CN108475733B - 有机电激发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驱动电压低、发光效率高、寿命长的有机电激发光(有机EL)元件。所述有机EL元件，在对向的阳极与阴极之间具有发光层，发光层含有包含第1主体与第2主体的主体材料及发光性掺杂材料，第1主体是包含两个N原子、或一个N原子与一个O或S原子作为异质原子的下述通式(1)所表示的四环缩合型芳香族杂环化合物，第2主体是具有包含一个N、O或S原子作为异质原子的三环缩合型芳香族杂环作为取代基的下述通式(2)所表示的咔唑化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电激发光元件(称为“有机EL元件”)。
背景技术
通过对有机EL元件施加电压，分别自阳极将空穴注入至发光层，自阴极将电子注入至发光层。而且，在发光层中，所注入的空穴与电子再结合而生成激子。此时，根据电子自旋的统计法则，以1∶3的比例生成单重态激子及三重态激子。使用利用单重态激子的发光的荧光发光型有机EL元件可以说内部量子效率的极限是25％。另一方面，可知使用利用三重态激子的发光的磷光发光型有机EL元件在自单重态激子有效率地进行系间跨越(intersystem crossing)的情况下，内部量子效率提高至100％。
然而，关于磷光发光型有机EL元件，长寿命化成为技术性课题。
进而，最近正在开发利用延迟荧光的高效率的有机EL元件。例如在专利文献1中揭示一种有机EL元件，其利用了作为延迟荧光的机制之一的三重态-三重态融合(Triplet-Triplet Fusion，TTF)机构。TTF机构是利用通过两个三重态激子的碰撞而生成单重态激子的现象，认为理论上将内部量子效率提高至40％。然而，与磷光发光型有机EL元件相比较而言效率低，因此要求更有效率的改良。
另一方面，在专利文献2中揭示一种利用热活化延迟荧光(Thermally ActivatedDelayed Fluorescence，TADF)机构的有机EL元件。TADF机构是利用如下现象者：在单重态能级与三重态能级的能量差小的材料中，产生自三重态激子向单重态激子的逆系间跨越(inverse intersystem crossing)；认为理论上将内部量子效率提高至100％。然而，与磷光发光型元件同样地要求寿命特性的进一步改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2010/134350 A1
专利文献2：WO2011/070963 A1
专利文献3：日本专利特开2010-205815号公报
专利文献4：WO2011/055933 A1
专利文献5：US2015/0001488 A1
专利文献6：WO2012/035934 A1
在专利文献3中揭示含有包含下述通式所表示的部分结构的化合物的有机EL元件用材料。
[化1]
(式中，X1、X2各自表示不同的硫属(chalcogen)原子。)
在专利文献4中，关于吲哚并吲哚化合物，揭示作为混合主体的用途。
在专利文献6中，关于吲哚并吲哚化合物，揭示作为主体材料的用途。
在专利文献5中揭示如下的双咔唑化合物与吲哚并咔唑化合物作为混合主体的用途。
[化2]
然而，以上均不能说足够充分，期望进一步的改良。
发明内容
为了将有机EL元件应用于平板显示器(flat panel display)等显示元件、或光源中，需要在改善元件的发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。本发明是鉴于所述现状，其目的在于提供驱动电压低、效率高，且具有高的驱动稳定性的在实用上有用的有机EL元件。
本发明是一种有机EL元件，其是在对向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机EL元件，其中至少一个发光层含有选自下述通式(1)所表示的化合物的第1主体与选自下述通式(2)所表示的化合物的第2主体、及发光性掺杂材料。
[化3]
(此处，X表示N-A、氧或硫，A分别独立地表示碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基。R1分别独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。)
[化4]
(此处，Y表示N-Ar、氧或硫，Ar表示碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基。R2分别独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。)
其中，在通式(2)中的Y表示N-Ar的情况下，通式(1)中的X不表示N-A。
作为通式(2)的优选的实施方式，存在有通式(3)。
