構造之陽極之較佳之例，可列舉金屬膜與透明導電膜之積層構造，更佳為包含ITO/Ag/ITO之積層構造。關於陽極，可藉由蒸鍍或濺鍍等方法而將該等電極材料形成薄膜，藉由光微影法而形成所需之形狀之圖案，或者亦可於不怎麼需要圖案精度之情形時(100 μm以上左右)，於上述電極材料之蒸鍍或濺鍍時經由所需形狀之遮罩而形成圖案。或者，於使用如有機導電性化合物般可塗佈之材料之情形時，亦可使用印刷方式、塗覆方式等濕式成膜法。 陽極之透光率之較佳範圍係根據提取發光之朝向而不同，於為自基板側提取發光之底部發光構造之情形時，較理想為使透光率大於10%，較佳為藉由透明或半透明之材料構成陽極。另一方面，於為自陰極(第2電極)側提取發光之頂部發光構造之情形時，陽極之透過率並無特別限制，可為非透光性。又，於與該實施形態不同，第2電極為陽極之情形時，關於陽極之透過率，於頂部發光構造中較理想為大於10%，於底部發光構造中並無特別限制，陽極亦可為非透光性。 陽極之薄片電阻較佳為數百Ω/□以下。進而，膜厚亦取決於材料，於通常10～1000 nm、較佳為10～200 nm之範圍內選擇。 [陰極(第2電極)] 於本實施形態中，陰極係作為第2電極設置於有機EL層之與陽極相反側。 作為陰極，可使用功函數較小(4 eV以下)之以金屬(稱為電子注入性金屬)、合金、導電性化合物及該等之混合物作為電極材料者。作為此種電極材料之具體例，可列舉：鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂/銅混合物、鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2 O3 )混合物、銦、鋰/鋁混合物、稀土類金屬等。該等中，就電子注入性及對氧化等之耐久性之方面而言，較佳為電子注入性金屬與作為功函數之值大於其且穩定之金屬之第二金屬的混合物、例如鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2 O3 )混合物、鋰/鋁混合物、鋁等。陰極可藉由利用蒸鍍或濺鍍等方法將該等電極材料形成薄膜而製作。 陰極之透光率之較佳之範圍係根據提取發光之朝向而不同，於自陰極(第2電極)側提取發光之情形時(於為頂部發光構造之情形時)，較理想為使透過率大於10%，較佳為藉由透明或半透明之材料構成陰極。透明或半透明之陰極可藉由將陽極之說明中所列舉之導電性透明材料用於陰極而製作。另一方面，於自基板側提取發光之情形時(於為底部發光構造之情形時)，陰極之透過率並無特別限制，亦可為非透光性。又，於與該實施形態不同，第1電極為陰極之情形時，關於陰極之透過率，於底部發光構造中較理想為大於10%，於頂部發光構造中並無特別限制，陰極亦可為非透光性。 又，陰極之薄片電阻較佳為數百Ω/□以下，膜厚係於通常10 nm～5 μm、較佳為50～200 nm之範圍內選擇。 此處，可於第1電極及第2電極中之成為光提取側之電極設置偏光板。作為偏光板，例如，可使用將公知之直線偏光板與λ/4板組合而成者。藉由設置偏光板，可防止自第1電極及第2電極之外界光反射、或者於基板或密封基板之表面之外界光反射，而可提昇顏色轉換發光元件之對比度。 [微小諧振器構造] 於本發明之有機電致發光元件為頂部發光構造之情形時，亦可視需要，將第1電極及第2電極設為反射性電極，調整該等電極間之光學距離L而構成微小諧振器構造(微腔構造)。於此情形時，較佳為使用反射電極作為第1電極，使用半透明電極作為第2電極。 作為半透明電極，可使用包含金屬之半透明電極之單層、包含金屬之半透明電極與包含其他材料之透明電極之積層構造，就光之反射率及透過率之觀點而言，較佳為使用包含銀或銀合金之半透明電極。 作為半透明電極之第2電極之膜厚較佳為5～30 nm。藉由半透明電極之膜厚為5 nm以上，可充分地反射光，而可充分地獲得干渉效果。又，藉由半透明電極之膜厚為30 nm以下，可抑制光之透過率之急遽降低，而可抑制亮度及發光效率之降低。 又，關於作為反射電極之第1電極，較佳為使用光之反射率較高之電極。作為此種電極，可例示：鋁、銀、金、鋁-鋰合金、鋁-釹合金、鋁-矽合金等光反射性金屬電極；或組合透明電極與光反射性金屬電極而成之電極等。 若藉由第1電極及第2電極構成微小諧振器構造(微腔構造)，則藉由第1電極及第2電極之干渉效果，可將有機EL層之發光於光提取方向上聚光。即，由於可使有機EL層之發光具有指向性，故而可降低向周圍逸散之發光損耗，而可提昇發光效率。又，根據微小諧振器構造，亦可調整有機EL層之發光光譜，可調整為所需之發光波峰波長及半值寬。 [發光部] 發光部係藉由分別自陽極及陰極注入之電洞及電子進行再結合而生成激子後進行發光之層，且至少包含激子生成層及發光層，可於該等層之間存在隔離層，亦可於該等層之陽極側或陰極側存在外側層。關於構成發光部之各層之說明及較佳之範圍、具體例，可參照上述「激子生成層」、「發光層」、「隔離層」、「其他層」之欄。 [注入層及電荷傳輸層] 電荷傳輸層係為了將自各電極注入之電荷向發光部高效率地傳輸而設置於電極與發光部之間之層，且有電洞傳輸層及電子傳輸層。 注入層係為了降低驅動電壓或者提昇發光亮度而設置於電極與有機層之間之層，且有電洞注入層及電子注入層，可存在於陽極與發光部或電洞傳輸層之間、及陰極與發光部或電子傳輸層之間。注入層可視需要進行設置。 [電洞注入層及電洞傳輸層] 電洞注入層及電洞傳輸層係以更高效率地進行自作為陽極之第1電極之電洞之注入或向發光部之傳輸(注入)為目的，設置於陽極與發光部之間。