專利名稱：有機電致發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光元件，更詳細地說，涉及發(fā)光層為二層結構的有機電致發(fā)光元件。
背景技術：
利用電場發(fā)光的電致發(fā)光元件(以下將電致發(fā)光簡稱為“EL”)由于自身發(fā)光，因此可視性高，并且由于為完全固體元件，因此具有耐沖擊性優(yōu)異等的特點，因此在各種顯示裝置中將其作為發(fā)光元件進行利用引人注目。
在該EL元件中，存在著在發(fā)光材料中使用無機化合物的無機EL元件和使用有機化合物的有機EL元件，其中特別是有機EL元件除了可大幅度降低外加電壓以外，還可容易地進行全色化，并且消耗電功率小，可進行面發(fā)光，因此將其作為下一代的發(fā)光元件進行開發(fā)。
關于有機EL元件的構成，如圖3所示，基本由陽極/發(fā)光層/陰極構成。
該有機EL元件10在由陽極12和陰極13形成的一對電極之間夾持發(fā)光層14。發(fā)光層14通常是層疊多層形成。在對該元件10的兩個電極12，13之間外加電場時，從陰極13側注入電子，從陽極12側注入空穴。于是電子和空穴在發(fā)光層14中再次結合，產生激發(fā)狀態(tài)，激發(fā)狀態(tài)回到基底狀態(tài)時，將能量作為光放出。
圖4顯示了圖3的有機EL元件的能量圖。在圖4中，顯示了作為發(fā)光層14的能級的價電子能級EV0(HOMO)和傳導能級EC0(LUMO)。從陽極12側注入空穴，從陰極13側注入電子，這些空穴和電子在發(fā)光層14內結合而發(fā)光。
以上述結構作為基礎，在其中適宜地設置空穴注入·輸送層或電子注入層而形成的結構已知有例如陽極/空穴注入·輸送層/發(fā)光層/陰極、或陽極/空穴注入·輸送層/發(fā)光層/電子注入層/陰極的結構。
在此，發(fā)光層還同時具有以下功能。
①注入功能在外加電場時可由陽極或空穴注入層注入空穴，可由陰極或電子注入層注入電子的功能。
②輸送功能在電場力的作用下使注入的電荷(電子和空穴)移動的功能。
③發(fā)光功能提供電子和空穴再次結合的場，隨之而發(fā)光的功能。
此外，空穴注入·輸送層具有由陽極注入空穴，并向有機發(fā)光層輸送該空穴的功能，另外，還存在著空穴注入層/空穴輸送層分另進行制作的結構。電子注入層具有由陰極注入電子，將其輸送到有機發(fā)光層的功能。
為使發(fā)光層中的發(fā)光更強，已知有微量添加熒光分子(摻雜劑)的技術。
圖5顯示了添加了摻雜劑的有機EL元件的能量圖。在該圖中，ECh為基質的傳導能級，EVh為基質的價電子能級，ECd為摻雜劑的傳導能級，EVd為摻雜劑的價電子能級。另外，Egh為基質的能級間隙(ECh和EVh的差)，Egd為摻雜劑的能級間隙(ECd和EVd的差)。
摻雜劑高效地接受激發(fā)的基質的能量，提高了發(fā)光效率。
作為使得有機EL元件的發(fā)光多色化的方法，大致分為以下3種方法。
①將從有機EL元件發(fā)出的白色發(fā)光采用紅色、綠色和藍色的3種濾色器分為3色光而取出的方法。
②將從藍色EL元件發(fā)出的藍色發(fā)光由設置在發(fā)光層的光取出側的熒光層對藍色光進行顏色變換而多色化的方法。
③在同一基板上并列放置藍色、紅色、綠色的發(fā)光層，進行多色化的方法。
在這些方法中，需求具有高輝度并且壽命長的有機EL元件。例如在①和②的方法中，特別希望在進行藍綠色系或白色的寬帶(寬度寬的光譜)發(fā)光的有機EL元件中，存在對于初期輝度幾百尼特，具有幾萬小時以上半衰期壽命的有機EL元件。
相對于這種需要，對各種的元件構成進行了研究。
作為其中的一種方法，如以下所述，提出了通過將有機發(fā)光層進行多層化，獲得白色或寬帶發(fā)光的方法。
①將有機發(fā)光層制成兩層結構，將陽極側的第一發(fā)光層作為由鋁配位化合物構成的藍色發(fā)光層，將陰極側的第二發(fā)光層作為由含有紅色熒光性物質的鋁配位化合物構成的紅色發(fā)光層，將白色光取出的方法(例如參照歐洲專利第0643549號說明書)。
②將有機發(fā)光層制成兩層結構，將陽極側的第一發(fā)光層作為由二苯乙烯基丙炔類化合物構成的藍色發(fā)光層，將陰極側的第二發(fā)光層作為向發(fā)出綠光的鋁配位化合物中添加紅色熒光性物質形成的發(fā)光層，將白色光取出的方法(例如參照美國專利第5503910號說明書)。
③在由鋁配位化合物構成的電子輸送性化合物和由二胺化合物構成的空穴輸送性化合物的混合層構成的發(fā)光層中，使其含有作為摻雜劑的香豆素和紅熒烯，獲得具有綠色成分和橙色成分的發(fā)光的方法(例如參照國際公開第98/08360號冊子)。
④在由二苯乙烯基丙炔類化合物構成的基質材料中，通過摻雜二種以上色系不同的熒光性物質，形成兩層發(fā)光層的方法(例如參照特開平12-68057號公報)。
這些現有技術是要使多個種類的摻雜劑同等地發(fā)光，獲得寬帶發(fā)光或白色的方法，由有機EL元件發(fā)出的光混合有各種各樣的波長。
但是，在具有多層層疊結構的有機EL元件中，色純度高的窄帶(寬度窄的光譜)的發(fā)光，并且壽命較長的有機EL元件尚屬未知。
針對上述課題，本發(fā)明的目的在于提供進行色純度高的窄帶發(fā)光，并且壽命長的有機EL元件。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明者發(fā)現在至少具有兩層發(fā)光層的有機EL元件中，通過抑制第二發(fā)光層的發(fā)光或者當兩層的發(fā)光層滿足一定的關系時，可提高色純度和/或元件的壽命，由此完成本發(fā)明。
根據本發(fā)明，提供以下有機電致發(fā)光元件。
一種有機電致發(fā)光元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為上述第一基質材料的能隙Egh1、上述第一摻雜劑的能隙Egd1、上述第二基質材料的能隙Egh2和上述第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式，并且來自所述第一發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I1和來自所述第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2滿足下式。
Egh1＞Egd1Egh2＞Egd2Egd1＞Egd2I1＞3.5×I2[2]如上述[1]記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為滿足I1＞5×I2的關系。
如上述[1]或[2]記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為Egd2＞2.7eV。
一種有機電致發(fā)光元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為上述第一基質材料的能隙Egh1、上述第一摻雜劑的能隙Egd1、上述第二基質材料的能隙Egh2和上述第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式。
Egh1＞Egd1Egb2＞Egd2Egd1＞Egd2＞2.7eV 如上述[1]～[4]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為在上述第一發(fā)光層中，上述第一摻雜劑相對于上述第一基質材料的比例為0.1-10mol％。
如上述[1]～[5]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為在上述第二發(fā)光層中，上述第二摻雜劑相對于上述第二基質材料的比例為0.1-10mol％。
如上述[1]～[6]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為上述第一或第二基質材料的至少一方為下述通式[1]表示的化合物。
[式中，Ar1為核碳原子數為6～50的芳香族環(huán)，X為取代基。
m為1～5的整數，n為0～6的整數。當m≥2時，Ar可分別相同或不同。當n≥2時，X可分別相同或不同。][8]如上述[1]～[7]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為上述第一基質材料和上述第二基質材料相同。
如上述[1]～[8]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為上述第一或第二摻雜劑材料的至少一方為下述通式[2]表示的化合物。
[式中，Ar2～Ar4為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基團、取代或未取代的苯乙烯基，p為1～4的整數。p≥2時，Ar3和Ar4可分別相同或不同。][10]如上述[1]～[9]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為上述第一發(fā)光層的膜厚為10nm以上。
如上述[1]～[10]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為來自所述第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2為I2＝0。
