有機電致發光元件的製作方法

2024-04-01 16:18:05

專利名稱：：有機電致發光元件的製作方法
技術領域：
：本發明涉及發光特性以及壽命優異的有機電致發光(EL)元件。
背景技術：
：由於在有機EL元件中實現高效的發光，因此在有機EL元件中具有分離空穴傳輸、發光以及電子傳輸的功能的三層以上的層的多層型結構成為主流，發光層使用在固體介質(主體)材料中分散有雷射色素等高量子收率的螢光色素(客體)的物質。在該結構中可以使發光層的螢光量子收率提高，不僅大幅度提高有機EL元件的量子效率，而且通過選擇所使用的螢光色素可以自由地控制發光波長。另外，多層型結構的元件的另一個優點為"載流子限制效應"。作為顯示出對發揮載流子限制效應有效的結構材料的性質的例子，可以列舉圖3以及圖4的例子。圖3是使用電子傳輸性發光層的例子。由於形成發光層的主體材料為電子傳輸性，因此，其結構為在空穴傳輸層與發光層的界面上容易使空穴和電子積存。即，設置障壁使形成發光層的主體材料的電離電勢大於形成空穴傳輸層的空穴傳輸材料的電離電勢，由此，容易使空穴積存在空穴傳輸層與發光層之間的界面上，並且通過使形成空穴傳輸層的空穴傳輸材料的電子親和力的能量水平的絕對值小於形成發光層的主體材料的絕對值來提高電子障壁性，從而使電子積存在發光層與空穴傳輸層之間的界面上，由此提高電子與空穴的結合概率，提高發光效率。該電離電勢與電子親和力在嚴格意義上不同，但分別接近於最高被佔分子軌道能級和最低空軌道能級，可以認為大小關係幾乎相同。圖3的結構記載於專利文獻1，可以明確在電子傳輸性主體中加入磷光摻雜物、在空穴傳輸層界面上提高載流子複合概率並以高效率使其發光的技術。圖4是使用空穴傳輸性發光層的例子。就圖4而言，由於形成發光層的主體材料為空穴傳輸性，因此，其結構為在與電子傳輸層的界面上容易使空穴和電子積存。g卩，設置障壁使形成電子傳輸層的電子傳輸材料的電離電勢大於形成發光層的主體材料的電離電勢，由此，容易使空穴積存在發光層與電子傳輸層之間的界面上，並且通過使形成電子傳輸層的電子傳輸材料的電子親和力的能量水平的絕對值大於形成發光層的主體材料的絕對值來提高電子障壁性，從而使電子積存在發光層與電子傳輸層之間的界面上，由此提高電子與空穴的結合概率，提高發光效率。但是，如果這些電子障壁性、空穴障壁性過大，則出現元件的驅動電壓提高、空穴與電子的載流子平衡容易破環等不利點。因此，要求適度的障壁性，通常為0.2eV左右的障壁。但是，在如圖3所示使用電子傳輸性發光層時，僅僅論述發光層與空穴傳輸層的關係，在如圖4所示使用空穴傳輸性發光層時，僅僅論述發光層與電子傳輸層的關係，前者中電子傳輸層的電子傳輸性進一步與發光層的性質協同，後者中空穴傳輸層的空穴傳輸性進一步與發光層的性質協同，對元件性能帶來何種影響還完全不明確。在電子傳輸層中使用電子傳輸能力高的電子傳輸材料，可增加發光層內的每單位時間中存在的電子數目，因此結果涉及增加可以與空穴複合的激子數目，因而是用於提高發光效率的有效手段。但是，只通過簡單增加電子傳輸性，得不到具有耐久性的元件。將說明該關係的示意圖示於圖5、圖6。圖5是在圖3中附加具有電子傳輸性的電子傳輸層的圖。由於與圖3同樣，形成發光層的主體材料為電子傳輸性，因此，其結構為在空穴傳輸層與發光層的界面上容易使空穴和電子積存。在此，發光層的電子傳輸能力高時，可以認為在空穴傳輸層與發光層之間的局部界面、換言之在發光層側的與空穴傳輸層面更接近的區域中引起複合。在此，使用電子傳輸能力高的電子傳輸層時，進一步在發光層側的與空穴傳輸層面更接近的區域中引起複合的效果增大。但是，此時如果發光層的電子傳輸能力過高，則複合並不限於發光層側的與空穴傳輸層面更接近的區域、或者該區域，在空穴傳輸層側電子進入，從而引起複合，因此，容易引起空穴傳輸層發光的現象。特別是在使用芳胺類空穴傳輸層的情況下，通過注入電子而加速空穴傳輸材料的劣化，發光效率容易隨時間變差，元件的耐久性變差。另外，複合集中在發光層側的與空穴傳輸層面更接近的局部區域時，即使局部引起層界面的劣化，也容易大幅度受到其影響，捕捉由複合生成的單重態激子以及三重態激子，有可能隨時間發光效率降低，得到不具有耐久性的元件。圖6是在圖4中附加具有空穴傳輸性的空穴傳輸層的圖。此時發光層為空穴傳輸性。此時，如果發光層的空穴傳輸能力高，則在發光層與電子傳輸層之間的局部界面上引起複合。由於在更接近電子傳輸層的局部區域中引起複合，因此，在電子傳輸層的單重態能隙或者三重態能隙小於由複合生成的單重態激子或三重態激子的能量時，能量在電子傳輸層側洩漏，因此，發光效率下降。由此，限制電子傳輸材料的材料選擇，特別是在磷光型有機EL元件的情況下，為了防止三重態激發能量的洩漏，需要三重態能隙大的電子傳輸性材料。另外，發光層的空穴傳輸能力與電子傳輸層的電子傳輸能力相比過強時，複合並不限於發光層側的與電子傳輸層面更接近的區域、或者該區域，在電子傳輸層側空穴進入，從而引起複合，因此，容易引起電子傳輸層發光的現象。此時，使用對空穴不穩定的電子傳輸層時，通過注入空穴而加速電子傳輸材料的劣化，發光效率容易隨時間變差，元件的耐久性變差。另外，複合集中在發光層側的與電子傳輸層面更接近的局部區域時，即使局部引起層界面的劣化，也容易大幅度受到其影響。因此，要求以電子傳輸層中不注入空穴的方式確切地使用在發光層內阻止空穴的電子傳輸層，實現高效率、長壽命的有機EL元件的材料受到很大限制。特別是在磷光元件中，在形成發光層的主體材料為空穴傳輸性的情況下，如果沒有使電子傳輸材料的電離電勢大於主體材料的電離電勢，則無法實現高效率元件。另外，已知在與發光相關的能量值高的藍色系磷光元件中，與發光層鄰接的層的三重態能隙小的情況下，三重態激發能量的發光層內的能量封閉並不充分，向鄰接層洩漏，因此，發光效率顯著降低。為了同時實現有機電場發光元件的發光效率的提高和驅動穩定性的提高，提出了在發光層與陰極之間設置限制來自發光層的空穴移動的空穴阻止層，報導有作為空穴阻止材料的菲繞啉衍生物(參照專利文獻2)、三唑衍生物(參照專利文獻3)是有效的。另外，即使在磷光發光元件中也使用蒽衍生物(參照專利文獻4)、菲繞啉衍生物(參照非專利文獻l)和BAlq等鋁絡合物(參照非專利文獻2)作為空穴阻止層。由此通過空穴阻止層使空穴蓄積在發光層中，提高與電子的複合概率，可以實現發光的高效率化。但是，即使在磷光發光元件中使用這些空穴阻止材料，也未必得到具有充分的發光效率和長壽命的磷光發光元件。在使用菲繞啉衍生物時，磷光發光元件的效率提高，但驅動穩定性降低。另一方面，使用BAlq時，驅動穩定性提高，但效率有可能降低，期待驅動穩定性與效率的同時提高。另外，公開了使在磷光發光元件中電子傳輸層的能隙大於發光層的能隙是提高發光效率的要素(專利文獻5)。另外，在電子傳輸層(空穴傳輸層)中使用蒽衍生物時，由於比發光層的能隙窄，因此，在綠、藍色的磷光元件中效率低，元件壽命也短。由於其蒽骨架的能隙與發光材料相比顯著降低(即帶隙窄)，因此，發光層的激發能向使用蒽衍生物的層洩漏，觀測到來自使用蒽衍生物的層的發光，或者由在使用蒽衍生物的層中生成的三重態激子通過無放射失活而損失其能量。這些公知文獻僅提及所有發光材料為電子傳輸性或者空穴傳輸性，對於構成發光層的主體材料的空穴或電子遷移率、與構成發光層的陰極側或者陽極側的層的主材料的空穴或電子遷移率的關係尚未有任何記載。在專利文獻4中，在實施例中使用空穴傳輸性主體材料，但對於電子傳輸材料與空穴傳輸性主體材料的載流子遷移率尚未有任何具體的記載。專利文獻6公開了在電子注入傳輸層與發光層之間設置空穴傳輸性高於電子注入傳輸層、且為電子傳輸性的非發光層的技術。但是，尚未明確在發光層和電子注入傳輸層或者電子傳輸性非發光層的空穴傳輸性、電子傳輸性方面具有密切相關的優選關係。在專利文獻7中，記載了在構成空穴傳輸層的多個層間的空穴遷移率、構成發光層的多個層間的空穴遷移率以及電子遷移率、構成電子傳輸層的多個層間的電子遷移率中優選的關係。但是，關於發光層與電子傳輸層的遷移率的優選關係沒有任何記載。8專利文獻1:日本特許3759925號公報專利文獻2:日本特開平10-79297號公報專利文獻3:日本特開平10-233284號公報專利文獻4:日本特開2006-049570號公報專利文獻5:美國專利第6097147號公報專利文獻6:國際公開第2004/077886號公報非專利文獻hAppl.Phys丄ett.75,4(1999)非專利文獻2:Proc.SPIE.Vol.4105，P175-182(2000)本發明的目的在於，提供即使在使用三重態能隙窄(2.1eV以下)的電子傳輸材料的情況下電子傳輸性也比以往的電子傳輸材料快的、高效率、長壽命的有機EL元件。
