有機電致發光元件、有機電致發光元件的製造方法、顯示裝置及照明裝置與流程

2023-06-14 21:32:52 1

本發明涉及有機電致發光元件、有機電致發光元件的製造方法、顯示裝置及照明裝置。

背景技術：

有機電致發光元件(以下也稱為「有機el元件」)是將陽極與陰極之間用含有有機發光物質的有機薄膜層(單層部或多層部)構成的薄膜型的全固體元件。如果對這樣的有機el元件施加電壓，則從陰極將電子、從陽極將空穴注入有機薄膜層，它們在發光層(含有有機發光物質的層)中複合而產生激子。有機el元件為利用了來自這些激子的光的放出(螢光·磷光)的發光元件，是作為下一代的平面顯示器、照明所期待的技術。

進而，與利用螢光發光的有機el元件相比，利用原理上可實現約4倍的發光效率的來自激發三重態的磷光發光的有機el元件自由普林斯頓大學報導以來，以在室溫下顯示磷光的材料的開發為首，在世界中進行了發光元件的層構成、電極的研究開發。

這樣，磷光發光方式為電位非常高的方式，但在利用磷光發光的有機el器件中，與利用螢光發光的器件大不相同，控制發光中心的位置的方法、尤其是能否在發光層的內部進行複合、如何能夠穩定地進行發光在提高元件的發光效率·發光壽命上成為了重要的技術問題。

因此，在發光層中多採用使用了作為發光摻雜劑的磷光發光性化合物和主體化合物的混合層。

另一方面，從材料的觀點考慮，對於元件性能提高的新型材料創造的期待大。例如，作為磷光發光性化合物的主體化合物，報告有特定的三嗪化合物或特定的稠合芳香族雜環化合物(參照專利文獻1、2)。

使用專利文獻1、2中記載的這些特定的化合物作為主體化合物的元件的發光效率得到了相當大的改善。但是，將對這些化合物成膜了的有機el元件在高溫下保存後，發現了發光強度的顯著的降低。進而，得知在高溫下的發光壽命也變得比室溫下的壽命短。另外，發光效率也具有進一步改進的餘地。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2011/019156號

專利文獻2：國際公開第2010/083359號

技術實現要素：

發明要解決的課題

本發明鑑於上述問題·狀況而完成，其解決課題為提供使用了有機el元件用的特定的芳香族雜環衍生物的、發光效率高、高溫下保存後發光強度的經時變化也小、進而高溫下的發光壽命長的有機el元件和該有機電致發光元件的製造方法。另外，為提供具備該有機el元件的顯示裝置及照明裝置。

用於解決課題的手段

本發明人為了解決上述課題，對於上述問題的原因等進行了研究，結果發現具有特定結構的芳香族雜環衍生物對於上述課題的解決是有效的，完成了本發明。

即，本發明涉及的上述課題通過以下的手段來解決。

1.有機電致發光元件，其特徵在於，其為含有由1對陽極和陰極夾持的有機層的有機電致發光元件，上述有機層包含含發光層的至少1層，該有機層中的至少1層含有由下述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

【化1】

通式(a1)

通式(a2)

通式(a3)

[通式(a1)～(a3)中，x表示氧原子或硫原子。]

【化2】

通式(a4)

【化3】

通式(a5)

[式中，x1表示氧原子或硫原子，z1～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z4中的至少1個表示＝n-。其中，在z4為＝n-的情況下，z1表示＝n-或＝c(r2)-，r2表示下述通式(a5-1)的含氮6元雜環或下述通式(a5-2)的含氮5元環。另外，在z4為＝c(r1)-的情況下，至少z3表示＝n-。]

【化4】

通式(a5-1)

[式中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。]

【化5】

通式(a5-2)

[式中，w1表示n或＝c-，w2～w5各自獨立地表示＝n-或＝c(r4)-，r4表示氫原子或取代基，w1～w5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r4)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r4可相互縮合而形成環。]

2.一種有機電致發光元件，其特徵在於，其為含有由1對陽極和陰極夾持的有機層的有機電致發光元件，所述有機層包含含發光層的至少1層，該有機層中的至少1層含有由下述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

【化6】

通式(a1)

通式(a2)

通式(a3)

[通式(a1)～(a3)中，x表示氧原子或硫原子。]

【化7】

通式(a4)

【化8】

通式(a5)

[式中，x1表示氧原子或硫原子，z1～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z4中的至少1個表示＝n-，剩餘的z1～z4為＝c(r1)-，上述剩餘的z1～z4中的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環，

【化9】

通式(a5-1)

[式中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。]

3.有機電致發光元件，其特徵在於，其為含有由1對陽極和陰極夾持的有機層的有機電致發光元件，所述有機層包含含發光層的至少1層，該有機層中的至少1層含有由下述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

【化10】

通式(a1)

通式(a2)

通式(a3)

[通式(a1)～(a3)中，x表示氧原子或硫原子。]

【化11】

通式(a4)

【化12】

通式(a5)

[式中，x1表示氧原子或硫原子，z1～z3表示＝c(r1)-，z4表示＝n-，z5～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z3的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。]

【化13】

通式(a5-1)

[式中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。]

4.根據上述1中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述有機層中的至少1層含有由下述通式(a5)表示的化合物。

【化14】

通式(a5)

[式中，x1表示氧原子或硫原子，z1～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z4中的至少1個表示＝n-，剩餘的z1～z4為＝c(r1)-，上述剩餘的z1～z4中的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。]

【化15】

通式(a5-1)

[式中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。]

5.根據上述1或上述2中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述有機層中的至少1層含有由下述通式(a5)表示的化合物：

【化16】

通式(a5)

[式中，x1表示氧原子或硫原子，z1～z3表示＝c(r1)-，z4表示＝n-，z5～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z3的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。]

【化17】

通式(a5-1)

[式中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。]

6、根據上述1～5的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述通式(a5-1)由下述通式(a5-3)或下述通式(a5-4)表示。

【化18】

通式(a5-3)

[式中，y1～y3各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。a1表示形成6元的芳基、6元的雜芳基或5元的雜芳基的殘基。]

【化19】

通式(a5-4)

[式中，y1、y2、y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。a2表示形成6的元芳基、6元的雜芳基或5元的雜芳基的殘基。]

7、根據上述6中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述通式(a5-1)由上述通式(a5-4)表示，上述通式(a5-4)由下述通式(a5-5)或下述通式(a5-6)表示：

【化20】

通式(a5-5)

[式中，y1、y2、y5～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-中的任一個。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。]

【化21】

通式(a5-6)

[式中，y1、y2、y5～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-中的任一個。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。]

8、根據上述6中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述通式(a5-1)由上述通式(a5-3)表示，上述通式(a5-3)由下述通式(a5-7)或下述通式(a5-8)表示。

【化22】

通式(a5-7)

[式中，y1～y3、y6～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-中的任一個。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。]

【化23】

通式(a5-8)

[式中，y1～y3、y6～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-中的任一個。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。]

9、根據上述1～5的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述含氮6元雜環是下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。

【化24】

通式(a5-1)

[式中，y3表示＝n-，y1、y2、y4、y5表示＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，＊表示與通式(a5)的連接位置。y1與y2、或y4與y5可相互縮合而形成環。]

10.上述1～9的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，由上述通式(a1)～(a5)表示的化合物由下述化合物(1)～(14)表示。

【化25】

【化26】

11.上述1～10的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述發光層含有由上述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

12.上述1～11的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述發光層含有磷光發光性摻雜劑。

13.上述12中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述磷光發光性摻雜劑為ir絡合物。

14.上述1～13的任一項中所述的有機電致發光元件，其特徵在於，上述有機層含有電子傳輸層，該電子傳輸層含有由上述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

15.有機電致發光元件的製造方法，其特徵在於，用溼法製作上述1～14的任一項中所述的有機電致發光元件。

16.顯示裝置，其特徵在於，具有上述1～14的任一項中所述的有機電致發光元件。

17.照明裝置，其特徵在於，具有上述1～14的任一項中所述的有機電致發光元件。

發明的效果

通過本發明的上述手段，能夠提供發光效率高、即使在高溫下保存後發光強度的經時變化也小、進而高溫下的發光壽命長的有機el元件。進而，能夠使利用溼法的生產適合性提高。另外，能夠提供具備了該有機el元件的顯示裝置及照明裝置。

附圖說明

圖1為表示本發明的顯示裝置的構成的一例的概略立體圖。

圖2為表示圖1中所示的顯示部a的構成的一例的概略立體圖。

圖3為表示使用了本發明的有機el元件的照明裝置的一例的概略立體圖。

圖4為表示使用了本發明的有機el元件的照明裝置的一例的概略剖面圖。

符號的說明

1顯示器

3像素

5掃描線

6數據線

a顯示部

b控制部

101有機el元件

102玻璃罩

105陰極

106有機el層

107帶透明電極的玻璃基板

108氮氣

109捕水劑

具體實施方式

以下，對本發明及其構成要素、以及用於實施本發明的形態·方式進行詳細的說明。應予說明，本申請中，「～」以包含其前後記載的數值作為下限值和上限值的含義使用。

在以下對用於實施本發明的方式詳細地說明，但本發明並不限定於這些。

《有機電致發光元件》

本發明的有機電致發光元件，其特徵在於，其為含有由至少1對陽極和陰極夾持的有機層的有機電致發光元件、或其為至少含有由1對陽極和陰極夾持的有機層的有機電致發光元件，上述有機層包含含發光層的至少1層、或上述有機層由含發光層的至少1層構成，該有機層中的至少1層含有由下述通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

[通式(a1)～(a3)]

由通式(a1)～(a3)表示的化合物如以下。

【化27】

通式(a1)

通式(a2)

通式(a3)

通式(a1)～(a3)中，x表示氧原子或硫原子。優選為氧原子。[通式(a4)]

由通式(a4)表示的化合物如以下。

【化28】

通式(a4)

[通式(a5)]

由通式(a5)表示的化合物如以下。(在以下的條件表示的通式(a5)適宜地稱為通式(a5-a))。

【化29】

通式(a5)