電洞注入層及電洞傳輸層可僅設置其中任一者，亦可設置兩者，亦可以兼具兩者之功能之1層(電洞注入傳輸層)之形式設置。 電洞注入層及電洞傳輸層可分別使用公知之電洞注入材料及電洞傳輸材料而構成。又，於設置電洞注入層及電洞傳輸層兩者之情形時，就更高效率地進行自陽極之電洞之注入、傳輸之方面而言，構成電洞注入層之材料較佳為與電洞傳輸層所使用之材料相比，最高佔據分子軌道(HOMO)之能階較低的材料，構成電洞傳輸層之材料較佳為與電洞注入層所使用之材料相比，電洞之遷移率較高的材料。 作為電洞傳輸材料，係具有電洞之注入及傳輸性、電子之障壁性中之至少任一者，可為有機物、無機物中之任一者。作為可使用之公知之電洞傳輸材料，例如可列舉：氧化釩(V2 O5 )、氧化鉬(MoO2 )等氧化物；無機p型半導體材料；N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-雙(苯基)-聯苯胺(TPD)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺(NPD)等芳香族三級胺化合物；喹吖啶酮化合物、苯乙烯基胺化合物等低分子材料；聚苯胺(PANI)、聚苯胺-樟腦磺酸(polyaniline-camphorsulfonic acid；PANI-CSA)、聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate)，PEDOT/PSS)、聚(三苯基胺)衍生物(Poly-TPD)、聚乙烯基咔唑(PVCz)、聚(對苯乙炔)(PPV)、聚(對萘乙炔)(PNV)等高分子材料；三唑衍生物、㗁二唑衍生物、咪唑衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、多芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、胺基取代查耳酮衍生物、㗁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茀酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、矽氮烷衍生物、苯胺系共聚物，又，可例舉導電性高分子低聚物，尤其可列舉噻吩低聚物等，較佳為使用卟啉化合物、芳香族三級胺化合物及苯乙烯基胺化合物，更佳為使用芳香族三級胺化合物。 作為電洞注入材料，可例示：酞菁銅等酞菁衍生物；4,4',4''-三(3-甲基苯基苯基胺基)三苯基胺、4,4',4''-三(1-萘基苯基胺基)三苯基胺、4,4',4''-三(2-萘基苯基胺基)三苯基胺、4,4',4''-三[聯苯-2-基(苯基)胺基]三苯基胺、4,4',4''-三[聯苯-3-基(苯基)胺基]三苯基胺、4,4',4''-三[聯苯-4-基(3-甲基苯基)胺基]三苯基胺、4,4',4''-三[9,9-二甲基-2-茀基(苯基)胺基]三苯基胺等胺化合物；氧化釩(V2 O5 )、氧化鉬(MoO2 )等氧化物等，但並不限定於該等。 電洞注入層及電洞傳輸層可分別僅包含上述電洞注入材料、電洞傳輸材料，亦可任意地包含滿足式(1)之化合物或其他添加劑(供體、受體等)，亦可包含上述電洞注入材料、電洞傳輸材料分散於高分子材料(黏結用樹脂)或無機材料中而成之複合材料。 藉由於電洞注入層及電洞傳輸層中摻雜受體，可進一步提昇其電洞注入性、電洞傳輸性。作為受體，可使用作為有機電致發光元件用受體材料公知者。作為受體材料之具體例，可例示：Au、Pt、W、Ir、POCl3 、AsF6 、Cl、Br、I、氧化釩(V2 O5 )、氧化鉬(MoO2 )等無機材料；TCNQ(7,7,8,8-四氰基喹諾二甲烷)、TCNQF4(四氟四氰基喹諾二甲烷)、TCNE(四氰乙烯)、HCNB(六氰基丁二烯)、DDQ(二環二氰基苯醌)等具有氰基之化合物；TNF(三硝基茀酮)、DNF(二硝基茀酮)等具有硝基之化合物；四氟苯醌、四氯苯醌、四溴苯醌等有機材料等。於該等中，TCNQ、TCNQF4、TCNE、HCNB、DDQ等具有氰基之化合物由於可有效地增加載子濃度，故而更佳。 [電子注入層及電子傳輸層] 電子注入層及電子傳輸層係以更高效率地進行自作為陰極之第2電極之電子之注入或向發光部之傳輸(注入)為目的，設置於陰極與發光部之間。電子注入層及電子傳輸層可僅設置其中任一者，亦可設置兩者，亦可以兼具兩者之功能之1層(電子注入傳輸層)之形式設置。 電子注入層及電子傳輸層可分別使用公知之電子注入材料及電子傳輸材料而構成。又，於設置電子注入層及電子傳輸層兩者之情形時，就更高效率地進行自陰極之電子之注入、傳輸之方面而言，構成電子注入層之材料較佳為與電子傳輸層所使用之材料相比，最低未佔據分子軌道(LUMO)之能階較高的材料，構成電子傳輸層之材料較佳為與電子注入層所使用之材料相比，電子之遷移率較高的材料。 作為電子傳輸材料(亦有兼具電洞阻擋材料之情形)，只要具有將自陰極注入之電子傳輸至發光部之功能即可。作為可使用之電子傳輸材料，例如可列舉：作為n型半導體之無機材料、硝基取代茀衍生物、二苯基苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二醯亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、㗁二唑衍生物等。進而，於上述㗁二唑衍生物中，將㗁二唑環之氧原子取代為硫原子而成之噻二唑衍生物、具有已知為拉電子基之喹喏啉環之喹喏啉衍生物亦可用作電子傳輸材料。