如上述[1]～[11]任一項記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為在所述第二發(fā)光層和陰極之間設置電子注入層，該電子注入層的電子遷移率為10-4cm2/(V·秒)以上。
如上述[12]記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述電子注入層含有由含氮雜環(huán)衍生物構成的有機化合物。
如上述[13]記載的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述由含氮雜環(huán)衍生物構成的有機化合物為咪唑并吡嗪衍生物和/或咪唑衍生物。


圖1為本發(fā)明有機EL元件的簡略截面圖。
圖2為本發(fā)明有機EL元件的能量圖。
圖3為一般有機EL元件的簡略截面圖。
圖4為有機EL元件的能量圖。
圖5為添加了摻雜劑的有機EL元件的能量圖。
具體實施例方式
以下對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明的第一有機EL元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為第一基質材料的能隙Egh1、第一摻雜劑的能隙Egd1、第二基質材料的能隙Egh2和第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式，并且來自第一發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I1和來自第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2滿足下式。
Egh1＞Egd1Egh2＞Egd2Egd1＞Egd2I1＞3.5×I2圖1為本發(fā)明有機EL元件的簡略截面圖。
有機EL元件至少具有陽極2、第一發(fā)光層3、第二發(fā)光層4以及陰極5，這些層按照該順序層疊。
圖2為有機EL元件1的能量圖。
在該能量圖中示出了陽極2、第一發(fā)光層3、第二發(fā)光層4以及陰極5的能級。此外，還示出了第一基質材料的能隙Egh1、第一摻雜劑的能隙Egd1、第二基質材料的能隙Egh2和第二摻雜劑的能隙Egd2。
在此所謂的能隙，相當于有機EL材料的價電子能級和傳導能級的能量差，通常由該材料的光吸收光譜中的吸收端求出。
如圖2所示，在本發(fā)明中，通過在不同的發(fā)光層3、4中分別摻雜第一摻雜劑和第二摻雜劑，使發(fā)光層成為二層結構，從而形成主要使含有能隙大的摻雜劑的第一發(fā)光層3發(fā)光的結構。
通常，在使一層發(fā)光層中含有兩種摻雜劑的情況下，由于這些摻雜劑之間的距離近，因此容易發(fā)生能量移動，通常是二種摻雜劑分別發(fā)光，或者僅是能隙小的一方的摻雜劑發(fā)光。只使能隙大的摻雜劑發(fā)光是極其困難的。
但是，如果僅使發(fā)光層成為兩層結構，從現有技術的實例判斷，由于第一發(fā)光層3和第二發(fā)光層4都發(fā)光，因此不能獲得色純度升高的窄帶發(fā)光。
作為其原因之一是存在空穴和電子發(fā)生再結合的位置問題。認為注入到發(fā)光層中的空穴由于和電子的再結合，隨著進入到陰極5側而濃度減小，但是一部分到達陰極5的附近。因此，在陰極5側附近也存在著再結合區(qū)域，這是造成第一發(fā)光層3(存在于陽極2側的發(fā)光層)和第二發(fā)光層4(存在于陰極5側的發(fā)光層)都發(fā)光的原因。
因此在本發(fā)明中，作為抑制其為使色純度降低的原因的含有能隙小的摻雜劑的發(fā)光層發(fā)光的方法，可形成這樣的結構在再結合概率高的陽極2側設置第一發(fā)光層3，在再結合概率低的陰極5側設置第二發(fā)光層4。由此，可以主要使第一發(fā)光層3發(fā)光，并使第二發(fā)光層4的發(fā)光變得足夠小。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在第二發(fā)光層4和陰極5之間設置電子注入層，該電子注入層在電場強度(E)為1×105～106V/cm的電場區(qū)域中的電子遷移率為10-4cm2/(V·秒)以上。
通過設置具有這種電子遷移率的電子注入層，可更加穩(wěn)定地將發(fā)光區(qū)域設定在第一發(fā)光層3內。因此，由于可以使第一發(fā)光層3更具選擇性地發(fā)光，可獲得色純度更好的窄帶發(fā)光，并且可顯著地長壽命化。
此外，作為電子遷移率的測定方法，存在Time of flight法(由有機膜內電荷行走時間的測定算出的方法)或由空間限制電流的電壓特性算出的方法等[參照Electronic Process in Organic Crystals(M.Pope，C.E.Swenberg)、Organic Molecular Solids(W.Jones)]。
在本說明書中，由Time of flight法算出。具體地，是對于ITO/有機層(電子注入層等)/Al的結構測定由光照射產生的瞬變電流的時間特性(瞬變特性時間)，由以下公式算出電子遷移率。
電子遷移率＝(有機層厚)2/(瞬變特性時間·電場強度)一般，能隙大的材料與能隙小的材料相比，由于半衰期壽命長的材料少，因此造成難以選定材料，但是通過這種構成，盡管第二發(fā)光層對于發(fā)光幾乎不起作用，但可使有機EL元件的壽命延長。
在該有機EL元件1中，第一基質材料的能隙(Egh1)比第一摻雜劑的能隙(Egd1)大。即滿足Egh1＞Egd1的關系。
優(yōu)選第一摻雜劑的能隙Egd1大于2.7eV。一般能隙大的摻雜劑與能隙小的摻雜劑相比，有機EL元件的半衰期壽命短的較多。因此在全色中使用的純藍色的有機EL元件特別難以使其長壽命化，但是本發(fā)明通過采用上述構成，可獲得壽命極長的純藍色發(fā)光。
第二發(fā)光層至少含有第二基質材料和第二摻雜劑。
第二基質材料的能隙Egh2比第二摻雜劑的能隙Egd2大。即滿足Egh2＞Egd2的關系。
第一摻雜劑的能隙Egd1比第二摻雜劑的能隙Egd2大。即滿足Egd1＞Egd2的關系。
此外，優(yōu)選第二摻雜劑的能隙Egd2大于2.7eV，即滿足Egd2＞2.7eV的關系。由此，可制作全色用的色純度高的藍色發(fā)光有機EL元件。
該有機EL元件來自第一發(fā)光層的光的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I1和來自第二發(fā)光層的光的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2滿足I1＞3.5×I2的關系。通過滿足該關系，可獲得色純度好的窄帶發(fā)光。優(yōu)選I1＞5×I2，更優(yōu)選I1＞10×I2，特別優(yōu)選來自第二發(fā)光層的發(fā)光強度I2為0。
這樣，即使第二發(fā)光層的發(fā)光相對于有機EL元件整體的發(fā)光幾乎不作貢獻的情況下，也可使有機EL元件的壽命延長。
一般能隙越小的材料長壽命的材料越多，容易對材料進行選擇。因此寬帶發(fā)光或者白色發(fā)光用EL元件比較容易構成長壽命元件。
但是，寬帶發(fā)光特別是藍色發(fā)光難以選定長壽命的材料系，特別是適合于全色用途的純藍色發(fā)光材料至今幾乎仍未有報告。本發(fā)明為對迄今已知的純藍色發(fā)光材料進行長壽命化的技術。即，該技術是通過使用已知長壽命的材料，使其鄰接發(fā)光層，并且極力控制來自此處的發(fā)光，對EL元件進行長壽命化的技術。
本發(fā)明的第二有機EL元件按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層以及陰極，其特征為第一基質材料的能隙Egh1、第一摻雜劑的能隙Egd1、第二基質材料的能隙Egh2和第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式。
Egh1＞Egd1Egh2＞Egd2Egd1＞Egd2＞2.7eV即，對于基本的構成，其與上述說明的有機EL元件相同。
該有機EL元件滿足Egd1＞Egd2＞2.7eV的關系。由于滿足該關系，因此其與上述的有機EL元件不同，即使第一發(fā)光層和第二發(fā)光層都發(fā)光，也均為藍色發(fā)光，因此可獲得色純度高的藍色發(fā)光。
而且，通過成為這種元件構成，可與第一發(fā)明一樣，使得有機EL元件長壽命化。
在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層中使用的基質材料可分別使用作為長壽命的發(fā)光材料公知的基質材料，但優(yōu)選使用通式[1]所示的材料作為發(fā)光材料的基質材料。
[式中，Ar1為核碳原子數為6～50的芳香族環(huán)，X為取代基。
m為1～5的整數，n為0～6的整數。當m≥2時，Ar1可分別相同或不同。當n≥2時，X可分別相同或不同。]作為Ar1的具體實例，可舉出苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、聯鄰亞苯環(huán)、薁環(huán)、苊環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、アセフェナンスリレン環(huán)、苯并[9，10]菲環(huán)、芘環(huán)、環(huán)、并四苯環(huán)、苉環(huán)、苝環(huán)、戊芬環(huán)、并五苯環(huán)、四亞苯基(tetraphenylene)環(huán)、己芬環(huán)、并六苯環(huán)、玉紅省環(huán)、暈苯環(huán)、聯三萘環(huán)等。
