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    有機電激發光元件(1)，係依序具備有陽極(10)、發光層(20)、阻障層(30)、電子注入層(40)、及陰極(50)，發光層(20)含有主體材料及摻雜劑，阻障層(30)含有芳香族雜環衍生物，阻障層(30)的三重態能量ETb(eV)較主體材料的三重態能量ETh(eV)更大，阻障層(30)的親和力Ab(eV)及電子注入層(40)的親和力Ae(eV)滿足由Ae-Ab＜0.2表示之關係。
    公开号:TW201301598A
    申请号:TW100142736
    申请日:2011-11-22
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Yuichiro Kawamura；Hiroyuki Saito；Hitoshi Kuma；Masahiro Kawamura；Yukitoshi Jinde；Hirokatsu Ito；Takayasu Sado；Sayaka Mizutani
    申请人:Idemitsu Kosan Co；
    IPC主号:H01L51-00
    专利说明:
    有機電激發光元件
    本發明係關於有機電激發光元件。
    當依循其發光原理來分類有機電激發光元件(以下稱為有機EL元件)時，可分為螢光型與磷光型兩種。當對有機電激發光元件施加電壓時，電洞從陽極注入且電子從陰極注入，此等電洞與電子在發光層中重新結合而形成激發光子。根據電子自旋的統計法則，單重態激發光子與三重態激發光子以25%：75%的比率所生成。螢光型中，由於採用由單重態激發光子所形成之發光，所以內部量子效率被認為以25%為極限。將此換算為外部量子效率時約為5%，即使考量到取光效率的技術提升，外部量子效率在CIEy=0.1附近的藍色螢光元件中，8%仍為其極限。此外，關於效率達極大化時之電壓，約為4~6V。
    與螢光型元件的高效率化技術相關聯，係揭示有幾項至目前為止仍未有效活用之從三重態激發光子中取光的技術。例如在文獻1(Journal of Applied Physics,102,114504(2007))中，係對使用蒽系化合物作為主體材料之非摻雜元件進行解析，可得知其機制在於藉由使兩個三重態激發光子碰撞熔合而產生單重態激發光子，結果可增加螢光發光。以下係將此般藉由使兩個三重態激發光子碰撞熔合而生成單重態激發光子之現象，稱為TTF(Triplet-Triplet Fusion：三重態-三重態熔合)現象。
    此外，在文獻2(SID10 DIGEST,560(2010))中，係揭示一種在含有主體材料及摻雜劑之發光層與電子輸送層之間，具備有由芳香族化合物所構成之層(efficiency-enhancement layer；稱為EEL)之藍色發光螢光型OLED。使用化合物EEL-1作為EEL之OLED，與使用BPhen或BCP作為EEL者相比，可在低電壓下驅動，並顯示出高外部量子效率以及長壽命化。該EEL可視為具有用以引起TTF現象之阻障層的功能。文獻2中所揭示之BPhen、BCP的TTF比率極低，10mA/cm2時的電壓為4.5V以上。
    然而，在文獻1中，在僅有主體材料之非摻雜元件中，僅揭示有確認到藉由三重態激發光子的碰撞熔合而增加螢光發光之情形，該三重態激發光子所帶來之效率的增加量僅為3~6%之較低的效果。
    在文獻2的探討中，使用有EEL中所用之BCP之元件的外部量子效率(EQE)，與使用EEL-1作為EEL之元件相比，乃成為劣化數十%之結果。此可考量為：滿足既定三重態能量關係，並且使用含有雜原子之化合物(BCP等)作為阻障層，藉以有效率地引起TTF現象而製作出效率高的元件之作法，乃極為困難。
    本發明之目的在於提供一種能夠高效率地螢光發光之有機EL元件。
    本發明者們係進行精心研究，結果得到下列發現。
    為將阻障層插入於發光層與電子注入層之間之有機EL元件的構成時，電子注入層的親和力與阻障層的親和力存在有差距。當該親和力差較大時，無法充分地將從陰極所注入之電子供給至發光層，故無法在發光層充分地引起電洞與電子的重新結合。如此，當存在有親和力差時，無法充分地生成有益於TTF現象之激發光子。
    此外，以往的電子輸送材料中，雖然無法觀測到有益於TTF現象之激發光子，但可藉由將電子輸送帶區構成為層合構造(阻障層/電子注入層)來將阻障層與電子注入層之親和力差構成為既定值，即使是如BCP等之以往的電子輸送材料，亦可觀測到TTF現象而能夠提升發光效率。
    因此，首先本發明者們發現到，藉由將從電子注入層的親和力Ae扣除阻障層的親和力Ab後之值設為較0.2eV更小，可將從陰極所供給之電子充分地供給至發光層。
    根據此發現，本發明者們係發明下列有機EL元件。
    本發明之有機EL元件的特徵為：依序具備有陽極、發光層、阻障層、電子注入層、及陰極，前述發光層含有主體材料及摻雜劑，前述阻障層含有芳香族雜環衍生物，前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大，前述阻障層的親和力Ab(eV)及前述電子注入層的親和力Ae(eV)滿足由Ae-Ab＜0.2表示之關係。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)及前述主體材料的三重態能量ET h(eV)係滿足由ET h+0.2＜ET b表示之關係。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)及三(8-羥基喹啉)鋁錯合物的三重態能量ET Alq(eV)係滿足由ET b＞ET Alq表示之關係。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述芳香族雜環衍生物的電子遷移率，在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，構成前述電子注入層之材料的電子遷移率，在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述摻雜劑係顯示出主峰值波長為550nm以下之螢光發光，前述摻雜劑的三重態能量ET d(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，在前述陽極與前述發光層之間具備有電洞輸送帶區，於前述電洞輸送帶區內，與前述發光層鄰接地設置有電洞輸送層，前述電洞輸送層的三重態能量ET ho(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，構成前述電子注入層之材料，與構成前述阻障層之材料為同一，將施體摻雜於前述電子注入層。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述摻雜劑係選自由芘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、胺基芘衍生物、螢蒽衍生物及硼錯合物所組成之群組的至少1種化合物。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述主體材料為環形結構以外不含雙鍵之化合物。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，前述摻雜劑為環形結構以外不含雙鍵之化合物。
    本發明之有機EL元件中，較佳者，在電流效率(cd/A)成為最大之施加電壓下，來自在前述發光層中所生成之三重態激發光子彼此碰撞而生成之單重態激發光子的發光強度，相對於整體發光強度而言為30%以上。
    根據本發明，可提供一種能夠有效率地引起TTF現象並且高效率地螢光發光之有機EL元件。 ＜第一實施形態＞
    本發明係應用TTF現象者。首先說明TTF現象。
    從陽極、陰極所注入之電洞、電子，在發光層內重新結合而生成激發光子。該自旋狀態，如以往所之般，為單重態激發光子25%、三重態激發光子75%之比率。以往所知之螢光元件中，25%的單重態激發光子是在緩和於基底狀態時發光，但關於剩餘之75%的三重態激發光子，則在不發光下經由熱失活性過程而返回基底狀態。因此，以往螢光元件之內部量子效率的理論極限值被認為是25%。
    另一方面，就理論上係已調查出在有機物內部所生成之三重態激發光子的動作。根據S. M. Bachilo等(J. Phys. Cem. A,104,7711(2000))，在假定五重態等的高階激發光子立即返回三重態時，當三重態激發光子(以下記載為3A*)的密度上升時，三重態激發光子彼此碰撞而引起下列式的反應。在此，1A為基底狀態，1A*為最低激發單重態激發光子。
    3A*+3A*→(4/9)1A+(1/9)1A*+(13/9)3A*
    亦即成為53A*→41A+1A*，可預測當初生成之75%的三重態激發光子中，1/5(20%)變化為單重態激發光子。因此，有益於發光之單重態激發光子，係成為75%×(1/5)=15%加上當初生成之25%的量之40%。此時，佔全發光強度中之來自TTF的發光比率(TTF比率)，為15/40，亦即37.5%。此外，在當初生成之75%的三重態激發光子彼此碰撞而生成單重態激發光子時(從2個三重態激發光子生成1個單重態激發光子)，可得到75%×(1/2)=37.5%加上當初生成之單重態激發光子25%的量之62.5%的極高內部量子效率。此時，TTF比率為37.5/62.5=60%。
    第1圖係顯示本發明的第一實施形態之有機EL元件之概略構成圖。第2圖係顯示第一實施形態之有機電激發光元件的發光層及電子輸送帶區中之三重態能量之關係之圖。本發明中，三重態能量是指最低激發三重態狀態下的能量與基底狀態下的能量之差，單重態能量(亦有稱為能隙時)是指最低激發單重態狀態下的能量與基底狀態下的能量之差。
    第1圖所示之有機EL元件1，從陽極10側依序具備有電洞輸送帶區60、發光層20、阻障層30、電子注入層40及陰極50。本發明之有機EL元件中，此等係相互鄰接。電子輸送帶區70是由阻障層30及電子注入層40所構成。較佳是在陽極10與發光層20之間設置電洞輸送帶區60。電洞輸送帶區中，係含有電洞注入層及電洞輸送層中的至少任一項。本發明中，當僅稱為阻障層時，是指對三重態能量具有阻障功能之層。因此，該功能與電洞阻障層或電荷阻障層為不同。
    發光層含有主體材料及摻雜劑。摻雜劑較佳為顯示出主峰值波長為550nm以下之螢光發光之摻雜劑(以下亦稱為主峰值波長550nm以下之螢光發光性摻雜劑)。所謂主峰值波長，是指在濃度10-5莫耳/升以上10-6莫耳/升以下的甲苯溶液中所測定之發光光譜中的發光強度成為最大之發光光譜的峰值波長。主峰值波長550nm係相當於綠色發光程度，在該波長區中，可令人期待提升應用TTF現象之螢光發光元件的發光效率。此外，在顯示出480nm以下的藍色發光之螢光發光元件中，可令人期待更高之發光效率的提升。關於550nm以上的紅色發光，由於內部量子效率高的磷光發光元件已達實用水準，故並未期待作為螢光元件之發光效率的提升。
    第2圖中，從陽極所注入之電洞，通過電洞輸送帶區被注入至發光層，從陰極所注入之電子，通過電子注入層及阻障層被注入至發光層。然後電洞與電子在發光層中重新結合而生成單重態激發光子及三重態激發光子。重新結合，有在主體材料分子上引起之情形以及在摻雜劑分子上引起之情形兩者。
    本實施形態中，如第2圖所示，當分別將主體材料及摻雜劑的三重態能量設為ET h、ET d時，係滿足ET h＜ET d之關係。藉由滿足此關係，更如第3圖所示，在主體材料上重新結合所產生之三重態激發光子，在具有更高的三重態能量之摻雜劑中不會移動。此外，在摻雜劑分子上中重新結合所產生之三重態激發光子，係立即往主體材料分子進行能量傳遞。亦即，在主體材料的三重態激發光子不會往摻雜劑移動下，藉由TTF現象，三重態激發光子彼此在主體材料上有效率地碰撞而生成單重態激發光子。再者，由於摻雜劑的單重態能量ES d較主體材料的單重態能量ES h更小，亦即由於滿足下列ES d＜ES h之關係，藉由TTF現象所生成之單重態激發光子會從主體材料往摻雜劑進行能量傳遞，故有益於摻雜劑的螢光性發光。原先在螢光型元件中所使用之摻雜劑中，從激發三重態狀態往基底狀態之遷移被限制，在此般遷移中，三重態激發光子不會產生光能量失活性，而引起熱失活性。然而，藉由將主體材料及摻雜劑的三重態能量設為上述關係，可在三重態激發光子引起熱失活性之前，彼此有效率地碰撞而生成單重態激發光子。其結果可提升發光效率。
    本發明中，阻障層鄰接於發光層。阻障層係具有防止在發光層所生成之三重態激發光子往電子輸送帶區擴散，並藉由將三重態激發光子封閉於發光層內以提高三重態激發光子的密度，而有效率地引起TTF現象之功能。
    此外，阻障層亦擔負有效率地將電子注入於發光層之作用。當電子對發光層之注入性降低時，會使發光層中之電子-電洞的重新結合減少，使三重態激發光子的密度降低。當三重態激發光子的密度降低時，三重態激發光子的碰撞次數減少，而無法有效率地引起TTF現象。
    本發明中，阻障層係含有芳香族雜環衍生物。
    本實施形態中，為了防止在發光層所生成之三重態激發光子往電子輸送帶區擴散，並有效率地將電子注入於發光層，係使阻障層的親和力Ab及電子注入層的親和力Ae滿足由下列數學式(1)表示之關係。當未滿足該關係時，難以將電子從電子注入層注入於阻障層。
    Ae-Ab＜0.2　…(1)
    此外，阻障層的親和力Ab及電子注入層的親和力Ae，較佳滿足由下列數學式(2)表示之關係。
    -3＜Ae-Ab＜0.2　…(2)
    此外，構成電子注入層之材料可與構成阻障層之材料為同一。此時，較佳係將施體摻雜於電子注入層。藉由摻雜施體，可容易從陰極接受電子。尤佳係將以鹼金屬為代表之施體摻雜於電子注入層中的陰極界面附近。施體可選自由施體性金屬、施體性金屬化合物及施體性金屬錯合物所組成之群組內的至少1種。該施體的具體例將於之後詳述。
    本發明中，為了防止三重態激發光子的擴散，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b係較主體材料的三重態能量ET h更大。亦即滿足ET h＜ET b之關係。
    此外，該芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b，較佳係較摻雜劑的三重態能量ET d更大。亦即滿足ET d＜ET b之關係。
    阻障層，由於防止三重態激發光子往電子輸送帶區擴散，所以在發光層內，主體材料的三重態激發光子可有效率地成為單重態激發光子，該單重態激發光子在摻雜劑上移動而產生光能量失活性。
    此外，該芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b及主體材料的三重態能量ET h，較佳係滿足由ET h+0.2＜ET b表示之關係。
