CN104882553B

CN104882553B - 发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备

Info

Publication number: CN104882553B
Application number: CN201510090495.6A
Authority: CN
Inventors: 藤田徹司; 山本英利; 滨出唯芽
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: US9799836B2; JP2015165524A; US20150249213A1; CN104882553A; JP6398226B2

Abstract

提供在近红外区域发光的、高效率且长寿命的发光元件、具备该发光元件的发光装置、认证装置以及电子设备。本发明的发光元件(1)具有：阳极(3)；阴极(8)；以及发光层(5)，设置于阳极(3)和阴极(8)之间，通过阳极(3)和阴极(8)之间通电而发光，其中，发光层(5)构成为包含吡咯甲川系硼络合物作为发光材料，并包含并四苯类材料作为保持发光材料的主体材料。

Description

发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及一种发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备。

背景技术

有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)是具有在阳极和阴极之间插入至少一层的发光性有机层的结构的发光元件。在这样的发光元件中，通过在阴极和阳极之间施加电场，电子从阴极侧注入到发光层的同时，空穴从阳极侧注入到发光层，电子和空穴在发光层中再结合从而生成激子，该激子返回到基态时，其能量相应的量作为光被放出。

作为这样的发光元件，在超过700nm的长波段发光的发光元件是公知的(例如，参照专利文献1、2)。

例如，在专利文献1、2所记载的发光元件中，通过使用使作为电子供给体的胺和作为电子接受体的腈基作为功能团共存于分子内的材料作为发光层的掺杂剂，将发光波长长波长化。

此外，目前，作为发光材料使用吡咯甲川系硼络合物(pyrromethene-based boroncomplex)是公知的(例如，参照专利文献3、4)。

但是，目前，在近红外区域发光的、高效率且长寿命的元件还没能实现。

此外，期望在近红外区域面发光的、高效率且长寿命的元件能够作为例如利用静脉、指纹等生物体信息来认证个人的生物体认证用的光源而被实现。

[在先技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2000-091973号公报

专利文献2：日本特开2001-110570号公报

专利文献3：日本特开2005-053900号公报

专利文献4：日本特开2013-105665号公报

发明内容

本发明的目的在于提供在近红外区域发光的、高效率且长寿命的发光元件、具备该发光元件的发光装置、认证装置以及电子设备。

上述目的是通过以下描述的本发明实现的。

本发明的发光元件的特征在于，具有：阳极；阴极；以及发光层，设置于所述阳极和所述阴极之间，通过在所述阳极和所述阴极之间通电而发光，其中，所述发光层被构成为包含由下式(1)表示的化合物作为发光材料，并包含由下式IRH-1表示的化合物作为保持所述发光材料的主体材料：

[化学式1]

(在上述式(1)中，X表示结合了氢的碳原子、或氮原子，R表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、烯丙基、烷氧基或杂环基。)

[化学式2]

(在上述式IRH-1中，n表示1～12的自然数，R各自独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基。)

根据这样构成的发光元件，因为使用上述式(1)所表示的化合物(吡咯甲川系硼络合物(pyrromethene-based boron complex))作为发光材料，所以能够得到在700nm以上的波段(近红外区域)的发光。

此外，因为使用并四苯(tetracene)类材料作为主体材料，所以能够有效地使能量从主体材料向发光材料移动。因此，能够提高发光元件的发光效率。

此外，因为并四苯类材料对于电子以及空穴的稳定性(耐性)优异，因此能够实现发光层的使用寿命延长，进而实现发光元件的使用寿命延长。

在本发明的发光元件中，所述主体材料优选地为如下式IRH-2所表示的化合物。

[化学式3]

(在上述式IRH-2中，R₁～R₄各自独立地表示氢原子、烷基、可以取代基的芳基、芳胺基。此外，R₁～R₄可以彼此相同，也可以彼此不同。)

由此，能够抑制连续驱动时的电压上升，且能够在进一步提高发光元件的发光效率的同时，实现发光元件的使用寿命延长。

在本发明的发光元件中，所述主体材料优选地为如下式IRH-3所表示的化合物。

[化学式4]