優(yōu)選地，可例舉出苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、苊環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、苯并[9，10]菲環(huán)、芘環(huán)、環(huán)、苝環(huán)、聯三萘環(huán)等。
進一步優(yōu)選地，可例舉出苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、芘環(huán)、環(huán)、苝環(huán)等。
此外，作為X的具體實例，可為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基、取代或未取代的核原子數為5～50的芳香族雜環(huán)基、取代或未取代的碳原子數為1～50的烷基、取代或未取代的碳原子數為1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子數為1～50的芳烷基、取代或未取代的核原子數為5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子數為5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子數為1～50的羧基、取代或未取代的苯乙烯基、鹵素基、氰基、硝基、羥基等。
作為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基的實例，可舉出苯基、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-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、對三聯苯-4-基、對三聯苯-3-基、對三聯苯-2-基、間三聯苯-4-基、間三聯苯-3-基、間三聯苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、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”-叔丁基-對三聯苯-4-基、2-芴基、9，9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
優(yōu)選地，可例舉出苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、2-芴基、9，9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
作為取代或未取代的核原子數為5～50的芳香族雜環(huán)基的實例，可舉出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-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基，4-異苯并呋喃基，5-異苯并呋喃基，6-異苯并呋喃基，7-異苯并呋喃基、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-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-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-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、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-叔丁基吡咯-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-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
作為取代或未取代的碳原子數為1～50的烷基的實例，可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、2-羥基異丁基、1，2-二羥基乙基、1，3-二羥基異丙基、2，3-二羥基叔丁基、1，2，3-三羥基丙基、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、2，3-二氯叔丁基、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、2，3-二溴叔丁基、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、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基異丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基異丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基異丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、4-甲基環(huán)己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降冰片烷基、2-降冰片烷基等。
取代或未取代的碳原子數為1～50的烷氧基為-OY表示的基團，作為Y的實例，可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、2-羥基異丁基、1，2-二羥基乙基、1，3-二羥基異丙基、2，3-二羥基叔丁基、1，2，3-三羥基丙基、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、2，3-二氯叔丁基、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、1，3-二二溴異丙基、2，3-二溴叔丁基、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、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基異丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基異丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基異丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。
作為取代或未取代的碳原子數為1～50的芳烷基的實例，可舉出芐基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基異丙基、2-苯基異丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基異丙基、2-α-萘基異丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基異丙基、2-β-萘基異丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、對甲基芐基、間甲基芐基、鄰甲基芐基、對氯芐基、間氯芐基、鄰氯芐基、對溴芐基、間溴芐基、鄰溴芐基、對碘芐基、間碘芐基、鄰碘芐基、對羥基芐基、間羥基芐基、鄰羥基芐基、對氨基芐基、間氨基芐基、鄰氨基芐基、對硝基芐基、間硝基芐基、鄰硝基芐基、對氰基芐基、間氰基芐基、鄰氰基芐基、1-羥基-2-苯基異丙基、1-氯-2-苯基異丙基等。
取代或未取代的核原子數為5～50的芳氧基用-OY’表示，作為Y’的實例，可例舉出苯基、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-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、對三聯苯-4-基、對三聯苯-3-基、對三聯苯-2-基、間三聯苯-4-基、間三聯苯-3-基、間三聯苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、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”-叔丁基對三聯苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、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、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-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基，4-異苯并呋喃基，5-異苯并呋喃基，6-異苯并呋喃基，7-異苯并呋喃基、2-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、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-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、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-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-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、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-叔丁基吡咯-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-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