    此外，該芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b及主體材料的三重態能量ET h，尤佳係滿足由ET h+0.3＜ET b表示之關係。
    再者，該芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b及主體材料的三重態能量ET h，更佳係滿足由ET h+0.4＜ET b表示之關係。
    如上述般，隨著三重態能量的能障變大，尤其當大於0.2時，三重態激發光子由於熱能，而在發光層與阻障層間不易達到能量平衡。此時，除了往阻障層之擴散外，亦須考量到防止因熱失活性模式所造成之效率降低。因此，較佳係滿足上述關係式。
    阻障層的三重態能量ET b及三(8-羥基喹啉)鋁錯合物的三重態能量ET Alq，較佳係滿足由ET b＞ET Alq表示之關係。
    藉由滿足此關係，可提升發光層內的封閉效果。
    阻障層較佳係含有具有6環以上的環結構之芳香族雜環衍生物。其結果被視為不會形成聚集狀態，電子從電子注入層被充分地供給而提升發光層內的激發光子密度，而可藉由TTF現象來提升發光效率。
    當環結構為5個以下時，由於該較小的分子大小，所以薄膜形成時的安定性低。此係意味著當將此等化合物用作為阻障層時，阻障層與電子注入層之界面的狀態容易產生變化，結果帶來局部性分子彼此的聚集狀態。此可視為由於聚集狀態所帶來之界面的狀態變化，而阻礙電子從電子注入層的供給。
    接著說明前述芳香族雜環衍生物之環結構的計數方法。本申請案中所謂1個環結構，是指在同一分子內具有1個以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環。尤其為縮合環基時，係將縮合之環結構的數設為該縮合環基之環結構的數。例如萘環的環結構為2環，二苯並呋喃的環結構為3環。此外，由下列化學式(1)表示之芳香族雜環衍生物的環結構為10個。
    此外，如由下列化學式(2)表示之BAlq般之錯合物時，亦可將直接或經由元素間接地鍵結於金屬之芳香環結構，計數作為環結構。如此，BAlq的環結構為6個。
    由下列化學式(3)表示之Bphen的環結構為5個。
    阻障層中所含有之具有6環以上的環結構之芳香族雜環衍生物的具體例，可列舉出由下列一般式(BL-1)~(BL-6)表示之結構群。惟並不限定於此等化合物。
    以下說明式(BL-1)中的記號。
    A為單環雜環，R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基。
    m為0~4的整數，n為1~6的整數。當A、R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-1)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之A、R、R'。
    A之單環雜環基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑等。
    前述烷基，較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、三級丁基、異丁基、環丁基、環戊基、環己基等。
    前述芳基，較佳為苯基、萘基、芴基、聯苯基、聯三苯基、菲基、螢蒽基、苯並螢蒽基、苯並蒽基、芘基、苯並菲基、苯並基、基、三伸苯基、苯并三苯基等。
    前述雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑等。
    前述伸烷基，較佳為所列舉出之前述烷基的n價殘基。
    前述伸芳基，較佳為所列舉出之前述芳基的n價殘基。
    前述雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述雜芳基的n價殘基。
    由前述一般式(BL-1)表示之結構，有下列所示者。
    接著說明由一般式(BL-2)表示之結構群。
    以下說明式(BL-2)中的記號。
    B1~B2均為單環雜環，相鄰之B彼此可為縮環。B1~B2中的至少1個為具有雜原子之結構。將該B1~B2所形成之縮環結構稱為B1-B2環。
    R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。
    R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基，或者是使2個B1-B2環直接鍵結而形成單鍵。
    m為0~6的整數，n為1~6的整數。
    B1-B2環，當R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-2)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之B1~B2、R、R'。
    關於烷基、芳基，較佳係與前述一般式(BL-1)所說明者為相同。雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑、苯並咪唑、咪唑吡啶、吲唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、萘啶、苯並噁唑、苯並噻唑等。
    伸烷基、伸芳基、雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述烷基、芳基、雜芳基的n價殘基。
    B1-B2環的結構，較佳有由下列一般式(BL-2-1)所列舉表示之縮合環結構。
    以下說明式(BL-2-1)中的記號。
    X為CR"或N中的任一項。
    Y為O、S、NR"或C(R")2中的任一項，單一結構中之Y中的至少一個為O、S、NR"。
    R"中的一個係用作為與R'鍵結之部位，其他為氫原子或與R相同之取代基。
    在此，C為碳原子，O為氧原子，S為硫原子，N為氮原子。
    由前述一般式(BL-2)表示之結構，有下列所示者。
    接著說明由一般式(BL-3)表示之結構群。
    以下說明式(BL-3)中的記號。
    C1~C3均表示環型結構，相鄰之C彼此可為縮環。C1~C3中的至少1個為具有雜原子之結構。此外，亦能夠以使相鄰之C彼此交聯之形式來形成新的縮合環。將該C1~C3所形成之縮環結構稱為C1-C3環。
    R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。
    R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基，或者是使2個C1-C3環直接鍵結而形成單鍵。
    m為0~9的整數，n為1~6的整數。
    C1-C3環，當R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-3)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之C1-C3、R、R'。
    關於烷基、芳基，較佳係與前述一般式(BL-1)所說明者為相同。雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑、苯並咪唑、咪唑吡啶、吲唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、萘啶、苯並噁唑、苯並噻唑、咔唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、菲羅林等。
    伸烷基、伸芳基、雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述烷基、芳基、雜芳基的n價殘基。
    C1-C3環的結構，較佳有由下列一般式(BL-3-1)所列舉表示之縮合環結構。
    以下說明式(BL-3-1)中的記號。
    X、Y、R"，係與式(BL-2-1)中所說明者為相同。
    Z為CR"或N中的任一項，Z中的至少一個為N。
    由前述一般式(BL-3)表示之結構，有下列所示者。
    接著說明由一般式(BL-4)表示之結構群。
    以下說明式(BL-4)中的記號。
    D1~D4均表示環型結構，相鄰之D彼此可為縮環。D1~D4中的至少1個為具有雜原子之結構。此外，亦能夠以使相鄰之D彼此交聯之形式來形成新的縮合環。將該D1~D4所形成之縮環結構稱為D1-D4環。
    R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。
    R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基，或者是使2個D1-D4環直接鍵結而形成單鍵。
    m為0~11的整數，n為1~6的整數。
    D1-D4環，當R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-4)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之D1-D4、R、R'。
    關於烷基、芳基，較佳係與前述一般式(BL-1)所說明者為相同。雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑、苯並咪唑、咪唑吡啶、吲唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、萘啶、苯並噁唑、苯並噻唑、咔唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、菲羅林等。
    伸烷基、伸芳基、雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述烷基、芳基、雜芳基的n價殘基。
    D1-D4環的結構，較佳有由下列一般式(BL-4-1)所列舉表示之縮合環結構。
    以下說明式(BL-4-1)中的記號。
    X、Y、Z、R"，係與式(BL-3-1)中所說明者為相同。
    由前述一般式(BL-4)表示之結構，有下列所示者。
    接著說明由一般式(BL-5)表示之結構群。
    以下說明式(BL-5)中的記號。
    E1~E4均表示環型結構，相鄰之E彼此可為縮環。E1~E4中的至少1個為具有雜原子之結構。此外，亦能夠以使E2~E4上之相鄰的取代基彼此交聯之形式來形成新的縮合環。將該E1~E4所形成之縮環結構稱為E1-E4環。
    R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。
    R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基，或者是使2個E1-E4環直接鍵結而形成單鍵。
    (m+1)為0~11的整數，n為1~6的整數。
    E1-E4環，當R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-5)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之E1-E4、R、R'。m及l(小寫L)表示R的數目。
    關於烷基、芳基，較佳係與前述一般式(BL-1)所說明者為相同。雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑、苯並咪唑、咪唑吡啶、吲唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、萘啶、苯並噁唑、苯並噻唑、咔唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、菲羅林等。
    伸烷基、伸芳基、雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述烷基、芳基、雜芳基的n價殘基。
    E1-E4環的結構，較佳有由下列一般式(BL-5-1)所列舉表示之縮合環結構。
    以下說明式(BL-5-1)中的記號。
    X、Y、Z、R"，係與式(BL-3-1)中所說明者為相同。
    接著說明由一般式(BL-6)表示之結構群。
    以下說明式(BL-6)中的記號。
    F1~F5均表示環型結構，相鄰之F彼此可為縮環。F1~F5中的至少1個為具有雜原子之結構。此外，亦能夠以使各F上之相鄰的取代基彼此交聯之形式來形成縮合環，或是以使相鄰之F彼此交聯之形式來形成新的縮合環。將該F1~F5所形成之縮環結構稱為F1-F5環。
    R為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基等的基，或是連結複數個此等基之殘基。
    R'，當n為1時與R相同，n為2~6時為選自可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸芳基、可具有取代基之雜伸芳基或是連結複數個此等基之殘基之連結基，或者是使2個F1-F5環直接鍵結而形成單鍵。
    m為0~13的整數，n為1~6的整數。
    F1-F5環，當R存在有複數個時，各自可互為相同或不同。式(BL-6)，在同一分子內，合計具有6個以上之由以非金屬原子彼此的共鍵所形成之環表示之F1-F5、R、R'。
    關於烷基、芳基，較佳係與前述一般式(BL-1)所說明者為相同。雜芳基，較佳為吡啶、嘧啶、吡嗪、噠嗪、三嗪、四嗪、吡咯、咪唑、吡唑、噁唑、異噁唑、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、呋呫、四唑、苯並咪唑、咪唑吡啶、吲唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、萘啶、苯並噁唑、苯並噻唑、咔唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、菲羅林等。
    伸烷基、伸芳基、雜伸芳基，較佳為所列舉出之前述烷基、芳基、雜芳基的n價殘基。
    F1-F5環的結構，較佳有由下列一般式(BL-6-1)所列舉表示之縮合環結構。
    以下說明式(BL-6-1)中的記號。
    X、Y、Z、R"，係與式(BL-3-1)中所說明者為相同。
    由前述一般式(BL-6)表示之結構，有下列所示者。
    此外，阻障層中所含有之具有6環以上的環結構之芳香族雜環衍生物的具體例，可列舉出由下列一般式(BL-7)表示之結構群。惟並不限定於此等化合物。