進而，亦可使用將該等材料導入至高分子鏈，或者以該等材料作為高分子之主鏈之高分子材料。 作為電子注入材料，尤其可例示：氟化鋰(LiF)、氟化鋇(BaF2 )等氟化物；氧化鋰(Li2 O)等氧化物等。 電子注入層及電子傳輸層可分別僅包含上述電子注入材料、電子傳輸材料，亦可任意地包含滿足式(1)之化合物或其他添加劑(供體、受體等)，亦可包含上述電子注入材料、電子傳輸材料分散於高分子材料(黏結用樹脂)或無機材料中而成之複合材料。 藉由於電子注入層及電子傳輸層中摻雜供體，可進一步提昇其電子注入性、電子傳輸性。作為供體，可使用作為有機EL用供體材料公知者。作為上述供體材料，可例示：鹼金屬、鹼土金屬、稀土類元素、Al、Ag、Cu、In等無機材料；苯胺類；苯二胺類；N,N,N',N'-四苯基聯苯胺、N,N'-雙-(3-甲基苯基)-N,N'-雙-(苯基)-聯苯胺、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺等聯苯胺類；三苯基胺、4,4',4''-三(N,N-二苯基-胺基)-三苯基胺、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-胺基)-三苯基胺、4,4',4''-三(N-(1-萘基)-N-苯基-胺基)-三苯基胺等三苯基胺類；N,N'-二-(4-甲基-苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺等三苯基二胺類之骨架具有芳香族三級胺之化合物；菲、芘、苝、蒽、稠四苯、稠五苯等縮合多環化合物(其中，縮合多環化合物可具有取代基)；TTF(tetrathiafulvalene，四硫富瓦烯)類、二苯并呋喃、啡噻𠯤、咔唑等有機材料等。 [阻擋層] 阻擋層係可阻擋發光部中存在之電荷(電子或電洞)及/或激子向發光部外之擴散之層。電子阻擋層可配置於發光部與電洞傳輸層之間，阻擋電子朝電洞傳輸層而通過發光部。同樣地，電洞阻擋層可配置於發光部與電子傳輸層之間，阻擋電洞朝電子傳輸層而通過發光部。又，阻擋層可用於阻擋激子向發光部之外側擴散。即，電子阻擋層、電洞阻擋層亦可分別兼具作為激子阻擋層之功能。本說明書中所謂之電子阻擋層或激子阻擋層係以包含一層具有電子阻擋層及激子阻擋層之功能之層的含義使用。 [電洞阻擋層] 電洞阻擋層係於廣義上具有電子傳輸層之功能。電洞阻擋層有傳輸電子，並且阻擋電洞到達至電子傳輸層之作用，藉此，可提昇發光部中之電子與電洞之再結合機率。作為構成電洞阻擋層之材料，可列舉與上述作為構成電子傳輸層及電子注入層之材料例示者相同者。 [電子阻擋層] 電子阻擋層係於廣義上具有傳輸電洞之功能。電子阻擋層有傳輸電洞，並且阻擋電子到達至電洞傳輸層之作用，藉此，可提昇發光部中之電子與電洞再結合之機率。作為構成電子阻擋層之材料，可列舉與上述作為構成電洞傳輸層及電洞注入層之材料例示者相同者。 [激子阻擋層] 激子阻擋層具有防止發光層中生成之激子之能量轉移至電洞傳輸層或電子傳輸層而該激子失活之功能。藉由插入激子阻擋層，可更有效地將激子之能量用於發光，可提昇元件之發光效率。 激子阻擋層可與發光部鄰接而插入至陽極側、陰極側中之任一者，亦可同時插入至兩者。即，於陽極側具有激子阻擋層之情形時，可於電洞傳輸層與發光部之間，與發光部鄰接而插入該層。又，於陰極側具有激子阻擋層之情形時，可於電子傳輸層與發光部之間，與發光部鄰接而插入該層。進而，亦可於電洞傳輸層與發光部之間、及電子傳輸層與發光部之兩者，與發光部鄰接而插入激子阻擋層。又，於陽極和與發光部之陽極側鄰接之激子阻擋層之間，可具有電洞注入層或電子阻擋層等，於陰極和與發光部之陰極側鄰接之激子阻擋層之間，可具有電子注入層、電子傳輸層、電洞阻擋層等。於配置阻擋層之情形時，較佳為用作阻擋層之材料之激發單重態能量及激發三重態能量中之至少任一者高於發光材料之激發單重態能量及激發三重態能量。作為激子阻擋層之構成材料，可使用公知之激子阻擋材料中之任一種。 作為構成有機EL層之發光部、電洞傳輸層、電子傳輸層、電洞注入層、電子注入層、電洞阻擋層、電子阻擋層、激子阻擋層等之形成方法，可例示如下方法等：使用使上述材料溶解或分散於溶劑中而成之有機EL層形成用組合物，藉由利用旋轉塗佈法、浸漬法、刮刀法、噴出塗佈法、噴霧塗佈法等塗佈法、或噴墨法、凸版印刷法、凹版印刷法、網版印刷法、微凹版塗佈法等印刷法等之公知之濕式製程而形成；藉由電阻加熱蒸鍍法、電子束(EB)蒸鍍法、分子束磊晶(MBE)法、濺鍍法、有機氣相蒸鍍(OVPD)法等公知之乾式製程而形成上述材料；藉由雷射轉印法等而形成。再者，於藉由濕式製程而形成有機EL層17之情形時，有機EL層形成用組合物可為調配調平劑、黏度調整劑等用以調整組合物之物性之添加劑而成者。 構成有機EL層之各層之膜厚較佳為1～1000 nm，更佳為10～200 nm。若構成有機EL層之各層之膜厚為10 nm以上，則以更高精度獲得原本必需之物性[電荷(電子、電洞)之注入特性、傳輸特性、封閉特性]，因異物所引起之像素缺陷之抑制效果變高。又，若構成有機EL層之各層之膜厚為200 nm以下，則抑制因驅動電壓之上升所引起之消耗電力之上升的效果變高。 進而，將有機電致發光元件中可使用之材料之具體例記載於以下。但是，本發明中可使用之材料並非由以下之例示化合物限定性地進行解釋。又，可為作為具有特定之功能之材料所例示之化合物，亦可以具有其他功能之材料之形式轉用。再者，以下之例示化合物之構造式中之R、R'、R1 ～R10 分別獨立地表示氫原子或取代基。X表示形成環骨架之碳原子或雜原子，n表示3～5之整數，Y表示取代基，m表示0以上之整數。 首先，列舉於構成發光部之各層中可用作主體材料之較佳之化合物。 [化44]