[化5]
通式(3)的Y、Ar、R2与通式(2)的Y、Ar、R2同义。而且，更优选的是Y为N-Ar。
作为通式(1)的优选的实施方式，存在有通式(4)。
[化6]
(此处，Z分别独立地表示N或CR3，至少一个Z为N。R3分别独立地表示氢、碳数6～12的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。)
通式(4)的X、R1与通式(1)的X、R1同义。而且，更优选的是X为氧或硫的任意者。
所述第1主体与第2主体优选的是在蒸镀前预混合而使用。而且，优选的是相对于第1主体与第2主体的合计而言，第1主体的比例比20重量％多，比55重量％少。
所述发光性掺杂材料可为磷光发光掺杂材料、荧光发光掺杂材料或热活化延迟荧光发光掺杂材料。作为磷光发光掺杂材料，可列举包含选自由钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金所组成的群组中的至少一种金属的有机金属络合物。
本发明的有机EL元件在发光层中含有多种特定的主体材料，因此可成为驱动电压低、发光效率高、且寿命长的有机EL元件。
附图说明
图1是表示有机EL元件的一例的示意剖面图。
[符号的说明]
1：基板
2：阳极
3：空穴注入层
4：空穴传输层
5：发光层
6：电子传输层
7：阴极
具体实施方式
本发明的有机EL元件在对向的阳极与阴极之间具有一个以上的发光层，发光层的至少一层含有第1主体与第2主体、及发光性掺杂材料。第1主体是所述通式(1)所表示的化合物，第2主体是所述通式(2)所表示的化合物。所述有机EL元件在对向的阳极与阴极之间含有包含多个层的有机层，多个层的至少一层是发光层，发光层也可存在多个。
关于所述通式(1)与通式(4)而加以说明。在通式(1)与通式(4)中，共用的记号具有相同的含义。
X表示N-A、氧或硫。优选的是氧或硫，更优选的是硫。
A独立地表示碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基。优选的是碳数3～30的芳香族杂环基，更优选的是碳数3～25的芳香族杂环基。这些芳香族烃基、或芳香族杂环基也可具有取代基，具有取代基的情况下的优选的取代基为碳数6～12的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。而且，碳数的计算中包含取代基的碳数。
作为所述碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基的具体例，可列举自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三嗪、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑或2个～5个所述等芳香族环通过单键连结而成的连结芳香族化合物生成的芳香族基。优选的是可列举自苯、吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、或2个～5个所述等化合物连结而成的芳香族化合物去掉一个H而生成的芳香族基。更优选的是可列举自苯、吡啶、嘧啶、三嗪或2个～5个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物生成的芳香族基。连结芳香族化合物可为如Ar1-Ar2-Ar3-Ar4-Ar5的直链型，也可为如Ar1-Ar2(Ar3)-Ar5的分支型。Ar1～Ar5可相同，也可不同。另外，也可不存在Ar3～Ar5。自连结芳香族化合物生成的芳香族基的键结键可自末端的Ar1或Ar5生成，也可自中间的Ar2～Ar4的任一者生成。
R1独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。优选的是碳数6～8的芳香族烃基或碳数3～10的芳香族杂环基，更优选的是苯基或碳数3～6的芳香族杂环基。
作为所述碳数1～10的烷基的具体例，可列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
作为所述碳数6～10的芳香族烃基、或碳数3～12的芳香族杂环基的具体例，可列举自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三嗪、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、或咔唑去掉一个H而生成的芳香族基。优选的是可列举自苯、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三嗪、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、或苯并噻二唑生成的芳香族基。更优选的是可列举自苯、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、或噁二唑生成的芳香族基。