    以下說明式(BL-7)中的記號。
    Ar為可具有取代基之伸芳基或雜伸芳基。
    X分別獨立地為CR或N。R中的任一個以單鍵與Ar鍵結，剩餘的R分別獨立地為氫原子、氟原子、可具有取代基之烷基、環烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基、烷矽烷基、芳矽烷基、硝基、氰基或連結2個~3個上述芳基及雜芳基之基。
    n為2或3的整數。
    上述中，芳基較佳為苯基、聯苯基、鄰聯三苯基、間聯三苯基、對聯三苯基、萘基、菲基、基、苯並菲基、苯並基、苯並蒽基、三苯基、螢蒽基、苯並螢蒽基、芴基等。雜芳基，較佳為吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基、萘啶基、咪唑吡啶基、吲哚基、吲唑基、菲羅林基、咪唑基、吡唑基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、苯並噁唑基、苯並噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩基、咔唑基等。伸芳基為上述芳基的2或3價殘基。雜伸芳基為上述雜芳基的2或3價殘基。
    由前述一般式(BL-7)表示之結構，有下列所示者。
    此外，阻障層中所含有之具有6環以上的環結構之芳香族雜環衍生物的具體例，可列舉出由下列一般式(BL-8)表示之結構群。惟並不限定於此等化合物。
    以下說明式(BL-8)中的記號。
    Ar1為具有1個以上之選自呋喃環及哌喃環的環之縮合4環以上之縮合環基。
    HAr為由下列式(BL-8-2)~式(BL-8-5)表示之含氮雜環基的任一個。
    n及m分別為0~5的整數。
    L為以單鍵將選自由單鍵、可具有取代基之環形成碳數6~30的(n+m)價芳基、及可具有取代基之環形成原子數5~30的(n+m)價雜環基所組成之群組的2個或3個予以連結而成之(n+m)價的基。
    以下說明式(BL-8-2)~式(BL-8-5)中的記號。
    R11、R12、R21、R22、R31~40、及R41~46分別獨立地為氫原子、鹵素原子、可具有取代基之碳數1~10的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~8的環烷基、碳數3~30的取代矽烷基、氰基、可具有取代基之碳數1~20的烷氧基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳氧基、可具有取代基之碳數1~20的烷硫基、胺基、可具有取代基之碳數1~20的單或二烷胺基、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的雜環基。
    R31~35中的任一個及R36~40中的任一個，為鍵結式(BL-8-4)的2個吡啶環彼此之單鍵。
    X係選自N或CR13。
    R13為氫原子、鹵素原子、可具有取代基之碳數1~10的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~8的環烷基、碳數3~30的取代矽烷基、氰基、可具有取代基之碳數1~20的烷氧基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳氧基、可具有取代基之碳數1~20的烷硫基、胺基、可具有取代基之碳數1~20的單或二烷胺基、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的雜環基。
    當R13有複數個時，各個R13可互為相同或不同。
    Y係選自N或CR23。
    R23為氫原子、鹵素原子、可具有取代基之碳數1~10的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~8的環烷基、碳數3~30的取代矽烷基、氰基、可具有取代基之碳數1~20的烷氧基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳氧基、可具有取代基之碳數1~20的烷硫基、胺基、可具有取代基之碳數1~20的單或二烷胺基、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的雜環基。
    當R23有複數個時，各個R23可互為相同或不同。
    Z為交聯基，為可具有取代基之伸烷基或可具有取代基之伸烯基。
    R11~13中的任一個、R21~23中的任一個、R31~40中的任一個、及R41~46中的任一個，為與L鍵結之單鍵。
    此外，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物，較佳可列舉出由下列一般式(BL-9)或(BL-10)表示之化合物(咔唑嗪系化合物)。
    (Cz-)mA　(BL-9)
    式(BL-9)中，Cz為可具有取代基之咔唑基或可具有取代基之氮雜咔唑基。A為經芳基取代的含氮雜環基、經二芳基取代的含氮雜環基、或經三芳基取代的含氮雜環基。m為1~3的整數。
    Cz-An　(BL-10)
    式(BL-10)中，Cz為可具有取代基之咔唑基或可具有取代基之氮雜咔唑基。A為經芳基取代的含氮雜環基、經二芳基取代的含氮雜環基、或經三芳基取代的含氮雜環基。n為1~3的整數。
    A可列舉出可具有取代基之吡啶、喹啉、吡嗪、嘧啶、喹喔啉、三嗪、咪唑、咪唑吡啶、噠嗪、苯並咪唑等。
    此外，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物，較佳可列舉出由下列一般式(BL-11)或(BL-12)表示之化合物(梯形系化合物)。
    以下說明前述之式(BL-11)及式(BL-12)中的記號。
    Ar1、Ar2及Ar3分別獨立地為可具有取代基之環形成碳數6的芳香族烴基或是可具有取代基之環形成碳數6的芳香族雜環基。
    惟Ar1、Ar2及Ar3可具有一個或複數個取代基Y，具有複數個時，各自可互為不同。
    Y表示碳數1~20的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~20的環烷基、碳數1~20的烷氧基、碳數7~24的芳烷基、矽烷基或碳數3~20的取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是可具有取代基之環形成碳數3~24之芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    式(BL-11)及式(BL-12)中，X1、X2、X3及X4分別獨立地為氧(O)、硫(S)、N-R1或CR2R3。CR2R3表示R2及R3鍵結於碳原子(C)者。
    前述R1、R2及R3分別獨立地為碳數1~20的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~20的環烷基、碳數7~24的芳烷基、矽烷基或碳數3~20的取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是可具有取代基之環形成碳數3~24之芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    惟當X1及X2均為N-R1且o、p為0、q為1時，或是X1及X3均為N-R1且p、q為0、o為1時，R1的至少1個為可具有取代基之環形成原子數8~24的1價縮合芳香族烴基。
    式(BL-11)及式(BL-12)中，o、p及q表示0或1。
    s表示1、2、3或4，為分別以L4作為連結基之單聚物、二聚物、三聚物、四聚物。
    r表示1、2、3或4。式(BL-11)及式(BL-12)中，L2表示單鍵、碳數1~20的伸烷基、可具有取代基之環形成碳數3~20的環伸烷基、2價矽烷基或碳數2~20的2價取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的2價芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之1價或2價芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    式(BL-11)中，L3表示單鍵、碳數1~20的伸烷基、可具有取代基之環形成碳數3~20的環伸烷基、2價矽烷基或碳數2~20的2價取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的2價芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之2價芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    式(BL-12)中，L4，當s為2時，表示單鍵、碳數1~20的伸烷基、可具有取代基之環形成碳數3~20的環伸烷基、2價矽烷基或碳數2~20的2價取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的2價芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之2價芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    當s為3時，表示碳數1~20的3價飽和烴基、可具有取代基之環形成碳數3~20的3價環狀飽和烴基、3價矽烷基或碳數1~20的3價取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的3價芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之3價芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    當s為4時，表示碳數1~20的4價飽和烴基、可具有取代基之環形成碳數3~20的4價環狀飽和烴基、矽原子、可具有取代基之環形成碳數6~24的4價芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之4價芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    式(BL-11)及式(BL-12)中，A1表示氫原子、可具有取代基之環形成碳數3~20的環烷基、矽烷基或碳數3~20的取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    式(BL-11)中，A2表示氫原子、可具有取代基之環形成碳數3~20的環烷基、矽烷基或碳數3~20的取代矽烷基、可具有取代基之環形成碳數6~24的芳香族烴基或縮合芳香族烴基、或是環形成碳數3~24之可具有取代基之芳香族雜環基或縮合芳香族雜環基。
    本發明中，較佳者，前述式(BL-11)及(BL-12)之X1與X4中的一方或X2與X3中的一方為氧原子，且由式(BL-11)及(BL-12)表示之化合物為於分子內具有二苯並呋喃結構之化合物。
    再者，本發明中，較佳者，前述式(BL-11)及(BL-12)之X1與X4中的一方以及X2與X3中的一方均為氧原子，且由前述式(BL-11)及(BL-12)表示之化合物為具有苯並呋喃二苯並呋喃結構之化合物。
    此外，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物，較佳可列舉出由下列一般式(BL-13)或(BL-14)表示之化合物。
    式(BL-13)中，R1~R12中的任意12-a個分別為氫原子、氟原子、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成碳數5~30的雜環基，R1~R12中的任意a個為單鍵，且與L1鍵結。
    L1為單鍵、可具有取代基之環形成碳數6~30的(b+1)價烴環基、或是可具有取代基之環形成碳數5~30的(b+1)價雜環基。
    HAr為可具有取代基之含氮雜環基。
    a及b分別為1~4的整數，a及b的至少一個為1。
    式(BL-14)中，R201~R214中的任意14-a個分別為氫原子、氟原子、可具有取代基之碳數1~10的烷基、可具有取代基之碳數3~8的環烷基、可具有取代基之碳數3~30的烷矽烷基、可具有取代基之環形成碳數8~30的芳矽烷基、可具有取代基之碳數1~20的烷氧基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳氧基、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的雜環基，R201~R214中的任意a個為單鍵，且與L1鍵結。
    L1為單鍵、可具有取代基之環形成碳數6~30的(b+1)價烴環基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的(b+1)價雜環基。
    HAr為可具有取代基之含氮雜環基。
    a及b分別為1~4的整數，a及b的至少一個為1。
    上述式(BL-13)及(BL-14)之HAr的例子，可例示出下列式(BL-13-1)~(BL-13-5)之基。
    式(BL-13-1)~(BL-13-5)中，R111~R130分別為氫原子或取代基，R111~R130亦可以鄰接之取代基彼此所鍵結而形成飽和或不飽和的環。
    R111~R115中的任一個、R116~R119中的任一個、R120~R122中的任一個、R123~R126中的任一個、及R127~R130中的任一個為單鍵，且與L1鍵結。
    阻障層材料，可使用由下列式(BL-15)表示之含氮雜環衍生物。
    式(BL-15)中，R401~R416分別為氫原子、氟原子、可具有取代基之碳數1~10的烷基、可具有取代基之碳數3~10的環烷基、可具有取代基之碳數3~30的烷矽烷基、可具有取代基之環形成碳數8~30的芳矽烷基、可具有取代基之碳數1~20的烷氧基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳氧基、可具有取代基之烷胺基、可具有取代基之芳胺基、可具有取代基之環形成碳數6~30的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的雜環基。R401~R410的一個、及R411~R416的一個為單鍵，且與L1鍵結。R411~R416亦可以鄰接之取代基彼此來形成飽和或不飽和的環。