發明內容本發明對發光層與電子傳輸層的空穴遷移率與電子遷移率之間的關係進行了深入的研究，結果發現，當它們滿足特定的關係時，即使在使用三重態能隙窄(例如2.1eV以下)的電子傳輸材料的情況下，也得到低電壓、高發光效率、長壽命的元件，從而完成了本發明。根據本發明，提供以下有機EL元件。1.一種有機電致發光元件，其中，具有陰極和陽極、以及設在所述陰極和陽極之間的至少含有發光層和電子傳輸層的有機層，構成所述電子傳輸層的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率在0.40.5MV/cm的電場強度下為2.0xl(T5cm2/Vs以上，構成所述發光層的主體材料的電子遷移率/空穴遷移率(AEM)、與構成所述電子傳輸層的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率/空穴遷移率(AET)滿足以下關係，AET>10.3《AEM《10AET〉AEM。2.根據l所述的有機電致發光元件，其中AET》3。3.根據1或2所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸材料的電離電勢小於等於所述主體材料的電離電勢。4.根據13中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸材料的單重態能隙或三重態能隙小於所述主體材料的單重態能隙或三重態能隙。5.根據14中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述發光層含有至少一種摻雜材料和至少一種主體材料。6.根據5所述的有機電致發光元件，其中，所述摻雜材料為磷光發光性材料。7.根據6所述的有機電致發光元件，其中，所述磷光發光性材料為鄰位金屬化金屬絡合物。8.根據57中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述摻雜材料的發光波長峰為500nm以下。9.根據18中任一項所述的有機電致發光元件，其中，構成所述電子傳輸層的至少一種電子傳輸材料的三重態能隙的值為2.1eV以下。10.根據19中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸層包含具有蒽骨架的化合物。11.根據IO所述的有機電致發光元件，其中，所述具有蒽骨架的化合物由下式表示，Rs式中，R!R6分別獨立地表示氫原子、取代或未取代的碳原子數為140的垸基、取代或未取代的碳原子數為140的全氟烷基、取代或未取代的碳原子數為140的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為140的芳烷基、10取代或未取代的碳原子數為140的芳基垸氧基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基、取代或未取代的碳原子數為380的雜環基、取代或未取代的碳原子數為140的烷基甲矽垸基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基甲矽垸基、氰基，相互鄰接的取代基也可以形成環。12.根據111中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸層中包含含有缺電子性的含氮五元環的稠合芳香族環衍生物、或者含有缺電子性的含氮六元環的稠合芳香族環衍生物。13.根據12所述的有機電致發光元件，其中，所述含氮五元環為咪唑環、三唑環、四唑環、隨二唑環、噻二唑環、隨三唑環或者噻三唑環。14.根據12所述的有機電致發光元件，其中，所述含氮六元環為喹喔啉環、喹啉環、喹唑啉環、吡啶環、吡嗪環或者嘧啶環。15.根據114中任一項所述的有機電致發光元件，其中，在所述有機層和所述陰極的界面區域添加有還原性摻雜物。16.根據115中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述發光層的膜厚為20nm以上。17.根據116中任一項所述的有機電致發光元件，其中，包含位於所述陽極和陰極中的至少一個電極與所述有機層之間的供電子層或者受電子層。根據本發明，可以提供從發光層向電子傳輸層的能量損失少、且高效率、長壽命的磷光元件。圖1是表示本發明的一個實施方式涉及的有機EL元件的結構的圖。圖2A是本發明的一個實施方式涉及的有機EL元件的能量圖。圖2B是本發明的另一個實施方式涉及的有機EL元件的能量圖。圖3是以往的有機EL元件的能量圖。圖4是以往的另一個有機EL元件的能量圖。圖5是以往的另一個有機EL元件的能量圖。圖6是以往的另一個有機EL元件的能量圖。ii具體實施例方式本發明的有機EL元件具有陰極和陽極、以及設在陰極與陽極之間的至少含有發光層和電子傳輸層的有機層。將這樣的有機EL元件的一個實施方式示於圖1。如圖1所示，有機EL元件l由陰極lO、陽極20和存在於它們中間的有機層30構成，有機層30從陰極側起層疊電子傳輸層34、發光層32、空穴傳輸層36。另外，如後所述，本發明的有機EL元件並不限定於圖1的結構，有機層至少含有電子傳輸層和發光層即可，另外也可以含有適當的層。在本發明中，構成電子傳輸層34的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率，在0.40.5MV/cm的電場強度下為2.0xl(T5cm2/Vs以上。優選在0.5MV/cm下為2.5xlO—ScmVVs以上。由此可以防止來自電子傳輸材料的發光，可以進行長壽命、無能量損失的高效率的發光。另外，優選為1.0xl(T2cm2/Vs以下。另外，構成發光層32的主體材料的電子遷移率/構成發光層32的主體材料的空穴遷移率(電子遷移率+空穴遷移率)(AEM)、與構成電子傳輸層34的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率/構成電子傳輸層34的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的空穴遷移率(電子遷移率+空穴遷移率)(AET)滿足以下關係。AET>1AET〉AEM通過使AET大於1，可以使電子迅速到達發光層，可以防止來自電子傳輸材料的發光，可以進行長壽命、無能量損失的高效率的發光。優選AET為3以上。通過使AEM為0.3以上且10以下，可以不將電子與空穴的複合帶極度押附在空穴傳輸層中而是均衡地設置在發光層內的空穴傳輸層附近，元件壽命提高。如果為0.3以下，則空穴傳輸性過強，特別是單重態能隙或三重態能隙小的電子傳輸層、或電離電勢的水平小的、即空穴障壁性小的電子傳輸層進行發光。優選為0.5以上且5以下。由此，在主體材料中空穴傳輸性過高時，優選為電子傳輸性強的材料或空穴傳輸性/電子傳輸性的中間程度的材料。通過使AET大於AEM，可以使電子迅速達到發光層，並且可以將電子壓入在發光層的陽極側，其結果由於可以使發光層與電子傳輸層的界面上的激子存在概率顯著減小，因此，可以防止來自電子傳輸材料的發光。優選AET比AEM大10倍以上。這樣通過調節發光層32與電子傳輸層34的空穴遷移率以及電子遷移率，有機EL元件的效率提高，另外壽命延長。特別是在電子傳輸性主體材料中不一定添加摻雜材料的情況下，也得到高效率、長壽命的發光元件。特別是如圖2A、2B所示，即使在發光層32中使用空穴傳輸性主體材料，形成電子傳輸層34的電子傳輸材料如果滿足上述條件，則由使用不一定具有電子障壁性的電子傳輸材料的元件，也得到高效率的發光。另外，對於電子傳輸材料而言不需要以往特別是磷光發光元件所必需的空穴障壁性或者能量障壁性。