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Figure 02_image135
[化45]
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Figure 02_image139
[化46]
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[化47]
Figure 02_image143
[化48]
Figure 02_image145
其次，列舉可用作電洞注入材料之較佳之化合物例。 [化49]
Figure 02_image147
Figure 02_image149
其次，列舉可用作電洞傳輸材料之較佳之化合物例。 [化50]
Figure 02_image151
Figure 02_image153
[化51]
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[化52]
Figure 02_image159
[化53]
Figure 02_image161
[化54]
Figure 02_image163
[化55]
Figure 02_image165
其次，列舉可用作電子阻擋材料之較佳之化合物例。 [化56]
Figure 02_image167
其次，列舉可用作電洞阻擋材料之較佳之化合物例。 [化57]
Figure 02_image169
其次，列舉可用作電子傳輸材料之較佳之化合物例。 [化58]
Figure 02_image171
Figure 02_image173
[化59]
Figure 02_image175
[化60]
Figure 02_image177
其次，列舉可用作電子注入材料之較佳之化合物例。 [化61]
Figure 02_image179
進而，列舉作為可添加之材料而較佳之化合物例。例如，考慮以穩定化材料之形式添加。 [化62]
Figure 02_image181
利用上述方法所製作之有機電致發光元件係藉由於所獲得之元件之陽極與陰極之間施加電場而發光。此時，若為藉由激發單重態能量之發光，則與其能階對應之波長之光係確認為螢光發光。又，此時，亦有確認到延遲螢光發光之情形。又，若為藉由激發三重態能量之發光，則與其能階對應之波長係確認為磷光。通常之螢光由於與延遲螢光發光相比螢光壽命較短，故而發光壽命可藉由螢光及延遲螢光加以區分。 另一方面，關於磷光，於通常之有機化合物中，激發三重態能量不穩定，轉換為熱等，壽命較短且立即失活，故而於室溫下幾乎無法觀察。為了測定通常之有機化合物之激發三重態能量，可藉由觀察極低溫之條件下之發光進行測定。 本發明之有機電致發光元件之驅動方式並無特別限定，可為主動驅動方式及被動驅動方式中之任一種，較佳為主動驅動方式。藉由採用主動驅動方式，與被動驅動方式相比可使有機發光元件之發光時間較長，降低獲得所需之亮度之驅動電壓，可實現低消耗電力化。 [有機電致發光顯示裝置] 以下，對藉由主動驅動方式驅動有機電致發光元件之有機電致發光顯示裝置之一例進行說明。 主動驅動方式之有機電致發光顯示裝置例如於上述有機電致發光元件附加TFT(thin-film transistor，薄膜電晶體)電路、層間絕緣膜、平坦化膜及密封構造而構成。具體而言，此種主動驅動方式之有機電致發光顯示裝置概略包含：基板(電路基板)，其具備TFT電路；有機電致發光元件(有機EL元件)，其係於電路基板上經由層間絕緣膜及平坦化膜而設置；無機密封膜，其覆蓋有機EL元件；密封基板，其設置於無機密封膜上；及密封材料，其係填充於基板與密封基板之間，且採用自密封基板側提取光之頂部發光構造。 該有機電致發光顯示裝置中使用之有機EL元件係包含除基板以外之剩餘之部分、即第1電極、有機EL層及第2電極之積層體。 TFT基板係具有基板、及設置於基板上之TFT電路而構成。 作為基板，可例示：包含玻璃、石英等之無機材料基板；包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚咔唑、聚醯亞胺等之塑膠基板；包含氧化鋁等之陶瓷基板等絕緣性基板、或包含鋁(Al)、鐵(Fe)等之金屬基板；於上述基板表面塗覆包含氧化矽(SiO2 )等有機絕緣材料等之絕緣物而成之基板；藉由陽極氧化等方法對包含Al等之金屬基板之表面實施絕緣化處理而成之基板等，但並不限定於該等。 TFT電路具有X-Y矩陣狀地配置之複數個TFT(薄膜電晶體)及各種配線(信號電極線、掃描電極線、共通電極線、第1驅動電極及第2驅動電極)，於形成有機EL層之前，預先形成於基板上。該TFT電路係作為有機電致發光元件之開關電路及驅動電路發揮作用。再者，於本發明之主動驅動方式之電致發光元件中，可於基板上設置金屬-絕緣體-金屬(MIM)二極體以代替TFT電路。 TFT係具有活性層、閘極絕緣膜、源極電極、汲極電極及閘極電極而構成。TFT之種類並無特別限定，可使用交錯型、逆交錯型、頂閘極型、共面型等自先前以來公知者。 作為活性層之材料，可列舉：非晶矽(amorphous silicon)、多晶矽(polysilicon)、微晶矽、硒化鎘等無機半導體材料；氧化鋅、氧化銦-氧化鎵-氧化鋅等氧化物半導體材料；聚噻吩衍生物、噻吩低聚物、聚(對苯乙炔)衍生物、稠四苯、稠五苯等有機半導體材料等。 閘極絕緣膜可使用公知之材料形成。