TWI693212B

TWI693212B - 發光元件材料及發光元件

Info

Publication number: TWI693212B
Application number: TW102126504A
Authority: TW
Inventors: 長尾和真; 松木真一; 境野裕健; 新井猛; 富永剛; 權晋友
Original assignee: 日商東麗股份有限公司
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2020-05-11
Also published as: WO2014017484A1; JP2018061052A; JP6658719B2; KR20150039131A; EP2879196B1; KR102095764B1; EP2879196A4; CN104488105A; JP6299223B2; TW201412712A; EP2879196A1; CN104488105B; JPWO2014017484A1

Abstract

本發明提供一種藉由含有具有特定咔唑骨架的化合物的發光元件材料，而同時滿足高發光效率與耐久性的有機薄膜發光元件。

Description

發光元件材料及發光元件

本發明是有關於一種可將電能轉變成光的發光元件及其中所用的發光元件材料。更詳細而言，是有關於可用於顯示元件、平板顯示器(flat panel display)、背光裝置、照明、室內裝飾、廣告牌、看板、電子照片機及光信號產生器等領域的發光元件及其中所用的發光元件材料。

近年來一直活躍地進行自陰極注入的電子與自陽極注入的電洞在被兩電極夾持的有機螢光體內再結合時會發光的有機薄膜發光元件的研究。該發光元件的特徵是：薄型、且低驅動電壓下的高亮度發光、以及藉由選擇螢光材料而實現的多色發光，從而受到關注。

該研究自由柯達(Kodak)公司的唐(C.W.Tang)等人揭示有機薄膜元件高亮度地發光以來，已進行了大量的實用化研究，有機薄膜發光元件用於行動電話的主顯示器等的實用化正著實地不斷推進。但是，技術性課題仍然多，其中元件的高效率化與長壽命化的同時滿足是大的課題之一。

元件的驅動電壓大大地受到將電洞或電子等載子傳輸至發光層的載子傳輸材料的制約。其中，作為傳輸電洞的材料(電洞傳輸材料)，已知具有咔唑骨架的材料(例如參照專利文獻1~專利文獻3)。另外，上述具有咔唑骨架的材料由於具有高的三重態能階(triplet level)，因此作為發光層的主體材料而已知(例如參照專利文獻4)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平8-3547號公報

專利文獻2：大韓民國專利申請案公開第2010-0079458號公報

專利文獻3：大韓民國專利申請案公開第2012-0070507號公報

專利文獻4：日本專利特開2003-133075號公報

然而，在先前的技術中，難以充分地降低元件的驅動電壓，並且即便可降低驅動電壓，元件的發光效率、耐久壽命亦不充分。如此，仍未發現高發光效率、而且耐久壽命均同時滿足的技術。

本發明可解決該先前技術的問題，目的是提供一種發光效率及耐久壽命得到改善的有機薄膜發光元件。

本發明是一種發光元件材料，其特徵在於，含有下述通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物。

R¹~R⁸分別可相同亦可不同，選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基、胺基、矽烷基(silyl group)及-P(=O)R⁹R¹⁰及下述通式(3)所示的基團所組成的組群。R⁹及R¹⁰為芳基或雜芳基。但R¹~R⁸中任一個為下述通式(3)所示的基團，並與通式(3)中的R¹³~R²¹中任一位置連結。另外，R¹~R⁸中除了為通式(3)所示的基團的情況外，不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架。另外，R¹~R¹⁰中不含蒽骨架及芘骨架。A為下述通式(2)所示的基團。

[化2]

R¹⁰¹~R¹⁰⁵分別可相同亦可不同，為氫、經取代或未經取代的芳基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構。但R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為經取代或未經取代的芳基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構。另外，R¹⁰¹~R¹⁰⁵中不含蒽骨架及芘骨架。 n個R¹⁰⁶分別獨立地選自由烷基、環烷基、烷氧基、烷硫基及鹵素所組成的組群。n為0~4的整數。

R¹³~R²¹分別可相同亦可不同，選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、鹵素、羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基、胺基、矽烷基及-P(=O)R²²R²³所組成的組群。R²²及R²³為芳基或雜芳基。但R¹³~R²¹的任一個與通式(1)中的R¹~R⁸中任一位置連結。另外，R¹³~R²¹中除了與通式(1)中的R¹~R⁸中任一位置連結的情況外，不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架。另外，R¹³~R²³中不含蒽骨架及芘骨架。

根據本發明，可提供一種具有高的發光效率、而且兼具充分的耐久壽命的有機電場發光元件。

對本發明中的通式(1)所示的化合物進行詳細地說明。

R¹~R⁸分別可相同亦可不同，選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基、胺基、矽烷基及-P(=O)R⁹R¹⁰及下述通式(3)所示的基團所組成的組群。R⁹及R¹⁰為芳基或雜芳基。但R¹~R⁸中任一個為下述通式(3)所示的基團，並與通式(3)中的R¹³~R²¹中任一位置連結。另外，R¹~R⁸中除了為通式(3)所示的基團的情況外，不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架。另外，R¹~R¹⁰中不含蒽骨架及芘骨架。A為下述通式(2)所示的基團。

R¹⁰¹~R¹⁰⁵分別可相同亦可不同，為氫、經取代或未經取代的芳基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構。但R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為經取代或未經取代的芳基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構。另外，R¹⁰¹~R¹⁰⁵中不含蒽骨架及芘骨架。n個R¹⁰⁶分別獨立地選自由烷基、環烷基、烷氧基、烷硫基及鹵素所組成的組群。n為0~4的整數。

[化6]

這些取代基中，氫亦可為氘。另外，以下所說明的各基團中所含的氫亦可為氘。

所謂烷基，例如表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。進行取代時的追加的取代基並無特別限制，例如可列舉：烷基、芳基、雜芳基等，該方面與以下的記載亦共通。另外，烷基的碳數並無特別限定，就獲得的容易性或成本的方面而言，通常為1以上、20以下，更佳為1以上、8以下的範圍。

所謂環烷基，例如表示環丙基、環己基、降冰片基、金剛烷基等飽和脂環式烴基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。烷基部分的碳數並無特別限定，通常為3以上、20以下的範圍。

所謂雜環基，例如表示吡喃環、哌啶環、環狀醯胺等環內具有碳以外的原子的脂肪族環，其可具有取代基，亦可不具有取代基。雜環基的碳數並無特別限定，通常為2以上、20以下的範圍。

所謂烯基，例如表示乙烯基、烯丙基、丁二烯基等包含雙鍵的不飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。烯基的碳數並無特別限定，通常為2以上、20以下的範圍。

所謂環烯基，例如表示環戊烯基、環戊二烯基、環己烯基等包含雙鍵的不飽和脂環式烴基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。環烯基的碳數並無特別限定，通常為2以上、20以下的範圍。

所謂炔基，例如表示乙炔基等包含三鍵的不飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。炔基的碳數並無特別限定，通常為2以上、20以下的範圍。

所謂烷氧基，例如表示甲氧基、乙氧基、丙氧基等經由醚鍵而將脂肪族烴基鍵結的官能基，該脂肪族烴基可具有取代基，亦可不具有取代基。烷氧基的碳數並無特別限定，通常為1以上、20以下的範圍。

所謂烷硫基，是烷氧基的醚鍵的氧原子被取代為硫原子者。烷硫基的烴基可具有取代基，亦可不具有取代基。烷硫基的碳數並無特別限定，通常為1以上、20以下的範圍。

所謂芳醚基，例如表示苯氧基等經由醚鍵而鍵結有芳香族烴基的官能基，芳香族烴基可具有取代基，亦可不具有取代基。芳醚基的碳數並無特別限定，通常為6以上、40以下的範圍。

所謂芳硫醚基，是芳醚基的醚鍵的氧原子被取代為硫原子者。芳醚基中的芳香族烴基可具有取代基，亦可不具有取代基。芳醚基的碳數並無特別限定，通常為6以上、40以下的範圍。

所謂芳基，例如表示苯基、萘基、聯苯基、茀基、菲基、聯三伸苯基(triphenylenyl)、聯三苯基等芳香族烴基。芳基可具有取代基，亦可不具有取代基。芳基的碳數並無特別限定，通常為6以上、40以下的範圍。

所謂雜芳基，表示呋喃基、噻吩基(thiophenyl)、吡啶基、喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、萘啶基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基等在一個或多個環內具有碳以外的原子的環狀芳香族基，其可未經取代，亦可經取代。雜芳基的碳數並無特別限定，通常為2以上、30以下的範圍。

所謂鹵素，表示氟、氯、溴、碘。

羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基可具有取代基，亦可不具有取代基，作為取代基，例如可列舉：烷基、環烷基、芳基等，這些取代基可進一步被取代。

胺基可具有取代基，亦可不具有取代基，作為取代基，例如可列舉：芳基、雜芳基等，這些取代基可進一步被取代。

所謂矽烷基，例如表示三甲基矽烷基等在矽原子上具有結合鍵的官能基，其可具有取代基，亦可不具有取代基。矽烷基的碳數並無特別限定，通常為3以上、20以下的範圍。另外，矽數通常為1以上、6以下的範圍。