另外，優選在發光層的陽極側主要生成激子，因此，不一定需要構成電子傳輸層34的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電離電勢比構成發光層32的主體材料的電離電勢大，優選為相等或其以下。發光層通常含有摻雜材料和主體材料。摻雜材料和主體材料可以為一種或二種以上。在摻雜材料中具有螢光發光性材料和磷光發光性材料。在螢光型元件中，與磷光型元件相比，電子傳輸層的能隙可以比主體材料大也可以小，激子壽命短，激子的緩和非常快，因此對於元件性能影響更少。但是，在磷光型元件中，在磷光型元件內生成的激子壽命比在螢光型元件內生成的激子壽命長，在發光層內激子來回運動，因此可以認為與螢光型元件相比，材料的載流子遷移率的影響更大。只要是本發明的載流子遷移率的關係，構成電子傳輸層的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的單重態能隙或三重態能隙，即使比發光層的主體材料的單重態能隙或三重態能隙小，也可以得到充分的磷光型EL元件的性能。如上所述，作為摻雜材料，使用磷光發光性材料時，本發明的效果變顯著。使用磷光發光性材料時，為了封閉磷光發光性材料的激發三重態能量，優選的主體材料是大於磷光發光性材料的三重態能隙的材料。作為其例子，可以列舉後述的咔唑衍生物、聚亞苯基衍生物。另外，作為使用磷光發光性材料時的優選的電子傳輸材料，可以列舉後述的蒽骨架衍生物、含有缺電子性的含氮五元環或者含氮六元環的稠合芳香族環衍生物。作為含氮五元環，可以例示咪唑環、三唑環、四唑環、嚼、二唑環、噻二唑環、卩惡三唑環、或者噻三唑環。另外作為含氮六元環，可以例示喹喔啉環、喹啉環、喹唑啉環、吡啶環、吡嗪環或嘧啶環。摻雜材料的發光波長峰，優選為500nm以下。當為500nm以下時，可以進行藍色發光，與紅色、綠色組合也可以向白色元件展開。另外，在圖1所示的有機EL元件中，在陽極20與空穴傳輸層36之間、和/或陰極10與電子傳輸層34之間可以含有供電子層或者受電子層。如果含有供電子層或者受電子層，則在元件內可以增加空穴、電子的量，可以降低元件的驅動電壓。優選在陽極20與空穴傳輸層36之間含有受電子層。另外，優選在陰極10與電子傳輸層34之間含有供電子層。它們可以在同一元件內將陽極與空穴傳輸層之間的受電子層，和陰極與電子傳輸層之間的供電子層組合使用。以下，對本發明的有機EL元件的各構成部件進行說明。1.陽極陽極優選使用功函數大(例如4.0eV以上)的金屬、合金、電傳導性化合物或者它們的混合物。具體而言，可以單獨使用氧化銦錫合金(ITO)、銦一鋅氧化物(izo)銦銅、錫、氧化鋅、金、鈾、鈀等中的1種，也可以將2種以上組合使用。陽極可以通過用蒸鍍法或濺射法等方法使這些電極物質形成薄膜來製成。另外，陽極的厚度沒有特別的限制，優選為101000nm，更優選為10200nm。另外，從陽極將由有機層放射的光射出到外部時，優選為實質上透明、即光透射率為50%以上。陰極優選使用功函數小(例如不足4.0eV)的金屬、合金、電傳導性化合物或者它們的混合物。具體而言，可以單獨使用鎂、鋁、銦、鋰、鈉銫、銀等中的1種，也可以將2種以上組合使用。另外，陰極的厚度沒有特別的限制，優選為101000nm，更優選為10200nm。143.有機層有機層包含電子與空穴複合可以進行EL發光的發光層。該有機層例如可以將以下各層進行層疊來構成。(i)發光層/電子傳輸層(ii)空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層(iii)空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層(iv)空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層(v)空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子傳輸層/電子注入層它們之中，(ii)(v)的結構得到更高發光亮度，且耐久性也優異，因此通常優選是使用。另外，在有機層中，為了改善載流子平衡、載流子注入性，也可以適宜設置無機半導體層、無機氧化物薄膜層、供體性有機薄膜層、受體性有機薄膜層等。另外，所述有機薄膜層可以多層層疊或者分離多個來使用，也可以組合這些各層來使用。作為可以在發光層中使用的主體材料或摻雜材料，可以列舉例如芳胺化合物和/或苯乙烯基胺化合物、蒽、萘、菲、芘、並四苯、暈苯、窟、螢光素、茈、酞茈(7夕口《u>)、萘並茈(於:7夕口^Ui/y)、紫環酮、二苯代酚酞、萘並紫環酮、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、嗯二唑、醛連氮、二苯並嚼、唑啉、聯苯乙烯、吡嗪、環戊二烯、喹啉金屬絡合物、氨基喹啉金屬絡合物、苯並喹啉金屬絡合物、亞胺、二苯乙烯、乙烯基蒽、二氨基昨唑、吡喃、噻喃、聚甲炔、部花青、咪唑螯合化8-羥基喹啉酮(日文<$夕、/一》年1/一卜化才年、乂/一K)化合物、喹吖啶酮、紅熒烯及螢光色素等，但並不限於這些。另外，發光層優選含有芳胺化合物或苯乙烯基胺化合物中的任一種或者二種。作為芳胺化合物，可以列舉下式(A)表示的化合物等，作為苯乙烯基胺化合物，可以列舉下式(B)表示的化合物等。(A)(式中，Ar^為苯基、聯苯基、三聯苯基、芪基或二苯乙烯基芳基，Ar3Q2和Ar，分別為氫原子或者取代或未取代的碳原子數為620的芳香族基團。p，為14的整數。進一步優選Ar旭或Ar柳中的任一者或二者的苯乙烯基被取代)。在此，作為碳原子數為620的芳香族基團，優選為苯基、萘基、蒽基、菲基、三聯苯基等。(B)(式中，Ar，Ar，分別為取代或未取代的環原子數540的芳基。q'為14的整數)。在此，作為環原子數為540的芳基，優選為苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、窟基、暈苯基、聯苯基、三聯苯基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、苯並苯硫基、嗨二唑基、二苯並蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯並喹啉基、熒蒽基、苊並熒蒽基、芪基等。環原子數為540的芳基可以進一步由取代基取代，作為優選的取代基，可以列舉碳原子數為16的垸基(乙基、甲基、異丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、環戊基、環己基等)、碳原子數為16的垸氧基(乙氧基、甲氧基、異丙氧基、正丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、環戊氧基、環己氧基16等)、環原子數為540的芳基、由環原子數為540的芳基取代的氨基、具有環原子數為540的芳基的酯基、具有碳原子數為16的烷基的酯基、氰基、硝基、滷原子(氯、溴、碘等)。作為可以在發光層中使用的主體材料，優選為在後述的電子傳輸層中使用的由式(1)(10)表示的芳香族環化合物。在以上的主體材料中，優選為蒽衍生物、進一步優選為單蒽衍生物、特別優選為非對稱蒽。另外，作為摻雜材料，也可以使用磷光發光性的化合物。在磷光發光的情況下，優選為在主體材料中含有咔唑環的化合物、或具有含氮雜環結構的化合物。磷光發光性摻雜物，為可以由三重態激子進行發光的化合物，只要由三重態激子進行發光則沒有特別的限制，優選為含有選自Ir、Ru、Pd、Pt、Os、Cu和Re中的至少一種金屬的金屬絡合物。由含有咔唑環的化合物構成的適於磷光發光的主體，是具有以下功能的化合物，所述功能為由該激發態向磷光發光性化合物引起能量移動，結果使磷光發光性化合物發光。作為主體化合物只要是在磷光發光性化合物中可以使激子能量產生能量移動的化合物即可，沒有特別的限制，可以根據目的來進行適宜選擇。在咔唑環以外可以具有任意的雜環等。