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有机电致发光元件

文献发布时间：2023-06-19 12:02:28

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件(以下有时简称为有机EL元件)。

本申请基于2018年12月25日在日本申请的特愿2018-241387要求优先权，将其内容援用于此。

背景技术

有机EL元件为自发光性元件。另外，有机EL元件与液晶元件相比明亮且可视性优异，可进行鲜明的显示。因此，对有机EL元件进行了活跃的研究。

在1987年，伊士曼柯达公司(イーストマン·コダック社)的C.W.Tang等开发出将各种职能分担于各材料的层叠结构元件。由此，他们使使用了有机材料的有机EL元件成为实用的元件。他们通过将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠、将两者的电荷注入荧光体的层中而使其发光，由此，有机EL元件用10V以下的电压得到1000cd/m

目前为止，为了有机EL元件的实用化，进行了大量的改进，对层叠结构的各种职能进一步细分化。通过在基板上依次设置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极、从底部进行发光的底部发射结构的电致发光元件，实现了高效率和耐久性(例如参照非专利文献1)。

近年来，逐渐将具有高功函数的金属用于阳极、使用从上部进行发光的顶部发射结构的发光元件。对于从具有像素电路的底部将光取出的底部发射结构而言，发光部的面积受到限制。相对于此，对于顶部发射结构的发光元件而言，由于从上部将光取出，因此像素电路不会将来自发光部的光遮挡。因此，顶部发射结构的发光元件具有使发光部变宽的优点。对于顶部发射结构的发光元件而言，在阴极使用LiF/Al/Ag(例如参照非专利文献2)、Ca/Mg(例如参照非专利文献3)、LiF/MgAg等半透明电极。

在这样的发光元件中，在发光层中发出的光入射到其他膜的情况下，如果以某角度以上入射，则在发光层与其他膜的界面处发生全反射。因此，只能利用发出的光的一部分。近年来，为了提高光的取出效率，提出了在折射率低的半透明电极的外侧设置折射率高的“封盖层(キャッピング層)”的发光元件(例如参照非专利文献2及3)。

就顶部发射结构的发光元件中的封盖层的效果而言，如下所述得到确认。在将Ir(ppy)3用于发光材料的发光元件中，在无封盖层的情况下发光效率为38cd/A。相对于此，在使用了膜厚60nm的ZnSe作为封盖层的发光元件中，为64cd/A，确认了约1.7倍的效率提高。另外，示出半透明电极与封盖层的透射率的极大点与效率的极大点未必一致。示出光的取出效率的最大点由干涉效应决定(例如参照非专利文献3)。

目前为止，为了封盖层的形成，提出了使用精细度高的金属掩模。但是，对于在高温条件下的使用而言，由于在金属掩模中产生热引起的变形，存在着对位精度降低的问题。就ZnSe而言，熔点高达1100℃以上(例如参照非专利文献3)。因此，即使使用精细度高的金属掩模，在将ZnSe进行蒸镀时金属掩模也变形，因此不能在正确的位置蒸镀，有可能对发光元件自身也产生影响。进而，即使在通过溅射法将ZnSe成膜的情况下，对发光元件也产生影响。由此，无机物作为封盖层的构成材料不适合。

此外，作为调整折射率的封盖层，提出了使用三(8-羟基喹啉)铝(以下简称为Alq

另外，对于以往的具有的封盖层的元件而言，太阳光的波长400nm至410nm的光通过，对元件内部的材料产生影响，因此也存在着色纯度和光的取出效率降低的问题。

另外，以发光效率的进一步提高为目的，尝试了三重态激子的利用，研究了磷光发光性化合物的利用(例如参照非专利文献4)。

另外，也开发了利用采用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件。在2011年九州大学的安达等利用使用了热活化延迟荧光材料的元件实现了5.3％的外部量子效率(例如参照非专利文献5)。

就发光层而言，能够在一般称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光性化合物、磷光发光性化合物或发射延迟荧光的材料来制作。就有机EL元件中的有机材料的选择而言，对该元件的效率、耐久性等各特性产生大的影响(例如参照非专利文献4)。

另外，关于元件的寿命，材料的耐热性及无定形性也是重要的。对于耐热性低的材料而言，由于元件驱动时生成的热，即使在低的温度下也发生热分解，材料劣化。对于无定形性低的材料而言，即使是短时间也发生薄膜的结晶化，元件劣化。因此，对于有机EL元件中使用的材料要求具有耐热性高、无定形性良好的性质。