取代或未取代的核原子數為5～50的芳硫基用-SY”表示，作為Y”的實例，可例舉出苯基、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-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、對三聯苯-4-基、對三聯苯-3-基、對三聯苯-2-基、間三聯苯-4-基、間三聯苯-3-基、間三聯苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、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”-叔丁基對三聯苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、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、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-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基，4-異苯并呋喃基，5-異苯并呋喃基，6-異苯并呋喃基，7-異苯并呋喃基、2-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、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-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、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-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-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、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-叔丁基吡咯-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-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
取代或未取代的碳原子數為1～50的羧基用-COOZ表示，作為Z的實例，可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、2-羥基異丁基、1，2-二羥基乙基、1，3-二羥基異丙基、2，3-二羥基叔丁基、1，2，3-三羥基丙基、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、2，3-二氯叔丁基、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、2，3-二溴叔丁基、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、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基異丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基異丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基異丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。
作為取代或未取代的苯乙烯基的實例，可舉出2-苯基-1-乙烯基、2，2-二苯基-1-乙烯基、1，2，2-三苯基-1-乙烯基等。
作為鹵素基的實例，可舉出氟、氯、溴、碘等。
優(yōu)選m為1～2，n為0～4。
以下示出了通式[1]的化合物的具體實例。




在本發(fā)明的有機EL元件中，為了容易進行蒸鍍，第一基質材料和第二基質材料可以為相同的材料。
在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層中使用的摻雜劑可分別使用作為長壽命的發(fā)光材料公知的摻雜劑，優(yōu)選使用通式[2]所示的材料作為發(fā)光材料的摻雜劑材料。
[式中，Ar2-Ar4為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基、取代或未取代的苯乙烯基。p為1～4的整數。p≥2時，Ar3和Ar4可分別相同或不同。]作為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基的實例，可舉出苯基、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-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、對三聯苯-4-基、對三聯苯-3-基、對三聯苯-2-基、間三聯苯-4-基、間三聯苯-3-基、間三聯苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、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”-叔丁基對三聯苯-4-基、2-芴基、9，9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
優(yōu)選地，可舉出苯基、1-萘基、2-萘基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、對叔丁基苯基、2-芴基、9，9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
作為取代或未取代的苯乙烯基的實例，可舉出2-苯基-1-乙烯基、2，2-二苯基-1-乙烯基、1，2，2-三苯基-1-乙烯基等。
以下示出了通式[2]的化合物的具體實例以及其它適于作為摻雜劑的化合物實例。另外，在式中，Me表示甲基，Et表示乙基。










上述第一摻雜劑相對于第一基質材料的比例優(yōu)選為0.1～10mol％，特別優(yōu)選為1～10mol％。當小于0.1mol％時，不能獲得足夠的發(fā)光，而超過10mol％時，將引起濃度消光，發(fā)光效率有可能下降。
此外，上述第二摻雜劑相對于第二基質材料的比例優(yōu)選為0.1～10mol％，特別優(yōu)選為0.1～5mol％。
第一發(fā)光層的膜厚優(yōu)選10nm以上，特別優(yōu)選為10nm～40nm。當不足10nm時，足夠濃度的空穴將到達第二發(fā)光層，使得第二發(fā)光層發(fā)出的光超過所必須使用的程度，色純度有可能變差。因此，可使第一發(fā)光層比第二發(fā)光層厚。
第二發(fā)光層的膜厚與第一發(fā)光層配合調制，但優(yōu)選為10nm～40nm，特別優(yōu)選為10nm～30nm。
作為發(fā)光層的形成方法，可適用例如蒸鍍法、旋涂法、LB法等的公知方法。發(fā)光層特別優(yōu)選為分子堆積膜。
這里所謂分子堆積膜指的是從氣相狀態(tài)的材料化合物沉積形成的薄膜，或者從溶液狀態(tài)或液相狀態(tài)的材料化合物固體化形成的膜，該分子堆積膜與由LB法形成的薄膜(分子累積膜)通?？赏ㄟ^聚積結構、高次結構的不同，或者由此引起的功能的不同進行區(qū)分。
此外，如在特開昭57-51781號公報中所公開的那樣，在溶劑中溶解樹脂等粘結劑和材料化合物制成溶液后，通過旋涂法等使其薄膜化，也可形成發(fā)光層。
以下對于本發(fā)明有機EL元件的構成和發(fā)光層以外的構成元件進行說明。
在不損壞本發(fā)明作用效果的范圍內，可在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層之間、陽極和第一發(fā)光層之間或第二發(fā)光層和陰極之間介入其它有機層或無機層。