Z独立地表示N或CR3，至少一个Z为N。R3分别独立地表示氢、碳数6～12的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。
作为R3为碳数6～12的芳香族烃基、或碳数3～12的芳香族杂环基的情况下的具体例，可列举自苯、萘、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三嗪、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑或2个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物生成的芳香族基。优选的是可列举自苯、吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、喹唑啉、二苯并噻吩、二苯并呋喃或2个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物去掉一个H而生成的芳香族基。更优选的是可列举自苯、或联苯生成的芳香族基。
以下表示通式(1)所表示的化合物的具体例，但并不限定于所述等例示化合物。
[化7]
[化8]
[化9]
其次，关于成为第2主体的通式(2)或通式（3)的化合物而加以说明。在通式(2)与通式(3)中，共用的记号具有相同的含义。
Y表示N-Ar、氧或硫。优选的是表示氧或硫，更优选的是表示硫。
Ar表示碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基。优选的是表示碳数6～18的芳香族烃基、或碳数3～17的芳香族杂环基，更优选的是表示碳数6～18的芳香族烃基。
作为所述碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～30的芳香族杂环基的具体例，可列举自苯、萘、蒽、菲、芘、三亚苯、吡啶、嘧啶、三嗪、噻吩、异噻唑、噻唑、哒嗪、吡咯、吡唑、咪唑、三唑、噻二唑、吡嗪、呋喃、异噁唑、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、苯并三嗪、酞嗪、四唑、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁唑、苯并噻唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并异噻唑、苯并噻二唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、咔唑或2个～5个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物生成的芳香族基。优选的是可列举自苯、萘、蒽、菲、芘、三亚苯、吡啶、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、喹喔啉、喹唑啉、或2个～5个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物去掉一个H而生成的芳香族基。更优选的是可列举自苯、萘、蒽、三亚苯或2个～5个所述等化合物连结而成的连结芳香族化合物生成的芳香族基。
R2独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。优选的是碳数6～8的芳香族烃基或碳数3～10的芳香族杂环基，更优选的是苯基或碳数3～6的芳香族杂环基。这些烷基、芳香族烃基及芳香族杂环基的说明与所述R1中的所述等的说明同义。
以下表示通式(2)～通式(3)所表示的化合物的具体例，但并不限定于该等例示化合物。
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
通过将选自所述通式(1)所表示的化合物的第1主体与选自所述通式(2)所表示的化合物的第2主体用作发光层的主体材料，可提供优异的有机EL元件。
第1主体与第2主体也可分别自不同的蒸镀源进行蒸镀而使用，但优选的是在蒸镀前进行预混合而制成预混合物，将所述预混合物自一个蒸镀源同时蒸镀而形成发光层。在这种情况下，也可在预混合物中混合用以形成发光层所需的发光性掺杂材料、或视需要使用的其他主体，但在成为所期望的蒸气压的温度存在大的差的情况下，也可自其他蒸镀源进行蒸镀。
而且，关于第1主体与第2主体的混合比(重量比)，相对于第1主体与第2主体的合计而言，第1主体的比例可为20％～60％，优选为比20％多、比55％少，更优选为30％～50％。
其次，关于本发明的有机EL元件的结构，参照附图而加以说明，但本发明的有机EL元件的结构并不限定于此。