(在上述式IRH-3中，R₁、R₂各自独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳基胺基。此外，R₁、R₂可以彼此相同，也可以彼此不同。)

在本发明的发光元件中，所述主体材料优选地由碳原子以及氢原子构成。

由此，能够防止发生主体材料和发光材料之间期望外的相互作用。因此，够能提高发光元件的发光效率。此外，能够提高主体材料对于电子和空穴的耐性。因此，能够实现发光元件的使用寿命延长。

在本方明的发光元件中，所述发光层中的所述发光材料的含量优选为0.25wt％以上1.0wt％以下。

由此，能够增强发光元件的发光效率和使用寿命之间的平衡。

在本方明的发光元件中，优选地具备设置于所述发光层和所述阴极之间的、构成为包含具有蒽骨架的化合物的电子传输层。

由此，能够有效地将电子传输和注入到发光层。其结果，能够提高发光元件的发光效率。

在本方明的发光元件中，所述电子传输层优选地具有：第一电子传输层，其构成为包含分子内具有氮杂吲哚嗪(azaindolizine)骨架以及蒽(anthracene)骨架的氮杂吲哚嗪类化合物；以及第二电子传输层，其设置于所述第一电子传输层和所述发光层之间，其构成为包含分子内具有蒽骨架且由碳原子及氢原子所构成的蒽类化合物。

由此，在有效地将电子传输和注入到发光层的同时，能够减少电子传输层的劣化。其结果，在提高发光元件的发光效率的同时，能够实现发光元件的使用寿命延长。

在本方明的发光元件中，所述第二电子传输层的厚度优选地比所述第一电子传输层的厚度厚。

由此，既能够抑制发光元件的驱动电压，又能够有效地将电子传输和注入到发光层，同时能够减少电子传输层的劣化。

在本发明的发光元件中，所述第二电子传输层的厚度优选地为10nm以上75nm以下。

在本方明的发光元件中，所述电子传输层的厚度优选地为55nm以上95nm以下。

由此，既能够抑制发光元件的驱动电压，又能够有效地将电子传输和注入到发光层。

在本方明的发光元件中，所述发光层的厚度优选地为10nm以上50nm以下。

由此，既能够抑制发光元件的驱动电压，又能够实现发光元件的使用寿命延长。

本发明的发光装置的特征在于，具备本发明的发光元件。

这样的发光装置，能够在近红外区域发光。此外，因为具备高效率且长寿命的发光元件，所以可靠性优异。

本发明的认证装置的特征在于，具备本发明的发光元件。

这样的认证装置，能够利用近红外光进行生物体认证。此外，因为具备高效率且长寿命的发光元件，所以可靠性优异。

本发明的电子设备的特征在于，具备本发明的发光元件。

这样的电子设备，因为具备高效率且长寿命的发光元件，所以可靠性优异。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的发光元件的截面图。

图2是示出应用了本发明的发光装置的显示器装置的实施方式的纵截面图。

图3是示出本发明的认证装置的实施方式的图。

图4是示出应用了本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)个人电脑的构成的立体图。

图5是用于本发明实施例的发光材料(IRD-1)的NMR光谱。

图6是用于本发明实施例的发光材料(IRD-1)的MS光谱。

图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(d)、图7的(e)、图7的(f)是分别示出本发明实施例1～6所涉及的发光元件的发光光谱的曲线图。

图8的(a)、图8的(b)、图8的(c)、图8的(d)、图8的(e)是分别示出本发明实施例7～11所涉及的发光元件的发光光谱的曲线图。

图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)、图9的(d)、图9的(e)是分别示出比较例1～3及参考例1、2所涉及的发光元件的发光光谱的曲线图。