-P(=O)R⁹R¹⁰及-P(=O)R²²R²³可具有取代基，亦可不具有取代基，作為取代基，例如可列舉：芳基、雜芳基等，這些取代基可進一步被取代。

所謂於與相鄰取代基之間所形成的環結構，若藉由上述通式(2)進行說明，則是指選自R¹⁰¹~R¹⁰⁵中的任意2個取代基(例如R¹⁰¹與R1⁰²)相互鍵結而形成共軛或非共軛的縮合環。該縮合環為二環式縮合環，環內結構可包含一種以上氮、氧或硫原子。

先前的具有咔唑骨架的化合物作為發光元件材料未必具有充分的性能。例如4,4'-二(9H-咔唑-9-基)-1,1'-聯苯(縮寫名：CBP)或1,3-二(9H-咔唑-9-基)苯(縮寫名：mCP)是作為磷光主體材料或激子阻擋材料(block material)而通用的材料，但均有驅動電壓變高的問題。本發明者等人在其改良的研究中，著眼於具有咔唑骨架的化合物的電洞傳輸能力與電子傳輸能力的強度。通常，具有咔唑骨架的化合物具有傳輸電洞與電子這兩種電荷的特性。相對於此，本發明者等人認為，先前的化合物由於其電洞傳輸能力小，因此進入至發光層的電洞的比例比自電子傳輸層進入的電子小，發光層中的電荷的平衡崩潰，這帶來元件性能的降低，根據該假說而完成發明通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物。

通式(1)所示的化合物具有通式(3)所示的基團，因此電洞傳輸性優異。通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物藉由用於通式(3)中的R¹³~R²¹中任一個與作為母骨架的通式(1)的R¹~R⁸的連結，而所連結的咔唑彼此間表現高的電洞傳輸性，並帶來層內的電洞遷移率的提高，因此可實現低驅動電壓。另外，藉由將咔唑骨架連結，而可維持咔唑骨架自身所具有的高的三重態能階，並可容易抑制失活，因此可達成高的發光效率。另外，分子為不對稱結構，咔唑骨架彼此的相互作用抑制效果變高，而可形成穩定的薄膜，從而帶來耐久性的提高，因此較佳。

通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物較佳為在分子中包含2個咔唑骨架，藉此具有高的薄膜穩定性與優異的耐熱性。另外，在包含3個以上咔唑骨架時，會擔心熱分解，因此較佳為2個。

而且，R¹~R⁸中除了為通式(3)所示的基團的情況外，不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架。另外，R¹³~R²¹中除了與通式(1)中的R¹~R⁸中任一位置連結的情況外，不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架。其原因與上述理由相同，是在本發明的具有咔唑骨架的化合物具有咔唑骨架、或具有與其同等分子量的二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架作為取代基時，分子量變大，而擔心熱分解。

另外，通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物具有含有至少1個經取代或未經取代的芳基的聯苯基(R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為經取代或未經取代的芳基的情形)、或含有縮合環基的苯基(R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為於與相鄰取代基之間所形成的環結構的情形)，來作為N上的取代基，藉此表現電子阻擋(block)性優異的性能。由於在該聯苯基上存在進一步進行取代的芳基、或縮合環基，而通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物的玻璃轉移溫度(Tg)變高，並且電子阻擋性顯著提高。其結果可改善發光層內的電荷平衡，並提高發光效率或壽命等發光元件性能。另外，若上述芳基的數量為3個以上，則由於立體地混合，而其合成困難。因此，上述芳基的數量較佳為1個或2個。

另外，通式(2)所示的基團較佳為通式(4)或通式(5) 所示的基團。即，就合成的容易性而言，上述聯苯基較佳為間聯苯結構或對聯苯結構。

R¹⁰¹~R¹⁰⁶及n與上述的說明相同。特別是較佳為通式 (2)中的R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為經取代或未經取代的芳基，更佳為上述芳基為苯基或萘基。作為將芳基取代時的取代基，較佳為不擴大化合物的共軛、或不降低化合物的三重態能階，更佳為烷基或鹵素。在經取代或未經取代的芳基為2個以上時，分別可相同亦可不同。

另外，通式(1)中的R¹~R⁸及通式(2)中的R¹⁰¹~ R¹⁰⁵中不含蒽骨架及芘骨架。即，通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物在分子內不含蒽骨架及芘骨架。原因是，蒽骨架及芘骨架其自身的三重態能階低，在本發明的具有咔唑骨架的化合物具有該取代基時，會降低化合物的三重態能階。在通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物用於電洞傳輸層時，若三重態能階低，且與含有三重態發光性摻雜劑的發光層直接接觸，則會發生三重態激發能量的洩漏，並且發光效率降低。另外，在通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物用於發光層時，無法充分發揮將三重態發光材料的激發能量封閉的效果，從而發光效率降低。

通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物中，R¹~R⁸中任一個為通式(3)所示的基團。另外，通式(3)所示的基團中，R¹³~R²¹的任一個用於與R¹~R⁸的連結。另外，例如R¹⁵用於與R³的連結，是指通式(1)的R³部分與通式(3)的R¹⁵部分直接鍵結。

其中，若R³為通式(3)所示的基團，則電洞傳輸能力進一步提高，因此較佳。

而且，通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物中，較佳為A與R²¹為不同的基團。此時，由於分子為不對稱結構，因此咔唑骨架彼此的相互作用抑制效果變高，而可形成更穩定的薄膜，並帶來耐久性的進一步提高。

本發明的通式(1)所示的化合物中，較佳為A為通式 (6)~通式(16)的任一通式所示的基團的化合物。

[化8]

另外，通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物所具有的取代基(其中除了通式(3)所示的基團以外者)，在上述中較佳為氫(包括氘)、烷基、芳基或雜芳基。

另外，R²¹較佳為芳基，更佳為苯基、萘基及菲基。這些基團可進一步被烷基、鹵素、芳基或雜芳基取代，但蒽基或芘基除外。另外，若發光層使用三重態發光材料，則本發明的通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物所具有的三重態能階成為非常重要的值，因此R²¹較佳為三重態能階高的經取代或未經取代的苯基。作為此時的取代基，較佳為不擴大化合物的共軛、或不降低化合物的三重態能階，更佳為烷基或鹵素。

作為上述通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物，並無特別限定，具體可列舉如以下的例子。另外，以下為例示，即便是除了此處所明記的化合物以外，若為通式(1)所示者，則同樣亦可較佳地使用。

[化9]

[化10]

[化11]

[化12]

[化13]

[化14]

[化15]

[化16]

[化17]

[化18]

[化19]

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

具有如上所述的咔唑骨架的化合物的合成可使用公知的方法。作為合成咔唑二聚物的方法，例如可列舉：利用使用鈀或銅觸媒的咔唑衍生物與鹵化物或三氟甲磺酸鹽化體的偶合反應的方法，但並不限定於此。作為一例，以下表示使用9-苯基咔唑-3-硼酸的例子。

[化24]

另外，上述反應中，使用9-苯基咔唑-2-硼酸酯代替9-苯基咔唑-3-硼酸亦可同樣地進行反應。此時，可合成咔唑二聚物的位置異構物(regioisomer)。

另外，作為在咔唑的N上導入取代基的方法，例如可列舉：利用使用鈀或銅觸媒的咔唑衍生物與鹵化物的偶合反應的方法，但並不限定於此。

通式(1)所示的化合物可用作發光元件材料。此處，本發明的發光元件材料表示發光元件的任一層中所使用的材料，如後述般，除了是電洞注入層、電洞傳輸層、發光層及/或電子傳輸層中所使用的材料外，亦包括陰極的保護膜中所使用的材料。藉由將本發明中的通式(1)所示的化合物用於發光元件的任一層，而可獲得能得到高的發光效率、且耐久性優異的發光元件。

接著，對本發明的發光元件的實施形態進行詳細地說明。本發明的發光元件具有陽極與陰極、及介於這些陽極與陰極之間的有機層，該有機層藉由電能而發光。

此種發光元件中的陽極與陰極之間的層構成除了僅包含發光層的構成外，可列舉：1)發光層/電子傳輸層、2)電洞傳輸層/發光層、3)電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層、4)電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層、5)電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層、6)電洞注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層等積層構成。另外，上述各層分別可為單層、多層的任一種，亦可摻雜。

通式(1)所示的化合物可用於發光元件中的上述的任一層，但特佳為用於電洞傳輸層或發光層。

本發明的發光元件中，陽極與陰極為了元件的發光而具有用以供給充分的電流的功能，為了使光取出而理想為至少一者為透明或半透明。通常，將形成於基板上的陽極設為透明電極。

用於陽極的材料若為可效率佳地將電洞注入至有機層的材料、且為了使光取出而為透明或半透明，則並不特別限定於：氧化鋅、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)等導電性金屬氧化物，或金、銀、鉻等金屬，碘化銅、硫化銅等無機導電性物質，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等導電性聚合物等，特別理想為使用ITO玻璃或奈塞玻璃(NESA glass)。這些電極材料可單獨使用，亦可將多種材料進行積層或混合而使用。透明電極的電阻只要可供給對於元件的發光為充分的電流即可，因此並無限定，就元件的消耗電力的觀點而言，理想為低電阻。例如若為300Ω/□以下的ITO基板，則會發揮出作為元件電極的功能，但就目前亦可供給10Ω/□左右的基板的方面而言，特別理想為使用20Ω/□以下的低電阻的基板。 ITO的厚度可根據電阻值而任意選擇，通常大多在50nm~300nm間使用。