通式(a5)中，x1表示氧原子或硫原子。優選為氧原子。

通式(a5)中，z1～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z4中的至少1個表示＝n-。其中，z4為＝n-的情況下，z1表示＝n-或＝c(r2)-，r2表示下述通式(a5-1)的含氮6元雜環或下述通式(a5-2)的含氮5元環。另外，在z4為＝c(r1)-的情況下，至少z3表示＝n-。

[通式(a5-1)]

由通式(a5-1)表示的化合物如以下。

【化30】

通式(a5-1)

通式(a5-1)中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。特別地，在y1或y4表示＝n-的情況下，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，優選r3相互縮合而形成環。

[通式(a5-2)]

由通式(a5-2)表示的化合物如以下所示。

【化31】

通式(a5-2)

通式(a5-2)中，w1表示n或＝c-，w2～w5各自獨立地表示＝n-或＝c(r4)-，r4表示氫原子或取代基，w1～w5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r4)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r4可相互縮合而形成環。

另外，就本發明的有機電致發光元件而言，上述有機層中的至少1層也可含有由上述通式(a1)～(a4)及下述通式(a5)(在以下的條件表示的通式(a5)適宜地稱為通式(a5-b))表示的化合物中至少一種。即，可替換由通式(a5-a)表示的化合物而含有由通式(a5-b)表示的化合物。另外，也可含有由通式(a5-a)表示的化合物和由通式(a5-b)表示的化合物。

另外，由通式(a5-a)表示的化合物的條件(例如z1～z8等)也可進一步限定為由通式(a5-b)表示的化合物的條件。

【化32】

通式(a5)

通式(a5)中，x1表示氧原子或硫原子。優選為氧原子。

通式(a5)中，z1～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z4中的至少一個表示＝n-，剩餘的z1～z4為＝c(r1)，上述剩餘的z1～z4中的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。

【化33】

通式(a5-1)

通式(a5-1)中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-、＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。特別地，在y1或y4表示＝n-的情況下，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，優選r3相互縮合而形成環。

另外，就本發明的有機電致發光元件而言，上述有機層中至少1層也可含有由上述通式(a1)～(a4)及下述通式(a5)(在以下的條件表示的通式(a5)適宜地稱為通式(a5-c))表示的化合物中至少一種。即，可替換由通式(a5-a)表示的化合物而含有由通式(a5-c)表示的化合物。另外，也可含有由通式(a5-a)表示的化合物和由通式(a5-c)表示的化合物。

另外，由通式(a5-a)或通式(a5-b)表示的化合物的條件(例如，z1～z8等)可進一步限定於由通式(a5-c)表示的化合物的條件。

【化34】

通式(a5)

通式(a5)中，x1表示氧原子或硫原子。優選為氧原子。

通式(a5)中，z1～z3表示＝c(r1)-，z4表示＝n-，z5～z8各自獨立地表示＝n-或＝c(r1)-，r1表示氫原子或取代基，z1～z3的r1中的至少1個為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。

【化35】

通式(a5-1)

通式(a5-1)中，y1～y5各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y5中的至少1個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。其中，在＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，r3可相互縮合而形成環。特別地，在y1或y4表示＝n-的情況下、＝c(r3)-在進行鄰接的位置連續2個的情況下，優選r3相互縮合而形成環。

另外，上述通式(a5-1)可由下述通式(a5-3)或下述通式(a5-4)表示。

【化36】

通式(a5-3)

通式(a5-3)中，y1～y3各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少一個表示＝n-、＊表示與通式(a5)的連接位置。a1表示形成6元的芳基、6元的雜芳基或5元的雜芳基的殘基。

【化37】

通式(a5-4)

通式(a5-4)中，y1、y2、y5各自獨立地＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少一個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。a2表示形成6元的芳基、6元的雜芳基或5元的雜芳基的殘基。

另外，上述通式(a5-1)可由上述通式(a5-4)表示，上述通式(a5-4)可由下述通式(a5-5)或下述通式(a5-6)表示。

【化38】

通式(a5-5)

通式(a5-5)中，y1、y2、y5～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少一個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-的任一者。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。

【化39】

通式(a5-6)

通式(a5-6)中，y1、y2、y5～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，y1、y2、y5中的至少一個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-的任一者。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。

上述通式(a5-1)可由上述通式(a5-3)表示，上述通式(a5-3)可由下述通式(a5-7)或下述通式(a5-8)表示。

【化40】

通式(a5-7)

通式(a5-7)中，y1～y3、y6～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)，r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少一個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-的任一者。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。

【化41】

通式(a5-8)

通式(a5-8)中，y1～y3、y6～y9各自獨立地表示＝n-或＝c(r3)-、r3表示氫原子或取代基，y1～y3中的至少一個表示＝n-，＊表示與通式(a5)的連接位置。x2表示-o-、-s-、-nr2-、-cr3r4-的任一者。r2、r4各自與上述的r2、r4同義。

上述的通式(a5)(通式(a5-a)、通式(a5-b)、及通式(a5-c))中的含氮6元雜環可為下述通式(a5-1)的含氮6元雜環。

【化42】

通式(a5-1)

通式(a5-1)中，y3表示＝n-，y1、y2、y4、y5表示＝c(r3)-，r3表示氫原子或取代基，＊表示與通式(a5)的連接位置。y1與y2、或者y4與y5可相互縮合而形成環。

作為由r1、r3及r4表示的取代基，例如可列舉出烷基(例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、戊基、己基、辛基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等)、環烷基(例如，環戊基、環己基等)、烯基(例如，乙烯基、烯丙基等)、炔基(例如，乙炔基、炔丙基等)、芳香族烴基(也稱為芳香族烴環基、芳香族碳環基、芳基等，例如，苯基、對-氯苯基、均三甲苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、薁基、苊基、芴基、菲基、茚基、芘基、聯苯基等)、芳香族雜環基(例如，吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、苯並咪唑基、吡唑基、吡嗪基、三唑基(例如，1，2，4-三唑-1-基、1，2，3-三唑-1-基等)、噁唑基、苯並噁唑基、噻唑基、異噁唑基、異噻唑基、呋咱基、噻吩基、喹啉基、苯並呋喃基、二苯並呋喃基、構成的碳原子的1個以上被氮原子置換了的二苯並呋喃基(例如，氮雜二苯並呋喃基、二氮雜二苯並呋喃基)、苯並噻吩基、二苯並噻吩基、構成的碳原子的1個以上被氮原子置換了的二苯並噻吩基(例如，氮雜二苯並噻吩基、二氮雜二苯並噻吩基)、吲哚基、咔唑基、構成的碳原子的1個以上被氮原子置換了的咔唑基(例如，氮雜咔唑基、二氮雜咔唑基)、喹喔啉基、噠嗪基、三嗪基、喹唑啉基、酞嗪基等)、雜環基(例如，吡咯烷基、咪唑烷基、嗎啉基、噁唑烷基等)、烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、十二烷氧基等)、環烷氧基(例如，環戊氧基、環己氧基等)、芳氧基(例如，苯氧基、萘氧基等)、烷硫基(例如，甲硫基、乙硫基、丙硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基、十二烷硫基等)、環烷基硫基(例如，環戊基硫基、環己基硫基等)、芳硫基(例如，苯硫基、萘硫基等)、烷氧基羰基(例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、丁氧基羰基、辛氧基羰基、十二烷氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如，苯氧基羰基、萘氧基羰基等)、氨基磺醯基類(例如，氨基磺醯基、甲基氨基磺醯基、二甲基氨基磺醯基、丁基氨基磺醯基、己基氨基磺醯基、環己基氨基磺醯基、辛基氨基磺醯基、十二烷基氨基磺醯基、苯基氨基磺醯基、萘基氨基磺醯基、2-吡啶基氨基磺醯基等)、醯基(例如，乙醯基、乙基羰基、丙基羰基、戊基羰基、環己基羰基、辛基羰基、2-乙基己基羰基、十二烷基羰基、苯基羰基、萘基羰基、吡啶基羰基等)、醯氧基(例如，乙醯氧基、乙基羰氧基、丁基羰氧基、辛基羰氧基、十二烷基羰氧基、苯基羰氧基等)、醯氨基(例如，甲基羰基氨基、乙基羰基氨基、二甲基羰基氨基、丙基羰基氨基、戊基羰基氨基、環己基羰基氨基、2-乙基己基羰基氨基、辛基羰基氨基、十二烷基羰基氨基、苯基羰基氨基、萘基羰基氨基等)、氨基甲醯基(例如，氨基羰基、甲基氨基羰基、二甲基氨基羰基、丙基氨基羰基、戊基氨基羰基、環己基氨基羰基、辛基氨基羰基、2-乙基己基氨基羰基、十二烷基氨基羰基、苯基氨基羰基、萘基氨基羰基、2-吡啶基氨基羰基等)、脲基(例如，甲基脲基、乙基脲基、戊基脲基、環己基脲基、辛基脲基、十二烷基脲基、苯基脲基、萘基脲基、2-吡啶基氨基脲基等)、亞磺醯基(例如，甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、丁基亞磺醯基、環己基亞磺醯基、2-乙基己基亞磺醯基、十二烷基亞磺醯基、苯基亞磺醯基、萘基亞磺醯基、2-吡啶基亞磺醯基等)、烷基磺醯基(例如，甲基磺醯基、乙基磺醯基、丁基磺醯基、環己基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、十二烷基磺醯基等)、芳基磺醯基或雜芳基磺醯基(例如，苯基磺醯基、萘基磺醯基、2-吡啶基磺醯基等)、氨基類(例如，氨基、乙基氨基、二甲基氨基、丁基氨基、環戊基氨基、2-乙基己基氨基、十二烷基氨基、苯胺基、萘基氨基、2-吡啶基氨基等)、滷素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子等)、氟代烴基(例如，氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、五氟苯基等)、氰基、硝基、羥基、巰基、甲矽烷基(例如，三甲基甲矽烷基、三異丙基甲矽烷基、三苯基甲矽烷基、苯基二乙基甲矽烷基等)、膦醯基等。但是，並不限定於這些取代基。

這些取代基可進一步被上述的取代基取代，進而，這些取代基可多個相互結合而形成環結構。

由r1、r3及r4表示的取代基內，優選的為烷基、芳香族烴基、芳香族雜環基，特別優選芳香族烴基、芳香族雜環基。

在下述示出由通式(a1)～(a5)表示的化合物的具體例，但並不限定於這些。應予說明，就這些化合物而言，只要是看了本說明書的本領域技術人員，就能夠按照以往公知的方法合成。