    L1為單鍵、可具有取代基之環形成碳數6~30的(c+d)價烴基、或是可具有取代基之環形成原子數5~30的(c+d)價雜環基。
    c及d分別為1~3的整數。
    惟L1、R401~R416並非含蒽基。
    此外，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物，較佳可列舉出由下列一般式(BL-18)表示之化合物。
    上述式(BL-18)中，R分別獨立地為氫原子、氟原子、可具有取代基之烷基、環烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基、烷矽烷基、芳矽烷基、硝基、氰基或連結2個~3個上述芳基及雜芳基之基。
    上述中，芳基較佳可列舉出苯基、聯苯基、鄰聯三苯基、間聯三苯基、對聯三苯基、萘基、菲基、基、苯並菲基、苯並基、苯並蒽基、三苯基、螢蒽基、苯並螢蒽基、芴基等。雜芳基，較佳可列舉出吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基、萘啶基、咪唑吡啶基、吲哚基、吲唑基、菲羅林基、咪唑基、吡唑基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、苯並噁唑基、苯並噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩基、咔唑基等。
    例如可列舉出下列化合物。
    此外，阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物，較佳可列舉出由下列一般式(BL-19)表示之化合物。
    上述式(BL-19)中，以R中的任一個為單鍵與B鍵結，剩餘的R分別獨立地為氫原子、氟原子、可具有取代基之烷基、環烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基、烷矽烷基、芳矽烷基、硝基、氰基或連結2個~3個上述芳基及雜芳基之基。m為2以上的整數。B為單鍵或連結基，為可具有取代基之m價伸烷基、可具有取代基之伸烯基、可具有取代基之m價伸芳基、可具有取代基之m價雜伸芳基、連結2個~4個芳基及雜芳基而成之m價基或由下列式(BL-20)表示之m價基。
    式(BL-20)中，Ar'分別獨立地為可具有取代基之伸芳基或雜伸芳基。a為式(BL-19)中所示之與菲羅林結構鍵結之部位。Y為O、S或CR'2，R'係獨立地為可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基，亦可以R'彼此形成鍵結來形成飽和或不飽和的環。j及k分別獨立地為1以上的整數，且滿足j+k=m。
    上述中，芳基較佳可列舉出苯基、聯苯基、鄰聯三苯基、間聯三苯基、對聯三苯基、萘基、菲基、基、苯並菲基、苯並基、苯並蒽基、三苯基、螢蒽基、苯並螢蒽基、芴基等。雜芳基，較佳可列舉出吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基、萘啶基、咪唑吡啶基、吲哚基、吲唑基、菲羅林基、咪唑基、吡唑基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、苯並噁唑基、苯並噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、四唑基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩基、咔唑基等。
    例如可列舉出下列化合物。
    電子注入層係設置在阻障層與陰極之間。電子注入層係用以使來自陰極的電子注入更容易進行。作為具體例，可採用將一般的電子輸送材料與鹼金屬化合物、鹼金屬或鹼金屬錯合物予以層合而成者，或是將以鹼金屬化合物、鹼金屬或鹼金屬錯合物為代表之施體添加於形成阻障層之材料而成者。
    本發明之阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物的電子遷移率，較佳係在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    此係為了促進往發光層之電子注入，提高發光層內的激發光子密度，而有效率地引起TTF現象之故。
    此外，本發明之阻障層的膜厚，較佳為10nm以下。此係由於即使阻障層的電子遷移率為較低之值，亦可一邊防止三重態激發光子的擴散，一邊避免往發光層之電子注入受到抑制，而有效率地引起TTF現象之故。
    尤其是阻障層中所含有之芳香族雜環衍生物的電子遷移率，在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-8cm2/Vs以下時為有效。
    此外，本發明之電子注入層，較佳係在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    此係為了促進往發光層之電子注入，提高發光層內的激發光子密度，而有效率地引起TTF現象之故。
    摻雜於前述電子注入層之施體的具體例如下所述。
    施體性金屬，是指功函數3.8eV以下的金屬，較佳為鹼金屬、鹼土類金屬及稀土類金屬，尤佳為Cs、Li、Na、Sr、K、Mg、Ca、Ba、Yb、Eu及Ce。
    所謂施體性金屬化合物，為含有上述施體性金屬之化合物，較佳為含有鹼金屬、鹼土類金屬或稀土類金屬之化合物，尤佳為此等金屬的鹵化物、氧化物、碳酸鹽、硼酸鹽。例如由MOx(M為施體性金屬，x為0.5~1.5)，MFx(x為1~3)，M(CO3)x(x為0.5~1.5)表示之化合物。
    所謂施體性金屬錯合物，為上述施體性金屬的錯合物，較佳為鹼金屬、鹼土類金屬或稀土類金屬的有機金屬錯合物。較佳是由下列式(I)表示之有機金屬錯合物。
    式(I)中，M為施體性金屬，Q為配位基，較佳為羧酸衍生物、二酮衍生物或喹啉衍生物，n為1~4的整數。
    施體性金屬錯合物的具體例，可列舉出日本特開2005-72012號公報所記載之鎢水車。此外，日本特開平11-345687號公報所記載之中心金屬為鹼金屬、鹼土類金屬之酞菁化合物等，亦可用作為施體性金屬錯合物。
    上述施體可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
    此外，電子注入層中所使用之化合物，可列舉出由下列一般式(EIL-1)表示之化合物。
    一般式(EIL-1)中，HAr1為取代或無取代之含氮雜環基，較佳為下列式的結構。
    一般式(EIL-1)中之HAr1的取代基，可列舉出氟原子、氰基、取代或無取代之碳數1~20的烷基、取代或無取代之碳數3~20的環烷基、取代或無取代之碳數3~20的烷矽烷基、取代或無取代之碳數8~30的芳矽烷基、取代或無取代之碳數1~20的烷氧基、取代或無取代之碳數6~30的芳氧基、取代或無取代之環形成碳數6~30的芳基、或取代或無取代之環形成原子數5~30的雜環基等。
    一般式(EIL-1)中，Ar1為取代或無取代之環形成碳數10~30的縮合環基，較佳為具有下列縮合環結構之化合物。
    一般式(EIL-1)中之Ar1的取代基，可列舉出氟原子、氰基、取代或無取代之碳數1~20的烷基、取代或無取代之碳數3~20的環烷基、取代或無取代之碳數3~20的烷矽烷基、取代或無取代之碳數8~30的芳矽烷基、取代或無取代之碳數1~20的烷氧基、取代或無取代之碳數6~30的芳氧基、取代或無取代之環形成碳數6~30的芳基、或取代或無取代之環形成原子數5~30的雜環基等。
    一般式(EIL-1)中，L1為單鍵、取代或無取代之環形成碳數6~30的a+b價烴環基、取代或無取代之環形成原子數5~30的a+b價雜環基、取代或無取代之環形成碳數6~30的烴環基、或是連結複數個取代或無取代之環形成原子數5~30的雜環基而形成之a+b價基。
    一般式(EIL-1)中，L1的取代基可列舉出氟原子、氰基、取代或無取代之碳數3~20的烷矽烷基、取代或無取代之碳數8~30的芳矽烷基、取代或無取代之環形成碳數6~30的芳基、或取代或無取代之環形成原子數5~30的雜環基等。
    一般式(EIL-1)中，a為1~3的整數，較佳是a=1。
    一般式(EIL-1)中，b為1~3的整數，較佳是b=1。
    此外，電子注入層中所使用之化合物，可列舉出由下列一般式(EIL-2)表示之化合物。
    一般式(EIL-2)中，R101~R108中的一個為單鍵，且與L2鍵結，其他為氫原子或取代基。
    一般式(EIL-2)中，R101~R108的取代基可列舉出與前述一般式(EIL-1)所列舉者為相同者，較佳為碳數1~20的烷基或環形成碳數6~30的芳基。
    一般式(EIL-2)中，L2表示單鍵或連結基，連結基為c價芳香族烴基或具有由下列一般式(EIL-2-1)表示之結構之c價基。
    一般式(EIL-2-1)中，R109~R110為氫原子或取代基。
    一般式(EIL-2-1)中，d及e分別獨立地為1~5的整數。
    一般式(EIL-2-1)中，X係選自由下列式表示之結構。
    一般式(EIL-2)中，c為2~4的整數，較佳是c為2。
    在由一般式(EIL-2)表示之化合物內，較佳者是由在R101中與L2鍵結之下列一般式(EIL-2-2)表示之化合物。
    一般式(EIL-2-2)中，R102~R107為氫原子或取代基，較佳是氫原子。
    一般式(EIL-2-2)中，c及L2與上述一般式(EIL-2)相同。
    一般式(EIL-2-2)中，c較佳為2。
    一般式(EIL-2-2)中，L2較佳為取代或無取代之伸苯基或取代或無取代之伸萘基。
    一般式(EIL-2-2)中，Ar108為氫原子、碳數1~20的烷基、或是取代或無取代之環形成碳數6~30的芳基，更佳為甲基、三級丁基、取代或無取代之苯基或取代或無取代之萘基。
    再者，接著著眼於主體材料與摻雜劑之親和力的關係，來說明用以有效率地引起TTF現象之條件。以下，將主體材料的親和力設為Ah，摻雜劑的親和力設為Ad，主體材料的離子化勢設為Ih，摻雜劑的離子化勢設為Id。
    在此區分為下列情況來說明。
    [1] Ah＞Ad之情況
    [2] Ah＜Ad之情況
    [3]　滿足Ah＜Ad之摻雜劑與滿足Ah＞Ad之摻雜劑共存之情況 [1] Ah＞Ad之情況
    首先說明滿足Ah＞Ad之關係的情況。本實施形態中所使用之摻雜劑，為顯示出主峰值波長550nm以下的螢光發光之摻雜劑(以下亦稱為主峰值波長550nm以下的螢光發光性摻雜劑)，該能隙相對較大。因此，當滿足Ah＞Ad時，亦同時滿足Ih＞Id。因此，摻雜劑容易具有電洞捕集之功能。
    第4圖係以此時發光層之主體材料與摻雜劑之Ip-Af的關係為例來顯示。第4圖中，發光層的斜線部分係顯示激發光子密度分布。第5圖~第7圖亦相同。第4圖中，係顯示Ah＞Ab＞Ae時之關係。
    當與主體材料之離子化勢差增大時，摻雜劑具有電洞捕集性，三重態激發光子不僅在主體材料分子上，亦直接在摻雜劑分子上生成。其結果為，直接在摻雜劑分子上所生成之三重態激發光子增多。若成為ET h＜ET d之關係，則摻雜劑分子上之三重態激發光子的能量，會由於電子交換能量轉移而移往主體材料分子上，結果使全部三重態激發光子聚集在主體材料上。其結果可有效率地引起TTF現象。
    本發明中，較佳係於電洞輸送帶區內，與發光層鄰接地設置有電洞輸送層，電洞輸送層的三重態能量ET ho較主體材料的三重態能量ET h更大。
    當摻雜劑具有電洞捕集性時，從電洞輸送帶區注入至發光層之電洞被摻雜劑所捕集。因此，重新結合較多是在發光層的陽極側引起。以往所知之使用作為電洞輸送帶區之電洞輸送材料的電洞輸送三重態能量，原先較多是大於主體材料的三重態能量，關於電洞側之三重態激發光子的擴散並未形成問題。
    另一方面，雖說重新結合較多是在陽極側所引起，但亦無法忽視電子輸送帶區界面上之三重態激發光子的密度，在此般狀況下，亦可藉由增大阻障層的三重態能量來達到高效率。
    此外，決定重新結合區域之其他因素，有電洞輸送帶區或電子輸送帶區的載子遷移率或離子化勢、親和力、以及膜厚。例如，當電子輸送帶區的膜厚較電洞輸送帶區更大時，往發光層之電子注入量相對較小，結果使重新結合區域偏往電子輸送帶區側。此時，如本申請案般使用三重態能量較大的阻障層時，可更有效率地引起TTF現象。
    滿足上述親和力的關係之主體材料與摻雜劑，例如可選自下列化合物(參考日本特開2010-50227號公報(日本特願2008-212102)等)。
    主體材料可為蒽衍生物、含有多環芳香族骨架的化合物，較佳為蒽衍生物。
    摻雜劑係選自由芘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、及胺基芘衍生物所組成之群組的至少1種化合物。
    主體材料與摻雜劑之組合的較佳例子，有作為主體材料之蒽衍生物，與作為摻雜劑之選自由芘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、及胺基芘衍生物所組成之群組的至少1種化合物之組合。
    具體之胺基蒽衍生物的例子，可列舉出由下列式(4)表示之化合物。
    式(4)中，A1及A2分別獨立地為可具有取代基之碳數1~6的脂肪族烴基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳香族烴基、或是含有氮、硫或氧原子之可具有取代基之環形成原子數5~19的芳香族雜環烴基。
    A3分別獨立地為可具有取代基之碳數1~6的脂肪族烴基、可具有取代基之環形成碳數6~20的芳香族烴基、可具有取代基之環形成原子數5~19的芳香族雜環烴基或是氫原子。該芳香族雜環烴基含有氮、硫或氧原子。
    具體之胺基衍生物的例子，可列舉出由下列式(5)表示之化合物。
    式(5)中，X1~X10分別為氫原子或取代基，Y1、Y2分別為取代基。
    X1~X10較佳為氫原子。Y1、Y2較佳為可具有取代基之環形成碳數6~30的芳香族環。該芳香族環的取代基，較佳為碳數1~6的烷基。此外，該芳香族環較佳為環形成碳數6~10的芳香族環或苯基。
    具體之胺基芘衍生物的例子，可列舉出由下列式(6)表示之化合物。
    式(6)中，X1~X10分別為氫原子或取代基，惟X3與X8或X2與X7分別為-N Y1Y2(Y1、Y2為取代基)。較佳者，當X3與X8分別為-N Y1Y2時，X2、4、5、7、9、10為氫原子，X1、X6為氫原子、烷基或環烷基。較佳者，當X2與X7分別為-N Y1Y2時，X1、3-6、8-10為氫原子。Y1、Y2較佳為可具有取代基之芳香族環，例如為苯基或萘基。該芳香族環的取代基，例如可列舉出碳數1~6的烷基。