另外，為了保持發光元件的機械強度，較佳為在基板上形成發光元件。基板可較佳地使用：鈉玻璃(soda glass)或無鹼玻璃等玻璃基板。玻璃基板的厚度只要為對於保持機械強度為充分的厚度即可，因此若為0.5mm以上則充分。關於玻璃的材質，無鹼玻璃由於來自玻璃的溶出離子少而較佳。或者，由於亦市售有實施了SiO₂等障壁塗層(barrier coat)的鈉鈣玻璃(soda lime glass)，因此亦可使用市售品。而且，若第一電極穩定地發揮功能，則基板無須為玻璃，例如可在塑膠基板上形成陽極。ITO膜形成方法並不特別限定於電子線束法、濺鍍法及化學反應法等。

用於陰極的材料若為可效率佳地將電子注入至發光層的物質，則並無特別限定。通常較佳為：鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁、銦等金屬，或這些金屬與鋰、鈉、鉀、鈣、鎂等低功函數金屬(low-work function metal)的合金或多層積層等。其中，作為主成分，就電阻值或製膜容易性、膜的穩定性、發光效率等方面而言，較佳為鋁、銀、鎂。特別是若由鎂與銀構成陰極，則向本發明的電子傳輸層及電子注入層的電子注入變得容易，並可實現低電壓驅動，因此較佳。

而且，為了保護陰極，可列舉：在陰極上積層鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁及銦等金屬，或使用這些金屬的合金，二氧化矽、二氧化鈦及氮化矽等無機物，聚乙烯醇、聚氯乙烯、烴系高分子化合物等有機高分子化合物作為保護膜層，來作為較佳的例子。但是在為自陰極側使光取出的元件結構(頂部發光結構)時，保護膜層選自在可見光區域內具有透光性的材料。這些電極的製作方法並不特別限定於電阻加熱、電子線束、濺鍍、離子鍍覆(ion plating)及塗佈等。

電洞注入層是插入至陽極與電洞傳輸層之間的層。電洞注入層可為1層，亦可積層多層，任一種均可。若在電洞傳輸層與陽極之間存在電洞注入層，則不僅以更低電壓驅動，耐久壽命亦提高，而且元件的載子平衡進一步提高而發光效率亦提高，因此較佳。

用於電洞注入層的材料並無特別限定，例如可使用： 4,4'-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基)聯苯(TPD)、4,4'-雙(N-(1-萘基)-N-苯基胺基)聯苯(NPD)、4,4'-雙(N,N-雙(4-聯苯基)胺基)聯苯(TBDB)、雙(N,N'-二苯基-4-胺基苯基)-N,N-二苯基-4,4'-二胺基-1,1'-聯苯(TPD232)、N⁴,N^4'-([1,1'-聯苯]-4,4'-二基)雙(N⁴,N^4',N^4'-三苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺)等聯苯胺衍生物，4,4',4"-三(3-甲基苯基(苯基)胺基)三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4"-三(1-萘基(苯基)胺基)三苯基胺(1-TNATA)等被稱為星爆狀(starburst)芳基胺的材料組群，雙(N-芳基咔唑)或雙(N-烷基咔唑)等雙咔唑衍生物，N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-茀-2-胺等單咔唑衍生物，吡唑啉衍生物、二苯乙烯(stilbene)系化合物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物、噻吩衍生物、噁二唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等雜環化合物，聚合物系中在側鏈具有上述單體的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚茀、聚乙烯咔唑及聚矽烷等。另外，亦可使用通式(1)所示的化合物。其中就具有較通式(1)所示的化合物淺的最高佔據分子軌道(Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO)能階、自陽極向電洞傳輸層順利地注入傳輸電洞的觀點而言，可更佳地使用：聯苯胺衍生物、星爆狀芳基胺系材料組群、單咔唑衍生物。

這些材料可單獨使用，亦可將2種以上材料進行混合而使用。另外，亦可將多種材料進行積層而作為電洞注入層。而且，該電洞注入層若由受體性化合物單獨構成、或於如上所述的電洞注入材料中摻雜受體性化合物而使用，則可更顯著地獲得上述的效果，因此更佳。所謂受體性化合物，是在用作單層膜時所接觸的電洞傳輸層、與摻雜而使用時構成電洞注入層的材料形成電荷轉移錯合物(charge-transfer complex)的材料。若使用此種材料，則電洞注入層的導電性提高，更有助於元件的驅動電壓降低，並可獲得發光效率的提高、耐久壽命提高等效果。

作為受體性化合物的例子，可列舉：如氯化鐵(III)、氯化鋁、氯化鎵、氯化銦、氯化銻的金屬氯化物，如氧化鉬、氧化釩、氧化鎢、氧化釕的金屬氧化物，如三(4-溴苯基)鋁六氯銻酸鹽(TBPAH)的電荷轉移錯合物。另外，亦可較佳地使用：在分子內具有硝基、氰基、鹵素或三氟甲基的有機化合物，或醌系化合物、酸酐系化合物、富勒烯(fullerene)等。作為這些化合物的具體的例子，可列舉：六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷(TCNQ)、四氟四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)、4,4',4"-((1E,1'E,1"E)-環丙烷-1,2,3-三亞基三(氰基甲基亞基))三(2,3,5,6-四氟苯甲腈)(4,4',4"-((1E,1'E,1"E)-cyclopropane-1,2,3-triylidenetris(cyano methanylylidene))tris(2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile))等軸烯(radialene)衍生物，四氟對苯醌(p-fluoranil)、四氯對苯醌(p-chloranil)、四溴對苯醌(p-bromanil)、對苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、四甲基苯醌、1,2,4,5-四氰基苯、鄰二氰基苯、對二氰基苯、二吡嗪並[2,3-f：2',3'-h]喹噁啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈 (HAT(CN)₆)、1,4-二氰基四氟苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、對二硝基苯、間二硝基苯、鄰二硝基苯、對氰基硝基苯、間氰基硝基苯、鄰氰基硝基苯、1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1-硝基萘、2-硝基萘、1,3-二硝基萘、1,5-二硝基萘、9-氰基蒽、9-硝基蒽、9,10-蒽醌、1,3,6,8-四硝基咔唑、2,4,7-三硝基-9-茀酮、2,3,5,6-四氰基吡啶、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、C60、及C70等。

這些中，金屬氧化物或含有氰基的化合物容易操作、且亦容易蒸鍍，因此容易獲得上述效果，因此較佳。在電洞注入層由受體性化合物單獨構成的情形、或電洞注入層中摻雜受體性化合物的情形的任一種情形下，電洞注入層可為1層，亦可將多層積層而構成。

電洞傳輸層是將自陽極注入的電洞傳輸至發光層的層。電洞傳輸層可為單層，亦可將多層積層而構成。

通式(1)所示的化合物具有5.3eV~6.0eV的游離電位(蒸鍍膜的AC-2(理研計量儀器)測定值)、高的三重態能階、高的電洞傳輸性及薄膜穩定性，因此較佳為用於發光元件的電洞注入層及電洞傳輸層。另外，通式(1)所示的化合物相對於先前的具有聯苯胺骨架的電洞傳輸材料而能隙大，因此最低未佔分子軌道(lowest unoccupied molecular orbital，LUMO)能階高且電子阻擋性優異。而且，通式(1)所示的化合物較佳為用作使用三重態發光材料的元件的電洞傳輸材料。原因是，先前的具有聯苯胺骨架的電洞傳輸材料若三重態能階低、且與含有三重態發光性摻雜劑的發光層直接接觸，則會發生三重態激發能量的洩漏，而發光效率降低，但通式(1)所示的化合物具有高的三重態能階，而不會產生此種問題。

在包含多層的電洞傳輸層時，較佳為包含通式(1)所示的化合物的電洞傳輸層與發光層直接接觸。原因是，通式(1)所示的化合物具有高的電子阻擋性，而可防止自發光層流出的電子的侵入。而且，通式(1)所示的化合物具有高的三重態能階，因此亦具有將三重態發光材料的激發能量封閉的效果。因此，即便在發光層包含三重態發光材料時，亦較佳為包含通式(1)所示的化合物的電洞傳輸層與發光層直接接觸。特別是若發光層使用電子傳輸性的主體材料，則發光層中所生成的激子在電洞傳輸層側洩漏出來的可能性高，因此可較佳地使用三重態能階高的本發明的化合物。