【化43】

【化44】

【化45】

【化46】

【化47】

【化48】

在本發明中，優選發光層含有由通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種，優選含有由通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種作為主體化合物。予以說明，優選發光層含有磷光發光性摻雜劑。另外，優選磷光發光性摻雜劑為ir絡合物。另外，優選發光層還含有具有與由通式(a1)～(a5)表示的化合物不同的結構的主體化合物(即，公知的主體化合物)。對於發光層的詳細的構成、磷光發光性摻雜劑、及具有與通式(a1)～(a5)表示的化合物不同的結構的主體化合物，將後述。

另外，在本發明中，優選有機層含有電子傳輸層、該電子傳輸層含有由通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。通過電子傳輸層含有由通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1個，能夠形成除了具有發光效率高、即使在高溫下保存後發光強度的經時變化也小、進而高溫下的發光壽命長這樣的性能以外，以低電壓驅動、並且驅動時的電壓上升小的有機el元件。

即，在本發明中，更優選在發光層和電子傳輸層中都含有(或任一者中含有)由通式(a1)～(a5)表示的化合物中的至少1種。

由本發明的通式(a5)(通式(a5-a)、通式(a5-b)及通式(a5-c))表示的氮雜二苯並呋喃衍生物特別優選在傳輸電子的層中使用。即，優選在發光層和陰極之間使用，具體而言，作為電子傳輸層、電子注入層等來使用。

就氮雜二苯並呋喃而言，為在π平面寬、適合於電子傳輸的二苯並呋喃骨架上導入了氮原子的化合物，通過負電性高的氮原子導入，具有(1)lumo能級變深、(2)氮原子上的n電子與π電子相互作用、分子間跳躍變強這樣的優點。進而，就用可自由間旋轉的單鍵來取代了由通式(a5-1)表示的芳香族雜環的化合物而言，由於氮雜二苯並呋喃骨架和芳香族雜環上lumo分布擴大，因此帶來(1)引起進一步的lumo能級的深化、(2)即使在高溫保存時也可維持分子間跳躍這樣的效果。這是由於：用可自由間旋轉的單鍵來將氮雜二苯並呋喃骨架和芳香族雜環進行連接，由此即使發生少許的膜質變動，也可以維持電子跳躍。由此，即使在驅動電壓的降低和高溫保存時，也不引起壽命降低、驅動電壓上升。

《有機el元件的構成層》

作為本發明的有機el元件中的代表性的元件構成，可以列舉出以下的構成，但並不限定於這些。

(1)陽極/發光層/陰極

(2)陽極/發光層/電子傳輸層/陰極

(3)陽極/空穴傳輸層/發光層/陰極

(4)陽極/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極

(5)陽極/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極

(6)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極

(7)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/(電子阻擋層/)發光層/(空穴阻擋層/)電子傳輸層/電子注入層/陰極

上述中優選採用(7)的構成，但並不限定於此。

本發明涉及的發光層由單層或多層構成，在發光層為多個的情況下可在各發光層之間設置非發光性的中間層。

根據需要可在發光層與陰極之間設置空穴阻擋層(也稱為空穴屏蔽層)、電子注入層(也稱為陰極緩衝層)，另外，可在發光層與陽極之間設置電子阻擋層(也稱為電子屏蔽層)、空穴注入層(也稱為陽極緩衝層)。

本發明中使用的電子傳輸層，是具有傳輸電子的功能的層，從廣義上講，電子注入層、空穴阻擋層也包含於電子傳輸層中。另外，可以由多層構成。

本發明中使用的空穴傳輸層，是具有傳輸空穴的功能的層，從廣義上講，空穴注入層、電子阻擋層也包含於空穴傳輸層中。另外，可以由多層構成。

上述的代表性的元件構成中，將除了陽極和陰極以外的層也稱為「有機層」。

(串聯結構)

另外，本發明的有機el元件可以為將多個含有至少1層發光層的發光單元層疊了的、所謂的串聯結構的元件。

作為串聯結構的代表性的元件構成，可以列舉出例如以下的構成。

陽極/第1發光單元/第2發光單元/第3發光單元/陰極

陽極/第1發光單元/中間層/第2發光單元/中間層/第3發光單元/陰極

在此，上述第1發光單元、第2發光單元及第3發光單元可以全部相同，也可以不同。另外，也可以二個發光單元相同、剩餘的一個不同。

另外，可以沒有第3發光單元，另一方面，在第3發光單元與電極之間可進一步設置發光單元、中間層。

可以將多個發光單元直接層疊，也可經由中間層層疊，中間層一般也稱為中間電極、中間導電層、電荷產生層、電子抽出層、連接層、中間絕緣層，只要是具有將電子供給到陽極側的鄰接層、將空穴供給到陰極側的鄰接層的功能的層，則可以使用公知的材料和構成。

作為中間層中使用的材料，例如可列舉ito(銦-錫氧化物)、izo(銦-鋅氧化物)、zno2、tin、zrn、hfn、tiox、vox、cui、inn、gan、cualo2、cugao2、srcu2o2、lab6、ruo2、al等的導電性無機化合物層、au/bi2o3等的2層膜、sno2/ag/sno2、zno/ag/zno、bi2o3/au/bi2o3、tio2/tin/tio2、tio2/zrn/tio2等的多層膜、以及c60等的富勒烯類、低聚噻吩等的導電性有機物層、金屬酞菁類、無金屬酞菁類、金屬卟啉類、無金屬卟啉類等的導電性有機化合物層等，但本發明並不限定於這些。

作為發光單元內的優選的構成，可列舉例如從在上述的代表性的元件構成中列舉的(1)～(7)的構成中去除了陽極和陰極的構成等，但本發明並不限定於這些。

作為串聯型有機el元件的具體例，例如，可列舉出在美國專利第6337492號說明書、美國專利第7420203號說明書、美國專利第7473923號說明書、美國專利第6872472號說明書、美國專利第6107734號說明書、美國專利第6337492號說明書、國際公開第2005/009087號、日本特開2006-228712號公報、日本特開2006-24791號公報、日本特開2006-49393號公報、日本特開2006-49394號公報、日本特開2006-49396號公報、日本特開2011-96679號公報、日本特開2005-340187號公報、日本專利第4711424號、日本專利第3496681號、日本專利第3884564號、日本專利第4213169號、日本特開2010-192719號公報、日本特開2009-076929號公報、日本特開2008-078414號公報、日本特開2007-059848號公報、日本特開2003-272860號公報、日本特開2003-045676號公報、國際公開第2005/094130號等中記載的元件構成、構成材料等，但本發明並不限定於這些。

以下，對構成本發明的有機el元件的各層進行說明。

《發光層》

本發明中使用的發光層是提供從電極或鄰接層注入的電子和空穴複合、經由激子而進行發光的場所的層，進行發光的部分可以是發光層的層內，也可以是發光層與鄰接層的界面。就本發明中使用的發光層而言，只要滿足本發明中規定的必要條件，對其構成並無特別限制。

對發光層的層厚的總和並無特別限制，從形成的膜的均質性、防止發光時施加不必要的高電壓、並且相對於驅動電流的發光色的穩定性提高的觀點考慮，優選調節到2nm～5μm的範圍，更優選調節到2～500nm的範圍，進一步優選調節到5～200nm的範圍。

另外，作為本發明中各個發光層的層厚，優選調節到2nm～1μm的範圍，更優選調節到2～200nm的範圍，進一步優選調節到3～150nm的範圍。

本發明中使用的發光層優選含有發光摻雜劑(也簡稱為摻雜劑)和主體化合物(發光主體、也簡稱為主體)。

(1)發光摻雜劑

對本發明中使用的發光摻雜劑進行說明。

作為發光摻雜劑，優選使用磷光發光性摻雜劑(也稱為磷光摻雜劑、磷光性化合物)和螢光發光性摻雜劑(也稱為螢光摻雜劑、螢光性化合物)。本發明中，優選至少1層的發光層含有磷光發光性摻雜劑。

對於發光層中的發光摻雜劑的濃度，可以基於所使用的特定的摻雜劑及器件的必要條件，任意地決定，相對於發光層的層厚方向，可以以均一的濃度含有，另外可以具有任意的濃度分布。

另外，本發明中使用的發光摻雜劑可將多種並用而使用，可以以結構不同的摻雜劑之間的組合使用，也可以將螢光發光性摻雜劑和磷光發光性摻雜劑組合來使用。由此，可以得到任意的發光色。

就本發明的有機el元件、本發明的化合物發光的顏色而言，由「新編色彩科學手冊」(日本色彩學會編、東京大學出版會、1985)的108頁的圖4.16中將採用分光放射亮度計cs-1000(柯尼卡美能達(株)製造)測定的結果適用於cie色度坐標時的顏色決定。

在本發明中，也優選1層或多層的發光層含有發光色不同的多種發光摻雜劑、顯示白色發光。

對於顯示白色的發光摻雜劑的組合併無特別限定，例如可列舉青和橙、青和綠和紅的組合等。

本發明的有機el元件中的白色，並無特別限定，可以是偏橙色的白色，也可以偏青色的白色，在採用上述的方法測定2度視野角正面亮度時，優選1000cd/m2下的cie1931表色系中的色度在x＝0.39±0.09、y＝0.38±0.08的區域內。

(1.1)磷光發光性摻雜劑

對於本發明中使用的磷光發光性摻雜劑(以下也稱為「磷光摻雜劑」)進行說明。

本發明中使用的磷光摻雜劑是觀測到來自激發三重態的發光的化合物，具體地，是在室溫(25℃)下進行磷光發光的化合物，定義為磷光量子收率在25℃下為0.01以上的化合物，優選的磷光量子收率為0.1以上。

就上述磷光量子收率而言，可以採用第4版實驗化學講座7的分光ii的398頁(1992年版、丸善)中記載的方法測定。溶液中的磷光量子收率可以使用各種溶劑測定，本發明中使用的磷光摻雜劑在任意的溶劑的任一種中實現上述磷光量子收率(0.01以上)即可。