作為這樣的主體化合物的具體例子，可以列舉咔唑衍生物、三唑衍生物、曙、唑衍生物、隨二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基鏈垸衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、矽氮垸衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族二次甲基(-乂*'J於"^)類化合物、卟啉類化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亞胺衍生物、亞芴基甲垸衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘茈等雜環四羧酸酐、酞菁衍生物、8-羥基喹啉酚衍生物的金屬絡合物或金屬酞菁、以苯並嚼、唑或苯並噻唑作為配體的金屬絡合物為代表的各種金屬絡合物聚矽垸類化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺類共聚物、噻吩低聚物、聚噻吩等導電性高分子低聚物、聚噻吩衍生物、聚亞苯基衍生物、聚苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。主體化合物可以單獨使用，也可以並用2種以上。作為具體例子，可以列舉在下式表示的化合物組中滿足上述的電子遷移率和空穴遷移率的關係的化合物。但只要滿足上述關係，則並不限於這些化合物。另外，可以混合空穴傳輸性材料和電子傳輸性材料來滿足上述關係oformulaseeoriginaldocumentpage19磷光發光性的慘雜物為可以由三重態激子發光的化合物。只要由三重態激子進行發光則沒有特別限制，優選為含有選自Ir、RU、Pd、Pt、Os、Cu和Re中的至少一種金屬的金屬絡合物。優選為卟啉金屬絡合物或鄰位金屬化金屬絡合物。作為卟啉金屬絡合物，優選為卟啉鉑絡合物。磷光發光性化合物可以單獨使用，也可以並用2種以上。作為形成鄰位金屬化金屬絡合物的配體可以為各種，但作為優選的配體，可以列舉2-苯基吡啶衍生物、7，8-苯並喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶衍生物、2-(l-萘基)吡啶衍生物、2-苯基喹啉衍生物等。這些衍生物可以根據需要具有取代基。特別是引入有氟化合物、三氟甲基的化合物優選作為藍色系摻雜物。另外作為輔助配體，可以具有乙醯丙酮化物、吡啶甲酸等除了上述配體以外的配體。作為磷光發光性的摻雜物在發光層中的含量，沒有特別的限制，可以根據目的來進行適宜選擇，例如為0.170質量％，優選為130質量％。當磷光發光性化合物的含量不足0.1質量％時，發光微弱，不能充分地發揮其含有效果，當超過70質量％時，被稱為濃度消光的現象變顯著，元件性能有可能降低。另外，發光層根據需要可以含有空穴傳輸材料、電子傳輸材料、聚合物粘合劑。另外，發光層的膜厚優選為20nm以上。不足20nm時，三重態激子發生衝突、激子容易向鄰接或相隔的有機層擴散，發光效率有可能降低。[空穴傳輸(注入/傳輸)層(空穴傳輸帶域)]在發光層的陽極側可以進一步層疊空穴傳輸層。空穴傳輸層是有助於向發光層注入空穴、並傳輸至發光區域的層，空穴遷移率大，離子化能量小，通常為5.5eV以下。就這樣的空穴傳輸層而言，優選以更低的電場強度將空穴傳輸至發光層的材料，另外，如果空穴的遷移率例如在施加10410SVcm的電場時至少為14cm"V，秒，則優選。作為形成空穴傳輸層的材料，只要是具有上述優選的性質的材料，則沒有特別的限制，可以從以往光傳導材料中作為空穴的電荷傳輸材料慣用的材料、或用於有機EL元件的空穴傳輸層的公知材料中選擇任意的材料來使用。作為具體例子，可以列舉三唑衍生物(參照美國專利3,112,197號說明書等)、嗯二唑衍生物(參照美國專利3,189,447號說明書等)、咪唑衍生物(參照日本特公昭37-16096號公報等)、聚芳基鏈烷衍生物(參照美國專利3,615,402號說明書、美國專利第3,820,989號說明書、美國專利第3,542,544號說明書、日本特公昭45-555號公報、日本特公昭51-10983號公報、日本特開昭51-93224號公報、日本特開昭55-17105號公報、日本特開昭56-4148號公報、日本特開昭55-108667號公報、日本特開昭55-156953號公報、日本特開昭56-36656號公報等)、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物(參照美國專利第3,180,729號說明書、美國專利第4,278,746號說明書、日本特開昭55-88064號公報、日本特開昭55-88065號公報、日本特開昭49-105537號公報、日本特開昭55-51086號公報、日本特開昭56-80051號公報、日本特開昭56-88141號公報、日本特開昭57-45545號公報、日本特開昭54-112637號公報、日本特開昭55-74546號公報等)、苯二胺衍生物(參照美國專利第3,615,404號說明書、日本特公昭51-10105號公報、日本特公昭46-3712號公報、日本特公昭47-25336號公報、日本特公昭54-119925號公報等)、芳胺衍生物(參照美國專利第3,567,450號說明書、美國專利第3,240,597號說明書、美國專利第3,658,520號說明書、美國專利第4,232,103號說明書、美國專利第4,175,961號說明書、美國專利第4,012,376號說明書、日本特公昭49-35702號公報、日本特公昭39-27577號公報、日本特開昭55-144250號公報、日本特開昭56-119132號公報、日本特開昭56-22437號公報、西德專利第1,110,518號說明書等)、氨基取代査耳酮衍生物(參照美國專利第3,526,501號說明書)、嗨唑衍生物(美國專利第3,257,203號說明書等中公開的化合物)、苯乙烯基蒽衍生21物(參照日本特開昭56-46234號公報等)、芴酮衍生物(參照日本特開昭54-110837號公報等)、腙衍生物(參照美國專利第3,717,462號說明書、日本特開昭54-59143號公報、日本特開昭55-52063號公報、日本特開昭55-52064號公報、日本特開昭55-46760號公報、日本特開昭57-11350號公報、日本特開昭57-148749號公報、日本特開平2-311591號公報等)、芪衍生物(參照日本特開昭61-210363號公報、日本特開昭61-228451號公報、日本特開昭61-14642號公報、日本特開昭61-72255號公報、日本特開昭62-47646號公報、日本特開昭62-36674號公報、日本特開昭62-10652號公報、日本特開昭62-30255號公報、日本特開昭60-93455號公報、日本特開昭60-94462號公報、日本特開昭60-174749號公報、日本特開昭60-175052號公報等)、矽氮烷衍生物(美國專利第4,950,950號說明書)、聚矽烷類(日本特開平2-204996號公報)、苯胺類共聚物(日本特開平2-282263號公報)、導電性高分子低聚物(特別是噻吩低聚物)等。作為空穴傳輸層的材料，可以使用上述的材料，但優選使用卟啉化合物(日本特開昭63-2956965號公報等中公開的化合物)、芳香族叔胺化合物和苯乙烯基胺化合物(參照美國專利第4,127,412號說明書、日本特開昭53-27033號公報、日本特開昭54-58445號公報、日本特開昭54-149634號公報、日本特開昭54-64299號公報、日本特開昭55-79450號公報、日本特開昭55-144250號公報、日本特開昭56-119132號公報、日本特開昭61-295558號公報、日本特開昭61-98353號公報、曰本特開昭63-295695號公報等)，特別優選使用芳香族叔胺化合物。作為可以在空穴傳輸層中使用的空穴傳輸材料，優選為由下式表示的化合物。(R3")formulaseeoriginaldocumentpage22(式中，Ar^A一"分別獨立地為取代或未取代的環碳原子數為650的芳基，R^R^分別獨立地為氫原子、取代或未取代的環碳原子數為650的芳基或碳原子數為150的烷基，m、n分別獨立地為04的整數。Ai^A—"可以互相結合構成環。