图1是表示本发明中所使用的一般的有机EL元件的结构例的剖面图，1表示基板、2表示阳极、3表示空穴注入层、4表示空穴传输层、5表示发光层、6表示电子传输层、7表示阴极。本发明的有机EL元件也可与发光层邻接而具有激子阻挡层，而且在发光层与空穴注入层之间也可具有电子阻挡层。激子阻挡层可插入至发光层的阳极侧、阴极侧的任一侧，也可同时插入至两侧。在本发明的有机EL元件中，具有阳极、发光层、以及阴极而作为必需的层，但除了必需层以外也可具有空穴注入传输层、电子注入传输层，也可进一步在发光层与电子注入传输层之间具有空穴阻挡层。另外，空穴注入传输层表示空穴注入层与空穴传输层的任一者或两者，电子注入传输层表示电子注入层与电子传输层的任一者或两者。
也可为与图1相反的结构，也即在基板1上顺次层叠阴极7、电子传输层6、发光层5、空穴传输层4、阳极2，在这种情况下也可视需要对层进行追加、省略。
-基板-
本发明的有机EL元件优选的是支撑于基板上。关于所述基板并无特别限制，只要为自之前便于有机EL元件中所使用者即可，例如可使用包含玻璃、透明塑料、石英等的基板。
-阳极-
作为有机EL元件中的阳极材料，可优选地使用包含功函数(work function)大(4eV以上)的金属、合金、导电性化合物或这些的混合物的材料。作为此种电极材料的具体例，可列举Au等金属，CuI、氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、SnO2、ZnO等导电性透明材料。而且，也可使用IDIXO(In2O3-ZnO)等非晶质，且可制成透明导电膜的材料。阳极可利用蒸镀或溅射等方法，使所述等电极材料形成薄膜，利用光刻法形成所期望的形状的图案，或者在并不很需要图案精度的情况下(100μm以上左右)，也可在所述电极材料的蒸镀或溅射时，经由所期望的形状的掩模而形成图案。或者在使用如有机导电性化合物这样的可涂布的物质的情况下，也可使用印刷方式、涂布方式等湿式成膜法。在自所述阳极取出发光的情况下，理想的是使透过率大于10％，而且作为阳极的片电阻优选为数百Ω/□以下。膜厚也根据材料而定，通常在10nm～1000nm、优选为10nm～200nm的范围内选择。
-阴极-
另一方面，作为阴极材料，可使用包含功函数小(4eV以下)的金属(称为“电子注入性金属”)、合金、导电性化合物或所述等混合物的材料。此种电极材料的具体例可列举钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、铟、锂/铝混合物、稀土金属等。自电子注入性及对氧化等的耐久性的方面考虑，这些中适宜的是电子注入性金属与作为功函数的值比其大且稳定的金属的第二金属的混合物，例如镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、锂/铝混合物、铝等。阴极可通过如下方式而制作：利用蒸镀或溅射等方法而使所述等阴极材料形成薄膜。而且，作为阴极，片电阻优选为数百Ω/□以下，膜厚通常在10nm～5μm、优选为50nm～200nm的范围内选择。另外，为了使所发出的光透过，若有机EL元件的阳极或阴极的任一者为透明或半透明，则发光亮度提高，从而有利。
而且，在阴极中以1nm～20nm的膜厚形成所述金属后，在其上形成在阳极的说明中所列举的导电性透明材料，由此可制作透明或半透明的阴极，通过应用此方法，可制作阳极与阴极此两者具有透过性的元件。
-发光层-
发光层是在通过分别自阳极及阴极所注入的空穴及电子进行再结合而生成激子后发光的层，在发光层中包含有机发光性掺杂材料与主体材料。
作为发光层中的主体材料，使用通式(1)所表示的第1主体与通式(2)所表示的第2主体。进而，可使用一种公知的主体材料或者也可并用多种，其使用量可以是相对于主体材料的合计而言为50重量％以下、优选为25重量％以下。
第1主体与第2主体可自分别不同的蒸镀源进行蒸镀，或者也可在蒸镀前进行预混合而制成预混合物，由此自一个蒸镀源同时蒸镀第1主体与第2主体。作为预混合方法，可采用粉碎混合等公知的方法，理想的是尽可能地均匀混合。
在使用磷光发光掺杂剂作为发光性掺杂材料的情况下，磷光发光掺杂剂可为含有有机金属络合物者，所述有机金属络合物包含选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金的至少一种金属。具体而言，可适宜地使用在《美国化学会志(J.Am.Chem.Soc.)》2001，123，4304或日本专利特表2013-53051号公报中所记载的铱络合物，但并不限定于这些。
磷光发光掺杂材料可在发光层中仅含有一种，也可含有两种以上。磷光发光掺杂材料的含量优选的是相对于主体材料而言为0.1重量％～30重量％，更优选为1重量％～20重量％。
磷光发光掺杂材料并无特别限定，具体而言可列举如下之例。