電洞傳輸層可僅包含通式(1)所示的化合物，亦可在不損害本發明的效果的範圍內混合其他材料。此時，作為可使用的其他材料，例如可列舉：4,4'-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基)聯苯(TPD)、4,4'-雙(N-(1-萘基)-N-苯基胺基)聯苯(NPD)、4,4'-雙(N,N-雙(4-聯苯基)胺基)聯苯(TBDB)、雙(N,N'-二苯基-4-胺基苯基)-N,N-二苯基-4,4'-二胺基-1,1'-聯苯(TPD232)、N⁴,N^4'-([1,1'-聯苯]-4,4'-二基)雙(N⁴,N^4',N^4'-三苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺)等聯苯胺衍生物，4,4',4"-三(3-甲基苯基(苯基)胺基)三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4"-三(1-萘基(苯基)胺基)三苯基胺 (1-TNATA)等被稱為星爆狀芳基胺的材料組群，雙(N-芳基咔唑)或雙(N-烷基咔唑)等雙咔唑衍生物，N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-茀-2-胺等單咔唑衍生物，吡唑啉衍生物、二苯乙烯系化合物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物、噻吩衍生物、噁二唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等雜環化合物，聚合物系中在側鏈具有上述單體的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚茀、聚乙烯咔唑及聚矽烷等。

發光層可為單層、多層的任一種，分別由發光材料(主體材料、摻雜劑材料)形成，其可為主體材料與摻雜劑材料的混合物，亦可單獨為主體材料，任一種均可。即，本發明的發光元件中，在各發光層中，可僅主體材料或摻雜劑材料發光，亦可主體材料與摻雜劑材料均發光。就效率佳地利用電能、而獲得高色純度的發光的觀點而言，發光層較佳為包含主體材料與摻雜劑材料的混合物。另外，主體材料與摻雜劑材料分別可為一種，亦可為多種的組合，任一種均可。摻雜劑材料可包含在全部的主體材料中，亦可部分地包含在主體材料中，任一種均可。摻雜劑材料可積層，亦可分散，任一種均可。摻雜劑材料可控制發光色。摻雜劑材料的量若過多，則會引起濃度淬滅(concentration quenching)現象，因此較佳為相對於主體材料而使用30重量%以下，更佳為20重量%以下。摻雜方法可藉由與主體材料的共蒸鍍法而形成，但亦可與主體材料預先混合後同時進行蒸鍍。

發光材料除了通式(1)所示的化合物外，可使用：以前以來作為發光體而已知的蒽或芘等縮合環衍生物，以三(8-羥基喹啉)鋁為代表的金屬螯合化類咢辛(oxinoid)化合物，雙苯乙烯基蒽衍生物或二苯乙烯基苯衍生物等雙苯乙烯基衍生物，四苯基丁二烯衍生物、茚衍生物、香豆素衍生物、噁二唑衍生物、吡咯并吡啶衍生物、紫環酮衍生物、環戊二烯衍生物、噻二唑並吡啶衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物，聚合物系中的聚苯乙炔衍生物、聚對苯衍生物、以及聚噻吩衍生物等，但並無特別限定。

發光材料所含有的主體材料無須僅限定於一種化合物，可將本發明的多種化合物混合而使用，或將其他的主體材料的一種以上加以混合而使用。另外，亦可積層而使用。作為主體材料，並無特別限定，可使用：萘、蒽、菲、芘、

(chrysene)、稠四苯、聯伸三苯、苝、螢蒽(fluoranthene)、茀、茚等具有縮合芳基環的化合物或其衍生物，N,N'-二萘基-N,N'-二苯基-4,4'-二苯基-1,1'-二胺等芳香族胺衍生物，以三(8-羥基喹啉)鋁(III)為代表的金屬螯合化類咢辛化合物，二苯乙烯基苯衍生物等雙苯乙烯基衍生物，四苯基丁二烯衍生物、茚衍生物、香豆素衍生物、噁二唑衍生物、吡咯并吡啶衍生物、紫環酮衍生物、環戊二烯衍生物、吡咯并吡咯衍生物、噻二唑並吡啶衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物，聚合物系中的聚苯乙炔衍生物、聚對苯衍生物、聚茀衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚噻吩衍生物等，但並無特別限定。其中，作為發光層進行三重態發光(磷光發光)時所用的主體材料，可較佳地使用：金屬螯合化類咢辛化合物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、聯三伸苯衍生物等。

其中，通式(1)所示的化合物具有5.3eV~6.0eV的游離電位(蒸鍍膜的AC-2(理研計量儀器)測定值)、高的三重態能階、高的電洞傳輸性及薄膜穩定性，因此較佳為用於發光元件的發光層。另外，通式(1)所示的化合物相對於先前的具有聯苯胺骨架的電洞傳輸性高的材料，能隙大，因此LUMO能階高且電子阻擋性優異。而且，通式(1)所示的化合物較佳為用作使用三重態發光材料的元件的主體材料。原因是，若三重態能階低，且與含有三重態發光性摻雜劑的發光層直接接觸，則會發生三重態激發能量的洩漏，而發光效率降低，但通式(1)所示的化合物具有高的三重態能階，而不會產生此種問題。另外，通式(1)所示的化合物如上所述般表現良好的電洞注入傳輸性，並且電子阻擋性亦提高，因此可用作電洞傳輸性主體材料。而且，若與電子傳輸性主體材料組合而使用，則發光層內的載子增加，再結合概率增大，因此發光效率提高，因此較佳。電子傳輸性主體材料並無特別限定，可較佳地使用含有嘧啶骨架或三嗪骨架的咔唑化合物或具有咔唑部位的化合物。

發光材料所含有的摻雜劑材料並無特別限定，可列舉：萘、蒽、菲、

、茀、苯并茀、芘、聯三伸苯、苝、茚等具有芳基環的化合物或其衍生物(例如2-(苯并噻唑-2-基)-9,10-二苯基蒽或5,6,11,12-四苯基稠四苯等)，呋喃、吡咯、噻吩、矽羅(silole)、9-矽雜茀、9,9'-螺二矽雜茀(spiro bisilafluorene)、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑并吡啶、啡啉、吡嗪、萘啶、喹噁啉、吡咯并吡啶、硫雜蒽(thioxanthene)等具有雜芳基環的化合物或其衍生物，二苯乙烯基苯衍生物、4,4'-雙(2-(4-二苯基胺基苯基)乙烯基)聯苯、4,4'-雙(N-(二苯乙烯-4-基)-N-苯基胺基)二苯乙烯等胺基苯乙烯基衍生物，芳香族乙炔衍生物、四苯基丁二烯衍生物、二苯乙烯衍生物、醛連氮(aldazine)衍生物、吡咯亞甲基(pyrromethene)衍生物、二酮吡咯并[3,4-c]吡咯衍生物、2,3,5,6-1H,4H-四氫-9-(2'-苯并噻唑基)喹嗪並[9,9a,1-gh]香豆素等香豆素衍生物，咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、噁唑、噁二唑、三唑等唑衍生物及其金屬錯合物及以N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-4,4'-二苯基-1,1'-二胺為代表的芳香族胺衍生物等。

其中，作為發光層進行三重態發光(磷光發光)時所用的摻雜劑，較佳為包含選自由銥(Ir)、釕(Ru)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鋨(Os)、及錸(Re)所組成的組群的至少一種金屬的金屬錯合化合物。配位子較佳為具有苯基吡啶骨架或苯基喹啉骨架等含氮芳香族雜環。但並不限定於這些，根據所要求的發光色、元件性能、與主體化合物的關係而選擇恰當的錯合物。具體可列舉：三(2-苯基吡啶基)銥錯合物、三{2-(2-噻吩基)吡啶基}銥錯合物、三{2-(2-苯并噻吩基)吡啶基}銥錯合物、三(2-苯基苯并噻唑)銥錯合物、三 (2-苯基苯并噁唑)銥錯合物、三苯并喹啉銥錯合物、雙(2-苯基吡啶基)(乙醯丙酮)銥錯合物、雙{2-(2-噻吩基)吡啶基}銥錯合物、雙{2-(2-苯并噻吩基)吡啶基}(乙醯丙酮)銥錯合物、雙(2-苯基苯并噻唑)(乙醯丙酮)銥錯合物、雙(2-苯基苯并噁唑)(乙醯丙酮)銥錯合物、雙苯并喹啉(乙醯丙酮)銥錯合物、雙{2-(2,4-二氟苯基)吡啶基}(乙醯丙酮)銥錯合物、四乙基卟啉鉑錯合物、{三(噻吩甲醯三氟丙酮)單(1,10-啡啉)}銪錯合物、{三(噻吩甲醯三氟丙酮)單(4,7-二苯基-1,10-啡啉)}銪錯合物、{三(1,3-二苯基-1,3-丙烷二酮)單(1,10-啡啉)}銪錯合物、三乙醯丙酮鋱錯合物等。另外，亦可較佳地使用日本專利特開2009-130141號所記載的磷光摻雜劑。並不限定於這些，就容易獲得高效率發光的方面而言，可較佳地使用銥錯合物或鉑錯合物。

用作摻雜劑材料的上述三重態發光材料在發光層中可僅分別包含一種，亦可將二種以上加以混合而使用。在使用二種以上的三重態發光材料時，相對於主體材料，摻雜劑材料的總重量較佳為30重量%以下，更佳為20重量%以下。

另外，發光層中除了上述主體材料及三重態發光材料外，亦可進一步包含第3成分，該第3成分用以調整發光層內的載子平衡或用以使發光層的層結構穩定化。但作為第3成分，選擇如在包含通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物的主體材料、及包含三重態發光材料的摻雜劑材料之間不會引起相互作用的材料。