    蒽衍生物，較佳是由下列式(7)表示之化合物。
    式(7)中，Ar11及Ar12分別獨立地為可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、或是環形成原子數5~50的雜環基，R1~R8分別獨立地選自氫原子、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基、可具有取代基之碳數1~50的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基、可具有取代基之碳數1~50的烷氧基、可具有取代基之碳數7~50的芳烷基、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳氧基、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳硫基、可具有取代基之碳數2~50的烷氧羰基、可具有取代基之矽烷基、羧基、鹵素原子、氰基、硝基及羥基之基。
    此等蒽衍生物中，較佳為下列蒽衍生物(A)、(B)、(C)中的任一項，可因應所應用之有機EL元件的構成或要求之特性來選擇。 (蒽衍生物(A))
    該蒽衍生物，其係式(7)中之Ar11及Ar12分別獨立地成為可具有取代基之環形成碳數10~50的縮合芳基者。該蒽衍生物，可分為Ar11及Ar12為可具有同一取代基之縮合芳基之情形，以及可具有不同取代基之縮合芳基之情形。
    具體而言，可列舉出由下列式(7-1)~(7-3)表示之蒽衍生物，以及式(7)中之Ar11及Ar12為可具有不同取代基之縮合芳基之蒽衍生物。
    由下列式(7-1)表示之蒽衍生物，其Ar11及Ar12為可具有取代基之9-菲基。
    (式(7-1n中，R1~R8與前述相同，R11係選自氫原子、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基、可具有取代基之碳數1~50的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基、可具有取代基之碳數1~50的烷氧基、可具有取代基之碳數7~50的芳烷基、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳氧基、可具有取代基之環形成碳數6~50的芳硫基、可具有取代基之碳數2~50的烷氧羰基、可具有取代基之矽烷基、羧基、鹵素原子、氰基、硝基及羥基之基，a為0~9的整數。當a為2以上的整數時，複數個R11，在以可具有2個取代基之菲基為同一時的情形為條件，分別可為相同或不同)。
    由下列式(7-2)表示之蒽衍生物，在式(7)中之Ar11及Ar12為可具有取代基之2-萘基。
    (式(7-2)中，R1~R8及R11與前述相同，b為1~7的整數。當b為2以上的整數時，複數個R11，在以可具有2個取代基之2-萘基為同一時的情形為條件，分別可為相同或不同)。
    由下列式(7-3)表示之蒽衍生物，在式(7)中之Ar11及Ar12為可具有取代基之1-萘基。
    (式(7-3)中，R1~R8、R11及b與前述相同。此外，當b為2以上的整數時，複數個R11，在以可具有2個取代基之1-萘基為同一時的情形為條件，分別可為相同或不同)。
    式(7)中之Ar11及Ar12為可具有不同取代基之縮合芳基之蒽衍生物，較佳是Ar11及Ar12為可具有取代基之9-菲基、可具有取代基之1-萘基及可具有取代基之2-萘基中的任一項者。
    具體而言，有Ar11為1-萘基及Ar12為2-萘基之情形，Ar11為1-萘基及Ar12為9-菲基之情形，以及Ar11為2-萘基及Ar12為9-菲基之情形。 (蒽衍生物(B))
    該蒽衍生物，其係式(7)中之Ar11及Ar12中的一方為可具有取代基之苯基，另一方為可具有取代基之環形成碳數10~50的縮合芳基者。該蒽衍生物，具體而言，可列舉出由下列式(7-4)及(7-5)表示之蒽衍生物。
    由下列式(7-4)表示之蒽衍生物，其式(7)中之Ar11為可具有取代基之1-萘基，Ar12為可具有取代基之苯基。
    (式(7-4)中，R1~R8、R11及b與前述相同，Ar6為可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、可具有取代基之碳數1~50的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基、可具有取代基之碳數7~50的芳烷基、可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基、9,9-二甲基芴-1-基、9,9-二甲基芴-2-基、9,9-二甲基芴-3-基、9,9-二甲基芴-4-基、二苯並呋喃-1-基、二苯並呋喃-2-基、二苯並呋喃-3-基、或二苯並呋喃-4-基。此外，Ar6亦可與其所鍵結之苯環，一同形成可具有取代基之芴基或可具有取代基之二苯並呋喃基等之環。當b為2以上的整數時，複數個R11分別可為相同或不同)。
    由下列式(7-5)表示之蒽衍生物，其式(7)中之Ar11為可具有取代基之2-萘基，Ar12為可具有取代基之苯基。
    (式(7-5)中，R1~R8、R11及b與前述相同，Ar7為可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基、可具有取代基之碳數1~50的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基、可具有取代基之碳數7~50的芳烷基、二苯並呋喃-1-基、二苯並呋喃-2-基、二苯並呋喃-3-基、或二苯並呋喃-4-基。此外，Ar7亦可與其所鍵結之苯環，一同形成可具有取代基之芴基或可具有取代基之二苯並呋喃基等之環。當b為2以上的整數時，複數個R11分別可為相同或不同)。 (蒽衍生物(C))
    該蒽衍生物是由下列式(7-6)表示，具體而言，較佳是由下列式(7-6-1)、(7-6-2)、(7-6-3)中的任一項表示之衍生物。
    (式(7-6)中，R1~R8及Ar6與前述相同，Ar5為可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、可具有取代基之碳數1~50的烷基、可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基、可具有取代基之碳數7~50的芳烷基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基，Ar5及Ar6係分別獨立地選擇)。
    (式(7-6-1)中，R1~R8與前述相同)。
    (式(7-6-2)中，R1~R8與前述相同。Ar8為可具有取代基之環形成碳數10~20的縮合芳基)。
    (式(7-6-3)中，R1~R8與式(7)相同。Ar5a及Ar6a分別獨立為可具有取代基之環形成碳數10~20的縮合芳基)。
    R1~R8、R11、Ar5~Ar7、Ar11及Ar12之可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基，可列舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-稠四苯基、2-稠四苯基、9-稠四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、6-基、1-苯並[c]菲基、2-苯並[c]菲基、3-苯並[c]菲基、4-苯並[c]菲基、5-苯並[c]菲基、6-苯並[c]菲基、1-苯並[g]基、2-苯並[g]基、3-苯並[g]基、4-苯並[g]基、5-苯並[g]基、6-苯並[g]基、7-苯並[g]基、8-苯並[g]基、9-苯並[g]基、10-苯並[g]基、11-苯並[g]基、12-苯並[g]基、13-苯並[g]基、14-苯並[g]基、1-三苯基、2-三苯基、2-芴基、9,9-二甲基芴-2-基、苯並芴基、二苯並芴基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、對聯三苯基-4-基、對聯三苯基-3-基、對聯三苯基-2-基、間聯三苯基-4-基、間聯三苯基-3-基、間聯三苯基-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對三級丁基苯基、對(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4'-甲基聯苯基、4"-三級丁基對聯三苯基-4-基等。較佳為可具有無取代的苯基、取代苯基及取代基之環形成碳數10~14的芳基(例如1-萘基、2-萘基、9-菲基)、可具有取代基之芴基(2-芴基)、以及可具有取代基之芘基(1-芘基、2-芘基、4-芘基)。
    此外，Ar5a、Ar6a及Ar8之可具有取代基之環形成碳數10~20的縮合芳基，可列舉出1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-稠四苯基、2-稠四苯基、9-稠四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基等。特佳為1-萘基、2-萘基、9-菲基、及芴基(2-芴基)。
    此外，R1~R8、R11、Ar5~Ar7、Ar11及Ar12之可具有取代基之環形成原子數5~50的雜環基，可列舉出1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯並呋喃基、3-苯並呋喃基、4-苯並呋喃基、5-苯並呋喃基、6-苯並呋喃基、7-苯並呋喃基、1-異苯並呋喃基、3-異苯並呋喃基、4-異苯並呋喃基、5-異苯並呋喃基、6-異苯並呋喃基、7-異苯並呋喃基、1-二苯並呋喃基、2-二苯並呋喃基、3-二苯並呋喃基、4-二苯並呋喃基、1-二苯並噻吩基、2-二苯並噻吩基、3-二苯並噻吩基、4-二苯並噻吩基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲羅林基、2-菲羅林基、3-菲羅林基、4-菲羅林基、6-菲羅林基、7-菲羅林基、8-菲羅林基、9-菲羅林基、10-菲羅林基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1,7-菲羅林-2-基、1,7-菲羅林-3-基、1,7-菲羅林-4-基、1,7-菲羅林-5-基、1,7-菲羅林-6-基、1,7-菲羅林-8-基、1,7-菲羅林-9-基、1,7-菲羅林-10-基、1,8-菲羅林-2-基、1,8-菲羅林-3-基、1,8-菲羅林-4-基、1,8-菲羅林-5-基、1,8-菲羅林-6-基、1,8-菲羅林-7-基、1,8-菲羅林-9-基、1,8-菲羅林-10-基、1,9-菲羅林-2-基、1,9-菲羅林-3-基、1,9-菲羅林-4-基、1,9-菲羅林-5-基、1,9-菲羅林-6-基、1,9-菲羅林-7-基、1,9-菲羅林-8-基、1,9-菲羅林-10-基、1,10-菲羅林-2-基、1,10-菲羅林-3-基、1,10-菲羅林-4-基、1,10-菲羅林-5-基、2,9-菲羅林-1-基、2,9-菲羅林-3-基、2,9-菲羅林-4-基、2,9-菲羅林-5-基、2,9-菲羅林-6-基、2,9-菲羅林-7-基、2,9-菲羅林-8-基、2,9-菲羅林-10-基、2,8-菲羅林-1-基、2,8-菲羅林-3-基、2,8-菲羅林-4-基、2,8-菲羅林-5-基、2,8-菲羅林-6-基、2,8-菲羅林-7-基、2,8-菲羅林-9-基、2,8-菲羅林-10-基、2,7-菲羅林-1-基、2,7-菲羅林-3-基、2,7-菲羅林-4-基、2,7-菲羅林-5-基、2,7-菲羅林-6-基、2,7-菲羅林-8-基、2,7-菲羅林-9-基、2,7-菲羅林-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋呫基、2-吩基、3-吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-三級丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-三級丁基-1-吲哚基、4-三級丁基-1-吲哚基、2-三級丁基-3-吲哚基、4-三級丁基-3-吲哚基等。較佳為1-二苯並呋喃基、2-二苯並呋喃基、3-二苯並呋喃基、4-二苯並呋喃基、1-二苯並噻吩基、2-二苯並噻吩基、3-二苯並噻吩基、4-二苯並噻吩基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基。
    R1~R8、R11、Ar5~Ar7之可具有取代基之碳數1~50的烷基，可列舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、2-羥異丁基、1,2-二羥乙基、1,3-二羥異丙基、2,3-二羥三級丁基、1,2,3-三羥丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1,2-二氯乙基、1,3-二氯異丙基、2,3-二氯三級丁基、1,2,3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1,2-二溴乙基、1,3-二溴異丙基、2,3-二溴三級丁基、1,2,3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1,2-二碘乙基、1,3-二碘異丙基、2,3-二碘三級丁基、1,2,3-三碘丙基、胺甲基、1-胺乙基、2-胺乙基、2-胺異丁基、1,2-二胺乙基、1,3-二胺異丙基、2,3-二胺三級丁基、1,2,3-三胺丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰異丁基、1,2-二氰乙基、1,3-二氰異丙基、2,3-二氰三級丁基、1,2,3-三氰丙基、硝甲基、1-硝乙基、2-硝乙基、2-硝異丁基、1,2-二硝乙基、1,3-二硝異丙基、2,3-二硝三級丁基、1,2,3-三硝丙基等。較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基。
    R1~R8、R11、Ar5~Ar7之可具有取代基之環形成碳數3~50的環烷基，可列舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、4-甲基環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降莰基、2-降莰基等。較佳為環戊基、環己基。