具體而言，作為閘極絕緣膜之材料，可例示藉由電漿感應化學氣相生長(PECVD)法或減壓化學氣相生長(LPCVD)法等所形成之SiO2 ；或將多晶矽膜進行熱氧化而獲得之SiO2 等。 構成TFT之源極電極、汲極電極及閘極電極、配線電路之信號電極線、掃描電極線、共通電極線、第1驅動電極及第2驅動電極例如可使用鉭(Ta)、鋁(Al)、銅(Cu)等公知之材料形成。 層間絕緣膜係以覆蓋基板之上表面及TFT電路之方式設置。 層間絕緣膜例如可使用氧化矽(SiO2 )、氮化矽(SiN、Si2 N4 )、氧化鉭(TaO、Ta2 O5 )等無機材料；丙烯酸系樹脂、抗蝕材料等有機材料等公知之材料形成。作為層間絕緣膜之形成方法，可例示化學氣相生長(CVD)法、真空蒸鍍法等乾式製程、或旋轉塗佈法等濕式製程，可視需要藉由光微影法等進行圖案化。 又，較佳為對層間絕緣膜賦予遮光性，或者組合設置層間絕緣膜及遮光性絕緣膜。於該有機電致發光顯示裝置中，為了自密封基板側提取發光，大部分包含透光性之材料。因此，擔心外界光入射至TFT電路，使TFT特性不穩定。對此，若對層間絕緣膜賦予遮光性，或者組合設置層間絕緣膜及遮光性絕緣膜，則可抑制外界光向TFT電路之入射，獲得穩定之TFT特性。作為遮光性之層間絕緣膜及遮光性絕緣膜之材料，可例示：使酞菁、喹吖啶酮等顏料或染料分散於聚醯亞胺等高分子樹脂中而成者；或彩色光阻、黑矩陣材料、Nix Zny Fe2 O4 等無機絕緣材料等。 平坦化膜設置於層間絕緣膜之上。平坦化膜係為了防止因TFT電路之表面之凸凹，產生有機EL元件之缺陷(例如第1電極或有機EL層之缺陷、第2電極之斷線、第1電極與第2電極之短路、耐壓之降低等)等而設置者。再者，平坦化膜亦可省略。 平坦化膜並無特別限定，例如可使用氧化矽、氮化矽、氧化鉭等無機材料、或聚醯亞胺、丙烯酸系樹脂、抗蝕材料等有機材料等公知之材料形成。作為平坦化膜之形成方法，可例示CVD法、真空蒸鍍法等乾式製程、或旋轉塗佈法等濕式製程，但並不限定於該等方法。又，平坦化膜可為單層構造及多層構造中之任一者。 有機EL元件包含第1電極、有機EL層及第2電極，將第1電極側設為平坦化膜側，設置於該平坦化膜之上。但是，於不設置平坦化膜之情形時，有機EL元件係將第1電極側設為層間絕緣膜側而設置於該層間絕緣膜之上。 有機EL元件之第1電極係以與各像素對應之方式，X-Y矩陣狀地配置複數個，與TFT之汲極電極連接。該第1電極係作為有機電致發光顯示裝置之像素電極發揮作用。第1電極較佳為使用光之反射率較高之電極(反射電極)，以提昇自發光部之發光之提取效率。作為此種電極，可例示：鋁、銀、金、鋁-鋰合金、鋁-釹合金、鋁-矽合金等光反射性金屬電極；或組合透明電極及上述光反射性金屬電極(反射電極)而成之電極等。 又，可於沿各第1電極之邊緣之端部，設置包含絕緣材料之邊緣蓋。藉此，可防止於第1電極與第2電極之間發生漏電。邊緣蓋可藉由利用EB蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍覆法、電阻加熱蒸鍍法等公知之方法將絕緣材料成膜後，利用使用公知之乾式蝕刻或濕式蝕刻之光微影法進行圖案化而形成。作為構成邊緣蓋之絕緣材料，可例示SiO、SiON、SiN、SiOC、SiC、HfSiON、ZrO、HfO、LaO等具有透光性之公知之材料。 邊緣蓋之膜厚較佳為100～2000 nm。藉由邊緣蓋之膜厚為100 nm以上，可獲得充分之絕緣性，可有效地抑制伴隨第1電極與第2電極之間之漏電的消耗電力之上升或非發光之產生。又，藉由邊緣蓋之膜厚為2000 nm以下，可有效地抑制成膜製程中之生產性之降低、或邊緣蓋之第2電極之斷線。 另一方面，有機EL元件之第2電極係作為與像素電極對向之對向電極發揮作用。於該有機電致發光顯示裝置中，為了經由第2電極自密封基板側提取自有機EL元件之發光部之發光，較佳為使用半透明電極作為第2電極。作為半透明電極，可使用包含金屬之半透明電極之單層、包含金屬之半透明電極與包含其他材料之透明電極之積層構造，就光之反射率及透過率之觀點而言，較佳為使用包含銀或銀合金之半透明電極。 有機EL層係於第1電極與第2電極之間，以與第1電極大致相同之平面形狀設置。關於有機EL層之說明、較佳之範圍及構成各層之材料之具體例，可參照上述有機電致發光元件之對應之記載。 無機密封膜係以覆蓋形成於平坦化膜上之有機EL元件之上表面及側面之方式設置。無機密封膜例如可使用SiO、SiON、SiN等具有透光性之無機材料形成。作為無機密封膜之形成方法，例如可列舉：電漿CVD法、離子鍍覆法、離子束法、濺鍍法等。 於無機密封膜之上設置有密封基板，於配置於電路基板與密封基板之間之有機EL元件之周圍填充有密封材料。藉此，可防止外部之氧或水分滲入至有機EL層內，使有機電致發光顯示裝置長壽命化。 作為密封基板，可使用與電路基板中使用之基板相同者，但為了自密封基板側提取發光，必須具有透光性。又，於密封基板，為了提高色純度，可設置彩色濾光片。 密封材料可使用公知之密封材料，藉由公知之方法形成。作為密封材料，可例示包含樹脂(硬化性樹脂)者。於此情形時，例如，於形成有有機EL元件及無機密封膜之基板之無機密封膜之上表面及/或側面、或密封基板上，藉由旋轉塗佈法、層壓法等塗敷硬化性樹脂組合物(光硬化性樹脂組合物、熱硬化性樹脂組合物)，經由該塗敷層貼合基板與密封基板，使硬化性樹脂組合物光硬化或熱硬化，藉此可形成密封材料。再者，密封材料必須具有透光性。 又，作為密封材料，可使用氮氣、氬氣等惰性氣體，於此情形時，可列舉藉由玻璃等密封基板而密封氮氣、氬氣等惰性氣體之方法。