就磷光摻雜劑的發光而言，作為原理可列舉兩種，一個是在傳輸載流子的主體化合物上發生載流子的複合，生成主體化合物的激發狀態，通過使該能量移動到磷光摻雜劑，得到來自磷光摻雜劑的發光的能量移動型。另一個是磷光摻雜劑成為載流子阱，在磷光摻雜劑上發生載流子的複合，得到來自磷光摻雜劑的發光的載流子阱型。在任一情況下條件都是磷光摻雜劑的激發狀態的能量比主體化合物的激發狀態的能量低。

作為本發明中可以使用的磷光摻雜劑，可以從有機el元件的發光層中使用的公知的磷光摻雜劑中適當地選擇而使用。

作為本發明中能夠使用的公知的磷光摻雜劑的具體例，可列舉出以下的文獻中記載的化合物等。

為nature395，151(1998)、appl.phys.lett.78，1622(2001)、adv.mater.19，739(2007)、chem.mater.17，3532(2005)、adv.mater.17，1059(2005)、國際公開第2009/100991號、國際公開第2008/101842號、國際公開第2003/040257號、美國專利申請公開第2006/835469號說明書、美國專利申請公開第2006/0202194號說明書、美國專利申請公開第2007/0087321號說明書、美國專利申請公開第2005/0244673號說明書、inorg.chem.40，1704(2001)、chem.mater.16，2480(2004)、adv.mater.16，2003(2004)、angew.chem.lnt.ed.2006，45，7800、appl.phys.lett.86，153505(2005)、chem.lett.34，592(2005)、chem.commun.2906(2005)、inorg.chem.42，1248(2003)、國際公開第2009/050290號、國際公開第2002/015645號、國際公開第2009/000673號、美國專利申請公開第2002/0034656號說明書、美國專利第7332232號說明書、美國專利申請公開第2009/0108737號說明書、美國專利申請公開第2009/0039776號說明書、美國專利第6921915號說明書、美國專利第6687266號說明書、美國專利申請公開第2007/0190359號說明書、美國專利申請公開第2006/0008670號說明書、美國專利申請公開第2009/0165846號說明書、美國專利申請公開第2008/0015355號說明書、美國專利第7250226號說明書、美國專利第7396598號說明書、美國專利申請公開第2006/0263635號說明書、美國專利申請公開第2003/0138657號說明書、美國專利申請公開第2003/0152802號說明書、美國專利第7090928號說明書、angew.chem.lnt.ed.47，1(2008)、chem.mater.18，5119(2006)、inorg.chem.46，4308(2007)、organometallics23，3745(2004)、appl.phys.lett.74，1361(1999)、國際公開第2002/002714號、國際公開第2006/009024號、國際公開第2006/056418號、國際公開第2005/019373號、國際公開第2005/123873號、國際公開第2005/123873號、國際公開第2007/004380號、國際公開第2006/082742號、美國專利申請公開第2006/0251923號說明書、美國專利申請公開第2005/0260441號說明書、美國專利第7393599號說明書、美國專利第7534505號說明書、美國專利第7445855號說明書、美國專利申請公開第2007/0190359號說明書、美國專利申請公開第2008/0297033號說明書、美國專利第7338722號說明書、美國專利申請公開第2002/0134984號說明書、美國專利第7279704號說明書、美國專利申請公開第2006/098120號說明書、美國專利申請公開第2006/103874號說明書、國際公開第2005/076380號、國際公開第2010/032663號、國際公開第2008/140115號、國際公開第2007/052431號、國際公開第2011/134013號、國際公開第2011/157339號、國際公開第2010/086089號、國際公開第2009/113646號、國際公開第2012/020327號、國際公開第2011/051404號、國際公開第2011/004639號、國際公開第2011/073149號、美國專利申請公開第2012/228583號說明書、美國專利申請公開第2012/212126號說明書、日本特開2012-069737號公報、日本特開2012-195554號公報、日本特開2009-114086號公報、日本特開2003-81988號公報、日本特開2002-302671號公報、日本特開2002-363552號公報等。

其中，作為優選的磷光摻雜劑，可列舉中心金屬具有ir的有機金屬絡合物。更優選地，優選含有金屬-碳鍵、金屬-氮鍵、金屬-氧鍵、金屬-硫鍵的至少一種的配位樣式的絡合物。

(1.2)螢光發光性摻雜劑

對於本發明中使用的螢光發光性摻雜劑(以下也稱為「螢光摻雜劑」)進行說明。

本發明中使用的螢光摻雜劑是可以進行來自激發單重態的發光的化合物，只要觀測到來自激發單重態的發光，則並無特別限定。

作為本發明中使用的螢光摻雜劑，例如可列舉蒽衍生物、芘衍生物、衍生物、熒蒽衍生物、苝衍生物、芴衍生物、芳基乙炔衍生物、苯乙烯基亞芳基衍生物、苯乙烯基胺衍生物、芳基胺衍生物、硼絡合物、香豆素衍生物、吡喃衍生物、花青衍生物、克酮酸衍生物、方酸衍生物、氧代苯並蒽衍生物、螢光素衍生物、若丹明衍生物、吡喃鎓衍生物、苝衍生物、聚噻吩衍生物、或稀土類絡合物系化合物等。

另外，近年來也開發了利用了延遲螢光的發光摻雜劑，也可以使用它們。

作為利用了延遲螢光的發光摻雜劑的具體例，例如可列舉國際公開第2011/156793號、日本特開2011-213643號公報、日本特開2010-93181號公報等中記載的化合物，但本發明並不限定於這些。

(2)主體化合物

本發明中使用的主體化合物是在發光層中主要承擔電荷的注入及傳輸的化合物，在有機el元件中基本上觀測不到其自身的發光。

優選為室溫(25℃)下磷光發光的磷光量子收率不到0.1的化合物，更優選為磷光量子收率不到0.01的化合物。另外，在發光層中所含有的化合物內，優選其在層中的質量比為20％以上。

另外，主體化合物的激發狀態能量優選比同一層內含有的發光摻雜劑的激發狀態能量高。

主體化合物可以單獨使用，或者多種並用而使用。通過使用多種主體化合物，可以調整電荷的移動，可以使有機el元件的發光高效率化。

作為本發明中可以使用的主體化合物，並無特別限制，可以使用以往在有機el元件中使用的化合物。可以是低分子化合物，也可以是具有重複單元的高分子化合物，另外，還可以是具有乙烯基、環氧基這樣的反應性基團的化合物。

作為公知的主體化合物，從具有空穴傳輸能力或電子傳輸能力，並且防止發光的長波長化，進而使有機el元件相對於高溫驅動時、元件驅動中的放熱穩定地工作的觀點考慮，優選具有高的玻璃化轉變溫度(tg)。優選地，tg為90℃以上，更優選為120℃以上。

在此，玻璃化轉變溫度(tg)是使用dsc(differentialscanningcolorimetry：差示掃描量熱法)通過按照jis-k-7121的方法求出的值(溫度)。

作為本發明的有機el元件中使用的、公知的主體化合物的具體例，可列舉出以下的文獻中記載的化合物等，但並不限定於這些。

為日本特開2001-257076號公報、日本特開2002-308855號公報、日本特開2001-313179號公報、日本特開2002-319491號公報、日本特開2001-357977號公報、日本特開2002-334786號公報、日本特開2002-8860號公報、日本特開2002-334787號公報、日本特開2002-15871號公報、日本特開2002-334788號公報、日本特開2002-43056號公報、日本特開2002-334789號公報、日本特開2002-75645號公報、日本特開2002-338579號公報、日本特開2002-105445號公報、日本特開2002-343568號公報、日本特開2002-141173號公報、日本特開2002-352957號公報、日本特開2002-203683號公報、日本特開2002-363227號公報、日本特開2002-231453號公報、日本特開2003-3165號公報、日本特開2002-234888號公報、日本特開2003-27048號公報、日本特開2002-255934號公報、日本特開2002-260861號公報、日本特開2002-280183號公報、日本特開2002-299060號公報、日本特開2002-302516號公報、日本特開2002-305083號公報、日本特開2002-305084號公報、日本特開2002-308837號公報、美國專利申請公開第2003/0175553號說明書、美國專利申請公開第2006/0280965號說明書、美國專利申請公開第2005/0112407號說明書、美國專利申請公開第2009/0017330號說明書、美國專利申請公開第2009/0030202號說明書、美國專利公開第2005/0238919號說明書、國際公開第2001/039234號、國際申請公開第2009/021126號、國際公開第2008/056746號、國際公開第2004/093207號、國際公開第2005/089025號、國際公開第2007/063796號、國際公開第2007/063754號、國際公開第2004/107822號、國際公開第2005/030900號、國際公開第2006/114966號、國際公開第2009/086028號、國際公開第2009/003898號、國際公開第2012/023947號、日本特開2008-074939號公報、日本特開2007-254297號公報、歐州專利第2034538號說明書等。

《電子傳輸層》

本發明中電子傳輸層由具有傳輸電子的功能的材料構成，只要具有將從陰極注入的電子傳送到發光層的功能即可。

對本發明中使用的電子傳輸層的總層厚並無特別限制，通常為2nm～5μm的範圍，更優選為2～500nm，進一步優選為5～200nm。

另外，在有機el元件中將發光層中產生的光從電極取出時，已知從發光層直接取出的光與被取出光的電極和位於配極(対極)的電極反射後取出的光引起幹涉。在光被陰極反射的情況下，通過將電子傳輸層的總層厚在5nm～1μm之間適當地調整，可以高效地利用該幹涉效果。

另一方面，如果使電子傳輸層的層厚變厚，則電壓容易上升，因此在層厚特別厚的情況下，電子傳輸層的電子遷移率優選為10-5cm2/vs以上。

作為電子傳輸層中使用的材料(以下稱為電子傳輸材料)，只要具有電子的注入性或傳輸性、空穴的屏蔽性的任一者即可，可以從以往公知的化合物中選擇任意的材料而使用。

例如可列舉含氮芳香族雜環衍生物(咔唑衍生物、氮雜咔唑衍生物(構成咔唑環的碳原子的一個以上被置換為氮原子的產物)、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、噠嗪衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、氮雜苯並[9,10]菲衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、苯並咪唑衍生物、苯並噁唑衍生物、苯並噻唑衍生物等)、二苯並呋喃衍生物、二苯並噻吩衍生物、噻咯衍生物、芳香族烴環衍生物(萘衍生物、蒽衍生物、苯並[9,10]菲等)等。