图10是关于本发明实施例1～3及比较例1～3所涉及的发光元件而示出发光层中的发光材料的掺杂量与外量子效率之间的关系的曲线图。

符号说明

1 发光元件 1A 发光元件

2 基板 3 阳极

4 空穴注入层 5 发光层

6 电子传输层 6a 第二电子传输层

6b 第一电子传输层 7 电子注入层

8 阴极 9 密封部件

13 阴极 14 层叠体

20 密封基板 21 基板

22 平坦化层 24 驱动用晶体管

31 隔壁 32 反射膜

33 防腐蚀膜 34 阴极罩

35 环氧层 100 显示器装置

100B 光源 241 半导体层

242 栅极绝缘层 243 栅极电极

244 源极电极 245 漏极电极

1000 认证装置 1001 玻璃罩

1002 微透镜阵列 1003 光接收元件组

1004 光接收元件驱动部 1005 控制部

1006 发光元件驱动部 1100 个人电脑

1102 键盘 1104 主体部

1106 显示单元。

具体实施方式

下面，关于附图所示的本发明的发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备的优选实施方式进行说明。

图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的发光元件的截面图。此外，下述内容中，为了便于说明，将图1中的上侧作为“上”、下侧作为“下”进行说明。

图1所示的发光元件(电致发光元件)1是按照阳极3、空穴注入层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7以及阴极8的顺序层叠而成的。即在发光元件1中，从阳极3侧到阴极8侧按照空穴注入层4、发光层5、电子传输层6以及电子注入层7的顺序层叠而成的层叠体14被插入在阳极3与阴极8之间。

并且，发光元件1其整体被设置在基板2上的同时，被密封部件9密封。

在这样的发光元件1中，通过向阳极3及阴极8施加驱动电压，分别面向发光层5，电子从阴极8侧被供给(注入)的同时，空穴从阳极3侧被供给(注入)。并且，在发光层5中，空穴与电子再结合，通过该再结合时所放出的能量生成激子(exciton)，激子返回基态时放出(发光)能量(荧光和磷光)。由此，发光元件1发光。

特别是，该发光元件1如后述那样，通过使用吡咯甲川系硼络合物作为发光层5的发光材料，在近红外区域发光。此外，在本说明书中，“近红外区域”是指700nm以上1500nm以下的波段。

基板2支撑阳极3。因为本实施方式的发光元件1构成为从基板2侧取出光(底部发光型)，所以基板2及阳极3实质上分别被认为是透明的(无色透明、有色透明或半透明)。

作为基板2的构成材料，可列举出例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯这样的树脂材料；以及石英玻璃、钠玻璃这样的玻璃材料等，可以使用其中的一种或两种以上组合使用。

这样的基板2的平均厚度并没有特别限定，但优选为0.1nm～30nm左右，更优选为0.1nm～10nm左右。

此外，当发光元件1构成为从与基板2相反的一侧取出光(顶部发光型)时，基板2可以使用透明基板以及不透明基板中的任一种。

作为不透明基板，可列举出例如：由氧化铝这样的陶瓷材料构成的基板；在不锈钢这样的金属基板的表面形成了氧化膜(绝缘膜)的基板；由树脂材料构成的基板等。

此外，在这样的发光元件1中，阳极3与阴极8之间的距离(即层叠体14的平均厚度)优选为100nm～500nm，更优选为100nm～300nm，进一步优选为100nm～250nm。由此，能够简单且可靠地将发光元件1的驱动电压控制在实用范围内。

下面，将依次说明构成发光元件的各个部分。

(阳极)

阳极3是将空穴注入空穴注入层4的电极。作为该阳极3的构成材料，优选使用功函数大、导电性优异的材料。

作为阳极3的构成材料，可列举出例如：ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide，铟锌氧化物)、In₃O ₃、SnO₂、包含Sb的SnO₂、包含Al的ZnO等氧化物；Au、Pt、Ag、Cu或包含这些的合金等，可以使用其中的一种或两种以上组合使用。

特别是，阳极3优选地由ITO构成。ITO是一种具有透明性、同时功函数大、导电性优异的材料。由此，能够有效地将空穴从阳极3注入到空穴注入层4。

此外，阳极3的空穴注入层4侧的面(图1中的上表面)优选地被施加等离子体处理。由此，能够提高阳极3与空穴注入层4的接合面的化学及机械稳定性。其结果，能够提高从阳极3到空穴注入层4的空穴注入性。此外，关于所涉及的等离子体处理，将在后述的发光元件1的制造方法的说明中进行详细阐述。