为了有机EL元件的元件特性的改善及元件制作的收率提高，寻求将空穴及电子的注入·传输性能、薄膜的稳定性及耐久性优异的材料进行组合。而且，寻求能够以高效率使空穴及电子复合、发光效率高、驱动电压低、长寿命的有机EL元件。

为了改善有机EL元件的元件特性，对于封盖层，要求特别是吸收太阳光的波长400nm至410nm的光，对元件内部的材料不产生影响。另外，为了大幅地改善有机EL元件中的光的取出效率，作为封盖层的材料，寻求吸光系数高、折射率高、薄膜的稳定性和耐久性优异的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-048656号公报

专利文献2：日本专利第3194657号公报

专利文献3：国际公开第2014/009310号

专利文献4：国际公开第2013/038627号

非专利文献

非专利文献1：应用物理学会第9次讲习会预稿集第55～61页(2001)

非专利文献2：Appl.Phys.Let.，78，544(2001)

非专利文献3：Appl.Phys.Let.，82，466(2003)

非专利文献4：应用物理学会第9次讲习会预稿集第23～31页(2001)

非专利文献5：Appl.Phys.Let.，98，083302(2011)

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述实际情况而完成，其课题在于提供高亮度、发光效率及电力效率良好、长寿命的有机EL元件。

用于解决课题的手段

本发明人为了实现上述的目的，如下所示进行了深入研究。

即，着眼于包含芳基胺系材料的薄膜的稳定性及耐久性优异。而且，选择了能够形成折射率高、在浓度10

即，根据本发明，提供以下的有机EL元件。

1)有机电致发光元件，该有机电致发光元件依次至少具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极和封盖层，其特征在于，上述封盖层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物，上述发光层含有由下述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由下述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或两者。

[化1]

(式(1)中，Ar

[化2]

(式(B)中，R

[化3]

(式(B’)中，R

[化4]

(式(2)中，A

[化5]

(式(3)中，A

2)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，上述结构式(B)为由下述结构式(B-1)所示的1价基团。

[化6]

(式(B-1)中，＊为与选自式(1)中的氮原子、Ar

3)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，上述结构式(B)为由下述结构式(B-2)所示的1价基团。

[化7]

(式(B-2)中，＊为与选自式(1)中的氮原子、Ar

4)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，上述结构式(B)为由下述结构式(B-3)所示的1价基团。

[化8]

(式(B-3)中，＊为与选自式(1)中的氮原子、Ar

5)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，上述结构式(B)为由下述结构式(B-4)所示的1价基团。

[化9]

(式(B-4)中，＊为与选自式(1)中的氮原子、Ar

6)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，上述结构式(B)为由下述结构式(B-5)所示的1价基团。

[化10]

(式(B-5)中，＊为与选自式(1)中的氮原子、Ar

7)上述1)所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，Ar

8)上述1)～7)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，n为0。

9)上述1)～7)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，n为1。

10)上述1)～7)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，n为2。

11)上述1)～10)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，Ar

12)上述1)～10)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在上述通式(1)中，Ar

13)上述1)～12)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，上述封盖层的厚度为30nm～120nm的范围内。

14)上述1)～13)中任一项所述的有机电致发光元件，其中，上述封盖层的折射率在透过该封盖层的光的波长为450nm～750nm的范围内，为1.85以上。

15)上述1)～14)中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述发光层含有红色的发光材料。

16)上述1)～14)中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述发光层含有磷光性的发光材料。

17)上述16)所述的有机电致发光元件，其中，上述磷光性的发光材料为含有铱或者铂的金属络合物。

发明的效果

本发明的有机EL元件为高亮度，发光效率及电力效率良好，并且为长寿命。

附图说明

图1为表示本实施方式的有机EL元件的一例的概略截面图。

具体实施方式

本实施方式的目的是提供高亮度、发光效率及电力效率高、长寿命的有机EL元件。另外，本实施方式的目的是提供发光开始电压低、实用驱动电压低的有机EL元件。

在本实施方式的有机EL元件中，为了实现上述目的，使用空穴及电子的注入·传输性能、薄膜状态下的稳定性、耐久性等优异的有机EL元件用的各种材料。特别地，为了吸收太阳光的波长400nm至410nm的光，不对元件内部的材料产生影响，另外大幅地改善光的取出效率，作为封盖层，使用具有以下所示的特性的材料。即，使用吸光系数高、在青、绿及红各个波长区域中不具有吸收的材料，得到折射率高、稳定性、耐久性及耐光性优异的薄膜的材料。进而，将由具有这样的特性的材料构成的封盖层进行组合，以使得有机EL元件的包含发光层的各层各自的材料的特性能够有效地显现。