例如，在-N(A一")Ar312、-N(Ar313)Ar314中，至少一個可以為咔唑基、苯並咔唑基、氮雜咔唑基、苯並氮雜咔唑基、吩嗯嗪基、吩噻嗪基等。作為環碳原子數為650的芳基，優選為苯基、萘基、聯苯基、三聯苯基、菲基等。另外，環碳原子數為650的芳基可以進一步被取代基取代，作為優選的取代基，可以列舉碳原子數為16的烷基(甲基、乙基、異丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、環戊基、環己基等)、由環碳原子數為650的芳基取代的氨基。另外，可以列舉美國專利第5,061,569號中記載的在分子內具有2個稠合芳環的，例如4,4，-雙(N-(l-萘)-N-苯氨基)聯苯(以下簡略記為NPD);或日本特開平4-308688號公報中記載的三苯胺單元連接成3個星爆(starburst)型的化合物，作為其例子，可以列舉4,4，,4"-三(N-(3-甲基苯)-N-苯氨基)三苯胺(以下簡略記為MTDATA)或4,4，，4"-三(咔唑基-9-基)-三苯胺等。另外，除了芳香族二次甲基類化合物之外，也可以使用p型Si、p型SiC等無機化合物作為空穴傳輸層的材料。空穴傳輸層如果在空穴傳輸帶區域含有上述化合物，則可以通過由上述材料的一種或二種以上構成的一層來構成，所述空穴傳輸層也可以是將由其他種類的化合物構成的空穴傳輸層進行層疊而成的層。[電子傳輸(注入/傳輸)層(電子傳輸帶區域)]在發光層的陰極側可以進一步層疊電子傳輸層。電子傳輸層是有助於向發光層注入電子的層，電子遷移率大。電子傳輸層在數nm數pm的膜厚中進行適宜選擇。作為用於電子傳輸層的材料，優選為具有含氮雜環的化合物。作為具有含氮雜環的化合物，可以列舉由以下通式表示的嗨二唑衍生物。N—NN—NAr326~>Ar327-0-Ar328"~Ar329OO(式中，Ar321、Ar322、Ar323、Ar325、Ar326、Ar^分別表示取代或未取代的芳基，可以分別相同或不同。另外，Ar324、Ar327、Ar328表示取代或未取代的亞芳基，可以分別相同或不同)。在此，作為芳基，可以列舉苯基、聯苯基、蒽基、茈基、芘基。另外，作為亞芳基，可以列舉亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、亞蒽基、亞茈基、亞芘基等。另外，作為取代基，可以列舉碳原子數為110的烷基、碳原子數為110的烷氧基或氰基等。該電子傳輸性化合物優選為薄膜形成性的物質。作為上述電子傳輸性化合物的具體例子，可以列舉下述物質。formulaseeoriginaldocumentpage25Me表示甲基，Bu表示丁基。另外，作為具有含氮雜環的化合物，可以例示以下的化合物。由下式表示的含氮雜環衍生物formulaseeoriginaldocumentpage25(式中，^31^33分別為氮原子或碳原子。R"'和R^分別為取代或未取代的碳原子數為660的芳基、取代或未取代的碳原子數為360的雜芳基、碳原子數為120的烷基、碳原子數為120的滷代垸基或者碳原子數為120的烷氧基，n為05的整數，當n為2以上的整數時，多個R^可以相同或不同。另外，由相鄰接的多個R^基團之間相互結合，可以形成取代或未取代的碳環式脂肪族環、或取代或未取代的碳環式芳香族環。Ar331為取代或未取代的碳原子數為660的芳基、或者取代或未取代的碳原子數為360的雜芳基。Ar331為取代或未取代的碳原子數為660的亞芳基、或者取代或未取代的碳原子數為360的雜亞芳基。A嚴為氫原子、碳原子數為120的烷基、碳原子數為120的滷代烷基、碳原子數為120烷氧基、取代或未取代的碳原子數為660的芳基、或者取代或未取代的碳原子數為360的雜芳基。其中Ar331、Ar^中的任一個為取代或未取代的碳原子數為1060的稠環基、或者取代或未取代的碳原子數為360的雜稠環基。L331、L^和L^分別為單鍵、取代或未取代的碳原子數為660的稠環、取代或未取代的碳原子數為360的雜稠環、或者取代或未取代的亞芴基)。日本特開2004—002297號中示出的由下式表示的含氮雜環衍生物HAr-L341-Ar341-Ar342(式中，HAr為取代或未取代的碳原子數為340的含氮雜環，L^為單鍵、取代或未取代的碳原子數為660的亞芳基、取代或未取代的碳原子數為360的雜亞芳基、或者取代或未取代的亞芴基，Ar341為取代或未取代的碳原子數為660的2價的芳香族烴基，Ar^為取代或未取代的碳原子數為660的芳基、或者取代或未取代的碳原子數為360的雜芳基)。日本特開平09—087616中示出的由下式表示的矽雜環戊二烯衍生物26(式中，^51和￥351分別獨立地為碳原子數16的飽和或不飽和的烴基、垸氧基、烯氧基、炔氧基、羥基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環、或者乂351和￥351結合形成飽和或不飽和的環的結構，R351R354A別獨立地為氫、滷素、取代或未取代的碳原子數為16的烷基、烷氧基、芳氧基、全氟烷基、全氟烷氧基、氨基、烷基羰基、芳基羰基、垸氧羰基、芳氧羰基、偶氮基、垸基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧羰氧基、芳氧羰氧基、亞磺醯基、磺醯基、磺基、甲矽垸基、氨基甲醯基、芳基、雜環基、烯基、炔基、硝基、甲醯基、亞硝基、甲醯氧基、異氰基、氰酸酯基、異氰酸酯基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基或氰基、或者相鄰接時取代或未取代的環縮合而成的結構)。日本特開平09—194487中示出的由下式表示的矽雜環戊二烯衍生物(式中，X361和Y361分別獨立地為碳原子數16的飽和或不飽和的烴基、垸氧基、烯氧基、炔氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環、或者X^和Y^結合形成飽和或不飽和的環的結構，R^R^分別獨立地為氫、滷素、取代或未取代的碳原子數為16的烷基、烷氧基、芳氧基、全氟烷基、全氟垸氧基、氨基、烷基羰基、芳基羰基、垸氧羰基、芳氧羰基、偶氮基、垸基羰氧基、芳基羰氧基、烷氧羰氧基、芳氧羰氧基、亞磺醯基、磺醯基、磺基、甲矽垸基、氨基甲醯基、芳基、雜環基、烯基、炔基、硝基、甲醯基、亞硝基、甲醯氧基、.異氰基、氰酸酯基、異氰酸酯基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基或氰基、或者相鄰接時取代或未取代的環縮合而成的結構(其中，R^和R^為苯基時，乂361和￥361不為垸基和苯基，R^和R^為噻吩基時，《61和￥361為不同時滿足一價烴基的結構，R^和R^為不同時滿足烷基、芳基、烯基或者R^與R^結合形成環的脂肪族基團的結構，11361和尺364為甲矽垸基時，R362、R363、乂361和Y361分別獨立地不為碳原子數16的一價烴基或氫原子，R^和尺362為苯環稠合的結構時，X^和Y^不為垸基和苯基))。WO00/40586號公報中示出的由下式表示的硼烷衍生物(式中，R371R378和Z372分別獨立地表示氫原子、飽和或不飽和的烴基、芳香族基、雜環基、取代氨基、取代硼基、垸氧基或芳氧基，X371、Y^和Z^分別獨立地表示飽和或不飽和的烴基、芳香族基、雜環基、取代氨基、烷氧基或芳氧基，Z^和Z^的取代基可以互相結合形成稠環，n表示13的整數，當n為2以上時，Z^可以不同。其中，不包括以下的情況n為1、且X371、Y^和R^為甲基、R^為氫原子或取代硼基的情況；以及n為3、Z^為甲基的情況)。在日本特開平10—088121中示出的由下式表示的化合物(式中，Q^和Q^分別獨立地表示由下式表示的配體，1^81為滷原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環基、由-OR391(R^為氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的環烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環基)或者-O-Ga-Q391(Q392)(Q別和Q392，與Q381和Q啦表示相同含義)表示的配體)。