另外，在配體中具有羥基喹啉骨架、二苯並羥基喹啉骨架的金屬絡合物，例如三(8-羥基喹啉)鋁(alq)、三(5，7-二氯-8-羥基喹啉)鋁、三(5，7-二溴-8-羥基喹啉)鋁、三(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁、雙(8-羥基喹啉)鋅(znq)等、以及這些金屬絡合物的中心金屬被替換為in、mg、cu、ca、sn、ga或pb的金屬絡合物也可以作為電子傳輸材料來使用。

此外，不含金屬或金屬酞菁、或者它們的末端被烷基、磺酸基等取代了的產物也可以優選作為電子傳輸材料來使用。另外，作為發光層的材料而例示了的二苯乙烯基吡嗪衍生物也可以作為電子傳輸材料來使用，與空穴注入層、空穴傳輸層同樣地n型-si、n型-sic等的無機半導體也可以作為電子傳輸材料來使用。

另外，也能夠使用將這些材料導入了高分子鏈的、或者將這些材料作為高分子的主鏈的高分子材料。

本發明中使用的電子傳輸層中，可以在電子傳輸層中將摻雜材料作為客體材料摻雜，形成n性高(富電子)的電子傳輸層。作為摻雜材料，可列舉出金屬絡合物、滷化金屬等金屬化合物等的n型摻雜劑。作為這樣的構成的電子傳輸層的具體例，例如可列舉出日本特開平4-297076號公報、日本特開平10-270172號公報、日本特開2000-196140號公報、日本特開2001-102175號公報、j.appl.phys.，95，5773(2004)等文獻中記載的電子傳輸層。

作為本發明的有機el元件中使用的、公知的優選的電子傳輸材料的具體例，可列舉出以下的文獻中記載的化合物等，但並不限定於這些。

為美國專利第6528187號說明書、美國專利第7230107號說明書、美國專利申請公開第2005/0025993號說明書、美國專利申請公開第2004/0036077號說明書、美國專利申請公開第2009/0115316號說明書、美國專利申請公開第2009/0101870號說明書、美國專利申請公開第2009/0179554號說明書、國際公開第2003/060956號、國際公開第2008/132085號、appl.phys.lett.75，4(1999)、appl.phys.lett.79，449(2001)、appl.phys.lett.81，162(2002)、appl.phys.lett.81，162(2002)、appl.phys.lett.79，156(2001)、美國專利第7964293號說明書、美國專利申請公開第2009/030202號說明書、國際公開第2004/080975號、國際公開第2004/063159號、國際公開第2005/085387號、國際公開第2006/067931號、國際公開第2007/086552號、國際公開第2008/114690號、國際公開第2009/069442號、國際公開第2009/066779號、國際公開第2009/054253號、國際公開第2011/086935號、國際公開第2010/150593號、國際公開第2010/047707號、歐州專利第2311826號說明書、日本特開2010-251675號公報、日本特開2009-209133號公報、日本特開2009-124114號公報、日本特開2008-277810號公報、日本特開2006-156445號公報、日本特開2005-340122號公報、日本特開2003-45662號公報、日本特開2003-31367號公報、日本特開2003-282270號公報、國際公開第2012/115034號等。

作為本發明中的更優選的電子傳輸材料，可列舉出吡啶衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、三嗪衍生物、二苯並呋喃衍生物、二苯並噻吩衍生物、咔唑衍生物、氮雜咔唑衍生物、苯並咪唑衍生物。

電子傳輸材料可單獨使用，另外也可將多種並用而使用。

《空穴阻擋層》

所謂空穴阻擋層，從廣義上講，是具有電子傳輸層的功能的層，優選由具有傳輸電子的功能並且傳輸空穴的能力小的材料構成，通過在傳輸電子的同時阻擋空穴，能夠提高電子與空穴的複合概率。

另外，根據需要可以將上述的電子傳輸層的構成作為本發明涉及的空穴阻擋層來使用。

本發明的有機el元件中設置的空穴阻擋層優選與發光層的陰極側鄰接地設置。

作為本發明中使用的空穴阻擋層的層厚，優選為3～100nm的範圍，更優選為5～30nm的範圍。

作為空穴阻擋層中使用的材料，優選使用在上述的電子傳輸層中使用的材料，另外，作為上述的主體化合物而使用的材料也優選在空穴阻擋層中使用。

《電子注入層》

本發明中使用的電子注入層(也稱為「陰極緩衝層」)是為了驅動電壓降低、發光亮度提高而設置在陰極與發光層之間的層，詳細地記載於「有機el元件及其工業化最前沿(1998年11月30日エヌ·ティー·エス社發行)」的第2編第2章「電極材料」(123～166頁)。

本發明中電子注入層根據需要設置，可如上述那樣存在於陰極與發光層之間、或者陰極與電子傳輸層之間。

電子注入層優選為極薄的膜，也因原料而異，但其層厚優選0.1～5nm的範圍。另外，可以為構成材料斷續地存在的不均勻的膜。

就電子注入層而言，在日本特開平6-325871號公報、日本特開平9-17574號公報、日本特開平10-74586號公報等中也記載了其詳細情況，作為在電子注入層中優選使用的材料的具體例，可列舉出以鍶、鋁等為代表的金屬、以氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀等為代表的鹼金屬化合物、以氟化鎂、氟化鈣等為代表的鹼土金屬化合物、以氧化鋁為代表的金屬氧化物、以8-羥基喹啉鋰(liq)等為代表的金屬絡合物等。另外，也可使用上述的電子傳輸材料。

另外，在上述的電子注入層中使用的材料可單獨使用，也可將多種並用而使用。

《空穴傳輸層》

本發明中所謂空穴傳輸層由具有傳輸空穴的功能的材料構成，只要具有將從陽極注入了的空穴傳送到發光層的功能即可。

對於本發明中使用的空穴傳輸層的總層厚，並無特別限制，通常為5nm～5μm的範圍，更優選為2～500nm，進一步優選為5nm～200nm。

作為空穴傳輸層中使用的材料(以下稱為空穴傳輸材料。)，只要具有空穴的注入性或傳輸性、電子的屏蔽性的任一種即可，可以從以往公知的化合物中選擇任意的化合物來使用。

例如可列舉卟啉衍生物、酞菁衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、腙衍生物、1,2-二苯乙烯衍生物、多芳基烷烴衍生物、三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、吲哚並咔唑衍生物、異吲哚衍生物、蒽、萘等並苯系衍生物、芴衍生物、芴酮衍生物及聚乙烯基咔唑、將芳香族胺導入了主鏈或側鏈的高分子材料或低聚物、聚矽烷、導電性聚合物或低聚物(例如，pedot/pss、苯胺系共聚物、聚苯胺、聚噻吩等)等。

作為三芳基胺衍生物，可列舉以αnpd為代表的聯苯胺型、以mtdata為代表的星爆型、在三芳基胺連接芯部具有芴、蒽的化合物等。

另外，日本特表2003-519432號公報、日本特開2006-135145號公報等中記載的六氮雜苯並[9,10]菲衍生物也同樣可以作為空穴傳輸材料來使用。

也可以使用進一步將雜質摻雜了的p性高的空穴傳輸層。作為其例子，可列舉日本特開平4-297076號公報、日本特開2000-196140號公報、日本特開2001-102175號公報的各公報、j.appl.phys.，95，5773(2004)等中記載的例子。

另外，也可以使用日本特開平11-251067號公報、j.huang等著文獻(appliedphysicsletters80(2002)，第139頁)中記載的、所謂p型空穴傳輸材料、p型-si、p型-sic等的無機化合物。進而，也優選使用以ir(ppy)3為代表的在中心金屬具有ir、pt的鄰位金屬化有機金屬絡合物。

作為空穴傳輸材料，可以使用上述的空穴傳輸材料，優選使用三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、吲哚並咔唑衍生物、氮雜苯並[9,10]菲衍生物、有機金屬絡合物、將芳香族胺導入了主鏈或側鏈的高分子材料或低聚物等。

作為本發明的有機el元件中使用的、公知的優選的空穴傳輸材料的具體例，除了上述列舉的文獻以外，可列舉出以下的文獻中記載的化合物等，但並不限定於這些。

例如，為appl.phys.lett.69，2160(1996)、j.lumin.72-74，985(1997)、appl.phys.lett.78，673(2001)、appl.phys.lett.90，183503(2007)、appl.phys.lett.90，183503(2007)、appl.phys.lett.51，913(1987)、synth.met.87，171(1997)、synth.met.91，209(1997)、synth.met.111，421(2000)、sidsymposiumdigest，37，923(2006)、j.mater.chem.3，319(1993)、adv.mater.6，677(1994)、chem.mater.15，3148(2003)、美國專利申請公開第2003/0162053號說明書、美國專利申請公開第2002/0158242號說明書、美國專利申請公開第2006/0240279號說明書、美國專利申請公開第2008/0220265號說明書、美國專利第5061569號說明書、國際公開第2007/002683號、國際公開第2009/018009號、歐州專利第650955號說明書、美國專利申請公開第2008/0124572號說明書、美國專利申請公開第2007/0278938號說明書、美國專利申請公開第2008/0106190號說明書、美國專利申請公開第2008/0018221號說明書、國際公開第2012/115034號、日本特表2003-519432號公報、日本特開2006-135145號公報、美國專利申請番號13/585981號等。

空穴傳輸材料可單獨使用，另外也可將多種並用而使用。

《電子阻擋層》

所謂電子阻擋層，從廣義上講，是具有空穴傳輸層的功能的層，優選由具有傳輸空穴的功能並且傳輸電子的能力小的材料構成，通過在傳輸空穴的同時阻擋電子，可以提高電子與空穴的複合概率。