    R1~R8及R11之可具有取代基之碳數1~50的烷氧基，是由-OZ表示之基，Z係選自前述R1~R8之可具有取代基之碳數1~50的烷基。
    R1~R8、R11、Ar5~Ar7之可具有取代基之碳數7~50的芳烷基(芳基部分為碳數6~49，烷基部分為碳數1~44)，可列舉出苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基異丙基、2-苯基異丙基、苯基三級丁基、α-萘甲基、1-α-萘乙基、2-α-萘乙基、1-α-萘異丙基、2-α-萘異丙基、β-萘甲基、1-β-萘乙基、2-β-萘乙基、1-β-萘異丙基、2-β-萘異丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、對甲基苄基、間甲基苄基、鄰甲基苄基、對氯苄基、間氯苄基、鄰氯苄基、對溴苄基、間溴苄基、鄰溴苄基、對碘苄基、間碘苄基、鄰碘苄基、對羥苄基、間羥苄基、鄰羥苄基、對胺苄基、間胺苄基、鄰胺苄基、對硝苄基、間硝苄基、鄰硝苄基、對氰苄基、間氰苄基、鄰氰苄基、1-羥基-2-苯基異丙基、1-氯-2-苯基異丙基等。
    R1~R8及R11之可具有取代基之環形成碳數6~50的芳氧基及芳硫基，分別由-OY及SY表示，Y係選自前述R1~R8之可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基。
    R1~R8及R11之可具有取代基之碳數2~50的烷氧羰基(烷基部分為碳數1~49)，是由-COOZ表示之基，Z係選自前述R1~R8之可具有取代基之碳數1~50的烷基。
    R1~R8及R11之取代矽烷基，可列舉出三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三級丁基二甲基矽烷基、乙烯基二甲基矽烷基、丙基二甲基矽烷基、三苯基矽烷基等。
    R1~R8及R11之鹵素原子，可列舉出氟、氯、溴、碘等。 [2] Ah＜Ad之情況
    當構成如Ah＜Ad之主體材料及摻雜劑的組合時，設置在電子輸送帶區內之阻障層的效果係顯著地呈現，可達到TTF現象的高效率化。因此，係區分為下列[2-1]及[2-2]的情形來說明。一般的有機材料，係在較所測定之親合力水準更大0.2eV程度的範圍內，具有LUMO能階的擴展範圍。 [2-1] Ad與Ah的差小於0.2eV之情形
    第5圖係顯示此情形之能帶圖的一例。發光層內所顯示之虛線，係表示摻雜劑的能階。如第5圖所示，當Ad與Ah的差小於0.2eV時，由於摻雜劑的LUMO能階進入於主體材料之LUMO能階的擴展範圍中，所以在發光層中傳導之電子不易被摻雜劑捕集。亦即，該摻雜劑不易顯示出電子捕集性。此外，本發明之摻雜劑，由於是發出主峰值波長550nm以下的螢光性的光之寬能隙的摻雜劑，當滿足Ah＜Ad的關係時，Ad與Ah的差約為0.2eV，所以主體材料的離子化勢與摻雜劑的離子化勢之差變小。其結果使摻雜劑顯現出不具有顯著的電洞捕集性之傾向。第5圖中，係顯示Ah＞Ab＞Ae時之關係。
    亦即，此時的摻雜劑，係顯現出電子及電洞均不具有顯著的捕集性之傾向。此時，如第5圖之附加在發光層的斜線部分般，電子-電洞的重新結合，在發光層的寬廣全區域上主要是在主體材料分子上引起，並且主要是在主體材料上生成25%的單重態激發光子與75%的三重態激發光子。主體材料上所生成之單重態激發光子所具有的能量，藉由Forster型能量傳遞移往摻雜劑，而有益於摻雜劑分子的螢光性發光。另一方面，三重態激發光子所具有的能量，是藉由主體材料、摻雜劑的三重態激發光子的關係來決定該方向。當該關係成為ET h＞ET d之關係時，主體材料上所生成之三重態激發光子，會往存在於附近之摻雜劑進行Dexter型能量傳遞。螢光元件中，發光層中的摻雜劑濃度通常從數質量%至20質量%之較低的值，移往摻雜劑之三重態激發光子，互相碰撞的次數較少，不易產生TTF現象。然而，如本實施形態般，若成為ET h＜ET d之關係時，則三重態激發光子會存在於主體材料分子上，故可提升碰撞頻率而容易有效率地產生TTF現象。
    此外，本發明中，阻障層係鄰接於發光層而設置。由於阻障層的三重態能量ET b設定較主體材料的三重態能量ET h更大，所以可防止三重態激發光子往電子輸送帶區擴散之情形，而能夠在發光層內有效率地引起TTF現象。 [2-2]　Ad與Ah的差大於0.2eV之情形
    第6圖係顯示此時之能帶圖的一例。摻雜劑與主體材料的親和力差變大，而成為摻雜劑的LUMO能階存在於較主體材料之LUMO能階的擴展範圍更高的位置。因而使摻雜劑顯示出顯著的電子捕集性之傾向增強。被摻雜劑所捕集之電子，係等待電洞從主體材料移動至摻雜劑並重新結合。亦即，與第5圖的狀況不同，電子-電洞對不僅在主體材料分子上，亦在摻雜劑分子上重新結合。其結果為，三重態激發光子不僅在主體材料分子上，亦直接在摻雜劑分子上生成。此般狀況下，如本實施形態般，若成為ET h＜ET d之關係時，則直接在摻雜劑分子上所生成之三重態激發光子亦會藉由Dexter型能量傳遞而聚集在主體材料分子上，故可有效率地引起TTF現象。
    位於此般親和力的關係時，摻雜劑捕集電子之機率，在發光層與阻障層之界面附近愈高，其結果為在發光層與阻障層之界面附近亦引起更多的重新結合。此時，阻障層對三重態激發光子之封閉效果，與[2-1]相比時較大，使與阻障層之界面上之三重態激發光子的密度提高。第6圖中，係顯示Ah＞Ab＞Ae時之關係。
    如上所述，滿足Ah<Ad的關係之主體材料與摻雜劑，例如可選自下列化合物(參考日本特開2010-50227號公報(日本特願2008-212102)等)。
    主體材料可為蒽衍生物及含有多環芳香族骨架的化合物，較佳為蒽衍生物。
    摻雜劑可列舉出螢蒽衍生物、芘衍生物、芳基乙炔衍生物、芴衍生物、硼錯合物、苝衍生物、噁二唑衍生物及蒽衍生物，較佳為螢蒽衍生物、芘衍生物及硼錯合物，尤佳為螢蒽衍生物及硼錯合物。主體材料與摻雜劑之組合，較佳是主體材料為蒽衍生物，摻雜劑為螢蒽衍生物或硼錯合物。
    具體之螢蒽衍生物的例子，可列舉出下列化合物。
    式(8)中，X1~X12分別為氫或取代基。較佳是X1~X2、X4~X6及X8~X11為氫原子，X3、X7及X12為可具有取代基之環形成原子數5~50的芳基之化合物。尤佳是X1~X2、X4~X6及X8~X11為氫原子，X7及X12為可具有取代基之環形成原子數5~50的芳基，且X3為-Ar1-Ar2之化合物，Ar1為可具有取代基之環形成原子數5~50的伸芳基，Ar2為可具有取代基之環形成原子數5~50的芳基。
    此外，較佳是X1~X2、X4~X6及X8~X11為氫原子，X7及X12為可具有取代基之環形成原子數5~50的芳基，且X3為-Ar1-Ar2-Ar3之化合物，Ar1及Ar3分別為可具有取代基之環形成原子數5~50的伸芳基，Ar2為可具有取代基之環形成原子數5~50的芳基。
    具體之硼錯合物化合物的例子，可列舉出下列化合物。
    式(9)中，A及A'表示相當於含有至少1個氮之6員芳香族環系之獨立的吖嗪環系，Xa及Xb表示分別獨立地選出之取代基，並藉由連結該2個而分別對環A及環A'形成縮合環者，此時，該縮合環含有芳基或雜芳基取代基，m及n分別獨立地表示0~4，Za及Zb表示分別獨立地選出之鹵化物，1、2、3、4、1'、2'、3'及4'表示分別獨立地選出之碳原子或氮原子。
    較佳者，該吖嗪環係表示該1、2、3、4、1'、2'、3'及4'均為碳原子，m及n為2以上，且Xa及Xb相連結而形成芳香族環之碳原子數2以上的取代基般之喹啉基或異喹啉基環。Za及Zb較佳為氟原子。
    作為[2]時的主體材料之蒽衍生物，與上述「[1]Ah＞Ad」時所說明者為相同。 [3]　滿足Ah＜Ad之摻雜劑與滿足Ah＞Ad之摻雜劑共存之情況
    第7圖係顯示在發光層中含有滿足Ah＜Ad之摻雜劑與滿足Ah＞Ad之摻雜劑兩者時之能帶圖的一例。此時，電子及電洞均順利被捕集，其結果在發光層全區上引起重新結合。因此，即使在陰極側引起更多的重新結合，亦可藉由設置三重態能量的較大阻障層，可有效率地引起TTF現象。第7圖中，係顯示Ah＞Ab＞Ae時之關係。
    本發明中，發光層與阻障層之界面上的激發光子密度較大。此時，發光層內未投入於重新結合之電洞被注入於阻障層內之機率變大。因此，阻障層所使用之材料，在上述芳香族雜環衍生物中，較佳為抗氧化性佳之材料。
    阻障層材料，較佳是在循環伏安測定中顯示出可逆氧化過程者。
    接著說明依據阻抗分光法所進行之遷移率測定。以陽極及陰極來夾持較佳為厚度約100nm以上200nm以下之阻障層材料，並一邊施加偏壓DC電壓一邊施加100mV以下的微小交流電壓。測定此時所流通之交流電流值(絕對值與相位)。一邊改變交流電壓的頻率一邊進行本測定，並從電流值與電壓值中算出複變阻抗(Z)。此時求取的模數M=iωZ(i：虛數單位、ω：角頻率)之虛數部(ImM)的頻率相依性，將ImM成為最大值之頻率ω的倒數，定義為在阻障層內傳導之電子的反應時間。然後藉由下式來算出電子遷移率。
    電子遷移率=(阻障層材料的膜厚)2/(反應時間‧電壓)
    發光層可含有主峰值波長為550nm以下之2種以上的螢光發光性摻雜劑。含有2種以上的螢光發光性摻雜劑時，至少1種摻雜劑的親和力Ad為主體材料的親和力Ah以上，且該摻雜劑的三重態能量ET d較主體材料的三重態能量ET h更大。例如，其他至少1種摻雜劑的親和力Ad較主體材料的親和力Ah更小。含有如此2種摻雜劑時，如前述般，均含有滿足Ah＜Ad之摻雜劑與滿足Ah＞Ad之摻雜劑並設置三重態能量大的阻障層，可顯著地改善效率。
    摻雜劑的親和力Ad較主體材料的親和力Ah更小之摻雜劑，可列舉出芘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、胺基芘衍生物等。
    除了上述所記載之主體材料之外，亦可使用WO05/113531、JP2005-314239所記載之二苯並呋喃化合物，WO02/14244所記載之芴化合物，以及WO08/145239所記載之苯並蒽化合物。
    除了上述所記載之摻雜劑之外，亦可使用JP2004-204238、WO05/108348、WO04/83162、WO09/84512、KR10-2008-79956、KR10-2007-115588、KR10-2010-24894所記載之芘化合物，WO04/44088所記載之化合物，WO07/21117所記載之蒽化合物。
    主體材料、摻雜劑，較佳是環式結構或單一原子彼此鍵結而成之化合物(亦包含環式結構與單一原子之鍵結)，且前述鍵結為單鍵之化合物。較不佳的例子，可列舉出環式結構以外存在有碳-碳雙鍵之化合物。該理由在於主體材料、摻雜劑上所生成之三重態激發光子的能量未使用在TTF現象，而是被2鍵的結構變化所消耗之故。 ＜第二實施形態＞
    本發明之元件，可構成為具有至少2個包含發光層之有機層單元之串接元件構成。2層發光層之間，中介存在有中間層(亦稱為中間導電層、電化產生層、CGL)。可對每個單元設置電子輸送帶區。至少1層發光層為螢光發光層，且含有該發光層之單元滿足上述要件。具體之層合順序的例子如下所述。此外，下列發光層可為複數層發光層的層合體，或是如後述第三實施形態之含有電荷阻障層的一個有機層單元。
    陽極/螢光發光層/中間層/螢光發光層/阻障層/電子注入層/陰極
    陽極/螢光發光層/阻障層/電子注入層/中間層/螢光發光層/陰極
    陽極/螢光發光層/阻障層/電子注入層/中間層/螢光發光層/阻障層/陰極
    陽極/螢光發光層/阻障層/中間層/螢光發光層/阻障層/電子注入層/陰極
    陽極/磷光發光層/中間層/螢光發光層/阻障層/電子注入層/陰極
    陽極/螢光發光層/阻障層/電子注入層/中間層/磷光發光層/陰極
    第8圖係顯示第二實施形態之有機EL元件的一例之圖。有機EL元件2，係依序具有陽極10、發光層22、24、及陰極50，發光層22、24之間具有中間層80。阻障層32與發光層24鄰接。電子注入層40位於阻障層32與陰極50之間。阻障層32、電子注入層40及發光層24為滿足本發明的要件之阻障層、電子注入層及螢光發光層。另一方的發光層，可為螢光型或磷光型。亦可使其他阻障層及電子注入層依序鄰接設置於發光層22的鄰邊，並將該其他阻障層、電子注入層及發光層22構成為滿足本發明的要件之阻障層、電子注入層及螢光發光層。
    2層發光層22、24之間，可中介存在有電子輸送帶區與電洞輸送帶區中的至少任一項。此外，發光層可為3層以上，中間層可為2層以上。當發光層可為3層以上時，全部發光層之間可具有中間層或不具有。
    中間層為包含中間導電層及電荷產生層中的至少任一層之層，或是為中間導電層及電荷產生層中的至少任一層，為注入於發光單元之電子或電洞的供給來源。除了從一對電極所注入之電荷之外，從中間層所供給之電荷亦注入於發光單元，因此，藉由設置中間層，可提升相對於所注入的電流之發光效率(電流效率)。
    中間層可列舉出金屬、金屬氧化物、金屬氧化物的混合物、複合氧化物、電子接受性有機化合物。金屬較佳為Mg、Al、Mg或Ag的共蒸鍍膜等。金屬氧化物可列舉出ZnO、WO3、MoO3、MoO2等。金屬氧化物的混合物，可列舉出ITO或IZO(註冊商標)、ZnO：Al等。電子接受性有機化合物，可列舉出具有CN基作為取代基之有機化合物。含有CN基之有機化合物，較佳為三伸苯衍生物或四氰基苯醌二甲烷衍生物、茚並芴衍生物等。三伸苯衍生物較佳為六氰基六氮雜三伸苯。四氰基苯醌二甲烷衍生物較佳為四氟苯醌二甲烷、二氰基苯醌二甲烷。茚並芴衍生物較佳為國際公開第2009/011327號公報、國際公開第2009/069717號公報或國際公開第2010/064655號公報所示之化合物。電子接受性物質，可為單獨的物質或是與其他有機化合物混合。
    為了容易接受來自電荷產生層的電子，較佳係將以鹼金屬為代表之施體摻雜於電子輸送層中的電荷產生層界面附近。施體可選自由施體性金屬、施體性金屬化合物及施體性金屬錯合物所組合之群組的至少一種。
    可使用作為施體性金屬、施體性金屬化合物及施體性金屬錯合物之化合物的具體例，可列舉出日本特許出願號碼PCT/JP2010/003434(國際公開第2010/134352號)公報所記載之化合物。 ＜第三實施形態＞
    第三實施形態中，係依序具備：陽極、複數層發光層、具有鄰接於發光層之阻障層及鄰接於該阻障層之電子注入層之電子輸送帶區、以及陰極，複數層發光層中的任兩層發光層之間具有電荷阻障層。鄰接於電荷阻障層之發光層為螢光發光層。螢光發光層、電子輸送帶區的阻障層及電子注入層係滿足上述要件。
    第三實施形態之較佳的有機EL元件的構成，如日本國特許第4134280號公報、美國公開特許公報US2007/0273270A1、國際公開公報WO2008/023623A1所記載般，可列舉出在依序積層有陽極、第1發光層、電荷阻障層、第2發光層、以及陰極之構成中，在第2發光層與陰極之間具有用以防止三重態激發光子的擴散之阻障層及電子注入層之電子輸送帶區之構成。在此所謂電荷阻障層，是指以藉由在與鄰接之發光層之間設置HOMO能階與LUMO能階的能障，來調整對發光層之載子的注入，並調整發光層之所注入的電子與電洞之載子均衡者為目的之層。