/、、-N(式中，環A4G1和A4G2分別為互相結合而成的取代或未取代的芳環或者雜環結構)。列舉形成上述式的配體的環A4Q1和A4Q2的取代基的具體例子時，有氯、溴、碘、氟等滷素原子，甲基、乙基、丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、硬脂基、三氯甲基等取代或未取代的烷基，苯基、萘基、3-甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-氟苯基、3-三氯甲基苯基、3-三氟甲基苯基、3-硝基苯基等取代或未取代的芳基，甲氧基、正丁氧基、叔丁氧基、三氯甲氧基、三氟乙氧基、五氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、1,1,1,3，3,3-六氟-2-丙氧基、6-(全氟乙基)己氧基等取代或未取代的烷氧基，苯氧基、對硝基苯氧基、對叔丁基苯氧基、3-氟苯氧基、五氟苯基、293-三氟甲基苯氧基等取代或未取代的芳氧基，甲硫基、乙硫基、叔丁硫基、己硫基、辛硫基、三氟甲硫基等取代或未取代的垸硫基，苯硫基、對硝基苯硫基、對叔丁基苯硫基、3-氟苯硫基、五氟苯硫基、3-三氟甲基苯硫基等取代或未取代的芳硫基，氰基、硝基、氨基、甲基氨基、二乙基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二苯基氨基等單或二取代氨基、雙(乙醯氧甲基)氨基、雙(乙醯氧乙基)氨基、雙(乙醯氧丙基)氨基、雙(乙醯氧丁基)氨基等醯氨基，羥基、矽氧基、醯基、甲基氨基甲醯基、二甲基氨基甲醯基、乙基氨基甲醯基、二乙基氨基甲醯基、丙基氨基甲醯基、丁基氨基甲醯基、苯基氨基甲醯基等氨基甲醯基，羧酸基、磺酸基、醯亞胺基、環戊基、環己基等環烷基，苯基、萘基、聯苯基、蒽基、菲基、芴基、芘基等芳基，吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、噴哚基、喹啉基、吖啶基、吡咯烷基、二瞎、烷基、哌啶基、嗎啉二基(morpholinyl)、哌嗪基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、嗯唑基、嗨二唑基、苯並嗯唑基、噻唑基、噻二唑基、苯並噻唑基、三唑基、咪唑基、苯並咪唑基等雜環基等。另外，以上的取代基之間也可以結合來進一步形成6元芳環或雜環。作為含氮化合物，特別優選為含有缺電子性的含氮五元環的稠合芳香族環衍生物、或者含有缺電子性的含氮六元環的稠合芳香族環衍生物。作為缺兀電子性含氮環，可以列舉選自咪唑環、三唑環、四唑環、嗨二唑環、噻二唑環、嗯三唑環以及噻三唑環中的含氮五元環的衍生物、或者選自喹喔啉環、喹啉環、喹唑啉環、吡啶環、吡嗪環以及嘧啶環中的含氮六元環衍生物作為優選的例子。另外，在電子傳輸層中可以使用含有芳香族環化合物的化合物，優選為具有蒽骨架的化合物。具體而言，優選為以下的化合物。formulaseeoriginaldocumentpage31(式中，RiR6分別獨立地表示氫原子、取代或未取代的碳原子數為140的烷基、取代或未取代的碳原子數為140的全氟烷基、取代或未取代的碳原子數為140的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為140的芳垸基、取代或未取代的碳原子數為140的芳基烷氧基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基、取代或未取代的碳原子數為380的雜環基、取代或未取代的碳原子數為140的烷基甲矽烷基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基甲矽烷基、氰基，相互鄰接的取代基也可以形成環)。以下示出該具體的化合物。另外，作為具有蒽骨架的化合物，可以例示以下的化合物。32HAr-L—AH—A—5pOIP;咖咖咖咖咖咖咖咖咖LH一li3li,5Xi51iri^NItxCr\formulaseeoriginaldocumentpage34formulaseeoriginaldocumentpage35HAr一1_一Ar1一Ar2formulaseeoriginaldocumentpage37HAr-L一Ar1-ArHAr|_Ar'A一38formulaseeoriginaldocumentpage39formulaseeoriginaldocumentpage40HAr—L—A——A一HArA—Ar241formulaseeoriginaldocumentpage42HAr一L一Ar1—Ar243formulaseeoriginaldocumentpage44formulaseeoriginaldocumentpage45HAr-L—Ar1-Ar2.Ar1Ar246在電子傳輸層中可以組合使用上述具有含氮雜環的化合物、和上述具有蒽骨架的化合物。電子傳輸層的膜厚優選為0.1100nm。本發明的優選形式中，具有在陰極與有機層的界面區域上含有還原性摻雜物的元件。在此，還原性摻雜物定義為可以還原電子傳輸性化合物的物質。因此，只要是具有一定還原性的物質，則可以使用各種物質，例如，可以適宜使用選自鹼金屬、鹼土類金屬、稀土類金屬、鹼金屬的氧化物、鹼金屬的滷化物、鹼土類金屬的氧化物、鹼土類金屬的滷化物、稀土類金屬的氧化物或稀土類金屬的滷化物、鹼金屬的有機絡合物、鹼土類金屬的有機絡合物、稀土類金屬的有機絡合物中的至少一種物質。另外，更具體而言，作為優選的還原性摻雜物，可以列舉選自Na(功函數2.36eV)、K(功函數2.28eV)、Rb(功函數2.16eV)和Cs(功函數1.95eV)中的至少一種鹼金屬，或選自Ca(功函數2.9eV)、Sr(功函數2.02.5eV)和Ba(功函數2.52eV)中的至少一種鹼土類金屬，特別優選功函數為2.9eV以下的物質。它們之中，更優選的還原性摻雜物為選自K、Rb和Cs中的至少一種鹼金屬，進一步優選為Rb和Cs，最優選為Cs。這些鹼金屬，還原能力特別高，通過向電子注入域中添加較少量，就可以實現有機EL元件中發光亮度的提高和長壽命化。另外，作為功函數為2.9eV以下的還原性摻雜物，也優選它們2種以上的鹼金屬的組合，特別優選含有Cs的組合，例如Cs和Na、Cs禾口K、Cs禾QRb、或Cs和Na和K的組合。通過組合含有Cs，可以有效發揮還原能力，通過向電子注入域中的添加，實現有機EL元件中發光亮度的提高和長壽命化。本發明中，陰極與有機層之間可以進一步設置由絕緣體或半導體構成的電子傳輸層。此時，可以有效防止電流的洩漏，使電子注入性提高。作為這樣的絕緣體，優選使用選自鹼金屬硫屬化合物、鹼土類金屬硫屬化合物、鹼金屬的滷化物和鹼土類金屬的滷化物中的至少一種金屬化合物。電子傳輸層如果由這些鹼金屬硫屬化合物等構成，則在可以進一步使電子注入性提高的方面優選。具體而言，作為優選的鹼金屬硫屬化合物，可以列舉例如Li20、LiO、Na2S、Na2Se和Na20。作為優選的鹼土類金屬硫屬化合物，可以列舉例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。另外，作為優選的鹼金屬的滷化物，可以列舉例如LiF、NaF、KF、CsF、LiCl、KCl和NaCl等。另外，作為優選的鹼土類金屬的滷化物，可以列舉例如CaF2、BaF2、SrF2、MgF2和BeF2等氟化物、或氟化物以外的滷化物。另外，作為構成電子傳輸層的半導體，可以列舉含有Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb禾卩Zn中的至少一種元素的氧化物、氮化物或氧氮化物等的單獨一種或二種以上的組合。另外，構成電子傳輸層的無機化合物，優選為微晶或非晶質的絕緣性薄膜。電子傳輸層如果由這些絕緣性薄膜構成，則由於形成更勻質的薄膜，因此可以使暗斑等像素缺陷減少。另外，作為這樣的無機化合物，可以列舉上述的鹼金屬硫屬化合物、鹼土類金屬硫屬化合物、鹼金屬的滷化物和鹼土類金屬的滷化物等。