作為三重態發光系中的較佳的主體材料及摻雜劑，並無特別限定，具體可列舉如以下的例子。

[化27]

[化28]

除了這些以外，亦可使用：《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》78,1622(2001)、《自然(Nature)》395,151(1998)、《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》90,123509(2007)、《有機電子(Org.Electron.)》1,15(2000)、美國專利公開2005-202194、國際公開第2005-14551號、美國專利公開2003-175553、國際公開第2001-39234號、美國專利公開2006-0280965、《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》77,2280(2000)、國際公開第2004-93207號、國際公開第2005-89025號、國際公開第2006-132173號、日本專利特開2005-11610號、日本專利特開2007-254297號、國際公開第2007-63796號、國際公開第2007-63754號、國際公開第2008-56746號、國際公開第2008-146839號、國際公開第2009-84546號、國際公開第2005-30900號、國際公開第2006-114966號、美國專利公開2006-835469、美國專利公開2006-202194、美國專利公開2007-087321、《先進材料(Adv.Mater.)》19,739(2007)、國際公開第2003-40257號、化學材料(Chem.Mater.)17,3532(2005)、《先進材料(Adv.Mater.)》17,1059(2005)、《無機化學(Inorg.Chem.)》40,1704(2001)、美國專利公開2002-034656、美國專利公開2006-687266、《化學材料(Chem.Mater.)》16,2480(2004)、美國專利公開2007-190359、美國專利公開2006-008670、日本專利特開2007-123392號、《先進材料(Adv.Mater.)》16,2003(2004)、《德國應用化學(Angew.Chem.Int.Ed.)》2006,45,7800、《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》86,153505(2005)、《化學學報(Chem.Lett.)》34,592(2005)、《化學通訊(Chem.Commun.)》2906(2005)、《無機化學(Inorg.Chem.)》42,1248(2003)、國際公開第2002-2714號、國際公開第2006-9024號、美國專利公開2006-251923、國際公開第2006-56418號、美國專利公開2005-260441、美國專利公開2007-190359、美國專利公開2002-134984、《德國應用化學(Angew.Chem.Int.Ed.)》47,1(2008)、《化學材料(Chem.Mater.)》18,5119(2006)、《無機化學(Inorg.Chem.)》46,4308(2007)、國際公開第2005-123873號、國際公開第2007-4380號、國際公開第2006-82742號、美國專利公開2005-260449、《金屬有機(Organometallics)》23,3745(2004)、《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》74,1361(1999)、國際公開第2006-98120號、國際公開第2006-103874號、國際公開第2012-13271號、國際公開第2011-141109號、國際公開第2011-55934號、國際公開第2011-139055號、國際公開第2011-137072號、國際公開第2011-125680號、國際公開第2011-132684號、國際公開第2011-132683號等所揭示的主體材料及摻雜劑。

本發明中，所謂電子傳輸層，是自陰極注入電子、接著傳輸電子的層。電子傳輸層期望電子注入效率高、且效率佳地傳輸所注入的電子。因此，電子傳輸層要求以下物質：電子親和力大、且電子遷移率大、而且穩定性優異、在製造時及使用時難以產生成為陷阱(trap)的雜質。特別是在積層厚的膜厚時，低分子量化合物發生結晶化等而膜質容易劣化，因此較佳為保持穩定的膜質的分子量為400以上的化合物。然而，在考慮到電洞與電子的傳輸平衡時，若電子傳輸層主要發揮可效率佳地阻止來自陽極的電洞不進行再結合而流至陰極側的功能，則即便由電子傳輸能力不那麼高的材料構成，提高發光效率的效果亦與由電子傳輸能力高的材料構成的情形同等。因此，本發明的電子傳輸層中，作為同義者，亦包括可效率佳地阻止電洞的遷移的電洞阻止層。

作為用於電子傳輸層的電子傳輸材料，可列舉：萘、蒽等縮合多環芳香族衍生物，以4,4'-雙(二苯基乙烯基)聯苯為代表的苯乙烯基系芳香環衍生物，蒽醌或聯苯醌等醌衍生物，磷氧化物衍生物，三(8-羥基喹啉)鋁(III)等羥基喹啉錯合物、苯并羥基喹啉錯合物、羥基唑錯合物、甲亞胺錯合物、托酚酮(tropolone)金屬錯合物及黃酮醇金屬錯合物等各種金屬錯合物，就降低驅動電壓、獲得高效率發光的方面而言，較佳為使用具有雜芳基環結構的化合物，該雜芳基環結構包含選自碳、氫、氮、氧、矽、磷中的元素，並且包含電子接受性氮。

此處所謂的電子接受性氮，表示在與相鄰原子之間形成多鍵的氮原子。由於氮原子具有高的電負性(electronegativity)，因此該多鍵具有電子接受性的性質。因此，包含電子接受性氮的芳香族雜環具有高的電子親和性。具有電子接受性氮的電子傳輸材料，容易接受來自具有高的電子親和力的陰極的電子，而可實現更低電壓驅動。另外，由於對發光層的電子的供給變多，再結合概率變高，因此發光效率提高。

作為包含電子接受性氮的雜芳基環，例如可列舉：吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、喹啉環、喹噁啉環、萘啶環、嘧啶並嘧啶環、苯并喹啉環、啡啉環、咪唑環、噁唑環、噁二唑環、三唑環、噻唑環、噻二唑環、苯并噁唑環、苯并噻唑環、苯并咪唑環、菲並咪唑環等。

作為具有這些雜芳基環結構的化合物，例如可列舉：苯并咪唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、吡嗪衍生物、啡啉衍生物、喹噁啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、聯吡啶或三聯吡啶等寡聚吡啶衍生物、喹噁啉衍生物及萘啶衍生物等作為較佳的化合物。其中就電子傳輸能力的觀點而言，可較佳地使用：三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯等咪唑衍生物、1,3-雙[(4-第三丁基苯基)1,3,4-噁二唑基]伸苯等噁二唑衍生物、N-萘基-2,5-二苯基-1,3,4-三唑等三唑衍生物、2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)(bathocuproine)或1,3-雙(1,10-啡啉-9-基)苯等啡啉衍生物、2,2'-雙(苯并[h]喹啉-2-基)-9,9'-螺二茀等苯并喹啉衍生物、2,5-雙(6'-(2',2"-聯吡啶基))-1,1-二甲基-3,4-二苯基矽羅等聯吡啶衍生物、1,3-雙(4'-(2,2'：6'2"-三聯吡啶基))苯等三聯吡啶衍生物、雙(1-萘基)-4-(1,8-萘啶-2-基)苯基氧化膦等萘啶衍生物。另外，若這些衍生物具有縮合多環芳香族骨架，則玻璃轉移溫度會提高，並且電子遷移率亦變大，發光元件的低電壓化的效果大，因此更佳。而且，若考慮到元件耐久壽命提高、合成的容易性、原料獲得容易，則縮合多環芳香族骨架特佳為蒽骨架、芘骨架或啡啉骨架。上述電子傳輸材料亦可單獨使用，亦可將上述電子傳輸材料的2種以上加以混合而使用，或將其他電子傳輸材料的一種以上混合於上述電子傳輸材料中而使用。

作為較佳的電子傳輸材料，並無特別限定，具體可列舉如以下的例子。

[化31]

除了這些以外，亦可使用：國際公開第2004-63159號、國際公開第2003-60956號、《應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)》74,865(1999)、《有機電子(Org.Electron.)》4,113(2003)、國際公開第2010-113743號、國際公開第2010-1817號等所揭示的電子傳輸材料。

上述電子傳輸材料可單獨使用，亦可將上述電子傳輸材料的2種以上加以混合而使用，或將其他電子傳輸材料的一種以上混合於上述電子傳輸材料中而使用。另外，可含有施體性化合物。此處，所謂施體性化合物，是藉由改善電子注入障壁，而容易實現自陰極或電子注入層向電子傳輸層的電子注入，而且提高電子傳輸層的導電性的化合物。

作為施體性化合物的較佳例，可列舉：鹼金屬、含有鹼金屬的無機鹽、鹼金屬與有機物的錯合物、鹼土類金屬、含有鹼土類金屬的無機鹽或鹼土類金屬與有機物的錯合物等。作為鹼金屬、鹼土類金屬的較佳的種類，可列舉：為低功函數且電子傳輸能力提高的效果大的鋰、鈉、鉀、銣、銫等鹼金屬，或鎂、鈣、鈰、鋇等鹼土類金屬。

另外，就真空中的蒸鍍容易且操作優異的方面而言，與金屬單質相比，較佳為無機鹽、或與有機物的錯合物的狀態。而且，就容易實現在大氣中的操作，添加濃度的控制的容易性的方面而言，更佳為與有機物的錯合物的狀態。作為無機鹽的例子，可列舉：LiO、Li₂O等氧化物，氮化物，LiF、NaF、KF等氟化物，Li₂CO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、Rb₂CO₃、Cs₂CO₃等碳酸鹽等。另外，作為鹼金屬或鹼土類金屬的較佳例，就獲得大的低電壓驅動效果的觀點而言，可列舉鋰、銫。另外，作為與有機物的錯合物中的有機物的較佳例，可列舉：羥基喹啉、苯并羥基喹啉、吡啶基苯酚、黃酮醇、羥基咪唑并吡啶、羥基苯并唑、羥基三唑等。其中，就發光元件的低電壓化的效果更大的觀點而言，較佳為鹼金屬與有機物的錯合物，而且就合成的容易性、熱穩定性的觀點而言，更佳為鋰與有機物的錯合物，特佳為能以相對廉價獲得的羥基喹啉鋰。