作为对本实施方式的有机EL元件适合的封盖层的材料中的物理的特性，能够列举出(1)吸光系数高；(2)得到折射率高的薄膜；(3)可蒸镀、不热分解；(4)薄膜状态稳定；(5)玻璃化转变温度高。

另外，作为适于本实施方式的有机EL元件的物理的特性，能够列举出(1)吸收400nm至410nm的光；(2)光的取出效率高；(3)没有色纯度的降低；(4)不会经时变化；使光透过；(5)发光效率及电力效率高；(6)发光开始电压低；(7)实用驱动电压低；特别是(8)为长寿命。

“有机EL元件”

作为本实施方式的有机EL元件的结构，例如，在为顶部发射结构的发光元件的情况下，可列举出在玻璃基板上依次设置有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极及封盖层的多层结构。进而，可列举出在阳极与空穴传输层之间具有空穴注入层的结构、在空穴传输层与发光层之间具有电子阻挡层的结构、在发光层与电子传输层之间具有空穴阻挡层的结构、在电子传输层与阴极之间具有电子注入层的结构。

图1为表示本实施方式的有机EL元件的一例的概略截面图。图1中所示的有机EL元件是在玻璃基板1上将阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7、阴极8、封盖层9依次层叠的顶部发射结构。图1中所示的有机EL元件中，有机层包含空穴传输层4、发光层5、和电子传输层6。

在这些多层结构中，可使某个或某些有机层省略或者兼作。例如，也能够形成为兼作空穴注入层和空穴传输层的构成、兼作空穴传输层和电子阻挡层的构成、兼作空穴阻挡层和电子传输层的构成、兼作电子传输层和电子注入层的构成。另外，也能够形成为将2层以上的具有同一功能的有机层层叠的构成。例如，可以是将2层空穴传输层层叠的构成、将2层发光层层叠的构成、将2层电子传输层层叠的构成、将2层封盖层层叠的构成。

有机EL元件的各层的膜厚的合计优选200nm～750nm左右，更优选350nm～600nm左右。

就图1中所示的有机EL元件中的封盖层9而言，含有由上述通式(1)表示的芳基胺化合物，发光层5含有由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者。

图1中所示的有机EL元件中，对封盖层9和发光层5的其它层中使用的材料并无特别限制。以下对于本实施方式的有机EL元件的各层的材料，具体地列举出例子进行说明，各层的材料并不限定于这些。

“封盖层”

在本实施方式的有机EL元件中，封盖层的膜厚例如优选30nm～120nm，更优选为40nm～80nm。如果封盖层的厚度为30nm以上，具有封盖层所产生的效果变得显著，因此优选。如果封盖层的厚度为120nm以下，能够抑制封盖层的厚度对有机EL元件的薄膜化带来的障碍，因此优选。在封盖层的膜厚为30nm～120nm的情况下，得到良好的光的取出效率。

予以说明，就封盖层的膜厚而言，能够根据发光层中使用的发光材料的种类、封盖层以外的有机EL元件的各层的厚度等来适当地改变。

在本实施方式的有机EL元件中，封盖层的折射率在透过该封盖层的光的波长为450nm～750nm的范围内，优选为1.85以上，更优选为1.90以上。

封盖层的折射率成为与有机EL元件的光的取出效率的提高有关的指标。

封盖层的折射率优选比邻接的电极的折射率要大。即，通过封盖层，有机EL元件中的光的取出效率提高。就其效果而言，封盖层和与封盖层相接的材料的界面处的反射率大时，光干涉的效果大，因此是有效的。因此，封盖层的折射率优选比邻接的电极的折射率大，优选波长400nm和410nm的光的折射率为1.70以上，更优选1.80以上，特别优选1.85以上。

另外，就本实施方式的有机EL元件中具备的封盖层而言，可以只由1层的薄膜形成，也可将材料不同的2种以上的薄膜层叠。

另外，封盖层可只由1种材料形成，也可将2种以上的材料混合而含有。

本实施方式的有机EL元件的封盖层含有由上述通式(1)表示的芳基胺化合物。

上述芳基胺化合物能够通过蒸镀法来成膜。另外，就上述芳基胺化合物而言，除了蒸镀法以外，也能够通过旋涂法和/或喷墨法等公知的方法来形成薄膜。

作为封盖层，可使用将上述芳基胺化合物单独地成膜的产物，也可使用与其他材料一起混合而成膜的单层。封盖层可制成将上述芳基胺化合物单独地成膜的层之间多个层叠的结构、将与其他材料一起混合而成膜的层之间多个层叠的结构、或者将上述芳基胺化合物单独地成膜的层与混合成膜的层层叠的结构。