進而，於此情形時，為了有效地抑制因水分所引起之有機EL部之劣化，較佳為與惰性氣體一起封入氧化鋇等吸濕劑。 本發明之有機電致發光元件可應用於單一之元件、包含陣列狀地配置之構造之元件、陽極及陰極X-Y矩陣狀地配置之構造中之任一者。根據本發明，藉由以不同之層之形式形成激子生成層及發光層，可獲得較高之效率及較長之驅動壽命，可獲得實用性優異之有機發光元件。本發明之有機電致發光元件等有機發光元件可進而應用於各種用途。例如，如上所述，可使用本發明之有機電致發光元件，製造有機電致發光顯示裝置，關於詳細內容，可參照時任靜士、安達千波矢、村田英幸共著之「有機EL顯示器」(OHM公司)。又，尤其是本發明之有機電致發光元件亦可應用於需求較大之有機電致發光照明或背光源。 [實施例] 以下，列舉實施例更具體地說明本發明之特徵。以下所示之材料、處理內容、處理順序等只要不脫離本發明之宗旨，則可適當進行變更。因此，本發明之範圍不應由以下所示之具體例限定性地進行解釋。再者，發光特性之評價係使用電源電錶(吉時利公司製造：2400系列)、半導體參數分析儀(安捷倫科技公司製造：E5273A)、光功率計測定裝置(Newport公司製造：1930C)、光學分光器(Ocean Optics公司製造：USB2000)、分光放射計(Topcon公司製造：SR-3)及快速照相機(浜松光子股份有限公司製造之C4334型)而進行。 又，於本實施例中，將發光壽命為0.05 μs以上之螢光判定為延遲螢光。 再者，以下記載之表示發光元件之層構成之表中之「厚度」的單位為nm。又，於單一層中包含2種以上之材料之情形時，將主體材料設為「材料1」，將摻雜劑材料設為「材料2」而顯示。於為3種成分體系之情形時，為方便起見，將主體材料設為「材料1」，將除此以外之2種成分設為「材料2」而顯示。又，於「材料2」之欄顯示層中之材料2之濃度(單位：重量%)。表中之「HIL」表示電洞注入層，「HTL」表示電洞傳輸層，「EBL」表示電子阻擋層，「INT」表示隔離層，「ASL」表示激子生成層，「EML」表示發光層，「HBL」表示電洞阻擋層，「ETL」表示電子傳輸層。 (實施例1) 於膜厚100 nm之形成有包含氧化銦錫(ITO)之陽極之玻璃基板上，藉由真空蒸鍍法，以真空度2×10-5 Pa積層各薄膜。 首先，於ITO上將HAT-CN蒸鍍為10 nm之厚度而形成電洞注入層，於其上，將TrisPCz蒸鍍為30 nm之厚度而形成電洞傳輸層。繼而，將mCBP蒸鍍為6.5 nm之厚度而形成電子阻擋層。 其次，將TBRb及mCBP自不同之蒸鍍源進行共蒸鍍，形成5 nm之厚度之發光層。此時，TBRb之濃度設為1重量%。於其上，將4CzIPNMe及mCBP自不同之蒸鍍源進行共蒸鍍，形成10 nm之厚度之激子生成層。此時，4CzIPNMe之濃度設為10重量%。 其次，將T2T蒸鍍為12 nm之厚度而形成電洞阻擋層，於其上，將BpyTP2蒸鍍為55 nm之厚度而形成電子傳輸層。進而，將Liq形成為1 nm之厚度，繼而，將鋁(Al)形成為100 nm之厚度，藉此形成陰極。 藉由以上之步驟，製作具有表1所示之層構成之實施例1之有機電致發光元件。 (實施例2～8) 如表1所示般變更發光層中之TBRb之濃度，除此以外，以與實施例1相同之方式製作有機電致發光元件。 (比較例1) 藉由與實施例1相同之方法，製作比較例1之有機電致發光元件。但是，不形成激子生成層，發光層係將4CzIPNMe、TBRb及mCBP自不同之蒸鍍源進行共蒸鍍而製成15 nm之厚度之層。又，於形成發光層時，4CzIPNMe之濃度設為10重量%，TBRb之濃度設為1重量%。比較例1之有機電致發光元件之層構成係如表1所示。 (比較例2～8) 如表1所示般變更發光層中之TBRb之濃度，除此以外，以與比較例1相同之方式製作有機電致發光元件。 各實施例及各比較例中所使用之4CzIPNMe之ΔEST 為0.02 eV。 [表1]
Figure 106130480-A0304-0001
 針對各實施例及各比較例中所製作之有機電致發光元件，測定發光強度之瞬態衰減曲線，結果均可確認到延遲螢光。 又，將針對各實施例中所製作之有機電致發光元件，以1000 cd/m2 進行測定所獲得之發光波峰波長、外部量子效率、色度座標(x，y)示於表2，將針對比較例中所製作之有機電致發光元件，以1000 cd/m2 進行測定所獲得之發光波峰波長、外部量子效率、色度座標(x，y)示於表3。 [表2]
Figure 106130480-A0304-0002
 [表3]
Figure 106130480-A0304-0003
 於表2及表3中，若比較發光層中之TbRB濃度相等之元件彼此，則可知實施例1～8之有機電致發光元件與對應之比較例1～8之有機電致發光元件相比，均外部量子效率較高，發光之波峰波長較短且藍色純度較高。又，測定實施例1～8之有機電致發光元件之最大外部量子效率，結果可獲得超過10%之較佳之結果，尤其是實施例1～4之有機電致發光元件之最大外部量子效率為13～14%，表現出更佳之結果。 進而，針對各實施例及各比較例中所製作之有機電致發光元件中發光層中之TBRb濃度為25重量%、50重量%、75重量%者(實施例5～實施例7中所製作之元件、比較例5～7中所製作之元件)，將初始亮度調整為約1000 cd/m2 而以定電流進行連續驅動，測定亮度成為初始亮度之95%為止之時間LT95%。將LT95%之測定結果示於表4。 [表4]
Figure 106130480-A0304-0004