作為本發(fā)明有機EL元件的結構，例如可舉出i)陽極/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/陰極ii)陽極/空穴注入層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/陰極iii)陽極/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/電子注入層/陰極iv)陽極/空穴注入層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/電子注入層/陰極v)陽極/有機半導體層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/陰極vi)陽極/有機半導體層/電子阻隔層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/陰極vii)陽極/有機半導體層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/附著改進層/陰極
viii)陽極/空穴注入層/空穴輸送層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/電子注入層/陰極ix)陽極/絕緣層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層//絕緣層/陰極x)陽極/無機半導體層/絕緣層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/絕緣層/陰極xi)陽極/有機半導體層/絕緣層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/絕緣層/陰極xii)陽極/絕緣層/空穴注入層/空穴輸送層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/絕緣層/陰極xiii)陽極/絕緣層/空穴注入層/空穴輸送層/第一發(fā)光層/第二發(fā)光層/電子注入層/陰極等的結構。
其中通常優(yōu)選使用viii)的結構。
(1)透光性基板本發(fā)明的有機EL元件在透光性基板上制作。在此所謂的透光性基板是支持有機EL元件的基板，優(yōu)選其在400～700nm的可見光區(qū)域的光的透過率為50％以上，為平滑的基板。
具體可舉出玻璃板、聚合物板等。作為玻璃板可特別舉出堿石灰玻璃、含鋇、鍶的玻璃、鉛玻璃、鋁硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、鋇硼硅酸玻璃、石英等。作為聚合物板，可舉出聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫醚、聚砜等。
(2)陽極有機薄膜EL元件的陽極承擔著向空穴輸送層或發(fā)光層注入空穴的作用，具有4.5eV以上的功函數時是有效的。作為本發(fā)明所用的陽極材料的具體實例，可使用氧化銦錫合金(ITO)、氧化錫(NESA)、金、銀、鉑、銅等。此外，作為陰極，為了向電子輸送層或發(fā)光層中注入電子，優(yōu)選功函數小的材料。
陽極可通過將這些電極物質采用蒸鍍法或濺射法等的方法形成薄膜來進行制作。
在這樣從陽極取出由發(fā)光層發(fā)出的光的情況下，優(yōu)選使相對于陽極的發(fā)光的透過率大于10％。此外，陽極的薄膜電阻優(yōu)選為幾百Ω/□以下。陽極的膜厚根據材料是不同的，但通常為10nm～1μm，優(yōu)選在10～200nm的范圍內進行選擇。
(3)空穴注入、輸送層空穴注入、輸送層為幫助向發(fā)光層注入空穴，并將空穴輸送到發(fā)光區(qū)域的層，空穴遷移率大，離子化能量通常小，為5.5eV以下。作為這種空穴注入、輸送層，優(yōu)選在較低電場強度下向發(fā)光層輸送空穴的材料，更優(yōu)選空穴的遷移率在例如外加104～106V/cm的電場時，至少為10-4cm2/(V·秒)。
作為形成空穴注入、輸送層的材料，只要其具有上述優(yōu)選的性質，對其無特別限制，可以從以往在光傳導材料中作為空穴的電荷輸送材料慣用的材料，或者從有機EL元件的空穴注入層中使用的公知材料中任意選擇使用。
作為具體實例，可舉出三唑衍生物(參照美國專利3112197號說明書等)、噁二唑衍生物(參照美國專利第3189447號說明書等)、咪唑衍生物(參照特公昭37-16096號公報等)、聚芳基烷烴衍生物(參照美國專利3615402號說明書、美國專利3820989號說明書、美國專利3542544號說明書、特公昭45-555號公報、特公昭51-10983號公報、特開昭51-93224號公報、特開昭55-17105號公報、特開昭56-4148號公報、特開昭55-108667號公報、特開昭55-156953號公報、特開昭56-36656號公報等)、吡唑啉衍生物和吡唑啉酮衍生物(參照美國專利第3180729號說明書、美國專利第4278746號說明書、特開昭55-88064號公報、特開昭55-88065號公報、特開昭49-105537號公報、特開昭55-51086號公報、特開昭56-80051號公報、特開昭56-88141號公報、特開昭57-45545號公報、特開昭54-112637號公報、特開昭55-74546號公報等)、苯二胺衍生物(參照美國專利第3615404號說明書、特公昭51-10105號公報、特公昭46-3712號公報、特公昭47-25336號公報、特開昭54-53435號公報、特開54-110536號公報、特開昭54-119925號公報等)、芳基胺衍生物(參照美國專利第3567450號說明書、美國專利第3180703號說明書、美國專利第3240597號說明書、美國專利第3658520號說明書、美國專利第4232103號說明書、美國專利第4175961號說明書、美國專利第4012376號說明書、特公昭49-35702號公報、特公昭39-27577號公報、特開昭55-144250號公報、特開昭56-119132號公報、特開昭56-22437號公報、西獨專利第1110518號說明書等)、氨基取代查耳酮衍生物(參照美國專利第3526501號說明書等)、噁唑衍生物(在美國專利第3257203號說明書等中公開的)、苯乙烯基蒽衍生物(參照特開昭56-46234號公報等)、芴酮衍生物(參照特開昭54-110837號公報等)、腙衍生物(參照美國專利第3717462號說明書、特開昭54-59143號公報、特開昭55-52063號公報、特開昭55-52064號公報、特開昭55-46760號公報、特開昭55-85495號公報、特開昭57-11350號公報、特開昭57-148749號公報、特開平2-311591號公報等)、芪衍生物(參照特開昭61-210363號公報、特開昭61-228451號公報、特開昭61-14642號公報、特開61-72255號公報、特開62-47646號公報、特開昭62-36674號公報、特開昭62-10652號公報、特開昭62-30255號公報、特開昭60-93455號公報、特開昭60-94462號公報、特開昭60-174749號公報、特開昭60-175052號公報等)、硅氮烷衍生物(美國專利第4950950號說明書)、聚硅烷類(特開平2-204996號公報)、苯胺類共聚物(特開平2-282263號公報)、特開平1-211399號公報中公開的導電性高分子低聚物(特別是噻吩低聚物)等。
作為空穴注入層的材料，可使用上述材料，但優(yōu)選使用卟啉化合物(在特開昭63-2956965號公報等中公開的)、芳香族叔胺化合物和苯乙烯胺化合物(參照美國專利第4127412號說明書、特開昭53-27033號公報、特開昭54-58445號公報、特開昭54-149634號公報、特開昭54-64299號公報、特開昭55-79450號公報、特開昭55-144250號公報、特開昭56-119132號公報、特開昭61-295558號公報、特開昭61-98353號公報、特開昭63-295695號公報等)，特別優(yōu)選使用芳香族叔胺化合物。
此外，還可舉出在美國專利第5061569號中記載的在分子內具有2個縮合芳香族環(huán)的，例如4，4’-二(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)聯苯(以下簡寫為NPD)，此外，還可舉出在特開平4-308688號公報中記載的將3個三苯基胺單元連接成星型的4，4’，4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯基胺(以下簡寫為MTDATA)等。
此外，除了作為發(fā)光層材料示出的上述芳香族二次甲基類化合物以外，還可將p型Si、p型SiC等的無機化合物也作為空穴注入層材料使用。
空穴注入、輸送層可通過將上述化合物采用例如真空蒸鍍法、旋涂法、澆鑄法、LB法等公知方法進行薄膜化形成。作為空穴注入、輸送層的膜厚并無特別限制，通常為5nm～5μm。該空穴注入、輸送層如果在空穴輸送帶區(qū)域含有本發(fā)明的化合物，其可由上述材料的一種或2種以上構成的一層構成，或者將與上述空穴注入、輸送層不同種類的化合物構成的空穴注入、輸送層層疊形成。
此外，有機半導體層是幫助向發(fā)光層進行空穴注入或電子注入的層，優(yōu)選其具有10-10S/cm以上的電導率。作為這種有機半導體層的材料，可使用含噻吩低聚物或特開平8-193191號公報中公開的含芳基胺低聚物等的導電性低聚物、含芳基胺樹枝狀聚合物等的導電性樹枝狀聚合物等。