“由通式(1)表示的化合物”

本实施方式的有机EL元件中具备的封盖层含有由通式(1)表示的芳基胺化合物。

由通式(1)表示的芳基胺化合物是具有-NAr

通式(1)中，n表示0～4的整数，n优选为0、1或者2，由于能够形成波长400nm至410nm的光的吸光度更高、使波长400nm和410nm的光透过时的折射率及消光系数更高的薄膜，因此更优选为0或者1，最优选为1。

通式(1)中，Ar

也可以是如下方案：通式(1)中，Ar

这种情况下，优选为如下方案：Ar

另外，也可以是Ar

另外，可以是至少Ar

作为通式(1)，更优选Ar

另外，也可以是Ar

作为通式(1)中的Ar

作为结构式(B)、(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)、(B-5)、(B’)中的R

作为结构式(B)、(B-2)、(B-4)、(B’)中的Ar

结构式(B)中，R

结构式(B′)中，R

结构式(B)、(B’)中，X表示碳原子或者氮原子，Y表示碳原子、氧原子、硫原子、或者氮原子。

其中，在Y为氧原子或硫原子的情况下，Y不具有Ar

结构式(B)、(B’)中，在X为氮原子的情况下，Y优选为氮原子。在这种情况下，从化合物的稳定性的观点考虑，优选Ar

结构式(B)、(B’)中，在X为碳原子的情况下，Y优选为碳原子、氧原子、或者硫原子，更优选为氧原子、或者硫原子。另外，在X为碳原子的情况下，从化合物的稳定性的观点考虑，优选Ar

结构式(B)、(B’)中，将X及Y为碳原子的情况、及X为氮原子且Y为氧原子或硫原子的情况从本发明中排除。

在由通式(1)表示的芳基胺化合物中，-NAr

另外，作为由通式(1)表示的芳基胺化合物，优选Ar

进而，作为由通式(1)表示的芳基胺化合物，优选Ar

在本实施方式的有机EL元件中优选使用的、由上述式(1)表示的芳基胺化合物中，作为优选的化合物的具体例，以下示出由式(1-1)～(1-56)表示的化合物。予以说明，由通式(1)表示的化合物并不限定于由式(1-1)～(1-56)表示的化合物。

[化11]

[化12]

(式(1-16)中，D为重氢。)

[化13]

[化14]

[化15]

[化16]

[化17]

作为封盖层的材料，在由式(1-1)～(1-56)表示的化合物中，优选使用从由式(1-1)(1-2)(1-22)(1-23)(1-25)(1-27)表示的化合物中选择的任一种或者两种以上。

就这些化合物而言，能够形成波长400nm至410nm的光的吸光度高、使波长400nm及410nm的光透过时的折射率及消光系数高的薄膜。并且，就这些化合物而言，能够优选用作具备包含具有稠环结构的特定的杂环化合物的发光层的有机EL元件的封盖层的材料。具体地，这样的有机EL元件为高亮度，发光效率及电力效率良好，为长寿命。

作为由通式(1)表示的化合物，优选玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上，更优选为120℃以上。化合物的玻璃化转变温度(Tg)成为薄膜状态的稳定性的指标。如果化合物的玻璃化转变温度(Tg)为100℃以上，能够形成稳定性良好的薄膜，因此优选作为封盖层的材料。就具备稳定性良好的封盖层的有机EL元件而言，寿命长，优选。

就本实施方式中的由通式(1)表示的化合物的玻璃化转变温度(Tg)而言，使用化合物的粉体、通过高灵敏度差示扫描量热计(ブルカー·エイエックスエス制造、DSC3100SA)测定而得到。

作为由通式(1)表示的化合物，优选浓度10

就由通式(1)表示的化合物的吸光度而言，用甲苯溶剂将浓度调节为10

作为由通式(1)表示的化合物，优选吸光系数为60000～100000的范围。如果化合物的吸光系数为上述范围，能够形成吸收光的功能良好的薄膜，因此作为封盖层的材料优选。