 於表4中，若比較發光層中之TbRB濃度相等之元件彼此，則可知實施例5～8之有機電致發光元件與對應之比較例5～8之各有機電致發光元件相比，均LT95%明顯較長，為長壽命。 根據該等情況可知，藉由以不同之層之形式形成包含ΔEST 為0.3以下之化合物之激子生成層、及包含發光材料之發光層，與設置一起包含該等之單一之發光層之情形相比，大幅改善有機電致發光元件之效率及壽命。 (實施例9～12) 藉由與實施例1相同之方法，製作實施例9～12之有機電致發光元件。但是，於電子阻擋層與發光層之間，自電子阻擋層側依序形成激子生成層及隔離層，於發光層與電洞阻擋層之間，自發光層側依序形成隔離層、激子生成層、隔離層。實施例9～12之各有機電致發光元件之層構成係如下表所示。 [表5]
Figure 106130480-A0304-0005
 關於發光波峰波長，於實施例9之有機電致發光元件中為546.0 nm，於實施例10之有機電致發光元件中為545.0 nm，於實施例11之有機電致發光元件中為545.8 nm，於實施例12之有機電致發光元件中為548.1 nm。 若比較實施例之電流密度，則與形成於激子生成層與發光層之間之2層隔離層之厚度為2 nm的實施例10、11之有機電致發光元件相比，隔離層之厚度為1 nm之實施例9、12之有機電致發光元件獲得較高之電流密度。根據該情況可知，較佳為形成於激子生成層與發光層之間之隔離層之厚度薄於2 nm。 實施例9～12之有機電致發光元件之最大外部量子效率為13～14%，均可見較高之發光效率。 (比較例9、實施例13、實施例14) 藉由與實施例1相同之方法，製作比較例9、實施例13、實施例14之各有機電致發光元件。但是，於實施例13及實施例14中，於激子生成層與電洞阻擋層之間形成發光層。比較例9、實施例13、實施例14之各有機電致發光元件之層構成係如下表所示。 [表6]
Figure 106130480-A0304-0006
 針對比較例9、實施例13、實施例14之各有機電致發光元件，測定發光強度之瞬態衰減曲線，結果均可確認到延遲螢光。 又，將各有機電致發光元件之電流密度-外部量子效率特性示於圖2。與比較例9相比，實施例13及實施例14之各有機電致發光元件表現出較高之發光效率。根據該情況，確認到藉由形成激子產生層，發光效率提昇。 (實施例15) 於將乙酸鋅1 g、單乙醇胺0.28 g、2-甲氧基乙醇10 ml之混合物於室溫下攪拌一晚後，旋轉塗佈於膜厚100 nm之形成有包含氧化銦錫(ITO)之陰極之玻璃基板上(5000 rpm，60秒)。其後，於200℃下退火10分鐘，藉此形成電子注入層。於其上，旋轉塗佈(1000 rpm，60秒)量子點之甲苯溶液(Aldrich製造，型號753785，粒徑6 nm，濃度1 mg/ml，螢光波峰波長575 nm)，於100℃下退火10分鐘，藉此形成約12 nm之厚度之發光層。其後，藉由真空蒸鍍法，以真空度2×10-5 Pa積層以下之薄膜。首先，將4CzIPN及mCBP自不同之蒸鍍源進行共蒸鍍，形成15 nm之厚度之激子產生層。此時，4CzIPN之濃度設為20%。繼而，將mCBP蒸鍍為5 nm之厚度而形成電子阻擋層，於其上將TrisPCz蒸鍍為30 nm之厚度而形成電洞傳輸層。繼而，將HAT-CN蒸鍍為20 nm之厚度而形成電洞注入層，繼而，將鋁(Al)形成為100 nm之厚度，藉此形成陽極。 藉由以上之步驟，製作具有表7所示之層構成之實施例15之有機電致發光元件。 實施例15中所使用之4CzIPN之ΔEST 為0.06 eV。 (比較例10) 藉由與實施例15相同之方法，製作比較例10之有機電致發光元件。但是，於形成相當於激子產生層之層時，不使4CzIPN進行共蒸鍍，形成15 nm之僅包含mCBP之層。比較例10之有機電致發光元件之層構成係如表7所示。 [表7]
Figure 106130480-A0304-0007
 針對實施例15、比較例10之各有機電致發光元件，測定發光強度之瞬態衰減曲線，結果關於實施例15，可確認到延遲螢光，但關於比較例10，無法確認到延遲螢光。 以0.1 mA/cm2 測定各有機電致發光元件之外部量子效率，結果於比較例10中為3.5%，相對於此，於實施例15中表現出較高為5%之值。根據該情況，確認到於使用量子點之有機電致發光元件中，藉由形成激子產生層，發光效率亦提昇。 (實施例16) 藉由與實施例1相同之方法，依序形成陽極、電洞注入層、電洞傳輸第1層、電洞傳輸第2層、電子阻擋層、激子生成層、隔離層、發光層、電洞阻擋層、電子傳輸層、陰極，藉此製作實施例16之有機電致發光元件。該元件之層構成係如表8所示。 (比較例11) 藉由與實施例16相同之方法，製作比較例11之有機電致發光元件。但是，形成1層總厚相同之電洞阻擋層以代替實施例16之隔離層、發光層、電洞阻擋層，其他層構成係與實施例16相同。該比較例11之有機電致發光元件之層構成係如表8所示。實施例16中之激子生成層係於比較例11中作為發光層發揮作用。 [表8]
Figure 106130480-A0304-0008
 針對實施例16、比較例11之各有機電致發光元件，測定發光強度之瞬態衰減曲線，結果對任一元件均確認到延遲螢光。又，任一元件均發光波峰波長同等。 以0.1 mA/cm2 測定各有機電致發光元件之外部量子效率，結果於比較例11中為13.1%，相對於此，於實施例16中表現出較高為13.4%之值。根據該情況，確認到於形成使用延遲螢光材料作為輔助摻雜劑之激子產生層之情形時，發光效率亦提昇。 [化63]