電子傳輸層的游離電位並無特別限定，較佳為5.6eV以上、8.0eV以下，更佳為6.0eV以上、7.5eV以下。

構成發光元件的上述各層的形成方法並不限定於電阻加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺鍍、分子積層法、塗佈法等，通常就元件特性的方面而言，較佳為電阻加熱蒸鍍或電子束蒸鍍。

有機層的厚度亦取決於發光物質的電阻值，因此並無限定，較佳為1nm~1000nm。發光層、電子傳輸層、電洞傳輸層的膜厚分別較佳為1nm以上、200nm以下，更佳為5nm以上、100nm以下。

本發明的發光元件具有可將電能轉換為光的功能。此處作為電能，主要使用直流電流，但亦可使用脈衝電流或交流電流。電流值及電壓值並無特別限制，若考慮到元件的消耗電力或壽命，則應以由儘可能低的能量獲得最大的亮度的方式進行選擇。

本發明的發光元件例如可較佳地用作以矩陣及/或片段(segment)方式顯示的顯示器。

所謂矩陣方式，是用以顯示的畫素成方格狀或馬賽克狀等二維地配置，藉由畫素的集合顯示文字或圖像。畫素的形狀或尺寸根據用途而確定。例如在個人電腦、監視器、電視機的圖像及文字顯示中，通常使用一邊為300μm以下的四角形的畫素，另外，在如顯示面板的大型顯示器時，使用一邊為mm級的畫素。在單色顯示時，只要將相同色的畫素排列即可，在彩色顯示時，將紅、綠、藍的畫素排列而顯示。此時，典型的有三角型或條紋型。並且，該矩陣的驅動方法可為線序驅動方法或主動矩陣的任一種。線序驅動其結構簡單，但在考慮到動作特性的情況下，有時主動矩陣優異，因此需要根據用途將這些驅動方法分開使用。

本發明中的片段方式是以顯示預先確定的資訊的方式形成圖案，使由該圖案的配置確定的區域發光的方式。例如可列舉：數位時鐘或溫度計中的時刻或溫度顯示、音訊設備(audio equipment)或電磁調理器等動作狀態顯示及汽車的面板顯示等。並且，上述矩陣顯示與片段顯示可共存於同一面板中。

本發明的發光元件亦可較佳地用作各種設備等的背光裝置。背光裝置主要是為了提高自身不發光的顯示裝置的視認性而使用，可用於：液晶顯示裝置、時鐘、音訊裝置、汽車面板、顯示板及廣告牌等。特別是本發明的發光元件可較佳地用於：液晶顯示裝置、其中可較佳地用於不斷研究薄型化的個人電腦用途的背光裝置，可提供較先前更薄型且輕量的背光裝置。

實施例

以下，列舉實施例對本發明進行說明，但本發明並不受這些實施例限定。另外，下述各實施例中所具有的化合物的編號是指上述所記載的化合物的編號。

合成例1

化合物[1]的合成

將3-溴咔唑20.9g、苯基咔唑-3-硼酸15.0g、乙酸鈀366mg、三(2-甲基苯基)膦300mg、2M碳酸鉀水溶液105ml、二甲氧基乙烷260ml的混合溶液在氮氣流下回流6小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯500ml萃取。將有機層藉由水100ml清洗2次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，而獲得9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑13.5g。

接著，將4-溴聯苯4.0g、3-氯苯基硼酸3.2g、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)12mg、2.0M碳酸鈉水溶液21ml、二甲氧基乙烷40ml的混合溶液在氮氣流下回流4小時時間。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得3-氯-1,1'：4',1"-聯三苯3.7g。

接著，將9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑2.5g、3-氯 -1,1'：4',1"-聯三苯1.9g、雙(二亞苄基丙酮)鈀35mg、cBRIDP 43mg、第三丁氧基鈉820mg與鄰二甲苯30ml的混合溶液，在氮氣流下在回流下加熱攪拌3小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，將蒸發而得的固體進行真空乾燥後，獲得白色固體2.8g。

所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[1]。

¹H-NMR(CDCl₃(d=ppm))：7.29-7.82(m,27H),7.91(d,1H), 8.23-8.28(m,2H),8.47-8.48(t,2H)

另外，該化合物[1]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約330℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。高效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.8%，昇華純化後為99.9%。

合成例2

化合物[18]的合成

將3-溴咔唑20.9g、苯基咔唑-3-硼酸15.0g、乙酸鈀366mg、三(2-甲基苯基)膦300mg、2M碳酸鉀水溶液105ml、二甲氧基乙烷260ml的混合溶液在氮氣流下回流6小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯500ml萃取。將有機層藉由水100ml清洗2次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑13.5g。

接著，將4-溴氯苯4.0g、3-聯苯硼酸5.0g、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)15mg、2.0M碳酸鈉水溶液25ml、二甲氧基乙烷50ml的混合溶液在氮氣流下回流4小時時間。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得4-氯-1,1'：3',1"-聯三苯4.11g。

接著，將9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑2.5g、4-氯 -1,1'：3',1"-聯三苯1.9g、雙(二亞苄基丙酮)鈀35mg、cBRIDP 43mg、第三丁氧基鈉820mg與鄰二甲苯30ml的混合溶液，在氮氣流下在回流下加熱攪拌3小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，將蒸發而得的固體進行真空乾燥後，獲得白色固體2.4g。

所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[18]。

¹H-NMR(CDCl₃(d=ppm))：7.29-7.83(m,25H),7.89-7.94(m,3H),8.24-8.27(m,2H),8.47(d,2H)

另外，該化合物[18]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約330℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.6%，昇華純化後為99.9%。

合成例3

化合物[19]的合成

接著，將4-溴氯苯4.0g、4-聯苯硼酸5.0g、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)15mg、2.0M碳酸鈉水溶液25ml、二甲氧基乙烷50ml的混合溶液在氮氣流下回流4小時時間。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得4-氯-1,1'：4',1"-聯三苯4.7g。

接著，將9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑2.5g、4-氯 -1,1'：4',1"-聯三苯1.9g、雙(二亞苄基丙酮)鈀35mg、cBRIDP 43mg、第三丁氧基鈉820mg與鄰二甲苯30ml的混合溶液，在氮氣流下在回流下加熱攪拌3小時。冷卻至室溫後，進行過濾，在所得的固體中添加純水100ml，攪拌1小時後進行過濾。將所得的固體溶解於四氫呋喃100ml中後，添加活性炭300mg並攪拌1小時，進行過濾後，進行蒸發。將所得的固體進行真空乾燥後，獲得白色固體1.6g。

所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[19]。

¹H-NMR(CDCl₃(d=ppm))：7.30-7.83(m,26H),7.89-7.92(d,2H),8.24-8.28(m,2H),8.47-8.48(d,2H)

另外，該化合物[19]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約340℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.8%，昇華純化後為99.9%。

合成例4

化合物[21]的合成

將3-溴咔唑20.9g、9-苯基咔唑-3-硼酸15.0g、乙酸鈀366mg、三(2-甲基苯基)膦300mg、2M碳酸鉀水溶液105ml、二甲氧基乙烷260ml的混合溶液在氮氣流下回流6小時。冷卻至室溫後，藉由四氫呋喃500ml萃取。將有機層藉由飽和食鹽水100ml清洗2次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由鄰二甲苯再結晶進行純化，並進行真空乾燥後，獲得9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑13.5g。

接著，將4-溴氯苯2.9g、3,5-二苯基苯硼酸5.0g、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)11mg、2.0M碳酸鈉水溶液18ml、二甲氧基乙烷40ml的混合溶液在氮氣流下回流5小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得4-氯-5'-苯基-1,1'：3',1"-聯三苯3.34g。

接著，將9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑2.5g、4-氯-5'-苯基-1,1'：3',1"-聯三苯2.5g、雙(二亞苄基丙酮)鈀35mg、cBRIDP 43mg、第三丁氧基鈉820mg與鄰二甲苯30ml的混合溶液，在氮氣流下在回流下加熱攪拌3小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml 萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，將蒸發而得的固體進行真空乾燥後，獲得白色固體2.4g。

所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[21]。

¹H-NMR(CDCl₃(d=ppm))：7.29-7.68(m,19H),7.73-7.99(m,13H),8.24-8.28(m,2H),8.48(s,2H)。

另外，該化合物[21]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約340℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.7%，昇華純化後為99.9%。

合成例5

化合物[24]的合成

接著，將4-溴氯苯4.6g、1-萘基硼酸5.0g、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)17mg、2.0M碳酸鈉水溶液29ml、二甲氧基乙烷60ml的混合溶液在氮氣流下回流4小時時間。冷卻至室溫後，藉由甲苯150ml萃取。將有機層藉由水80ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，並進行真空乾燥後，獲得1-(4-氯苯基)萘4.5g。