[化20]
在使用荧光发光掺杂剂作为发光性掺杂材料的情况下，荧光发光掺杂剂并无特别限定，例如可列举苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯基衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、香豆素衍生物、缩合芳香族化合物、紫环酮衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛连氮衍生物、吡咯烷衍生物、环戊二烯衍生物、双苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯并吡啶衍生物、噻二唑并吡啶衍生物、苯乙烯基胺衍生物、二酮基吡咯并吡咯衍生物、芳香族二美替立啶(dimetyridine)化合物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或吡咯亚甲基衍生物的金属络合物、稀土络合物、过渡金属络合物为代表的各种金属络合物等，聚噻吩、聚苯、聚苯亚乙烯等聚合物化合物，有机硅烷衍生物等。优选的是可列举缩合芳香族衍生物、苯乙烯基衍生物、二酮基吡咯并吡咯衍生物、噁嗪衍生物、吡咯亚甲基金属络合物、过渡金属络合物、或镧系络合物，更优选的是可列举萘、芘、
三亚苯、苯并[c]菲、苯并[a]蒽、并五苯、花、荧蒽、苊并荧蒽、二苯并[a，j]蒽、二苯并[a，h]蒽、苯并[a]萘、并六苯、萘并[2，1-f]异喹啉、α-萘并菲啶、菲并噁唑、喹啉并[6，5-f]喹啉、苯并萘并噻吩等。这些也可具有烷基、芳基、芳香族杂环基、或二芳基氨基而作为取代基。
荧光发光掺杂材料可在发光层中仅含有一种，也可含有两种以上。荧光发光掺杂材料的含量优选的是相对于主体材料而言为0.1％～20％，更优选为1％～10％。
在使用热活化延迟荧光发光掺杂剂作为发光性掺杂材料的情况下，热活化延迟荧光发光掺杂剂并无特别限定，可列举锡络合物或铜络合物等金属络合物，或在WO2011/070963号公报中所记载的吲哚并咔唑衍生物、在自然(Nature)2012，492，234中所记载的氰基苯衍生物、咔唑衍生物等。
热活化延迟荧光发光掺杂材料并无特别限定，具体而言可列举如下之例。
[化21]
热活化延迟荧光发光掺杂材料可在发光层中仅含有一种，也可含有两种以上。而且，热活化延迟荧光发光掺杂剂也可与磷光发光掺杂剂或荧光发光掺杂剂混合而使用。热活化延迟荧光发光掺杂材料的含量优选的是相对于主体材料而言为0.1％～50％，更优选为1％～30％。
-注入层-
所谓“注入层”是为了使驱动电压降低或使发光亮度提高而设在电极与有机层之间的层，存在有空穴注入层与电子注入层，也可存在于阳极与发光层或空穴传输层之间、及阴极与发光层或电子传输层之间。注入层可视需要而设置。
-空穴阻挡层-
所谓“空穴阻挡层”广义而言，具有电子传输层的功能，包含具有传输电子的功能且传输空穴的能力明显小的空穴阻挡材料，可通过传输电子且阻挡空穴而提高发光层中的电子与空穴的再结合概率。
在空穴阻挡层中，可使用公知的空穴阻挡层材料。
-电子阻挡层-
所谓“电子阻挡层”广义而言，具有空穴传输层的功能，可通过传输空穴且阻挡电子而提高发光层中的电子与空穴再结合的概率。
作为电子阻挡层的材料，可使用公知的电子阻挡层材料，而且可视需要而使用后述的空穴传输层的材料。电子阻挡层的膜厚优选为3nm～100nm，更优选为5nm～30nm。
-激子阻挡层-
所谓“激子阻挡层”是用以阻挡在发光层内由于空穴与电子再结合而生成的激子扩散至电荷传输层的层，通过插入本层，变得可将激子有效率地闭合于发光层内，可使元件的发光效率提高。激子阻挡层可在两个以上的发光层邻接的元件中，插入至邻接的两个发光层之间。
作为激子阻挡层的材料，可使用公知的激子阻挡层材料。例如可列举1，3-二咔唑基苯(mCP)或双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(III)(BAlq)。
-空穴传输层-
所谓“空穴传输层”包含具有传输空穴的功能的空穴传输材料，空穴传输层可设置单层或多层。
空穴传输材料是具有空穴的注入或传输、电子的障壁性的任一者的材料，可为有机物、无机物的任一者。在空穴传输层中，可自之前公知的化合物中选择任意者而使用。所述空穴传输材料例如可列举卟啉衍生物、芳基胺衍生物、三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、经氨基取代的查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、二苯乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺系共聚物、以及导电性高分子寡聚物、特别是噻吩寡聚物等，优选的是使用卟啉衍生物、芳基胺衍生物及苯乙烯基胺衍生物，更优选的是使用芳基胺化合物。