就由通式(1)表示的化合物的吸光系数而言，通过以下所示的方法来求出。首先，用甲苯溶液，制作调节为5.0×10

就由通式(1)表示的芳基胺化合物而言，例如，能够通过其自身公知的手法来合成(例如参照非专利文献5)。

就合成的由通式(1)表示的化合物的鉴定而言，能够通过核磁共振(NMR)分析来进行。

就由通式(1)表示的化合物而言，优选通过利用柱色谱的精制、利用硅胶、活性炭、活性白土等的吸附精制、利用溶剂的重结晶或者晶析法、升华精制法等精制后使用。

“阳极”

在本实施方式的有机EL元件中，在玻璃基板上设置阳极。作为阳极的材料，使用ITO(氧化铟锡)、金这样的功函数大的电极材料。

作为阳极的制造方法，能够使用蒸镀法等公知的方法。

“有机层”

在本实施方式中，作为有机层，以从阳极侧起具有将空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层依次层叠的结构的情况为例进行说明。

(空穴注入层)

作为本实施方式的有机EL元件的空穴注入层的材料，能够使用具有在分子中具有3个以上三苯基胺结构、用单键或者不含杂原子的2价基团连接的结构的芳基胺化合物，例如星爆型的三苯基胺衍生物、各种三苯基胺4聚体等材料、以酞菁铜为代表的卟啉化合物、六氰基氮杂苯并[9,10]菲这样的受体性的杂环化合物、涂布型的高分子材料。

作为空穴注入层，可使用将这些材料单独地成膜的产物，也可使用将2种以上的材料混合而成膜的单层。就空穴注入层而言，可形成为将上述材料单独地成膜的层之间多个层叠的结构、将与其他材料一起混合而成膜的层之间多个层叠的结构、或者将单独地成膜的层与混合成膜的层层叠的结构。

就这些材料而言，可通过蒸镀法来进行薄膜形成，除了蒸镀法以外，还可通过旋涂法、喷墨法等公知的方法来进行薄膜形成。

(空穴传输层)

作为本实施方式的有机EL元件的空穴传输层的材料，优选使用N，N’-二苯基-N，N’-二(间-甲苯基)联苯胺(以下简称为TPD)、N，N’-二苯基-N，N’-二(α-萘基)联苯胺(以下简称为NPD)、N，N，N’，N’-四联苯基联苯胺等联苯胺衍生物、1，1-双[4-(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(以下简称为TAPC)等。作为空穴传输层的材料，特别优选使用在分子中具有将2个三苯基胺结构用单键或者不含杂原子的2价基团连接的结构的芳基胺化合物，例如N、N、N’、N’-四联苯基联苯胺等。另外，作为空穴传输层的材料，优选使用在分子中具有将3个以上的三苯基胺结构用单键或者不含杂原子的2价基团连接的结构的芳基胺化合物，例如各种三苯基胺3聚体和4聚体等。

作为空穴传输层，可使用将这些材料单独地成膜的产物，也可使用将2种以上的材料混合而成膜的单层。就空穴传输层而言，可形成为将上述材料单独地成膜的层之间多个层叠的结构、将与其他材料一起混合而成膜的层之间多个层叠的结构、或者将单独地成膜的层与混合成膜的层层叠的结构。

就这些材料而言，可通过蒸镀法来进行薄膜形成，除了蒸镀法以外，还可通过旋涂法、喷墨法等公知的方法来进行薄膜形成。

另外，作为空穴注入层及空穴传输层的材料，可使用聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(以下简称为PEDOT)/聚(苯乙烯磺酸)(以下简称为PSS)等涂布型的高分子材料。

另外，在空穴注入层或空穴传输层中，可使用对该层中通常所使用的材料进一步将三(溴苯基)胺六氯化锑、轴烯衍生物(例如参照专利文献3)等进行P掺杂而成的产物、和在其部分结构中具有TPD等联苯胺衍生物的结构的高分子化合物等。

(电子阻挡层)

作为本实施方式的有机EL元件的电子阻挡层的材料，能够使用4，4'，4”-三(N-咔唑基)三苯基胺(以下简称为TCTA)、9，9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]芴、1，3-双(咔唑-9-基)苯(以下简称为mCP)、2，2-双(4-咔唑-9-基-苯基)金刚烷(以下简称为Ad-Cz)等咔唑衍生物、以9-[4-(咔唑-9-基)苯基]-9-[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]-9H-芴为代表的具有三苯基甲硅烷基和三芳基胺结构的化合物等具有电子阻挡作用的化合物。