(4)電子注入層電子注入層是幫助向發(fā)光層注入電子的層，其電子遷移率大，而附著改進層是由與該電子注入層中特別是陰極的附著良好的材料構成的層。
作為電子注入層中使用的材料，優(yōu)選8-羥基喹啉及其衍生物的金屬絡合物、或含氮雜環(huán)衍生物。
作為上述8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡合物的具體實例，可舉出含8-羥基喹啉(一般為8-羥基喹啉或8-羥基喹啉)的螯合物的金屬螯合物喹啉化合物。
例如，可將發(fā)光材料項中記載的Alq作為電子注入層使用。
另一方面，作為含氮雜環(huán)衍生物，存在噁二唑衍生物等。
作為噁二唑衍生物，可舉出以下通式[3]～[5]表示的電子傳導化合物。
[式中，Ar5，Ar6，Ar7，Ar9，Ar10，Ar13分別表示取代或未取代的芳基，可分別彼此相同或不同。此外，Ar8，Ar11，Ar13表示取代或未取代的亞芳基，可分別相同或不同。]在此，作為芳基，可舉出苯基、聯苯基、蒽基、苝基、芘基。此外，作為亞芳基，可舉出亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、亞蒽基、亞苝基、亞芘基等。此外，作為取代基，可舉出碳原子數為1～10的烷基、碳原子數為1～10的烷氧基或氰基等。該電子傳導化合物優(yōu)選為薄膜形成性化合物。
作為上述電子傳導性化合物的具體實例，可舉出以下化合物。
此外，作為其它含氮雜環(huán)衍生物有機化合物，可舉出通式[6]表示的化合物。
HAr-L1一Ar14-Ar15[6](式中，HAr為可具有取代基的碳原子數為3～40的含氮雜環(huán)，L1為單鍵、可具有取代基的碳原子數為6～60的亞芳基、可具有取代基的碳原子數為3～60的亞雜芳基或可具有取代基的亞芴基，Ar14為可具有取代基的碳原子數為6～60的2價芳香族烴基，Ar15表示可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、或者可具有取代基的碳原子數為3～60的雜芳基。)上述式[6]的化合物可根據特原2003-004139號中記載的方法合成。
在該通式[6]的含氮雜環(huán)衍生物有機化合物中，優(yōu)選咪唑并吡嗪衍生物、咪唑衍生物。
作為咪唑并吡嗪衍生物，可舉出通式[7]所示的化合物。
(式中，A1～A3為氮原子或碳原子，R為可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的碳原子數為3～60的雜芳基、碳原子數為1～20的烷基、碳原子數為1～20的鹵代烷基、碳原子數為1～20的烷氧基，q為0到5的整數，q為2以上的整數時，多個R可彼此相同或不同。此外，相鄰的多個R基之間還可相互結合，形成取代或未取代的碳環(huán)式脂肪族環(huán)，或者形成取代或未取代的碳環(huán)式芳香族環(huán)。Ar16為可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的碳原子數為3～60的雜芳基，Ar17為氫原子、碳原子數為1～20的烷基、碳原子數為1～20的鹵代烷基、碳原子數為1～20的烷氧基、可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的碳原子數為3～60的雜芳基(Ar16、Ar17中的任何一方為可具有取代基的碳原子數為10～60的縮合環(huán)基、可具有取代基的碳原子數為3～60的雜縮合環(huán)基)。L2、L3分別為單鍵、可具有取代基的碳原子數為6～60的縮合環(huán)、可具有取代基的碳原子數為3～60的雜縮合環(huán)或可具有取代基的亞芴基)。
上述[7]的化合物可根據特原2003-005184號中記載的方法合成。
作為咪唑衍生物，可舉出通式[8]或[9]所示的化合物。

(式中，R1為氫原子、可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的吡啶基、可具有取代基的喹啉基、可具有取代基的碳原子數為1～20的烷基或可具有取代基的碳原子數為1～20的烷氧基，r為0～4的整數，R2為可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的吡啶基、可具有取代基的喹啉基、可具有取代基的碳原子數為1～20的烷基或可具有取代基的碳原子數為1～20的烷氧基，R3為氫原子、可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的吡啶基、可具有取代基的喹啉基、可具有取代基的碳原子數為1～20的烷基或可具有取代基的碳原子數為1～20的烷氧基，L4為可具有取代基的碳原子數為6～60的亞芳基、可具有取代基的亞吡啶基、可具有取代基的亞喹啉基、可具有取代基的亞芴基，Ar18表示可具有取代基的碳原子數為6～60的亞芳基、可具有取代基的亞吡啶基、可具有取代基的亞喹啉基，Ar19表示可具有取代基的碳原子數為6～60的芳基、可具有取代基的吡啶基、可具有取代基的喹啉基、可具有取代基的碳原子數為1～20的烷基或可具有取代基的碳原子數為1～20的烷氧基)。
上述式[8]的化合物可根據特原2003-67847號記載的方法合成。
含氮雜環(huán)衍生物有機化合物的具體實例如下所示。
在本發(fā)明中，電子注入層在電場強度(E)為104～106V/cm的區(qū)域中，優(yōu)選電子遷移率為10-4cm2/(V·秒)以上。通過在電子注入層中使用具有該電子遷移率的有機化合物，可降低有機EL元件的驅動電壓。
此外，由于可使得發(fā)光區(qū)域移動到位于陽極側的第一發(fā)光層，由此可抑制第二發(fā)光層的發(fā)光，因此可獲得色純度更好的窄帶發(fā)光，并且使得效率高、壽命長。
因此，特別優(yōu)選在電子注入層中使用電子遷移率特別高的化合物，例如上述含氮雜環(huán)衍生物有機化合物，特別是咪唑并吡嗪衍生物和/或咪唑衍生物。
此外，上述化合物可根據需要以層疊、混合等的形式形成電子注入層。
在本發(fā)明的優(yōu)選形式中，在輸送電子的區(qū)域或陰極和有機層的界面區(qū)域中存在含有還原性摻雜劑的元件。在此所謂還原性摻雜劑定義為可對電子輸送性化合物進行還原的物質。因此，如果為具有一定還原性的物質，可使用各種物質，優(yōu)選使用例如選自堿金屬、堿土類金屬、稀土類金屬、堿金屬的氧化物、堿金屬的鹵化物、堿土類金屬的氧化物、堿土類金屬的鹵化物、稀土類金屬的氧化物或稀土類金屬的鹵化物、堿金屬的有機絡合物、堿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。
此外，更具體地，作為優(yōu)選的還原性摻雜劑，特別優(yōu)選選自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)的至少一種堿金屬，以及Ca(功函數2.9eV)、Sr(功函數2.0～2.5eV)和Ba(功函數2.52eV)的至少一種堿土類金屬的功函數在2.9eV以下的摻雜劑。其中，更優(yōu)選的還原性摻雜劑為選自K、Rb和Cs的至少一種堿金屬，進一步優(yōu)選為Rb或Cs，最優(yōu)選為Cs。
這些堿金屬的還原能力特別高，通過向電子注入區(qū)域添加比較少量的這些金屬，可使有機EL元件中發(fā)光輝度提高和壽命加長。此外，作為功函數在2.9eV以下的還原性摻雜劑，優(yōu)選將上述2種以上的堿金屬組合使用，特別優(yōu)選為含Cs的組合，例如Cs與Na、Cs與K、Cs與Rb或Cs與Na和K的組合。通過組合含有Cs，可高效地發(fā)揮還原能力，通過向電子注入區(qū)域中進行添加，可使有機EL元件中發(fā)光輝度提高和壽命加長。
在本發(fā)明中，可進一步在陰極和有機層之間設置由絕緣體或半導體構成的電子注入層。此時，可以有效防止電流泄漏，可提高電子注入性。作為該絕緣體，優(yōu)選使用選自堿金屬硫屬元素化物、堿土類金屬硫屬元素化物、堿金屬的鹵化物和堿土類金屬的鹵化物的至少一種金屬化合物。電子注入層如果由這些堿金屬硫屬元素化物等構成，可進一步提高電子注入性，因此在該方面優(yōu)選。具體地，作為優(yōu)選的堿金屬硫屬元素化物，可舉出例如Li2O、LiO、Na2S、Na2Se和NaO，作為優(yōu)選的堿土類金屬硫屬元素化物，可舉出例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。此外，作為優(yōu)選的堿金屬的鹵化物，可舉出例如LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl等。此外，作為優(yōu)選的堿土類金屬的鹵化物，可舉出例如CaF2、BaF2、SrF2、MgF2和BeF2這樣的氟化物以及氟化物以外的鹵化物。
此外，可設置電子輸送層。作為構成電子輸送層的半導體，可舉出包含選自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn的至少一種元素的氧化物，氮化物或氧化氮化物等的單獨一種或2種以上的組合。此外，構成電子輸送層的無機化合物優(yōu)選為微結晶或非晶質的絕緣性薄膜。電子輸送層如果由這些絕緣性薄膜構成，可形成更均質的薄膜，因此可減少黑點等像素缺陷。另外，作為該無機化合物，可舉出上述的堿金屬硫屬元素化物、堿土類金屬硫屬元素化物、堿金屬的鹵化物和堿土類金屬的鹵化物等。