-电子传输层-
所谓“电子传输层”包含具有传输电子的功能的材料，电子传输层可设置单层或多层。
电子传输材料(也存在兼作空穴阻挡材料的情况)，只要具有将自阴极注入的电子传达至发光层的功能即可。电子传输层可自之前公知的化合物中选择任意者而使用，例如可列举萘、蒽、菲咯啉等多环芳香族衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(III)衍生物、氧化膦衍生物、经硝基取代的芴衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、碳二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、联吡啶衍生物、喹啉衍生物、噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物等。另外也可使用将这些材料导入至高分子链或将这些材料作为高分子的主链的高分子材料。
实施例
以下，通过实施例对本发明加以更详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例，只要不超过其主旨，则可以各种方式而实施。
实施例1
在形成有膜厚为110nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，利用真空蒸镀法以真空度为4.0×10-5Pa而层叠各薄膜。首先，在ITO上将HAT-CN形成为25nm的厚度而作为空穴注入层，其次将NPD形成为45nm的厚度而作为空穴传输层。其次，将HT-1形成为10nm的厚度而作为电子阻挡层。继而，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为第1主体的化合物1-16、作为第2主体的化合物2-18、作为发光掺杂剂的Ir(piq)2acac，将发光层形成为40nm的厚度。此时，在Ir(piq)2acac的浓度成为6.0重量％、第1主体与第2主体的重量比成为30∶70的蒸镀条件下进行共蒸镀。其次，将ET-1形成为37.5nm的厚度而作为电子传输层。继而在电子传输层上将氟化锂(LiF)形成为1nm的厚度而作为电子注入层。最后，在电子注入层上将铝(Al)形成为70nm的厚度而作为阴极，从而制作有机EL元件。
实施例2
在实施例1中，在第1主体与第2主体的重量比成为50∶50的蒸镀条件下进行共蒸镀，除此以外在与实施例1同样的条件下制作有机EL元件。
实施例3～实施例10
在实施例1中，使用化合物1-16、化合物1-7、化合物1-27的任一者作为第1主体，使用化合物2-18、化合物2-3、化合物2-88、化合物2-97的任一者作为第2主体，除此以外在与实施例1同样的条件下制作有机EL元件。
实施例11
量取化合物1-16(0.30g)与化合物2-18(0.70g)，在研钵中一面捣碎一面进行混合，由此制备预混合物H1。
在形成有膜厚为110nm的包含ITO的阳极的玻璃基板上，利用真空蒸镀法以真空度为4.0×10-5Pa而层叠各薄膜。首先，在ITO上将HAT-CN形成为25nm的厚度而作为空穴注入层，其次将NPD形成为45nm的厚度而作为空穴传输层。其次，将HT-1形成为10nm的厚度而作为电子阻挡层。继而，自分别不同的蒸镀源共蒸镀作为主体的预混合物H1、作为发光掺杂剂的Ir(piq)2acac，将发光层形成为40nm的厚度。此时，在Ir(piq)2acac的浓度成为6.0重量％的蒸镀条件下进行共蒸镀。其次，将ET-1形成为37.5nm的厚度而作为电子传输层。继而，在电子传输层上将LiF形成为1nm的厚度而作为电子注入层。最后，在电子注入层上将Al形成为70nm的厚度而作为阴极，从而制作有机EL元件。
比较例1
在实施例11中，仅使用化合物1-16作为主体，除此以外与实施例11同样地进行而制作有机EL元件。
比较例2
在实施例11中，仅使用化合物2-18作为主体，除此以外与实施例11同样地进行而制作有机EL元件。
比较例3
在实施例1中，使用RH-1作为第1主体，使用RH-2作为第2主体，除此以外与实施例1同样地进行而制作有机EL元件。
其次表示实施例中所使用的化合物。
[化22]
将第1主体与第2主体所使用的化合物、与其比例(重量比)表示于表1中。
[表1]
| 第1主体 | 第2主体 | |
| 实施例1 | 1-16(30％) | 2-18(70％) |
| 实施例2 | 1-16(50％) | 2-18(50％) |
| 实施例3 | 1-16(30％) | 2-3(70％) |
| 实施例4 | 1-16(30％) | 2-88(70％) |
| 实施例5 | 1-16(30％) | 2-97(70％) |
| 实施例6 | 1-7(30％) | 2-18(70％) |