另外，根據需要可以將上述的空穴傳輸層的構成作為本發明中使用的電子阻擋層來使用。

本發明的有機el元件中設置的電子阻擋層優選與發光層的陽極側鄰接地設置。

作為本發明中使用的電子阻擋層的層厚，優選為3～100nm的範圍，更優選為5～30nm的範圍。

作為電子阻擋層中使用的材料，優選使用上述的空穴傳輸層中使用的材料，另外，作為上述的主體化合物而使用的材料也優選在電子阻擋層中使用。

《空穴注入層》

本發明中使用的空穴注入層(也稱為「陽極緩衝層」)是為了驅動電壓降低、發光亮度提高而設置在陽極與發光層之間的層，詳細地記載於「有機el元件及其工業化最前沿(1998年11月30日エヌ·ティー·エス社發行)」的第2編第2章「電極材料」(123～166頁)。

本發明中空穴注入層根據需要設置，可如上述那樣使其存在於陽極與發光層、或者陽極與空穴傳輸層之間。

就空穴注入層而言，在日本特開平9-45479號公報、日本特開平9-260062號公報、日本特開平8-288069號公報等中也記載了其詳細內容，作為在空穴注入層中使用的材料，例如可列舉在上述的空穴傳輸層中使用的材料等。

其中優選以銅酞菁為代表的酞菁衍生物、日本特表2003-519432號公報、日本特開2006-135145號公報等中記載的六氮雜苯並[9,10]菲衍生物、以氧化釩為代表的金屬氧化物、無定形碳、聚苯胺(翠綠亞胺)、聚噻吩等的導電性高分子、以三(2-苯基吡啶)銥絡合物等為代表的鄰位金屬化絡合物、三芳基胺衍生物等。

上述的空穴注入層中使用的材料可單獨使用，也可將多種並用而使用。

《含有物》

上述的本發明中的有機層可進一步含有其他的含有物。

作為含有物，例如可列舉溴、碘及氯等的滷素元素、滷化化合物、pd、ca、na等的鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬的化合物、絡合物、鹽等。

含有物的含量可以任意地決定，相對於所含有的層的總質量％，優選為1000ppm以下，更優選為500ppm以下，進一步優選為50ppm以下。

但是，根據使電子、空穴的傳輸性提高的目的、用於使激子的能量移動有利的目的等，不為該範圍內。

《有機層的形成方法》

對於本發明中使用的有機層(空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層等)的形成方法進行說明。

對本發明中使用的有機層的形成方法並無特別限制，可以使用以往公知的例如利用真空蒸鍍法、溼式法(也稱為溼法)等的形成方法。其中，優選有機層為用溼法形成了的層。即，優選用溼法製作有機el元件。通過用溼法製作有機el元件，容易得到均質的膜(塗膜)，並且可以產生難以生成針眼等的效果。應予說明，此處的膜(塗膜)為在利用溼法的塗布後被乾燥了的狀態的膜。

作為溼式法，有旋塗法、流延法、噴墨法、印刷法、模塗法、刮板塗布法、輥塗法、噴塗法、幕塗法、lb法(朗格繆爾-布洛傑特法)等，從容易得到均質的薄膜並且高生產率的方面考慮，優選模塗法、輥塗法、噴墨法、噴塗法等的對於輥對輥方式適合性高的方法。

作為將本發明涉及的有機el材料溶解或分散的液體介質，例如可以使用甲乙酮、環己酮等的酮類、醋酸乙酯等的脂肪酸酯類、二氯苯等滷代烴類、甲苯、二甲苯、均三甲苯、環己基苯等的芳香族烴類、環己烷、十氫萘、十二烷等的脂肪族烴類、n，n-二甲基甲醯胺(dmf)、二甲基亞碸(dmso)等的有機溶劑。

另外，作為分散方法，可以通過超聲波、高剪切力分散、介質分散等的分散方法來進行分散。

進而，每層可應用不同的制膜法。在制膜中採用蒸鍍法的情況下，其蒸鍍條件因使用的化合物的種類等而異，一般地，希望在舟皿加熱溫度50～450℃、真空度10-6～10-2pa、蒸鍍速度0.01～50nm/秒、基板溫度-50～300℃、厚度0.1nm～5μm、優選地5～200nm的範圍內適當地選擇。

本發明中使用的有機層的形成優選用一次抽真空而一貫地從空穴注入層製作到陰極，但也可在中途取出而實施不同的制膜法。此時優選在乾燥非活性氣體氣氛下進行作業。

《陽極》

作為有機el元件中的陽極，優選使用以功函數大(4ev以上、優選地4.5ev以上)的金屬、合金、導電性化合物和這些的混合物作為電極物質的陽極。作為這樣的電極物質的具體例，可列舉出au等的金屬、cui、氧化銦錫(ito)、sno2、zno等的導電性透明材料。另外，也可使用idixo(in2o3-zno)等非晶質且可製作透明導電膜的材料。

就陽極而言，可以將這些電極物質通過蒸鍍、濺射等的方法形成薄膜，用光刻法形成所期望的形狀的圖案，或者在不太需要圖案精度的情況下(100μm以上左右)，可在上述電極物質的蒸鍍、濺射時經由所期望的形狀的掩模形成圖案。

或者，使用如有機導電性化合物那樣可塗布的物質的情況下，也可以使用印刷方式、塗布方式等溼式制膜法。從該陽極將發光取出的情況下，希望使透射率比10％大，而且作為陽極的薄層電阻優選數百ω/□以下。

陽極的厚度也因材料而異，但通常在10nm～1μm、優選地在10～200nm的範圍內選擇。

《陰極》

作為陰極，使用以功函數小(4ev以下)的金屬(稱為電子注入性金屬。)、合金、導電性化合物及它們的混合物作為電極物質的陰極。作為這樣的電極物質的具體例，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(al2o3)混合物、銦、鋰/鋁混合物、鋁、稀土類金屬等。這些中，從電子注入性和對於氧化等的耐久性的方面考慮，優選電子注入性金屬與作為功函數的值比其大且穩定的金屬的第二金屬的混合物，例如，鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(al2o3)混合物、鋰/鋁混合物、鋁等。

陰極可以通過將這些電極物質通過蒸鍍、濺射等方法形成薄膜而製作。另外，作為陰極的薄層電阻優選數百ω/□以下，厚度通常在10nm～5μm、優選地50～200nm的範圍內選擇。

應予說明，為了使發光的光透過，如果有機el元件的陽極或陰極的任一者為透明或半透明，則發光亮度提高而有利。

另外，對於陰極將上述金屬以1～20nm的厚度製作後，在其上製作在陽極的說明中列舉的導電性透明材料，由此可以製作透明或半透明的陰極，通過將其應用，可以製作陽極和陰極兩者都具有透過性的元件。

《支承基板》

作為本發明的有機el元件中可以使用的支承基板(以下也稱為基體、基板、基材、支承體等)，對玻璃、塑料等的種類並無特別限定，另外可以為透明，也可以為不透明。在從支承基板側取出光的情況下，優選支承基板為透明。作為優選使用的透明的支承基板，可以列舉出玻璃、石英、透明樹脂膜。特別優選的支承基板是可以對有機el元件給予撓性的樹脂膜。

作為樹脂膜，例如可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等聚酯、聚乙烯、聚丙烯、賽璐玢、二乙酸纖維素、三乙酸纖維素(tac)、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素(cap)、乙酸鄰苯二甲酸纖維素、硝酸纖維素等纖維素酯類或它們的衍生物、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯乙烯醇、間規立構聚苯乙烯、聚碳酸酯、降冰片烯樹脂、聚甲基戊烯、聚醚酮、聚醯亞胺、聚醚碸(pes)、聚苯硫醚、聚碸類、聚醚醯亞胺、聚醚酮醯亞胺、聚醯胺、氟樹脂、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸類、或聚芳酯類、アートン(商品名、jsr株式會社製造)或アペル(商品名、三井化學株式會社製造)這樣的環烯烴系樹脂等。

可在樹脂膜的表面形成無機物、有機物的覆膜或這兩者的混合覆膜，優選為用根據jisk7129-1992的方法測定的水蒸汽透過度(25±0.5℃、相對溼度(90±2)％rh)為0.01g/(m2·24h)以下的阻隔性膜，更優選為用根據jisk7126-1987的方法測定的氧透過度為10-3ml/(m2·24h·atm)以下、水蒸汽透過度為10-5g/(m2·24h)以下的高阻隔性膜。

作為形成阻隔膜的材料，只要是具有抑制水分、氧等引起元件的劣化的物質的浸入的功能的材料即可，例如可以使用氧化矽、二氧化矽、氮化矽等。進而，為了改進該膜的脆弱性，更優選使其具有這些無機層和由有機材料構成的層的層疊結構。對於無機層與有機層的層疊順序，並無特別限制，優選使兩者交替地層疊多次。

對阻隔膜的形成方法，並無特別限定，例如可以使用真空蒸鍍法、濺射法、反應性濺射法、分子束外延法、團簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法、大氣壓等離子體聚合法、等離子體cvd法、雷射cvd法、熱cvd法、塗布法等，特別優選如日本特開2004-68143號公報中記載那樣的利用大氣壓等離子體聚合法的方法。

作為不透明的支承基板，例如可列舉鋁、不鏽鋼等的金屬板、膜、不透明樹脂基板、陶瓷製的基板等。

本發明的有機el元件的發光的室溫下的外部取出量子效率優選為1％以上，更優選為5％以上。

在此，為外部取出量子效率(％)＝向有機el元件外部發光的光子數/流入有機el元件的電子數×100。

另外，可以將濾色器等的色調改進濾光器等並用，也可以使用螢光體將來自有機el元件的發光色變換為多色的色變換濾光器。

《密封》

作為在本發明的有機el元件的密封中使用的密封手段，例如可以列舉用粘接劑將密封構件與電極、支承基板粘接的方法。作為密封構件，只要以覆蓋有機el元件的顯示區域的方式配置即可，可以是凹板狀，也可以是平板狀。另外，對透明性、電絕緣性並無特別限定。

作為密封構件，具體地，可列舉玻璃板、聚合物板、金屬板等。作為玻璃板，特別可以列舉鈉鈣玻璃、含有鋇·鍶的玻璃、鉛玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、石英等。另外，作為聚合物板，可以列舉聚碳酸酯、丙烯酸類、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫醚、聚碸等。作為金屬板，可列舉由選自不鏽鋼、鐵、銅、鋁、鎂、鎳、鋅、鉻、鈦、鉬、矽、鍺和鉭中的1種以上的金屬或合金構成的金屬板。