    此般構成的具體例如下所述。
    陽極/第1發光層/電荷阻障層/第2發光層/電子輸送帶區/陰極
    陽極/第1發光層/電荷阻障層/第2發光層/第3發光層/電子輸送帶區/陰極
    在陽極與第1發光層之間，與其他實施形態相同，較佳係設置電洞輸送帶區。
    第9圖係顯示本實施形態之有機EL元件的一例之圖。第9圖的上圖，係表示元件構成及各層的HOMO及LUMO能階之圖。第9圖的下圖，係表示第3發光層與阻障層之能隙的關係。第9圖的上圖中，係顯示Ah＞Ab＞Ae時之關係。該有機EL元件，係依序具備有陽極、第1發光層、第2發光層、第3發光層、電子輸送帶區、及陰極，第1發光層與第2發光層之間，具有電荷阻障層。電子輸送帶區是由阻障層所構成。該阻障層及第3發光層為滿足本發明的要件之阻障層及螢光發光層。第1發光層及第2發光層，可為螢光型或磷光型。
    本實施形態之元件，係適合作為白色發光元件，可調整第1發光層、第2發光層及第3發光層的發光色來構成為白色。此外，亦可僅將發光層構成為第1發光層及第2發光層，並調整2層發光層的發光色來構成為白色。此時，第2發光層為滿足本發明的要件之螢光發光層。
    尤其可將第1發光層的主體材料構成為電洞輸入材料，添加主峰值波長大於550nm之螢光發光性摻雜劑，並將第2發光層(及第3發光層)的主體材料構成為電子輸入材料，添加主峰值波長為550nm以下之螢光發光性摻雜劑，藉此可成為全部由螢光材料所構成之構成，並實現顯示出較先前技術更高的發光效率之白色發光元件。
    當特別提到與發光層鄰接之電洞輸送層時，為了有效地引起本發明之TTF現象，在比較電洞輸送材料的三重態能量與主體材料的三重態能量時，較佳為電洞輸送材料的三重態能量較大。 ＜第四實施形態＞
    第四實施形態中，係將藍色像素、綠色像素及紅色像素排列設置在基板上。此等3色像素中，藍色像素及綠色像素的至少任一項具有第一實施形態的構成。
    第10圖係顯示本實施形態之有機EL元件的一例。
    第10圖所示之上面發光型有機EL元件4，係在共通基板100上排列形成有藍色像素B、綠色像素G及紅色像素R。
    藍色像素B，從基板100側依序具備有陽極10、電洞輸送帶區60、藍色發光層20B、阻障層32、電子注入層40、陰極50及保護層90。
    綠色像素G，從基板100側依序具備有陽極10、電洞輸送帶區60、綠色發光層20G、阻障層32、電子注入層40、陰極50及保護層90。
    紅色像素R，從基板100側依序具備有陽極10、電洞輸送帶區60、紅色發光層20R、阻障層32、電子注入層40、陰極50及保護層90。
    在各自相鄰接之像素的陽極間形成有絕緣膜200，以保持像素間的絕緣。電子輸送帶區是由阻障層32及電子注入層40所構成。
    有機EL元件4中，阻障層係共通地設置在藍色像素B、紅色像素R及綠色像素G。
    阻障層的效果，與藍色螢光元件中以往所得到之發光效率相比為顯著。此外，在綠色螢光元件和紅色螢光元件中，亦可得到將三重態能量封閉於發光層內之同樣的效果，而能夠期待發光效率的提升。
    另一方面，磷光發光層中，可得到將三重態激發光子封閉於發光層內之效果，防止三重態能量的擴散，而有益於磷光發光性摻雜劑之發光效率的提升。
    電洞輸送帶區，例如有由電洞輸送層所構成者，或是由電洞輸送層與電洞注入層的組合所構成者。電洞輸送帶區，在藍色像素B、紅色像素R及綠色像素G中可為共通或不同。通常，電洞輸送帶區係形成為適合各發光色之構成。
    由發光層20B、G、R與阻障層所構成之有機層，並不限定於圖中所示之構成，可適當地變更。
    以上係已說明本發明中所能夠使用之主體材料及摻雜劑，以下特別說明各發光層。
    綠色發光層，較佳是由下列主體材料及摻雜劑材料所構成。
    主體材料較佳為縮合芳香族環衍生物。縮合芳香族環衍生物，就發光效率和發光壽命之觀點來看，更佳為蒽衍生物、芘衍生物等。
    此外，主體材料可列舉出含異質環的化合物。含異質環的化合物，可列舉出咔唑衍生物、二苯並呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物。
    摻雜劑材料，只要具有該功能即可，並無特別限定，就發光效率等觀點來看，較佳是芳香族胺衍生物。芳香族胺衍生物較佳是具有可取代之芳胺基之縮合芳香族環衍生物。此般化合物，例如可列舉出具有芳胺基之芘、蒽、。
    此外，作為摻雜劑材料，苯乙烯胺化合物亦佳。苯乙烯胺化合物，為苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺。在此所謂苯乙烯胺，是指在可取代之芳胺中至少1個芳乙烯基被取代之化合物，前述芳乙烯基可被取代，取代基有芳基、矽烷基、烷基、環烷基、芳胺基，此等取代基更可具有取代基。
    此外，作為摻雜劑材料，硼錯合物或螢蒽衍生物亦佳。此外，作為摻雜劑材料，金屬錯合物亦佳。金屬錯合物例如可列舉出銥錯合物或鉑錯合物。
    紅色發光層，較佳是由下列主體材料及摻雜劑材料所構成。主體材料較佳為縮合芳香族環衍生物。縮合芳香族環衍生物，就發光效率和發光壽命之觀點來看，更佳為稠四苯化合物、並五苯衍生物等。
    主體材料可列舉出縮合多環芳香族化合物。縮合多環芳香族化合物，可列舉出萘化合物、菲化合物、螢蒽化合物。
    摻雜劑材料，較佳是芳香族胺衍生物。芳香族胺衍生物較佳是具有可取代之芳胺基之縮合芳香族環衍生物。此般化合物，例如可列舉出具有芳胺基之二茚並苝。
    此外，作為摻雜劑材料，金屬錯合物亦佳。金屬錯合物例如可列舉出銥錯合物或鉑錯合物。
    第四實施形態之有機EL元件，例如可藉由下列方式製作。
    於基板上依序使銀合金層之APC(Ag-Pd-Cu)層(反射層)、氧化鋅膜(IZO)或氧化錫膜等的透明導電層成膜。接著使用一般的微影技術，藉由採用光阻圖型為光罩之蝕刻，將圖型形成於該導電材料層上以形成陽極。接著藉由旋轉塗佈法，將由聚醯亞胺等感光性樹脂所構成之絕緣膜塗佈形成於陽極上。然後經由曝光、顯影、硬化，並藉由使陽極暴露出，而形成藍色發光區域、綠色發光區域及紅色發光區域的圖型。
    電極有紅色像素用、綠色像素用及藍色像素用3種，各自對應於藍色發光區域、綠色發光區域及紅色發光區域，並分別相當於陽極。在異丙醇中進行5分鐘的洗淨後，進行UV臭氧洗淨30分鐘。然後在形成電洞注入層與電洞輸送層時，涵蓋基板全面來層合電洞注入層，然後於其上方層合電洞輸送層。對應於紅色像素用、綠色像素用及藍色像素用陽極的各位置來配置各發光層而形成。使用真空蒸鍍法時，係使用遮罩使藍色發光層、綠色發光層及紅色發光層達到精細圖型化。
    然後涵蓋全面來層合阻障層。接著涵蓋全面來層合電子注入層。然後蒸鍍Mg與Ag使成膜，而形成由半穿透性的MgAg合金所構成之陰極。
    本發明中所使用之基板、陽極、陰極、電洞注入層、電洞輸送層等之其他構件，可適當地選擇PCT/JP2009/053247(國際公開第2009/107596號公報)、PCT/JP2008/073180(國際公開第2009/081857號公報)、US專利申請案12/376,236(美國專利申請公開2009/251886號說明書)、US專利申請案11/766,281(美國專利申請公開2008/014464號說明書)、US專利申請案12/280,364(美國專利申請公開2009/0021160號說明書)等所記載之一般所知者來使用。
    電洞輸送層，較佳係含有由下列式(a-1)~(a-5)中任一項表示之芳香族胺衍生物。
    (式(a-1)~(a-5)中，Ar1~Ar24分別獨立地表示可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜芳基；L1~L9分別獨立地表示可具有取代基之環形成碳數6~50的伸芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜伸芳基；Ar1~Ar24、L1~L9所可具有之取代基，為碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基、環形成碳數3~15的環烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基之三烷基矽烷基、具有環形成碳數6~14的芳基之三芳基矽烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基及環形成碳數6~14的芳基之烷芳基矽烷基、環形成碳數6~50的芳基、環形成原子數5~50的雜芳基、鹵素原子或氰基。鄰接之複數個取代基，可相互鍵結而形成形成有環之飽和或不飽和2價基)。
    較佳者，前述Ar1~Ar24的至少1個是由下列式(a-6)或式(a-7)的任一式表示之取代基。
    (式(a-6)中，X表示氧原子、硫原子或N-Ra，Ra表示碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基、環形成碳數3~15的環烷基、環形成碳數6~50的芳基、或環形成原子數5~50的雜芳基；L10表示單鍵、可具有取代基之環形成碳數6~50的伸芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜伸芳基；式(a-7)中，L11表示可具有取代基之環形成碳數6~50的伸芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜伸芳基；式(a-6)及式(a-7)中，R1~R4分別獨立地表示碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基、環形成碳數3~15的環烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基之三烷基矽烷基、具有環形成碳數6~14的芳基之三芳基矽烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基及環形成碳數6~14的芳基之烷芳基矽烷基、環形成碳數6~14的芳基、環形成原子數5~50的雜芳基、鹵素原子或氰基。此外，鄰接之複數個R1~R4可相互鍵結而形成環；a、c及d表示0~4的整數；b表示0~3的整數)。
    較佳者，由式(a-1)表示之化合物是由下列式(a-8)表示之化合物。
    (式(a-8)中，Cz表示可具有取代基之咔唑基；L12表示可具有取代基之環形成碳數6~50的伸芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜伸芳基；Ar25及Ar26分別獨立地表示可具有取代基之環形成碳數6~50的芳基、或是可具有取代基之環形成原子數5~50的雜芳基)。
    由式(a-8)表示之化合物，較佳是由下列式(a-9)表示之化合物。
    (式(a-9)中，R5及R6分別獨立地表示碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基、環形成碳數3~15的環烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基之三烷基矽烷基、具有環形成碳數6~14的芳基之三芳基矽烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基及環形成碳數6~14的芳基之烷芳基矽烷基、環形成碳數6~14的芳基、環形成原子數5~50的雜芳基、鹵素原子或氰基。此外，鄰接之複數個R5及R6可相互鍵結而形成環；e及f表示0~4的整數；L12、Ar25及Ar26與式(a-8)中的L12、Ar25及Ar26同義)。
    由式(a-9)表示之化合物，較佳是由下列式(a-10)表示之化合物。
    (式(a-10)中，R7及R8分別獨立地表示碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基、環形成碳數3~15的環烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基之三烷基矽烷基、具有環形成碳數6~14的芳基之三芳基矽烷基、具有碳數1~15之直鏈狀或分枝狀的烷基及環形成碳數6~14的芳基之烷芳基矽烷基、環形成碳數6~14的芳基、環形成原子數5~50的雜芳基、鹵素原子或氰基。此外，鄰接之複數個R5及R6可相互鍵結而形成環；g及h表示0~4的整數；R5、R6、e、f、Ar25及Ar26與式(a-9)中的R5、R6、e、f、Ar25及Ar26同義)。 [實施例]
    以下說明本發明之實施例，但本發明並不限定於此等實施例。
    實施例及比較例中所使用之材料如下所述。
    在此，所顯示之化合物BH-1、BD-1及BD-2的三重態能量如下所述。測定方法將於之後詳述。
    BH-1 EgT：1.83eV
    BD-1 EgT：1.94eV
    BD-2 EgT：2.13eV
    材料之物性值的測定方法如下所述。 (1)三重態能量(ET)
    使用市售的裝置F-4500(日立公司製)來測定。ET的換算式如下所述。
    換算式ET(eV)=1239.85/λph
    所謂「λph」，是意味著以磷光強度為縱軸，以波長為橫軸來表示磷光光譜，對磷光光譜之短波長側的上升拉出切線時，該切線與橫軸之交叉點的波長值。單位：nm。
    將各化合物溶解於溶劑(試樣10(μmol/升)、EPA(二乙醚：異戊烷：乙醇=5：5：5(容積比)、各溶劑為分光用等級)，以構成磷光測定用試樣。將裝入於石英單元之磷光測定用試樣冷卻至77(K)，將激發光照射至磷光測定用試樣，一邊改變波長一邊測定磷光強度。磷光光譜中，縱軸為磷光強度，橫軸為波長。
    對磷光光譜之短波長側的上升拉出切線，並求取該切線與橫軸之交叉點的波長值λph(nm)。
    相對於磷光光譜之短波長側的上升之切線，係以下列方式拉出。從磷光光譜的短波長側至光譜的極大值中之最短波長側的極大值為止，在光譜曲線上移動時，係考量朝長波長側之曲線上的各點之切線。該切線隨著曲線的上升(亦即隨著縱軸的增加)，其斜率增加。在該斜率值達到最大值之點所拉出的切線，係設為相對於該磷光光譜之短波長側的上升之切線。
    具有光譜的最大峰值強度之10%以下的峰值強度之極大點，係將未包含上述最短波長側的極大值且最接近最短波長側的極大值，且斜率值達到最大值之點所拉出的切線，設為相對於該磷光光譜之短波長側的上升之切線。 (2)電子遷移率