| 实施例7 | 1-7(30％) | 2-3(70％) |
| 实施例8 | 1-7(30％) | 2-88(70％) |
| 实施例9 | 1-27(30％) | 2-18(70％) |
| 实施例10 | 1-27(30％) | 2-3(70％) |
| 实施例11 | 1-16(30％) | 2-18(70％) |
| 比较例1 | 1-16 | - |
| 比较例2 | - | 2-18 |
| 比较例3 | RH-1(30％) | RH-2(70％) |
关于实施例1～实施例11及比较例1～比较例3中所制作的有机EL元件，在其上连接外部电源而施加直流电压，结果均观测到最大波长为620nm的发光光谱，可知获得来自Ir(pic)2acac的发光。
将所制作的有机EL元件的亮度、驱动电压、发光效率、亮度半衰寿命表示于表2中。在表中，亮度、驱动电压、发光效率是驱动电流为20mA/cm2时的值，是初始特性。在表2中，LT95是在初始亮度为3700cd/m2时，亮度衰减至初始亮度的95％所花费的时间，为寿命特性。
[表2]
根据表2可知：若混合使用通式(1)所表示的第1主体与通式(2)所表示的第2主体，则与分别单独使用的情况相比而言，寿命特性明显增长。而且可知，即使混合使用第1主体与第2主体，但在其中一者并非通式(1)的化合物的情况下，无法获得良好的寿命特性。
Claims (10)
1.一种有机电激发光元件，在对向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层，其特征在于：至少一个所述发光层含有选自下述通式(1)所表示的化合物的第1主体与选自下述通式(2)所表示的化合物的第2主体及发光性掺杂材料；
此处，X表示N-A、氧或硫，A分别独立地表示碳数6～30的芳香族烃基或碳数3～30的芳香族杂环基；R1分别独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基；
此处，Y表示N-Ar、氧或硫，Ar表示碳数6～30的芳香族烃基或碳数3～30的芳香族杂环基；R2分别独立地表示氢、碳数1～10的烷基、碳数6～10的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基；其中，在Y表示N-Ar的情况下，通式(1)中的X不表示N-A。
2.根据权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述通式(2)是由下述通式(3)表示；
此处，Y、Ar及R2与所述通式(2)的Y、Ar及R2的含义相同。
3.根据权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述通式(1)是由下述通式(4)表示；
此处，Z分别独立地表示N或CR3，至少一个Z为N；R3分别独立地表示氢、碳数6～12的芳香族烃基或碳数3～12的芳香族杂环基。
4.根据权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述通式(1)中的X为氧或硫。
5.根据权利要求1所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述通式(2)中的Y为N-Ar。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述发光层具有蒸镀包含所述第1主体与所述第2主体的预混合物的主体材料而所获得的层。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的有机电激发光元件，其特征在于，相对于所述第1主体与所述第2主体的合计而言，所述第1主体占所述第1主体与所述第2主体的合计的比例为超过20重量％、不足55重量％。
8.根据权利要求6所述的有机电激发光元件，其特征在于，相对于所述第1主体与所述第2主体的合计而言，所述第1主体占所述第1主体与所述第2主体的合计的比例为超过20重量％、不足55重量％。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的有机电激发光元件，其特征在于，所述发光性掺杂材料是包含选自由钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金所组成的群组中的至少一种金属的有机金属络合物。
10.根据权利要求6所述的有机电激发光元件，其特征在于，发光性掺杂材料是包含选自由钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金所组成的群组中的至少一种金属的有机金属络合物。
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