在本發明中，從可以將有機el元件薄膜化這樣的方面考慮，可以優選使用聚合物膜、金屬膜。進而，聚合物膜優選為採用按照jisk7126-1987的方法測定的氧透過度為1×10-3ml/(m2·24h·atm)以下、採用按照jisk7129-1992的方法測定的水蒸汽透過度(25±0.5℃、相對溼度(90±2)％)為1×10-3g/(m2·24h)以下的聚合物膜。

對於將密封構件加工成凹狀而言，可以使用噴砂加工、化學蝕刻加工等。

作為粘接劑，具體地，可以列舉丙烯酸系低聚物、甲基丙烯酸系低聚物的具有反應性乙烯基的光固化和熱固化型粘接劑、2-氰基丙烯酸酯等的溼氣固化型等的粘接劑。另外，可以列舉出環氧系等的熱和化學固化型(雙液混合)。另外，可以列舉出熱熔型的聚醯胺、聚酯、聚烯烴。另外，可以列舉出陽離子固化型的紫外線固化型環氧樹脂粘接劑。

應予說明，有時有機el元件因熱處理而劣化，因此優選可以從室溫到80℃進行粘接固化。另外，也可使乾燥劑分散在上述粘接劑中。就粘接劑在密封部分的塗布而言，可使用市售的分配器，也可如絲網印刷那樣進行印刷。

另外，也可優選地在夾持有機層而與支承基板對置的一側的電極的外側以被覆該電極和有機層、與支承基板相接的形式形成無機物、有機物的層，製成密封膜。這種情況下，作為形成該膜的材料，只要是具有抑制水分、氧等引起元件的劣化的物質的浸入的功能的材料即可，例如可以使用氧化矽、二氧化矽、氮化矽等。

進而為了改進該膜的脆弱性，優選使其具有這些無機層和由有機材料構成的層的層疊結構。對於這些膜的形成方法，並無特別限定，例如可以使用真空蒸鍍法、濺射法、反應性濺射法、分子束外延法、團簇離子束法、離子鍍法、等離子體聚合法、大氣壓等離子體聚合法、等離子體cvd法、雷射cvd法、熱cvd法、塗布法等。

優選在密封構件與有機el元件的顯示區域的間隙，以氣相及液相注入氮、氬等非活性氣體、氟化烴、矽油這樣的非活性液體。另外，也可以形成真空。另外，也可以在內部封入吸溼性化合物。

作為吸溼性化合物，例如可列舉金屬氧化物(例如，氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化鋇、氧化鎂、氧化鋁等)、硫酸鹽(例如，硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鈷等)、金屬滷化物(例如，氯化鈣、氯化鎂、氟化銫、氟化鉭、溴化鈰、溴化鎂、碘化鋇、碘化鎂等)、高氯酸類(例如，高氯酸鋇、高氯酸鎂等)等，在硫酸鹽、金屬滷化物和高氯酸類中，優選使用無水鹽。

《保護膜、保護板》

在夾持有機層而與支承基板對置的一側的上述密封膜或上述密封用膜的外側，為了提高元件的機械強度，可設置保護膜或保護板。特別是在通過上述密封膜進行了密封的情況下，由於其機械強度未必高，因此優選設置這樣的保護膜、保護板。作為可以在其中使用的材料，可以使用與上述密封中使用的材料同樣的玻璃板、聚合物板、金屬板等，但從輕質且薄膜化考慮，優選使用聚合物膜。

《光取出提高技術》

就有機電致發光元件而言，一般可以說是在折射率比空氣高(折射率1.6～2.1左右的範圍內)的層的內部發光，只將發光層中產生的光中的15～20％左右的光取出。這是因為，以臨界角以上的角度θ入射到界面(透明基板與空氣的界面)的光發生全反射而不能取出到元件外部，在透明電極乃至發光層與透明基板之間光發生全反射，光在透明電極乃至發光層中導波，結果光在元件側面方向上逃逸。

作為提高該光的取出的效率的手法，例如可列舉在透明基板表面形成凹凸、防止透明基板與空氣界面處的全反射的方法(例如，美國專利第4774435號說明書)；通過使基板具有聚光性而提高效率的方法(例如，日本特開昭63-314795號公報)；在元件的側面等形成反射面的方法(例如，日本特開平1-220394號公報)；在基板與發光體之間導入具有中間的折射率的平坦層、形成防反射膜的方法(例如，日本特開昭62-172691號公報)；在基板與發光體之間導入具有比基板低的折射率的平坦層的方法(例如，日本特開2001-202827號公報)；在基板、透明電極層、發光層的任一個的層間(包括基板與外界間)形成衍射光柵的方法(日本特開平11-283751號公報)等。

在本發明中，可以將這些方法與本發明的有機el元件組合使用，可以優選地使用在基板與發光體之間導入具有比基板低的折射率的平坦層的方法、或者在基板、透明電極層、發光層的任一個的層間(包括基板與外界間)形成衍射光柵的方法。

就本發明而言，通過將這些手段組合，可以得到更高亮度或耐久性更優異的元件。

如果在透明電極與透明基板之間以比光的波長長的厚度形成低折射率的介質，則就從透明電極出來的光而言，介質的折射率越低，向外部的取出效率越高。

作為低折射率層，例如可列舉氣溶膠、多孔質二氧化矽、氟化鎂、氟系聚合物等。透明基板的折射率一般為1.5～1.7左右的範圍內，因此低折射率層優選折射率為約1.5以下。另外，更優選為1.35以下。

另外，低折射率介質的厚度優選成為介質中的波長的2倍以上。這是因為：如果低折射率介質的厚度成為光的波長左右而成為滲出的電磁波倏逝地進入基板內的層厚，則使低折射率層的效果減弱。

在引起全反射的界面或者、任一個介質中導入衍射光柵的方法具有光取出效率的提高效果高這樣的特徵。就該方法而言，利用衍射光柵通過1次的衍射、2次的衍射這樣的所謂布拉格衍射而可以將光的方向變為與折射不同的特定的方向的性質，對於從發光層產生的光中未能通過層間的全反射等射出到外部的光，通過在任一個的層間或、介質中(透明基板內、透明電極內)導入衍射光柵而使光衍射，要將光向外部取出。

進行導入的衍射光柵希望具有二維的周期折射率。就其而言，在發光層中發光的光在所有的方向上無規地產生，因此通過只在某方向上具有周期的折射率分布的一般的一維衍射光柵，只有在特定的方向上前進的光衍射，光的取出效率沒有那麼地提高。

但是，通過使折射率分布為二維的分布，將所有的方向上前進的光衍射，光的取出效率提高。

作為導入衍射光柵的位置，可以是任一個的層間、或介質中(透明基板內、透明電極內)，但優選作為光產生的場所的有機發光層的附近。此時，衍射光柵的周期優選介質中的光的波長的約1/2～3倍左右的範圍內。衍射光柵的排列優選正方形的格子狀、三角形的格子狀、蜂窩格子狀等二維地反覆排列。

《聚光片》

本發明的有機el元件，在支承基板(基板)的光取出側，例如，以設置微透鏡陣列狀的結構的方式進行加工，或者，與所謂的聚光片組合，在特定方向，例如相對於元件發光面、在正面方向進行聚光，由此可以提高特定方向上的亮度。

作為微透鏡陣列的例子，在基板的光取出側將一邊為30μm、其頂角成為90度的四稜錐二維地排列。一邊優選10～100μm的範圍內。如果比其小，產生衍射的效果而帶色，如果過大，則厚度變厚而不優選。

作為聚光片，可以使用例如在液晶顯示裝置的led背光中已實用化的聚光片。作為這樣的片材，可以使用例如住友3m株式會社制亮度上升膜(bef)等。作為稜鏡片的形狀，例如可以為在基材形成了頂角90度、間距50μm的△狀的條帶的形狀，也可以是頂角帶有圓形的形狀、使間距無規地變化的形狀、其他的形狀。

另外，為了控制從有機el元件的光放射角，可以將光擴散板·膜與聚光片並用。例如，可以使用(株)きもと制擴散膜(ライトアップ)等。

《用途》

本發明的有機el元件可以作為顯示裝置、顯示器、各種發光光源來使用。

作為發光光源，例如可列舉出照明裝置(家庭用照明、車內照明)、鐘錶、液晶用背光、招牌廣告、信號機、光存儲介質的光源、電子照相複印機的光源、光通信處理機的光源、光傳感器的光源等，但並不限定於此，特別是可以在作為液晶顯示裝置的背光、照明用光源的用途中有效的使用。

本發明的有機el元件中，根據需要，在制膜時可用金屬掩模、噴墨列印法等實施圖案化。在進行圖案化的情況下，可只將電極圖案化，也可將電極和發光層圖案化，還可將元件全部層圖案化，在元件的製作中，可以使用以往公知的方法。

《顯示裝置》

對於具備本發明的有機el元件的本發明的顯示裝置的一形態進行說明。以下基於附圖對具有本發明的有機el元件的顯示裝置的一例進行說明。

圖1為表示具備本發明的有機el元件的顯示裝置的構成的一例的概略立體圖，為通過有機el元件的發光來進行圖像信息的顯示的、例如行動電話等的顯示器的示意圖。如圖1中所示那樣，顯示器1由具有多個像素的顯示部a、和基於圖像信息進行顯示部a的圖像掃描的控制部b等構成。

控制部b與顯示部a電連接。控制部b對於多個像素的各個、基於來自外部的圖像信息傳送掃描信號和圖像數據信號。其結果，各像素根據通過掃描信號而在每個掃描線中產生的圖像數據信號依次發光，將圖像信息顯示於顯示部a。

圖2為圖1中記載的顯示部a的示意圖。

顯示部a在基板上具有包含多個掃描線5和數據線6的配線部、和多個像素3等。

以下進行顯示部a的主要的構件的說明。

圖2中，示出了將像素3發光了的光在白箭頭方向(下方向)取出的情況。配線部的掃描線5及多個數據線6各自由導電材料構成。掃描線5與數據線6相互正交成格子狀，在其進行正交的位置連接至像素3(詳細的情況沒有圖示)。