    使用阻抗分光法來進行電子遷移率評估。藉由在基板上層合作為陽極的A1，於其上方層合阻障層材料，於其上方層合電子注入材料，於其上方層合LiF，接著層合作為陰極的A1來製作出單載子電子裝置，施加具有100mV的交流電壓之DC電壓來測定複變模數。當將模數的虛數部成為最大之頻率設為fmax(Hz)時，算出T=1/2/π/fmax作為反應時間T(秒)，使用該值來決定電子遷移率的電場強度相依性。
    電子遷移率μ的換算式如下所述。
    該式中，V為DC電壓的大小，d為單載子電子裝置之該阻障層材料、電子注入材料、及LiF的總膜厚，tIS為藉由阻抗分光法所測定之反應時間T。 (3)離子化勢(Ip)
    離子化勢，係藉由真空蒸鍍在另外準備的玻璃基板上製作出構成有機EL元件之各層的單獨層，使用玻璃基板上的薄膜，在大氣下使用光電子分光裝置(理研計器股份有限公司製：AC-3)進行測定。具體而言，將光照射至材料，並測定此時因電荷分離所產生的電子量來測定。相對於照射光的能量，以1/2平方點繪出所射出之光電子，並將光電子射出能量的臨限值設為離子化勢(Ip)。 (4)親和力
    從離子化勢(Ip)與能隙Eg的測定值中算出。計算式如下所述。
    Af=Ip-Eg
    能隙Eg，係從甲苯溶液中之吸收光譜的吸收端來測定。具體而言，使用市售的可見光/紫外線分光光度儀來測定吸收光譜，並從該光譜之長波長側的下降波長來算出。
    換算式如下所述。
    換算式Eg(eV)=1239.85/λab
    將以吸光度為縱軸，以波長為橫軸來表示吸收光譜者設為吸收光譜。在與能隙Eg相關之上述換算式中，λab是意味著對吸收光譜之長波長側的下降拉出切線時，該切線與橫軸之交叉點的波長值。單位：nm。
    將各化合物溶解於甲苯溶劑(試樣2×10-5[mol/升])，並使光路徑長成為1cm之方式來準備試樣。一邊改變波長一邊測定吸光度。
    相對於吸收光譜之長波長側的下降之切線，係以下列方式拉出。
    吸收光譜的極大值中，從最長波長側的極大值朝長波長方向在光譜曲線上移動時，係考量曲線上的各點之切線。該切線隨著曲線的下降(亦即隨著縱軸的減少)，其斜率減少後增加並重複此情形。在斜率值於最長波長側(惟排除吸光度0.1以下之情形)達到極小值之點所拉出的切線，係設為相對於該吸收光譜之長波長側的下降之切線。
    吸光度之值為0.2以下之極大點，未包含上述最長波長側的極大值。 (5)TTF比率的測定
    藉由使主體材料、摻雜劑及阻障層材料的三重態能量滿足既定關係，可使來自TTF之發光強度相對於全部發光之比成為較高之值，而達到以往所知的螢光元件中所無法達成之高效率化。
    來自TTF之發光強度比，可藉由過渡EL法來測定。所謂過渡EL法，為去除施加於元件之DC電壓後之EL發光的衰減動作(過渡特性)之手法。EL發光強度，可分類為來自在最初的重新結合中所生成之單重態激發光子的發光成分，以及來自經由TTF現象所生成之單重態激發光子的發光成分。由於單重態激發光子的壽命為極短的奈秒等級，所以在去除DC電壓後會迅速衰減。
    另一方面，由於TTF現象為來自經由壽命較長的三重態激發光子所生成之單重態激發光子的發光，所以會緩慢衰減。此般來自單重態激發光子的發光與來自三重態激發光子的發光，由於時間差較大，故可求取來自TTF現象的發光強度。具體而言可藉由下列方法來決定。
    過渡EL波形係以下列方式測定(參考第11圖)。將從電壓脈衝產生器(PG)所輸出之脈衝電壓波形施加於EL元件。將施加電壓波形讀取至示波儀(OSC)。當將脈衝電壓施加於EL元件時，EL元件產生脈衝發光。將此發光經由光電子倍增管(PMT)讀取至示波儀(OSC)。使電壓波形與脈衝發光同步並讀取至個人電腦(PC)。
    再者，藉由過渡EL波形的解析，以下列方式來決定來自TTF之發光強度比。
    求解三重態激發光子之衰減動作的速率方程式，使依據TTF現象之發光強度的衰減動作模型化。發光層內部之三重態激發光子密度nT的時間衰減，可使用由三重態激發光子的壽命所決定之衰減速度α與由三重態激發光子的碰撞所造成之衰減速度γ，以下列速率方程式來表示。
    近似地求解該微分方程式，可得下列式。在此，ITTF為來自TTF之發光強度，A為常數。如此，若過渡EL發光為依據TTF者，則該強度的平方根倒數可藉由直線近似法來表示。因此，係將所測定之過渡EL波形資料擬合為下列近似式，來求取常數A。將此時去除DC電壓後之時刻t=0時的發光強度1/A2定義為來自TTF之發光強度比。
    第12圖(A)的圖表，為對EL元件施加既定的DC電壓，並在去除電壓後時的測定例，係表示EL元件之發光強度的時間變化。第12圖(A)的圖表中，在時刻約3×10-8秒時去除DC電壓。該圖表係將去除電壓時的亮度表示為1。之後在約2×10-7秒為止的急速衰減後，顯現出緩慢的衰減成分。第12圖(B)的圖表，為以電壓去除時點為原點，點繪出在去除電壓後至10-5秒為止之光強度的平方根倒數之圖表，可得知其可極度近似於直線。將直線部分往時間原點延長時與縱軸之交叉點A的值，為2.41。如此，從該過渡EL波形所得之來自TTF之發光強度比，為1/2.412=0.17，可得知全部發光強度中的17%為來自TTF者。
    對直線之擬合，較佳是藉由最小平方法來進行。此時，較佳是使用至10-5秒為止之值來進行擬合。
    第1表中，阻障層所使用之化合物的三重態能量係表示為T1TB。
    阻障層所使用之化合物及電子注入層所使用之化合物的親和力，在第1表中分別表示為AfBT及AfET。此外，從電子注入層所使用之化合物的親和力減去阻障層所使用之化合物的親和力之值，在第1表中表示為Δ(AfET-AfTB)。
    係以下列方式製作出有機EL元件並進行評估。 [實施例1]
    將附有25mm×75mm×1.1mm厚的ITO透明電極(陽極)之玻璃基板(Geomatec公司製)，在異丙醇中進行5分鐘的超音波洗淨後，進行30分鐘的UV臭氧洗淨。
    將洗淨後之附有透明電極線之玻璃基板，裝著於真空蒸鍍裝置的基板固定架，首先在形成有透明電極線之一側的面上，蒸鍍化合物HT-1以覆蓋透明電極，而形成膜厚50nm的化合物HT-1。該HT-1膜具有電洞注入層之功能。
    接續於該HT-1膜的成膜，蒸鍍化合物HT-2而在HT-1膜上使膜厚45nm的HT-2膜成膜。該HT-2膜具有電洞輸送層之功能。
    在該HT-2膜上，以20：1的質量比共蒸鍍化合物BH-1(主體材料)及化合物BD-1(摻雜劑)，使膜厚25nm的發光層成膜。
    在該發光層上蒸鍍TB-1，而形成膜厚5nm的阻障層。
    在該阻障層上蒸鍍作為電子輸送材料之ET-1，而形成膜厚20nm的電子注入層。
    在該電子注入層上蒸鍍LiF，而形成膜厚1nm的LiF膜。
    在該LiF膜上蒸鍍金屬Al，而形成膜厚150nm的金屬陰極。
    如此而製作出實施例1之有機EL元件。 [實施例2~7及比較例1~6]
    使用第1表所示之化合物作為發光層的摻雜劑、阻障層及電子注入層的化合物，除此之外，其他與實施例1相同而製作出有機EL元件。 [有機EL元件的評估]
    對所製作之有機EL元件進行下列評估，結果如第1表所示。 ‧初期性能
    對有機EL元件施加電壓以使電流密度成為10mA/cm2，並測定此時的電壓值(V)。此外，藉由分光輻射亮度儀(CS-1000：Konica Minolta公司製)來測量此時之EL發光光譜。從所得之分光輻射亮度光譜中，算出色度CIEx、CIEy、電流效率L/J(cd/A)、外部量子效率EQE(%)、以及主峰值波長λp(nm)。 ‧TTF比率
    施加從脈衝產生器(Agilent公司製的8114A)所輸出之電壓脈衝波形(相當於脈衝寬度：500微秒、頻率：20Hz、電壓：0.1~100mA/cm2之電壓)，將EL發光輸入於光電子倍增管(Hamamatsu Photonics公司製的R928)，使脈衝電壓波形與EL發光同步並讀取至示波儀(Tektronix公司製的2440)，而得過渡EL波形。解析該過渡EL波形來決定TTF比率。
    對實施例1之有機EL元件，在室溫下進行通電，並在時刻約3×10-8秒時去除脈衝電壓。
    從以電壓去除時點為原點，點繪出在去除電壓後至1.5×10-5秒為止之光強度的平方根倒數之圖表中，求取TTF比率。對於其他實施例2~7及比較例1~6，亦進行同樣測定。
    實施例1~7之有機EL元件中，阻障層的三重態能量較主體材料的三重態能量更大，並且從電子注入層的親和力減去阻障層的親和力後之值為0.15eV以下。其結果為來自陰極之電子供給良好，並且提升載子均衡，而得到高外部量子效率。
    另一方面，比較例1~6之有機EL元件中，從電子注入層的親和力減去阻障層的親和力後之值為0.20eV以上。其結果為來自陰極之電子供給不充分，未達載子均衡，而得到與實施例1~7相比為較低的外部量子效率。
    1、2、4．．．有機電激發光元件
    10．．．陽極
    20、22、24、20R、20G、20B．．．發光層
    30、32．．．阻障層
    40．．．電子注入層
    50．．．陰極
    60．．．電洞輸送帶區
    70．．．電子輸送帶區
    80．．．中間層
    90．．．保護層
    100．．．共通基板
    200．．．絕緣膜
    R、G、B．．．像素
    第1圖係顯示本發明的第一實施形態之有機EL元件的一例之圖。
    第2圖係顯示本發明之各層的能隙之關係之圖。
    第3圖係顯示依據本發明之各層的能隙之關係所產生的作用之圖。
    第4圖係顯示滿足主體材料的親和力(Ah)＞摻雜劑的親和力(Ad)時之能帶圖。
    第5圖係顯示Ah＜Ad且該差小於0.2eV時之能帶圖。
    第6圖係顯示Ah＜Ad且該差大於0.2eV時之能帶圖。
    第7圖係顯示滿足Ah＜Ad之摻雜劑與滿足Ah＞Ad之摻雜劑共存時之能帶圖。
    第8圖係顯示第二實施形態之有機EL元件的一例之圖。
    第9圖係顯示第三實施形態之有機EL元件的一例之圖。
    第10圖係顯示第四實施形態之有機EL元件的一例之圖。
    第11圖係顯示過渡EL波形的測定系統之圖。
    第12圖A係顯示來自TTF之發光強度比的測定方法之圖，為顯示出EL元件之發光強度的時間變化之圖表。
    第12圖B係顯示來自TTF之發光強度比的測定方法之圖，為顯示出光強度的平方根之倒數的時間變化之圖表。
    1．．．有機電激發光元件
    10．．．陽極
    20．．．發光層
    30．．．阻障層
    40．．．電子注入層
    50．．．陰極
    60．．．電洞輸送帶區
    70．．．電子輸送帶區
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] 一種有機電激發光元件，其特徵為：依序具備有陽極、發光層、阻障層、電子注入層、及陰極，前述發光層含有主體材料及摻雜劑，前述阻障層含有芳香族雜環衍生物，前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大，前述阻障層的親和力Ab(eV)及前述電子注入層的親和力Ae(eV)滿足由Ae-Ab＜0.2表示之關係。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光元件，其中前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)及前述主體材料的三重態能量ET h(eV)，係滿足由ET h+0.2＜ET b表示之關係。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述芳香族雜環衍生物的三重態能量ET b(eV)及三(8-羥基喹啉)鋁錯合物的三重態能量ET Alq(eV)，係滿足由ET b＞ET Alq表示之關係。
    [4] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述芳香族雜環衍生物的電子遷移率，在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    [5] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中構成前述電子注入層之材料的電子遷移率，在電場強度0.04MV/cm以上0.5MV/cm以下的範圍內為10-6cm2/Vs以上。
    [6] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述摻雜劑係顯示出主峰值波長為550nm以下之螢光發光，前述摻雜劑的三重態能量ET d(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大。
    [7] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中在前述陽極與前述發光層之間具備有電洞輸送帶區，於前述電洞輸送帶區內，與前述發光層鄰接地設置有電洞輸送層，前述電洞輸送層的三重態能量ET ho(eV)較前述主體材料的三重態能量ET h(eV)更大。
    [8] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中構成前述電子注入層之材料，與構成前述阻障層之材料為同一，將施體摻雜於前述電子注入層。
    [9] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述摻雜劑係選自由芘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、胺基芘衍生物、螢蒽衍生物及硼錯合物所組成之群組的至少1種化合物。
    [10] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述主體材料為除環形結構以外不含雙鍵之化合物。
    [11] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中前述摻雜劑為除環形結構以外不含雙鍵之化合物。
    [12] 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電激發光元件，其中在電流效率(cd/A)成為最大之施加電壓下，來自在前述發光層中所生成之三重態激發光子彼此碰撞而生成之單重態激子的發光強度，相對於整體發光強度而言為30%以上。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2010260674||2010-11-22||
    JP2011165670||2011-07-28||
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