作为电子阻挡层，可使用将这些材料单独地成膜的产物，也可使用将2种以上的材料混合而成膜的单层。就电子阻挡层而言，可形成为将上述材料单独地成膜的层之间多个层叠的结构、将与其他材料一起混合而成膜的层之间多个层叠的结构、或者将单独地成膜的层与混合成膜的层层叠的结构。

就这些材料而言，可通过蒸镀法来进行薄膜形成，除了蒸镀法以外，还可通过旋涂法、喷墨法等公知的方法来进行薄膜形成。

(发光层)

在本实施方式的有机EL元件中，发光层含有由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者。

就本实施方式中的由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物而言，能够作为有机EL元件的发光层的构成材料来使用。由式(2)及式(3)表示的化合物是作为发光层的主体材料、特别是含有磷光性的发光材料的发光层的主体材料而优选的化合物。具体地，就使用由式(2)及式(3)表示的化合物作为发光层的构成材料的有机EL元件而言，与使用以往的材料的情况相比，发光效率优异。

就由式(2)及式(3)表示的化合物而言，为了得到高的发光效率，优选式(2)中的A

就本实施方式的有机EL元件的发光层而言，可与由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者一起，含有以Alq

另外，发光层可由主体材料和掺杂剂材料构成。

作为本实施方式的有机EL元件的发光层，优选使用由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者作为主体材料。作为主体材料，能够与由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者一起使用噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物等。

另外，作为掺杂剂材料，能够使用喹吖啶酮、香豆素、红荧烯、苝、芘及它们的衍生物、苯并吡喃衍生物、茚并菲衍生物、若丹明衍生物、氨基苯乙烯基衍生物等。

另外，优选含有磷光发光材料作为发光材料。作为磷光发光材料，能够使用包含铱或者铂的金属络合物等。例如，能够使用Ir(ppy)

就磷光发光材料的含量而言，为了避免浓度消光，相对于发光层整体，优选设为1～30重量％的范围。

作为此时的主体材料，与由上述通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物和由上述通式(3)表示的具有稠环结构的杂环化合物中的任一者或者两者一起，作为空穴注入·传输性的主体材料，能够使用4，4’-二(N-咔唑基)联苯(以下简称为CBP)、TCTA、mCP等咔唑衍生物。作为电子传输性的主体材料，能够使用对-双(三苯基甲硅烷基)苯(以下简称为UGH2)、2，2’,2”-(1，3，5-亚苯基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(以下简称为TPBI)等，能够制作高性能的有机EL元件。

另外，作为发光材料，也可使用2-联苯-4，6-双(12-苯基吲哚并[2，3-a]咔唑-11-基)-1，3，5-三嗪(PIC-TRZ)、2，4-双(f3-(9H-咔唑-9-基)-6-苯基-1，3，5-三嗪(CC2TA)、2，4，6-三(4-(10H-吩噁嗪-10H-基)苯基)-1，3，5-三嗪(PXZ-TRZ)、2，4，5，6-四(9H-咔唑-9-基)间苯二甲腈(4CzIPN)、咔唑基二氰基苯(CDCB)衍生物等发射延迟荧光的材料(例如参照非专利文献5)。

作为发光层，可使用将这些材料单独地成膜的产物，也可使用将2种以上的材料混合而成膜的单层。就发光层而言，可形成为将上述材料单独地成膜的层之间多个层叠的结构、将与其他材料一起混合而成膜的层之间多个层叠的结构、或者将单独地成膜的层与混合成膜的层层叠的结构。

就这些发光材料而言，可通过蒸镀法来进行薄膜形成，除了蒸镀法以外，还可通过旋涂法、喷墨法等公知的方法来进行薄膜形成。磷光发光材料的向主体材料的掺杂优选通过共蒸镀来进行。

“由通式(2)表示的化合物”

由通式(2)表示的具有稠环结构的杂环化合物是茚满骨架键合于吲哚骨架的5元环的化合物。另外，就吲哚骨架具有的与氮原子键合的A

作为通式(2)中的A

而且，由通式(2)中的A

另外，这些2价基团可具有取代基，作为取代基，具体地，能够列举出重氢原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基等碳原子数1至6的直链状或分支状的烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子数1至6的直链状或分支状的烷氧基；乙烯基、烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基等芳香族烃基或稠合多环芳香族基团；吡啶基、嘧啶基、三嗪基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔啉基等芳香族杂环基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙酰基、苯甲酰基等酰基这样的基团，这些取代基可进一步被上述例示的取代基取代。另外，这些取代基之间可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或者硫原子相互键合而形成环。

作为通式(2)中的Ar