(5)陰極作為陰極，使用將功函數小(4eV以下)的金屬、合金、電傳導性化合物和這些物質的混合物作為電極物質的陰極。作為這些電極物質的具體實例，可舉出鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂·銀合金、鋁/氧化鋁、鋁·鋰合金、銦、稀土類金屬等。
該陰極可通過將這些電極物質采用蒸鍍或濺射等方法形成薄膜而制成。
在此，在從陰極取出從發(fā)光層發(fā)出的光的情況下，優(yōu)選使相對于陰極的發(fā)光的透過率大于10％。
此外，作為陰極的薄膜電阻優(yōu)選為幾百Ω/□以下，膜厚通常為10nm～1μm，優(yōu)選為50～200nm。
(6)絕緣層有機EL元件由于在超薄膜上外加電場，因此容易產生漏電或短路造成的像素缺陷。為防止該現象，優(yōu)選在一對電極間插入絕緣性的薄膜層。
作為在絕緣層中使用的材料，可舉出例如氧化鋁、氟化鋰、氧化鋰、氟化銫、氧化銫、氧化鎂、氟化鎂、氧化鈣、氟化鈣、氮化鋁、氧化鈦、氧化硅、氧化鍺、氮化硅、氮化硼、氧化鉬、氧化釕、氧化釩等。
可使用這些物質的混合物或層疊物。
通過采用以上例舉出的材料和方法形成陽極、發(fā)光層、根據需要的空穴注入層和根據需要的電子注入層，并進一步形成陰極，可制作出有機EL元件。此外，也可從陰極向陽極按照與上述相反的順序制作有機EL元件。
以下記載了在透光性基板上依次設置陽極/空穴注入層/發(fā)光層/電子注入層/陰極的結構的有機EL元件的制作實例。
首先，在適當的透過性基板上采用蒸鍍或濺射等方法形成由陽極材料構成的薄膜，使其膜厚為1μm以下，優(yōu)選在10～200nm的范圍內，由此制作陽極。
其次，在該陽極上設置空穴注入層?？昭ㄗ⑷雽拥男纬煽刹捎萌缟纤龅恼婵照翦兎?、旋涂法、澆鑄法、LB法等方法進行，但從真空蒸鍍法容易獲得均質膜、并且不容易產生針孔等，因此優(yōu)選采用該方法形成。通過真空蒸鍍法形成空穴注入層時，其蒸鍍條件因所使用的化合物(空穴注入層的材料)、所需空穴注入層的結晶結構或再結合結構等而異，但一般優(yōu)選在蒸鍍源溫度為50～450℃，真空度為10-7～10-3乇，蒸鍍速度為0.01～50nm/秒，基板溫度為-50～300℃，膜厚為5nm～5μm的范圍內進行適當選擇。
其次，在空穴注入層上設置發(fā)光層形成發(fā)光層時，也可采用所需的有機發(fā)光材料，采用真空蒸鍍法、濺射法、旋涂法、澆鑄法等方法使有機發(fā)光材料薄膜化而形成，由于真空蒸鍍法容易獲得均質膜，并且不容易產生針孔等，因此優(yōu)選采用該方法形成。采用真空蒸鍍法形成發(fā)光層時，其蒸鍍條件因所使用的化合物而異，一般可在與空穴注入層相同的條件范圍中進行選擇。
然后，在該發(fā)光層上設置電子注入層。與空穴注入層和發(fā)光層一樣，為了獲得均質膜，優(yōu)選采用真空蒸鍍法形成。蒸鍍條件可從與空穴注入層、發(fā)光層同樣的條件范圍內進行選擇。
最后通過層疊陰極可獲得有機EL元件。
由于陰極由金屬構成，因此可使用蒸鍍法、濺射法。但是，為使襯底的有機物層免受制膜時的損傷，優(yōu)選真空蒸鍍法。
至此所記載的有機EL元件的制作優(yōu)選通過一次抽真空連貫地從陽極到陰極進行制作。
本發(fā)明有機EL元件各層的形成方法沒有特別限定?？墒褂矛F有公知的采用真空蒸鍍法、旋涂法等的形成方法。此外，有機薄膜層可采用使用真空蒸鍍法、分子束蒸鍍法(MBE法)或溶解在溶劑中的溶液的浸涂法、旋涂法、澆鑄法、棒涂法、輥涂法等涂布法的公知方法形成。
本發(fā)明有機EL元件各有機層的膜厚沒有特別限制，一般膜厚過薄時，容易產生針孔等的缺陷，相反過厚時，需要高的外加電壓，效率變差，因此通常優(yōu)選在幾nm到1μm的范圍。
另外，在向有機EL元件外加直流電壓時，如果使陽極為+、陰極為-的極性外加5～40V的電壓，可觀測發(fā)光。而在以相反的極性外加電壓時，電流不流過，完全不產生發(fā)光。進一步在外加交流電壓時，只有使陽極為+、陰極為-的極性時能觀測到均一的發(fā)光。外加的交流波形可為任意波形。
本發(fā)明的有機EL元件，可進行色純度高的窄帶發(fā)光，作為藍色發(fā)光的元件特別優(yōu)異。而且壽命也得到改善。
以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明不受這些實施例的限制。
此外，在各個實施例中使用的化合物的性質和制作的元件按照以下方法進行評價。
(1)能隙從苯中的吸收光譜的吸收端測定。具體地，使用市售的可見紫外分光光度計測定吸收光譜，從其吸收光譜開始上升時的波長算出。
(2)輝度采用分光放射輝度計(CS-1000、ミノルタ制)進行測定。
(3)發(fā)光極大波長的發(fā)光強度在與制作EL元件同樣的條件下分別制作第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的單層膜，使用市售的熒光測定裝置測定各個單層膜的熒光光譜。從所得的第一發(fā)光層的熒光光譜，在第一發(fā)光層的發(fā)光極大波長a處測定第一發(fā)光層的熒光強度Ia。同樣，從所得的第二發(fā)光層的熒光光譜，在第二發(fā)光層的發(fā)光極大波長b處測定第二發(fā)光層的熒光強度Ib。
當第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的發(fā)光極大波長充分分離時，在EL元件的發(fā)光光譜中，a、b的波長處的發(fā)光強度Ia、Ib可分別近似為I1、I2。
當第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的發(fā)光極大波長相互接近時，EL元件整體的發(fā)光光譜可假定為從第一發(fā)光層的發(fā)光光譜和從第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的和。
因此，在所得的第一發(fā)光層的熒光光譜中，測定波長a、b的熒光強度I1a、I1b。同樣，在所得的第二發(fā)光層的熒光光譜中，測定波長a、b的熒光強度I2a、I2b。對于I1、I2，以下的公式成立。
Ia＝I1*I1a+I2*I2aIb＝I1*I1b+I2*I2b由上述公式，求出I1、I2的比。
(4)發(fā)光效率從使用萬用表測定的電流密度值和輝度(100尼特)算出。
(5)C.I.E色度坐標通過與(2)同樣地測定獲得。
(6)半衰期壽命在初期輝度為1000尼特、定電流條件下，對密封的元件進行測定。(室溫)(7)電子遷移率根據Time of flight法進行計算。具體地，對于ITO/有機層(電子注入層等、層厚1～2微米)/Al的構成，測定由于光照射產生的瞬變電流的時間特性(瞬變特性時間)，根據以下公式求出電子遷移率。
電子遷移率＝(有機層厚)2/(瞬變特性時間·電場強度)
以下示出了在實施例中使用的化合物。

實施例1在異丙醇中將25mm×75mm×1.1mm厚的帶有ITO透明電極的玻璃基板(ヅオマティック公司制造)進行5分鐘的超聲波清洗，此后，進行30分鐘的UV臭氧清洗。
將洗凈后的帶有透明電極線的玻璃基板安裝在真空蒸鍍裝置的基板支撐件上，首先在形成了透明電極線側的面上以覆蓋上述透明電極的方式，形成膜厚為60nm的N，N’-二(N，N’-二苯基-4-氨基苯基)-N，N-二苯基-4，4’-二氨基-1，1’-聯苯膜(以下簡寫為“TPD232膜”)。該TPD232膜發(fā)揮作為空穴注入層的功能。
在TPD232膜成膜后，在TPD232膜上形成膜厚為20nm的N，N，N’，N’-四(4-聯苯基)-二氨基聯苯層(以下稱為“TBDB層”)。該膜具有作為空穴輸送層的功能。
進一步將作為第一發(fā)光層的基質材料的H1和作為第一摻雜劑的D1按照D1∶H1的比為1.0∶20(重量比)的方式進行蒸鍍，形成膜厚為20nm的層(第一摻雜劑為約5.4mol％)。該層具有作為第一發(fā)光層的功能。
進一步將作為第二發(fā)光層的基質材料的H1和作為第二摻雜劑的D2按照D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)的方式進行蒸鍍，形成膜厚為20nm的層(第二摻雜劑為約5.7mol％)。該層具有作為第二發(fā)光層的功能。
在該膜上形成膜厚為10nm的Alq膜。該層具有電子注入層的功能。
此外，Alq的電子遷移率為5×10-6cm2/(V·秒)(E＝5×105V/cm)。
此后，將作為還原性摻雜劑的Li(Li源サエスゲッタ-公司制作)和Alq進行二元蒸鍍，形成作為電子注入層(陰極)的Alq∶Li膜(膜厚為10nm)。在該Alq∶Li膜上蒸鍍金屬Al，形成金屬陰極，由此形成有機EL發(fā)光元件。
實施例2除了使第一發(fā)光層的膜厚為10nm、D1∶H1的比為0.3∶10(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為30nm、D2∶H1的比為1.4∶30(重量比)以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約3.3mol％，第二摻雜劑為約5.3mol％)。
實施例3除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm、D1∶H1的比為0.5∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm、D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約2.8mol％，第二摻雜劑為約5.7mol％)。