受電子層是含有受體的層。受體是易還原性的有機化合物。化合物的易還原性可以用還原電位來測定。本發明中，在將飽和甘汞(SCE)電極作為參照電極的還原電位，優選為-0.3V以上，更優選為-0.8V以上，特別優選為具有大於四氰基苯醌二甲烷(TCNQ)的還原電位(約OV)的值的化合物。受體優選為具有吸電子的取代基或者缺電子環的有機化合物。作為吸電子的取代基，可以列舉例如滷素、CN-、羰基、芳基硼基等。作為缺電子環，可以列舉選自例如2-吡啶、3-吡啶、4-吡啶、2-喹啉、3-喹啉、4-喹啉、2-咪唑、4-咪唑、3-吡唑、4-吡唑、魅嗪、嘧啶、卩比嗪、噌啉、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉、3-(l,2，4-N)-三唑、5-(l,2,4-N)-三唑、5-四唑、4-(l-0,3-N)-嚼唑、5-(l-0，3-N)-瞎唑、4-(l-S,3-N)-噻唑、5-(l-S，3-N)醫噻唑、2-苯並嚼、唑、2-苯並噻唑、4-(l，2，3-N)-苯並三唑以及苯並咪唑中的化合物等，但並不一定限定於這些。受體優選為醌型衍生物、芳基硼垸衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘醯亞胺衍生物等醯亞胺衍生物、六氮雜苯並(9,10)菲衍生物等。作為醌型衍生物，優選為下述示出的化合物。X(lh)(li)(式中，RiR"分別為氫、滷素、氟烷基、氰基、垸氧基、烷基或者芳基。其中，不包括R'R"在同一分子中全部為氫或氟的情況。X為吸電子基團，由下式(j)(p)的結構中的任一種構成。優選為(j)、(k)、(1)的結構。NCvCNh,-CNNCvCF3NC^XOOR49R5°OOCXX)OR5，NCJ52"T〗TTTT(J)(k)(1)(m)(n)(o)(p)(式中，11491152分別為氫、氟垸基、烷基、芳基或者雜環基，R5Q與R"可以形成環。)Y為-N-或者-CH-。)作為醌型衍生物的具體例子，可以列舉以下化合物。formulaseeoriginaldocumentpage50受體優選具有薄膜形成性。即，通過蒸鍍可以形成受電子層。"可以形成薄膜"是指在基板上用真空蒸鍍、旋塗等一般的薄膜形成方法來製作平坦的薄膜。在此平坦是指薄膜的凹凸小，優選表面粗糙度(Ra)為10nm以下，更優選表面粗糙度(Ra)為1.5nm以下，進一步優選表面粗糙度(Ra)為lnm以下。另外，表面粗糙度可以通過原子間力顯微鏡(AFM)進行具有薄膜形成性的有機化合物，優選為非晶性的有機化合物，更優選為非晶性的喹啉二甲烷衍生物，進一步優選為非晶性且CN-基的數目為5以上的喹啉二甲烷衍生物。例如，可以列舉上述的(CN)2-TCNQ。受電子層中包含的受體的含量優選相對於整個層為1100摩爾％，更優選為50100摩爾％。受電子層除了受體之外還可以含有具有空穴傳輸性及光透射性的物質，但並不一定限定於此。受電子層的膜厚優選為1100nm。作為芳基硼烷衍生物，優選為具有下述結構的化合物。(式中，A一A^分別為具有吸電子基團的芳基(含有雜環)。A滻為具有吸電子基團的亞芳基。S為l或2)。作為芳基硼烷衍生物的具體例子，可以列舉以下的化合物。特別優選為具有至少一個氟作為芳基上的取代基的化合物，可以列舉三卩-(五氟萘基)硼烷(PNB)等。作為醯亞胺衍生物，優選為萘四羧酸二醯亞胺化合物以及均苯四酸二醯亞胺化合物。51作為噻喃二氧化物衍生物，可以列舉下式(3a)示出的化合物，作為噻噸二氧化物衍生物，可以列舉下式(3b)示出的化合物。。a)(3b)在式(3a)和式(3b)中，R"R^分別為氫、卣素、氟垸基、氰基、烷基或者芳基。優選為氫、氰基。在式(3a)和式(3b)中，X表示吸電子基團，與式(la)(li)的X相同。優選為(j)、(k)、(1)的結構。R"R^表示的卣素、氟垸基、烷基以及芳基與RiR"同樣。式(3a)表示的噻喃二氧化物衍生物、式(3b)表示的噻噸二氧化物衍生物的具體例子如下所示。(式中，tBu為叔丁基。)另外，在上述的式(la)(li)、(3a)(3b)中，吸電子基團X可以為由下式表示的取代基(x)或者(y)。y式中，A—及A一分別為取代或未取代的雜環、取代或未取代的芳氧基羰基或者醛基，優選為吡啶、吡嗪、喹喔啉。A—與A一也可以互相連接形成5元或6元的環狀結構。作為六氮雜苯並〔9,10)菲衍生物，優選為下述列舉的結構，特別優選為具有氰基的化合物。(式中，R"分別為碳原子數為110的烷基、碳原子數為110的烷氧基、碳原子數為620的芳氧基。)受電子層可以設置在陽極或者陰極與有機層之間，優選設置在陽極與有機層之間。供電子層是含有選自供體性金屬、供體性化合物以及供體性金屬絡合物中的至少一種作為供體的層。供體性金屬是指功函數為3.8eV以下的金屬，優選為鹼金屬、鹼土類金屬以及稀土類金屬，更優選為Cs、Li、Na、Sr、K、Mg、Ca、Ba、Yb、Eu以及Ce。供體性金屬化合物是含有上述供體性金屬的化合物，優選為含有鹼金屬、鹼土類金屬或稀土類金屬的化合物，更優選為這些金屬的滷化物、氧化物、碳酸鹽、硼酸鹽。例如，由MOx(M為供體性金屬，x為0.51.5)、MFX(x為13)、M(C03)x(x為0.51.5)表示的化合物。供體性金屬絡合物是上述供體性金屬的絡合物，優選為鹼金屬、鹼土類金屬以及稀土類金屬的有機金屬絡合物。優選為由下式(I)表示的有機金屬絡合物。(式中，M為供體性金屬，Q為配體，優選為羧酸衍生物、二酮衍生物、喹啉衍生物，n為l4的整數。)作為供體性金屬絡合物的具體例子，可以列舉日本特開2005-72012號公報中記載的鎢水車(日文夕y^7亍y水車)等。另外，也可以使用日本特開平11-345687號公報中記載的中心金屬為鹼金屬、鹼土類金屬的酞菁化合物等作為供體性金屬絡合物。上述的供體可以單獨使用，也可以組合二種以上來使用。供電子層中含有的供體的含量優選相對於整個層為1100摩爾％，更優選為50100摩爾％。供電子層除了為上述的供體之外，只要是具有光透射性的物質，則可以含有單一或多種物質。具體而言，可以使用胺化合物、稠環化合物、含氮環化合物、金屬絡合物等有機物、或金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氟化物、碳酸鹽等無機物，但不一定限於此。供電子層的膜厚優選為1100nm。供電子層可以設置在陽極或者陰極與有機層之間，優選設置在陰極與有機層之間。實施例在實施例、比較例中使用的材料如下所示。TCTA主體A主體B主體CCBP電子傳輸材料A絡合物A54這些材料的載流子(空穴、電子)遷移率、電離電勢、單重態能隙或者三重態能隙如下進行測定。1.遷移率測定將25mmx75mmxl.lmm厚的帶ITO透明電極的玻璃基板(-才^亍^:y夕公司制)在異丙醇中進行超聲波清洗5分鐘後，進行UV臭氧清洗30分鐘。將清洗後的玻璃基板安裝在真空蒸鍍裝置的基板支架上，首先，在ITO透明電極上通過電阻加熱蒸鍍將測定材料成膜為35|am。接著，在該膜上使金屬Al蒸鍍10nm，形成透明電極。用株式會社才"7。亍/V製造的飛行時間(TimeofFlight)裝置TOF-401測定如上所述製作的元件在0.40.5MV/cm的電場強度下的載流子(空穴、電子)遷移率。激發光使用337nm的氮雷射。用雙對數繪製光電流I-時間t曲線，將所得到的拐點(日文屈曲點)設為tr時，作為遷移率『L"(trxV)求得。在此，L為樣品膜厚，V為施加電壓。將由此求得的值示於表l。2.電離電勢測定將測定材料在玻璃基板上以1000A的膜厚進行蒸鍍，至測定前均在氮氣氛圍下保存。使用這些膜，通過理研計器公司製造的紫外光電分光裝置AC—3來測定光電子的飛出能量值。電離電勢(Ip)的值由在圖中上升的直線性高的區域與基線的交點求得。將所求得的值示於表1。3.單重態能隙(Eg5)測定對各材料的甲苯稀溶液照射波長分解的光，由該吸收光譜的最長波長換算並求得。作為測定機器，使用分光光度計(U-3400(商品名)，日立制)。對該吸收光譜的最長波長的下降引切線，求得該切線與橫軸交點的波長值、dge(單位nm)，使用換算式Eg(s)(eV)二1239.85/iedge進行換算。