Figure 02_image183
Figure 02_image185
[產業上之可利用性] 本發明之有機發光元件由於高效率且長壽命，故而可有效地用作顯示裝置或照明裝置之發光元件。因此，本發明係產業上之可利用性較高。
1‧‧‧基板2‧‧‧陽極3‧‧‧電洞注入層4‧‧‧電洞傳輸層5‧‧‧發光部6‧‧‧電子傳輸層7‧‧‧陰極
圖1係表示有機電致發光元件之層構成例之概略剖視圖。 圖2係表示比較例9、實施例13、實施例14之各有機電致發光元件之電流密度-外部量子效率特性之曲線圖。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧電洞傳輸層
5‧‧‧發光部
6‧‧‧電子傳輸層
7‧‧‧陰極

Claims (19)

  1. 一種有機發光元件，其具有：激子生成層，其包含滿足下述式(1)之化合物或發出延遲螢光之激態複合物；及發光層，其包含發光材料；上述激子生成層包含作為主體材料之載子傳輸性化合物，其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物；△EST≦0.3eV (1)於上式中，△EST係最低激發單重態能階ES1與最低激發三重態能階ET1之差。
  2. 如請求項1之有機發光元件，其係於上述激子生成層與上述發光層之間具有隔離層。
  3. 如請求項1之有機發光元件，其係於上述發光層之陽極側及陰極側中之任一側具有上述激子生成層。
  4. 如請求項1之有機發光元件，其係於上述發光層之陽極側及陰極側分別具有上述激子生成層。
  5. 如請求項4之有機發光元件，其係於上述發光層與較該發光層靠近陽極側所形成之激子生成層之間具有第1隔離層，且於上述發光層與較該發光層靠近陰極側所形成之激子生成層之間具有第2隔離層。
  6. 如請求項1之有機發光元件，其係於上述激子生成層之陽極側及陰極側分別具有上述發光層。
  7. 如請求項6之有機發光元件，其係於上述激子生成層與較該激子生成層靠近陽極側所形成之發光層之間具有第1隔離層，且於上述激子生成層與較該激子生成層靠近陰極側所形成之發光層之間具有第2隔離層。
  8. 如請求項5之有機發光元件，其中上述第1隔離層及上述第2隔離層包含載子傳輸性化合物，其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物。
  9. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其中上述發光層包含載子傳輸性化合物，其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物。
  10. 如請求項1之有機發光元件，其中上述發光層及上述激子生成層包含相同之載子傳輸性化合物，其中於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層及上述發光層包含相同之載子傳輸性化合物。
  11. 如請求項9之有機發光元件，其係以包含上述載子傳輸性化合物之層直接與上述發光層及上述激子生成層中形成於最靠近陽極側之層之陽極側 相接的方式形成。
  12. 如請求項9之有機發光元件，其係以包含上述載子傳輸性化合物之層直接與上述發光層及上述激子生成層中形成於最靠近陰極側之層之陰極側相接的方式形成。
  13. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其中上述發光層包含量子點。
  14. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其放射出延遲螢光。
  15. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其中，上述激子生成層包含作為載子傳輸性化合物之主體化合物，其中於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層包含作為載子傳輸性化合物之主體化合物，其中該激子生成層中之上述滿足式(1)之化合物之含量為25質量%以下，其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物。
  16. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其中，上述激子生成層包含發光摻雜劑，其中於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層包含發光摻雜劑，其中，上述發光摻雜劑係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物均不同之化合物。
  17. 如請求項1至8中任一項之有機發光元件，其中，上述激子生成層與上述發光層之間具有隔離層，上述激子生成層與上述隔離層包含相同的載子傳輸材料，其中於存在複數層激子生成層之情形時為至少1層激子生成層與上述隔離層包含相同的載子傳輸材料，其中，上述載子傳輸性化合物係與上述滿足式(1)之化合物、上述發出延遲螢光之激態複合物、上述發光材料均不同之化合物。
  18. 如請求項2之有機發光元件，其中，上述隔離層之厚度為1.5nm以下。
  19. 如請求項12之有機發光元件，其中，包含上述載子傳輸性化合物之層與陰極之間具有電子傳輸層。
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