就像素3而言，如果從掃描線5發送掃描信號，則從數據線6接收圖像數據信號，根據接收了的圖像數據而發光。

發光的顏色通過將紅色區域的像素、綠色區域的像素、青色區域的像素適當地在同一基板上並列配置，使全色顯示成為可能。

《照明裝置》

對於具備本發明的有機el元件的本發明的照明裝置的一形態進行說明。

可以用玻璃殼覆蓋本發明的有機el元件的非發光面，將厚300μm的玻璃基板作為密封用基板來使用，在周圍應用環氧系光固化型粘接劑(東亞合成株式會社制ラックストラックlc0629b)作為密封材料，將其重疊在陰極上而與透明支承基板密合，從玻璃基板側照射uv光，使其固化而密封，形成圖3、圖4中所示那樣的照明裝置。

圖3表示照明裝置的概略圖，本發明的有機el元件101被玻璃罩102覆蓋(應予說明，用玻璃罩102的密封作業在不使有機el元件101與大氣接觸的情況下在氮氣氛下的手套箱(純度99.999％以上的高純度氮氣的氣氛下)進行。)。

圖4表示照明裝置的剖面圖，圖4中，105表示陰極，106表示有機el層，107表示帶透明電極的玻璃基板。應予說明，在玻璃罩102內填充氮氣108，設置有捕水劑109。

實施例

以下列舉實施例對本發明具體地說明，但本發明並不限定於這些實施例。應予說明，實施例中使用「份」或「％」的表示，只要無特別說明，則表示「體積％」。另外，表1～4的本發明的有機el元件中使用的主體化合物及電子傳輸材料的序號與由通式(a1)～(a5)表示的化合物的具體例的序號對應。

《實施例中使用的化合物》

【化49】

【實施例1】

《有機el元件1-1的製作》

對於作為陽極的在100mm×100mm×1.1mm的玻璃基板上將ito(氧化銦錫)以100nm制膜的基板(nhテクノグラス社制na45)進行了圖案化後，將該設置了ito透明電極的透明支承基板用異丙醇進行超聲波清洗，用乾燥氮氣乾燥，進行了5分鐘uv臭氧清洗。

將該透明支承基板固定於市售的真空蒸鍍裝置的基板支架，另一方面，在鉬制電阻加熱舟皿中裝入200mg的ht-1，在另外的鉬制電阻加熱舟皿中裝入200mg的ht-2，在另外的鉬制電阻加熱舟皿中裝入200mg的比較化合物1，在另外的鉬制電阻加熱舟皿中裝入200mg的dp-1，在另外的鉬制電阻加熱舟皿中裝入200mg的et-1，安裝於真空蒸鍍裝置中。

接著，將真空槽減壓到4×10-4pa後，對裝有ht-1的上述加熱舟皿通電而加熱，以蒸鍍速度0.1nm/秒在透明支承基板蒸鍍，設置了10nm的空穴注入層。

進而對裝有ht-2的上述加熱舟皿通電而加熱，以蒸鍍速度0.1nm/秒在上述空穴注入層上蒸鍍，設置了30nm的空穴傳輸層。

進而，對裝有比較化合物1和dp-1的上述加熱舟皿通電而加熱，分別以蒸鍍速度0.1nm/秒、0.010nm/秒在上述空穴傳輸層上共蒸鍍，設置了40nm的發光層。

進而，對裝有et-1的上述加熱舟皿通電而加熱，以蒸鍍速度0.1nm/秒在上述發光層上蒸鍍，設置了30nm的電子傳輸層。

接著，作為電子注入層(陰極緩衝層)，蒸鍍氟化鋰0.5nm，進而蒸鍍鋁110nm，形成陰極，製作了有機el元件1-1。

《有機el元件1-2～1-12的製作》

除了在有機el元件1-1的製作中將比較化合物1變為了表1中記載的主體化合物以外，同樣地製作了有機el元件1-2～1-12。

《有機el元件1-1～1-12的評價》

在對得到了的有機el元件1-1～1-12進行評價時，將製作後的各有機el元件的非發光面用玻璃殼覆蓋，使用厚300μm的玻璃基板作為密封用基板，在周圍應用環氧系光固化型粘接劑(東亞合成株式會社制ラックストラックlc0629b)作為密封材料，將其重疊到上述陰極上，與上述透明支承基板密合，從玻璃基板側照射uv光，使其固化而密封，製作圖3和圖4中所示那樣的構成的照明裝置，進行了評價。

對於這樣製作了的各樣品進行了下述的評價。將評價結果示於表1中。

(1)外部取出量子效率(也稱為發光效率)

對於有機el元件進行了在室溫(約23～25℃)、2.5ma/cm2的恆電流條件下的點燈，測定點燈開始後即刻的發光亮度(l)[cd/m2]，由此算出了外部取出量子效率(η)。

其中，發光亮度的測定使用cs-1000(コニカミノルタセンシング製造)來進行。在表1中用將有機el元件1-1設為100的相對值表示。值大時，表示相比較而言發光效率優異。

(2)高溫半衰壽命

將有機el元件在室溫下以給予初期亮度4000cd/m2的電流進行恆電流驅動，求出成為初期亮度的1/2的時間，將其作為半衰壽命的尺度。

接著，將有機el元件放入高溫條件下(約50±5℃)的恆溫槽中，與上述同樣地算出了半衰壽命。

各有機el元件的高溫半衰壽命使用下述式算出。

高溫半衰壽命(％)＝(高溫條件下的半衰壽命)/(室溫下的半衰壽命)×100

表1中用將有機el元件1-1設為100的相對值表示。值大時，表示相對於比較、對於溫度變化的耐久性高，即高溫下的發光壽命優異。

(3)高溫保存穩定性

將有機el元件在85℃下保存了10小時後，在室溫下保存了10小時。將其反覆進行了3周期。測定保存前後的2.5ma/cm2的恆電流驅動下的各亮度，按照下式求出各亮度比，將其作為高溫保存穩定性的尺度。

高溫保存穩定性(％)＝保存後的亮度(2.5ma/cm2)/保存前的亮度(2.5ma/cm2)×100

值大時，表示相比較而言即使高溫下保存後發光強度的經時變化也小，即高溫保存穩定性優異。

將評價結果示於表1中。應予說明，外部取出量子效率及高溫半衰壽命用將有機el元件1-1設為100的相對值表示。

【表1】

如由表1清楚看到那樣，得知：將本發明的化合物用於了主體的有機el元件1-3～1-12，與比較的有機el元件1-1、1-2相比，外部取出量子效率、高溫半衰壽命及高溫保存穩定性優異。

【實施例2】

《有機el元件2-1～2-5的製作》

除了在實施例1的有機el元件1-1的製作中將比較化合物1變為了表2中記載的主體化合物以外，同樣地製作了有機el元件2-1～2-5。

《有機el元件2-1～2-5的評價》

在對得到了的有機el元件進行評價時，與實施例1的有機el元件1-1～1-12同樣地密封，製作圖3、圖4中所示那樣的構成的照明裝置，對於與實施例1同樣的項目進行了評價。

將評價結果示於表2。應予說明，外部取出量子效率和高溫半衰壽命用將有機el元件2-1設為100的相對值表示。

【表2】

如由表2清楚看到那樣，得知：將本發明的化合物用於了主體的有機el元件2-2～2-5，與比較的有機el元件2-1相比，外部取出量子效率、高溫半衰壽命及高溫保存穩定性優異。

【實施例3】

《有機el元件3-1～3-12的製作》

除了在實施例1的有機el元件1-1的製作中將發光層中使用了的比較化合物1變為gh-1、將et-1變為了表3中記載的電子傳輸材料以外，同樣地製作了有機el元件3-1～3-12。

《有機el元件3-1～3-12的評價》

在對得到了的有機el元件進行評價時，與實施例1的有機el元件1-1～1-12同樣地密封，製作圖3、圖4中所示那樣的構成的照明裝置，進行了下述的評價。

對於(1)外部取出量子效率、(2)高溫半衰壽命、(3)高溫保存穩定性，與實施例1同樣地進行了評價。

(4)驅動電壓

分別測定了將有機el元件在室溫(約23℃～25℃)、2.5ma/cm2的恆電流條件下驅動時的電壓，根據下述所示的計算式計算測定結果。表3中用將有機el元件3-1設為100的相對值表示。

電壓＝(各元件的驅動電壓/有機el元件3-1的驅動電壓)×100

應予說明，值小時，表示相比較而言驅動電壓低。

(5)驅動時的電壓上升

分別測定將有機el元件在室溫(約23℃～25℃)、2.5ma/cm2的恆電流條件下驅動時的電壓，根據下述所示的計算式計算測定結果。表3中用將有機el元件3-1設為100的相對值表示。

驅動時的電壓上升(相對值)＝亮度半衰時的驅動電壓-初期驅動電壓

應予說明，值小時表示相比較而言驅動時的電壓上升小。

將評價結果示於表3中。應予說明，外部取出量子效率、高溫半衰壽命、驅動電壓及驅動時的電壓上升用將有機el元件3-1設為100的相對值表示。

【表3】

如由表3清楚看到那樣，得知：將本發明的化合物用於電子傳輸材料的有機el元件3-3～3-12，與比較的有機el元件3-1、3-2相比，外部取出量子效率、高溫半衰壽命及高溫保存穩定性優異，進而以低電壓驅動，驅動時的電壓上升也得以抑制。

【實施例4】

《有機el元件4-1～4-17的製作》

除了在實施例3中製作了的有機el元件3-1中將電子傳輸材料從比較化合物1變為表4的電子傳輸材料以外，同樣地製作了有機el元件4-1～4-17。

《有機el元件4-1～4-17的評價》

對得到了的有機el元件進行評價時，與實施例3的有機el元件3-1～3-12同樣地進行密封，製作圖3、圖4中所示那樣的構成的照明裝置，對於與實施例3同樣的項目進行了評價。

將評價結果示於表4中。予以說明，外部取出量子效率、高溫半衰壽命、驅動電壓和驅動時的電壓上升用將有機el元件4-1設為100的相對值表示。

【表4】

如由表4清楚看到那樣，得知：將本發明的化合物用於了電子傳輸材料的有機el元件4-2～4-17，與比較的有機el元件4-1相比，外部取出量子效率、高溫半衰壽命及高溫保存穩定性優異，進而以低電壓驅動，驅動時的電壓上升也得到抑制。