將所求得的值示於表2。4.三重態能隙(Eg7)測定三重態能隙(EgT(Doapnt))通過以下的方法求得。通過公知的磷光測定法(例如，"光化學的世界"(日本化學會編/1993)50頁左右記載的方法)對有機材料進行測定。具體而言，將有機材料溶解在溶劑中(樣品10,01/升，EPA(二乙基醚:異戊烷:乙醇=5:5:2體積比，各溶劑為分光用55級別)，得到磷光測定用樣品。將裝入石英池中的該樣品冷卻至77K,照射激發光，在波長測定該磷光。對該磷光光譜的短波長側的上升引切線，將該波長值換算為能量值的值設定為EgT。使用日立製造的F-4500型分光螢光光度計本身與低溫測定用任選用品進行測定。另外，測定裝置並不限於此，也可以通過組合冷卻裝置以及低溫用容器和激發光源、受光裝置來進行測定。另外，在本實施例中，通過下式換算該波長。換算式EgT(eV)=1239.85/Xedgeledge"是指以縱軸為磷光強度、橫軸為波長來繪製磷光光譜時，對該磷光光譜的短波長側的上升引切線，該切線與橫軸的交點的波長值。單位:nm。將所求得的值示於表2。表1tableseeoriginaldocumentpage56實施例1(有機EL元件的製作)將25mmx75mmxl.lmm厚的帶ITO透明電極的玻璃基板(^才7亍^、;/夕公司制)在異丙醇中進行超聲波清洗5分鐘後，進行UV臭氧清洗30分鐘。將清洗後的帶透明電極線的玻璃基板安裝在真空蒸鍍裝置的基板支架上，首先，在形成透明電極線的一側的面上形成膜厚為95nm的TCTA來使覆蓋透明電極。該TCTA膜作為空穴傳輸層起作用。另外，在空穴傳輸層成膜後，在該膜上通過電阻加熱以膜厚30nm將主體A與絡合物A進行共蒸鍍成膜。絡合物A的濃度為7.5重量X。該主體A:絡合物A膜作為發光層起作用。在發光層成膜後，將電子傳輸材料A以膜厚25nm進行成膜。電子傳輸材料A層作為電子傳輸層起作用。之後，將LiF作為電子注入性電極(陰極)以成膜速度lA/分鐘形成膜厚lnm。在該LiF層上蒸鍍金屬A1，形成膜厚為150nm的金屬A陰極，得到有機EL元件。(有機EL元件的發光性能評價)使如上製作的有機EL元件通過直流電流驅動(電流密度J=lmA/cm2)進行發光，測定發光波長(入)、亮度(L)，求得發光效率(L/J)。另外，也測定電壓(V)、電流效率(cd/A)、外部量子效率(％)。另夕卜，由初始亮度1500cd/n^求出壽命。將結果示於表3。實施例2除了使用材料B作為主體材料之外，與實施例1同樣製作有機EL元件，進行評價。將結果示於表3。比較例1除了使用材料C作為主體材料之外，與實施例1同樣製作有機EL元件，進行評價。將結果示於表3。比較例2除了使用材料CBP作為主體材料之外，與實施例l同樣製作有機EL元件，進行評價。將結果示於表3。表3tableseeoriginaldocumentpage57比較例1、2觀測到來自電子傳輸材料B的發光(峰430nm)。實施例與比較例相比，電壓低，效率高，而且壽命也長。產業上利用的可能性本發明的有機EL元件可以適用於各種顯示元件、顯示器、背光、照明光源、標識、看板、室內等領域。本說明書中記載的文獻將其內容全部在本說明書中引用。權利要求1.一種有機電致發光元件，其中，具有陰極和陽極、以及設在所述陰極和陽極之間的至少含有發光層和電子傳輸層的有機層，構成所述電子傳輸層的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率在0.4～0.5MV/cm的電場強度下為2.0×10-5cm2/Vs以上，構成所述發光層的主體材料的電子遷移率/空穴遷移率(ΔEM)、與構成所述電子傳輸層的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率/空穴遷移率(ΔET)滿足以下關係，ΔET>10.3≤ΔEM≤10ΔET>ΔEM。2.根據權利要求l所述的有機電致發光元件，其中AET^3。3.根據權利要求1或2所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸材料的電離電勢小於等於所述主體材料的電離電勢。4.根據權利要求13中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸材料的單重態能隙或三重態能隙小於所述主體材料的單重態能隙或三重態能隙。5.根據權利要求14中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述發光層含有至少一種摻雜材料和至少一種主體材料。6.根據權利要求5所述的有機電致發光元件，其中，所述摻雜材料為磷光發光性材料。7.根據權利要求6所述的有機電致發光元件，其中，所述磷光發光性材料為鄰位金屬化金屬絡合物。8.根據權利要求57中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述摻雜材料的發光波長峰為500nm以下。9.根據權利要求18中任一項所述的有機電致發光元件，其中，構成所述電子傳輸層的至少一種電子傳輸材料的三重態能隙的值為2.1eV以下。10.根據權利要求19中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸層包含具有蒽骨架的化合物。11.根據權利要求10所述的有機電致發光元件，其中，所述具有蒽骨架的化合物由下式表示，formulaseeoriginaldocumentpage3式中，R,R6分別獨立地表示氫原子、取代或未取代的碳原子數為140的垸基、取代或未取代的碳原子數為140的全氟烷基、取代或未取代的碳原子數為140的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為140的芳垸基、取代或未取代的碳原子數為140的芳基垸氧基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基、取代或未取代的碳原子數為380的雜環基、取代或未取代的碳原子數為140的烷基甲矽烷基、取代或未取代的碳原子數為680的芳基甲矽烷基、氰基，相互鄰接的取代基也可以形成環。12.根據權利要求111中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述電子傳輸層中包含含有缺電子性的含氮五元環的稠合芳香族環衍生物、或者含有缺電子性的含氮六元環的稠合芳香族環衍生物。13.根據權利要求12所述的有機電致發光元件，其中，所述含氮五元環為咪唑環、三唑環、四唑環、卩惡二唑環、噻二唑環、噁三唑環或者噻三唑環。14.根據權利要求12所述的有機電致發光元件，其中，所述含氮六元環為喹喔啉環、喹啉環、喹唑啉環、吡啶環、吡嗪環或者嘧啶環。15.根據權利要求114中任一項所述的有機電致發光元件，其中，在所述有機層和所述陰極的界面區域添加有還原性摻雜物。16.根據權利要求115中任一項所述的有機電致發光元件，其中，所述發光層的膜厚為20nm以上。17.根據權利要求116中任一項所述的有機電致發光元件，其中，包含位於所述陽極和陰極中的至少一個電極與所述有機層之間的供電子層或者受電子層。全文摘要一種有機電致發光元件(1)，其中，具有陰極(10)和陽極(20)、以及設在所述陰極(10)和陽極(20)之間的至少含有發光層(32)和電子傳輸層(34)的有機層(30)，構成所述電子傳輸層(34)的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率在0.4～0.5MV/cm的電場強度下為2.0×10-5cm2/Vs以上，構成所述發光層(32)的主體材料的電子遷移率/空穴遷移率(ΔEM)、與構成所述電子傳輸層(34)的電子遷移率最慢的電子傳輸材料的電子遷移率/空穴遷移率(ΔET)滿足以下關係，ΔET＞1；0.3≤ΔEM≤10；ΔET＞ΔEM。文檔編號C09K11/06GK101501880SQ20078002899公開日2009年8月5日申請日期2007年7月26日優先權日2006年8月4日發明者巖隈俊裕,新井宏昌,荒金崇士,長島英明申請人:出光興產株式會社