接著，將9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑2.5g、1-(4-氯苯基) 萘1.8g、雙(二亞苄基丙酮)鈀35mg、cBRIDP 43mg、第三丁氧基鈉820mg與鄰二甲苯30ml的混合溶液，在氮氣流下在回流下加熱攪拌3小時。冷卻至室溫後，藉由甲苯100ml萃取。將有機層藉由水50ml清洗3次，藉由硫酸鎂乾燥後，進行蒸發。將所得的濃縮物藉由矽膠管柱層析法進行純化，將蒸發而得的固體進行真空乾燥後，獲得白色固體3.1g。

所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[24]。

¹H-NMR(CDCl₃(d=ppm))：7.30-7.69(m,17H),7.78-7.86(m,6H),7.92-7.99(m,2H),8.06-8.10(t,1H),8.24-8.29(m,2H),8.48-8.50(t,2H)

另外，該化合物[24]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約330℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.6%，昇華純化後為99.9%。

合成例6

化合物[4]的合成

使用(3,5-二苯基苯基)硼酸代替3-聯苯硼酸，除此以外，以與合成例2相同的方法進行合成，而獲得白色固體。所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[4]。

¹H-NMR(DMSO-d₆(d=ppm))：7.29-7.60(m,20H),7.65-7.74(m,7H),7.80-7.93(m,10H),8.02-8.08(m,4H),8.22(s,1H),8.39(t,2H,J=6.8Hz),8.69(dd,2H,¹J=4.3Hz,²J=1.6Hz)。

另外，該化合物[4]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約350℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.7%，昇華純化後為99.9%。

合成例7

化合物[17]的合成

使用2-聯苯硼酸代替3-聯苯硼酸，除此以外，以與合成例2相同的方法進行合成，而獲得白色固體。所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[17]。

¹H-NMR(DMSO-d₆(d=ppm))：7.20-7.75(m,26H),7.88(dt,2H,¹J=8.6Hz,²J=1.8Hz),8.38(dd,2H,¹J=7.7Hz,²J=2.6Hz),8.68(dd,2H,¹J=3.2Hz,²J=1.6Hz)。

另外，該化合物[17]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約320℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度 (測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.7%，昇華純化後為99.9%。

合成例8

化合物[7]的合成

使用2-萘硼酸代替3-聯苯硼酸，除此以外，以與合成例2相同的方法進行合成，而獲得白色固體。所得的粉末的¹H-NMR分析結果如以下所述，並確認上述所得的白色固體為化合物[7]。

¹H-NMR(DMSO-d₆(d=ppm))：7.30-7.74(m,15H),7.82-8.11(m,10H),8.40(m,3H),8.70(dd,2H,¹J=4.1Hz,²J=1.6Hz)。

另外，該化合物[7]使用油擴散泵在1×10^-3Pa的壓力下、在約320℃下進行昇華純化後用作發光元件材料。HPLC純度(測定波長為254nm時的面積%)是昇華純化前為99.7%，昇華純化後為99.9%。

實施例1

將堆積了50nm的ITO透明導電膜的玻璃基板(吉奧馬科技(GEOMATEC)(股)製造、11Ω/□、濺鍍品)切割成38mm×46mm，並進行蝕刻。將所得的基板藉由“Semico Clean 56”(商品名、古內化學(Furuuchi Chemical)(股)製造)進行15分鐘超音波清洗後，藉由超純水進行清洗。在將要製作元件之前對該基板進行1小時的紫外線(Ultraviolet，UV)-臭氧處理，並設置於真空蒸鍍裝置內，進行排氣直至裝置內的真空度為5×10^-4Pa以下為止。藉由電阻加熱法，蒸鍍10nm的HI-1作為電洞注入層。接著，蒸鍍110nm的HT-1作為第一電洞傳輸層。接著，蒸鍍10nm的化合物[1]作為第二電洞傳輸層。接著，主體材料是使用化合物H-1、摻雜劑材料是使用化合物D-1，以摻雜劑材料的摻雜濃度為5重量%的方式，蒸鍍為40nm的厚度作為發光層。接著，積層20nm的厚度的化合物E-1作為電子傳輸層。

接著，蒸鍍0.5nm的氟化鋰、蒸鍍60nm的鋁作為陰極，而製作5mm×5mm見方的元件。此處所謂的膜厚，是石英振盪式膜厚監視器顯示值。以10mA/cm²對該發光元件進行直流驅動，結果獲得發光效率為5.1lm/W的藍色發光。以10mA/cm²的直流對該發光元件進行連續驅動，結果在1500小時亮度半衰。另外，化合物HI-1、化合物HT-1、化合物H-1、化合物D-1、化合物E-1為以下所示的化合物。

[化32]

實施例2~實施例10

使用表1所記載的材料作為第二電洞傳輸層，除此以外，以與實施例1相同的方式，製作發光元件。各實施例的結果表示於表1。

比較例1~比較例8

使用表1所記載的材料作為第二電洞傳輸層，除此以外，以與實施例1相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表1。另外，HT-2~HT-9為以下所示的化合物。

實施例11

將堆積了50nm的ITO透明導電膜的玻璃基板(吉奧馬科技(股)製造、11Ω/□、濺鍍品)切割成38mm×46mm，並進行蝕刻。將所得的基板藉由“Semico Clean 56”(商品名、古內化學(股)製造)進行15分鐘超音波清洗後，藉由超純水進行清洗。在將要製作元件之前對該基板進行1小時的UV-臭氧處理，並設置於真空蒸鍍裝置內，進行排氣直至裝置內的真空度為5×10^-4Pa以下為止。藉由電阻加熱法，蒸鍍10nm的HI-1作為電洞注入層。接著，蒸鍍110nm的HT-1作為第一電洞傳輸層。接著，蒸鍍10nm的化合物[1]作為第二電洞傳輸層。接著，主體材料是使用化合物H-2、摻雜劑材料是使用化合物D-2，以摻雜劑材料的摻雜濃度為10重量%的方式，蒸鍍為40nm的厚度作為發光層。接著，將有機化合物(E-2)與施體性化合物(羥基喹啉鋰)以蒸鍍速度比1：1(=0.05nm/s：0.05nm/s)混合，將所得的層積層為10nm的厚度作為電子傳輸層。

接著，蒸鍍1nm的羥基喹啉鋰後，以蒸鍍速度比為鎂：銀=10：1(=0.5nm/s：0.05nm/s)蒸鍍100nm的鎂與銀的共蒸鍍膜作為陰極，而製作5mm×5mm見方的元件。此處所謂的膜厚，是石英振盪式膜厚監視器顯示值。以10mA/cm²對該發光元件進行直流驅動，結果獲得發光效率為14.0lm/W的綠色發光。以10mA/cm²的直流對該發光元件進行連續驅動，結果在1400小時亮度半衰。另外，H-2、D-2、E-2為以下所示的化合物。

[化34]

實施例12~實施例19

使用表2所記載的材料作為第二電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例11相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表2。

比較例9~比較例15

使用表2所記載的化合物作為第二電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例11相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表2。另外，HT-10為以下所示的化合物。

[化35]

實施例20

將堆積了50nm的ITO透明導電膜的玻璃基板(吉奧馬科技(股)製造、11Ω/□、濺鍍品)切割成38mm×46mm，並進行蝕刻。將所得的基板藉由“Semico Clean 56”(商品名、古內化學(股)製造)進行15分鐘超音波清洗後，藉由超純水進行清洗。在將要製作元件之前對該基板進行1小時的UV-臭氧處理，並設置於真空蒸鍍裝置內，進行排氣直至裝置內的真空度為5×10^-4Pa以下為止。藉由電阻加熱法，蒸鍍10nm的HI-1作為電洞注入層。接著，蒸鍍125nm的HT-1作為電洞傳輸層。接著，主體林料是使用化合物[1]、摻雜劑材料是使用化合物D-2，以摻雜劑材料的摻雜濃度為10重量%的方式，蒸鍍為40nm的厚度作為發光層。接著，積層20nm的厚度的化合物E-1作為電子傳輸層。

接著，蒸鍍0.5nm的氟化鋰、蒸鍍60nm的鋁作為陰極，而製作5mm×5mm見方的元件。此處所謂的膜厚，是石英振盪式膜厚監視器顯示值。以10mA/cm²對該發光元件進行直流驅動，結果獲得發光效率為17.2lm/W的綠色發光。以10mA/cm²的直流對該發光元件進行連續驅動，結果在1400小時亮度半衰。

實施例21~實施例24

使用表3所記載的材料作為電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例20相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表3。

比較例16~比較例24

使用表3所記載的化合物作為電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例20相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表3。另外，化合物H-3、化合物H-4、化合物H-5、化合物H-6為以下所示的化合物。