實施例4除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm，采用D2代替D1，使D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm，采用D3代替D2，并使D3∶H1的比為1.0∶20(重量比)以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約5.7mol％，第二摻雜劑為約4.8mol％)。
實施例5除了使用ETM-020代替形成電子注入層的Alq以外，按照與實施例4完全一樣的方式制作有機EL元件。
其中，ETM-020的電子遷移率為4×10-4cm2/(V·秒)(E＝5×105V/cm)。
比較例1除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm、D1∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm、不使用D2以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約5.4mol％，第二摻雜劑為0mol％)。
比較例2除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm，使用D2代替D1，使得D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm，不使用D2以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約5.7mol％，第二摻雜劑為0mol％)。
比較例3除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm，使用D2代替D1，使D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm，使D1∶H1的比為1.0∶20(重量比)以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約5.7mol％，第二摻雜劑為約5.4mol％)。
比較例4除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm，使用D3代替D1，使D3∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使第二發(fā)光層的膜厚為20nm，不使用D2以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約4.8mol％，第二摻雜劑為0mol％)。
比較例5除了使第一發(fā)光層的膜厚為20nm，使用D 3代替D1，使D3∶H1的比為1.0∶20(重量比)，使D2∶H1的比為1.0∶20(重量比)以外，按照與實施例1完全一樣的方式制作有機EL元件(第一摻雜劑為約4.8mol％，第二摻雜劑為約5.7mol％)。
比較例6除了使第二發(fā)光層具有與第一發(fā)光層相同的結構以外，按照與實施例5一樣的方式制作有機EL元件。
對于實施例1～5和比較例1～6中制作的有機EL元件，測定各有機EL元件的發(fā)光層的構成、第一發(fā)光層由來的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度(I1)和上述第二發(fā)光層由來的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度(I2)的比(I1/I2)、初期發(fā)光效率、C.I.E色度坐標和半衰期壽命。表1中示出了結果。
表1

從表1可知，僅使用能隙大的摻雜劑的有機EL元件，色純度良好，但發(fā)光效率低，并且半衰期壽命短。相反，僅使用能隙小的摻雜劑的有機EL元件，發(fā)光效率高，半衰期壽命長，但是色純度差，不適于全色用途。
但是，本發(fā)明的有機EL元件與單純地僅使用能隙大的摻雜劑的情況相比，壽命和發(fā)光效率都得到改善，色純度也幾乎不發(fā)生改變，因此可知其特別適用于全色用途。
此外，在實施例5和比較例6中，在電子注入層中使用了電子遷移率高的ETM-020，因此可以僅使第一發(fā)光層發(fā)光(I2＝0)。在該情況下，通過使第一摻雜劑和第二摻雜劑的能隙滿足本發(fā)明的要件，可顯著提高半衰期壽命，可使得本發(fā)明的效果絕對非常大。
根據本發(fā)明，可提供進行色純度高的窄帶發(fā)光且壽命長的有機EL元件。
權利要求
1.一種有機電致發(fā)光元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為所述第一基質材料的能隙Egh1、所述第一摻雜劑的能隙Egd1、所述第二基質材料的能隙Egh2和所述第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式，并且來自所述第一發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I1和來自所述第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2滿足下式。Egh1＞Egd1Egh2＞Egd2Egd1＞Egd2I1＞3.5×I2
2.如權利要求1所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為滿足I1＞5×I2的關系。
3.如權利要求1或2所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為Egd2＞2.7eV。
4.一種有機電致發(fā)光元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為所述第一基質材料的能隙Egh1、所述第一摻雜劑的能隙Egd1、所述第二基質材料的能隙Egh2和所述第二摻雜劑的能隙Egd2滿足下式。Egh1＞Egd1Egh2＞Egd2Egd1＞Egd2＞2.7eV
5.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為在所述第一發(fā)光層中，所述第一摻雜劑相對于所述第一基質材料的比例為0.1～10mol％。
6.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為在所述第二發(fā)光層中，所述第二摻雜劑相對于所述第二基質材料的比例為0.1～10mol％。
7.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述第一或第二基質材料的至少一方為下述通式[1]表示的化合物， 式中，Ar1為核碳原子數為6～50的芳香族環(huán)，X為取代基，m為1～5的整數，n為0～6的整數，當m≥2時，Ar可分別相同或不同，當n≥2時，X可分別相同或不同。
8.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述第一基質材料和所述第二基質材料相同。
9.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述第一或第二摻雜劑材料的至少一方為下述通式[2]表示的化合物， 式中，Ar2～Ar4為取代或未取代的核碳原子數為6～50的芳香族基團、取代或未取代的苯乙烯基，p為1～4的整數，p≥2時，Ar3和Ar4可分別相同或不同。
10.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述第一發(fā)光層的膜厚為10nm以上。
11.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為來自所述第二發(fā)光層的發(fā)光光譜的發(fā)光極大波長的發(fā)光強度I2為I2＝0。
12.如權利要求1或4所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為在所述第二發(fā)光層和陰極之間設置電子注入層，該電子注入層的電子遷移率為10-4cm2/(V·秒)以上。
13.如權利要求12所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述電子注入層含有由含氮雜環(huán)衍生物構成的有機化合物。
14.如權利要求13所述的有機電致發(fā)光元件，其特征為所述由含氮雜環(huán)衍生物構成的有機化合物為咪唑并吡嗪衍生物和/或咪唑衍生物。
全文摘要
一種有機電致發(fā)光元件，其按如下順序含有陽極、至少含有第一基質材料和第一摻雜劑的第一發(fā)光層、至少含有第二基質材料和第二摻雜劑的第二發(fā)光層、以及陰極，其特征為第一基質材料的能隙E
文檔編號H05B33/14GK1729725SQ20038010687
公開日2006年2月1日 申請日期2003年11月13日 優(yōu)先權日2002年11月18日
發(fā)明者福岡賢一, 松浦正英, 山本弘志, 細川地潮 申請人:出光興產株式會社