實施例25

將堆積了50nm的ITO透明導電膜的玻璃基板(吉奧馬科技(股)製造、11Ω/□、濺鍍品)切割成38mm×46mm，並進行蝕刻。將所得的基板藉由“Semico Clean 56”(商品名、古內化學(股)製造)進行15分鐘超音波清洗後，藉由超純水進行清洗。在將要製作元件之前對該基板進行1小時的UV-臭氧處理，並設置於真空蒸鍍裝置內，進行排氣直至裝置內的真空度為5×10^-4Pa以下為止。藉由電阻加熱法，蒸鍍10nm的HI-1作為電洞注入層。接著，蒸鍍90nm的HT-7作為第一電洞傳輸層。接著，蒸鍍30nm的化合物[1]作為第二電洞傳輸層。接著，主體材料是使用化合物H-7、摻雜劑材料是使用化合物D-3，以摻雜劑材料的摻雜濃度為4重量%的方式，蒸鍍為30nm的厚度作為發光層。接著，積層35nm的厚度的化合物E-1作為電子傳輸層。

接著，蒸鍍0.5nm的氟化鋰、蒸鍍60nm的鋁作為陰極，而製作5mm×5mm見方的元件。此處所謂的膜厚，是石英振盪式膜厚監視器顯示值。以10mA/cm²對該發光元件進行直流驅動，結果獲得發光效率為10.5lm/W的紅色發光。以10mA/cm²的直流對該發光元件進行連續驅動，結果在1400小時亮度半衰。另外，化合物H-7、化合物D-3為以下所示的化合物。

[化37]

實施例26~實施例32

使用表4所記載的材料作為第二電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例25相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表4。

比較例25~比較例30

使用表4所記載的化合物作為第二電洞傳輸層、主體材料、摻雜劑材料，除此以外，以與實施例25相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表4。另外，HT-11為以下所示的化合物。

實施例33

將堆積了50nm的ITO透明導電膜的玻璃基板(吉奧馬科技(股)製造、11Ω/□、濺鍍品)切割成38mm×46mm，並進行蝕刻。將所得的基板藉由“Semico Clean 56”(商品名、古內化學(股)製造)進行15分鐘超音波清洗後，藉由超純水進行清洗。在將要製作元件之前對該基板進行1小時的UV-臭氧處理，並設置於真空蒸鍍裝置內，進行排氣直至裝置內的真空度為5×10^-4Pa以下為止。藉由電阻加熱法，蒸鍍10nm的HI-1作為電洞注入層。接著，蒸鍍80nm的HT-8作為第一電洞傳輸層。接著，蒸鍍10nm的化合物[1]作為第二電洞傳輸層。接著，主體材料是使用化合物H-8、摻雜劑材料是使用化合物D-4，以摻雜劑材料的摻雜濃度為10重量%的方式，蒸鍍為30nm的厚度作為發光層。接著，將有機化合物(E-2)與施體性化合物(Liq：羥基喹啉鋰)以蒸鍍速度比1：1(=0.05nrn/s：0.05nm/s)進行混合，將所得的層積層35nm的厚度作為電子傳輸層。

接著，蒸鍍1nm的羥基喹啉鋰後，以蒸鍍速度比為鎂：銀=10：1(=0.5nm/s：0.05nm/s)蒸鍍100nm的鎂與銀的共蒸鍍膜作為陰極，而製作5mm×5mm見方的元件。此處所謂的膜厚，是石英振盪式膜厚監視器顯示值。以10mA/cm²對該發光元件進行直流驅動，結果獲得發光效率為46.0lm/W的綠色發光。以10mA/cm²的直流對該發光元件進行連續驅動，結果在4500小時亮度半衰。另外，H-8、D-4為以下所示的化合物。

實施例34~實施例39

使用表5所記載的材料作為第二電洞傳輸層，除此以外，以與實施例33相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表5。

比較例31~比較例37

使用表5所記載的化合物作為第二電洞傳輸層，除此以外，以與實施例33相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表5。另外，HT-12為以下所示的化合物。

[化40]

實施例40~實施例45

使用化合物HT-12與化合物HI-2代替化合物HI-1來作為電洞注入層，以化合物HI-2相對於化合物HT-12的摻雜濃度為5重量%的方式蒸鍍10nm，除此以外，以與實施例33相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。另外，HI-2為以下所示的化合物。

實施例46~實施例51

主體材料是使用化合物H-8與化合物H-9的混合主體材料(以蒸鍍速度比為1：1蒸鍍化合物H-8與化合物H-9的共蒸鍍膜，接著蒸鍍摻雜劑)代替化合物H-8，除此以外，以與實施例40~實施例45相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。另外，H-9為以下所示的化合物。

實施例52~實施例57

使用化合物HI-3代替化合物HI-1來作為電洞注入層，除此以外，以與實施例33~實施例39相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。另外，HI-3為以下所示的化合物。

實施例58~實施例62

使用表6所記載的材料代替將化合物E-2與施體性化合物(Liq：羥基喹啉鋰)混合而成的層來作為電子傳輸層，除此以外，以與實施例28相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。另外，E-3~E-7為以下所示的化合物。

實施例63~實施例64

使用表6所記載的化合物作為電子傳輸層，除此以外，以與實施例58相同的方式，製作發光元件並評價。將結果表示於表6。另外，E-8~E-9為以下所示的化合物。

[化44]

實施例65

以膜厚比1：1積層35nm的厚度的化合物E-2與化合物E-1併用來代替將化合物E-2與施體性化合物(Liq：羥基喹啉鋰)混合而成的層，來作為電子傳輸層，除此以外，以與實施例41相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。

實施例66

以膜厚比1：1積層35nm的厚度的化合物E-3與化合物E-1併用來代替將化合物E-2與施體性化合物(Liq：羥基喹啉鋰)混合而成的層，來作為電子傳輸層，除此以外，以與實施例41相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。

實施例67

以膜厚比1：1積層35nm的厚度的化合物E-4與化合物E-1併用來代替將化合物E-2與施體性化合物(Liq：羥基喹啉鋰)混合而成的層，來作為電子傳輸層，除此以外，以與實施例41相同的方式，製作發光元件。將結果表示於表6。

Claims

一種發光元件材料，其特徵在於，含有下述通式(1)所示的具有咔唑骨架的化合物：
R¹、R²、R⁴~R⁸分別可相同亦可不同，選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基、胺基、矽烷基及-P(=O)R⁹R¹⁰所組成的組群；R⁹及R¹⁰為芳基或雜芳基；R³為下述通式(3)所示的基團，與通式(3)中的R¹⁵的位置連結；另外，R¹、R²、R⁴~R⁸中不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架；另外，R¹~R¹⁰中不含蒽骨架及芘骨架；A為下述通式(2)所示的基團；
R¹⁰¹~R¹⁰⁵分別可相同亦可不同，為氫、經取代或未經取代的苯基或經取代或未經取代的萘基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構；但R¹⁰¹~R¹⁰⁵的至少1個為經取代或未經取代的苯基或經取代或未經取代的萘基、或於與相鄰取代基之間所形成的環結構，上述經取代或未經取代的苯基或經取代或未經取代的萘基經取代時的取代基為烷基或鹵素；n個R¹⁰⁶分別獨立地選自由烷基、環烷基、烷氧基、烷硫基及鹵素所組成的組群；n為0~4的整數；
R¹³、R¹⁴、R¹⁶~R²⁰分別可相同亦可不同，選自由氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、鹵素、羰基、羧基、氧羰基、胺甲醯基、胺基、矽烷基及-P(=O)R²²R²³所組成的組群；R²²及R²³為芳基或雜芳基；R¹⁵與通式(1)中的R³的位置連結；R²¹為取代或未經取代的苯基，作為此時的取代基為烷基或為鹵素；另外，R¹³、R¹⁴、R¹⁶~R²¹中不含二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及咔唑骨架；另外，R¹³~R²³中不含蒽骨架及芘骨架；上述通式(1)中，A與R²¹為不同的基團，上述通式(2)所示的基團為下述通式(6)~通式(16)中任一通式所示的基團：
如申請專利範圍第1項所述之發光元件材料，其中上述通式(2)所示的基團為上述通式(10)~(16)中任一者所示的基團。
一種發光元件，其在陽極與陰極之間存在有機層，並藉由電能而發光，且上述發光元件的特徵在於：在上述陽極與上述陰極之間的任一層中含有如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光元件材料。
一種發光元件，其在陽極與陰極之間至少存在電洞傳輸層，並藉由電能而發光，且上述發光元件的特徵在於：在上述電洞傳輸層中含有如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光元件材料。
如申請專利範圍第4項所述之發光元件，其中在上述電洞傳輸層與上述陽極之間存在電洞注入層，上述電洞注入層含有受體性化合物。
一種發光元件，其在陽極與陰極之間至少存在發光層，並藉由電能而發光，且上述發光元件的特徵在於：在上述發光層中含有如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光元件材料，並且上述發光層中含有三重態發光材料。
如申請專利範圍第6項所述之發光元件，其中上述發光層具有主體材料與三重態發光性摻雜劑材料，並且如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光元件材料為上述主體材料。
如申請專利範圍第6項或第7項所述之發光元件，其中在上述發光層與上述陰極之間至少存在電子傳輸層，上述電子傳輸層包含具有雜芳基環結構的化合物，上述雜芳基環結構含有電子接受性氮，而且包含選自碳、氫、氮、氧、矽、磷中的元素。