这样的阳极3的平均厚度并没有特别限定，但优选为10nm～200nm左右，更优选为50nm～150nm左右。

(阴极)

另一方面，阴极8是通过后述的电子注入层7将电子注入电子传输层6的电极。作为该阴极8的构成材料，优选使用功函数小的材料。

作为阴极8的构成材料，可列举出例如：Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含它们的合金等，可以使用其中的一种或两种以上组合(例如，作为多层的层叠体、多种的混合层等)使用。

特别是，当使用合金作为阴极8的构成材料时，优选使用包含Ag、Al、Cu等稳定的金属元素的合金，具体为MgAg、Al Li、CuLi等合金。通过使用所涉及的合金作为阴极8的构成材料，能够提高阴极8的电子注入效率以及稳定性。

这样的阴极8的平均厚度并没有特别限定，但优选为100nm～10000nm左右，更优选为100nm～500nm左右。

此外，由于本实施方式的发光元件1为底部发光型，所以对阴极8并不特别要求透光性。此外，当为顶部发光型时，需要使光从阴极8侧透过，所以阴极8的平均厚度优选为1nm～50nm左右。

(空穴注入层)

空穴注入层4具有提高从阳极3侧的空穴注入效率的功能(即具有空穴注入性)。由此，能够提高发光元件1的发光效率。在此，空穴注入层4还具有将从阳极3注入的空穴传输到发光层5的功能(即具有空穴传输性)。因此，如上所述，由于空穴注入层4具有空穴传输性，所以还可以叫做空穴传输层。此外，在空穴注入层4和发光层5之间，也可以此外设置由与空穴注入层不同的材料(例如联苯胺(benzidine)衍生物等胺类化合物)构成的空穴传输层。

该空穴注入层4包含具有空穴注入性的材料(空穴注入性材料)。

作为该空穴注入层4所包含的空穴注入性材料，并没有特别限定，可列举出例如：酞菁铜；4,4’,4”-三(N,N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N’-双-(4-二苯氨基-苯基)-N,N’-二苯基-联苯基-4-4’-二胺等胺类材料。

其中，作为空穴注入层4所包含的空穴注入性材料，从空穴注入性及空穴传输性优异的观点来看，优选使用胺类材料，更优选使用苯二胺(diaminobenzene)衍生物、联苯胺衍生物(具有联苯胺骨架的材料)、分子内具有“苯二胺”单元和“联苯胺”单元两者的三胺类化合物、四胺类化合物(具体地例如，如下式HIL1～HIL27所表示的化合物)。

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

此外，优选地，空穴注入层4的构成材料的LUMO(最低未占分子轨道)与用于发光层5的主体材料的LUMO之间的差超过0.5eV。由此，能够减少电子从发光层5漏向空穴注入层4，提高发光效率。

此外，空穴注入层4的构成材料的HOMO(最高占据分子轨道)优选为4.7eV以上5.6eV以下，同时，空穴注入层4的构成材料的LUMO优选为2.2eV以上3.0eV以下。

这样的空穴注入层4的平均厚度并没有特别限定，但优选为5nm～90nm左右，更优选为10nm～70nm左右。

(发光层)

发光层5通过上述阳极3和阴极8之间通电而发光。

该发光层5构成为包含发光材料。特别是，该发光层5构成为包含如下式(1)所表示的化合物即吡咯甲川系硼络合物(下面，仅称为“吡咯甲川系硼络合物”)作为发光材料。

[化学式8]

在此，作为用作上式(1)中的R的杂环基并没有特别限定，但优选使用吡咯、呋喃、噻吩等五元杂环基、或吡啶等六元杂环基。

包含这样的吡咯甲川系硼络合物的发光层5能够得到在700nm以上的波段(近红外区域)的发光。

此外，作为用于发光层5的发光材料，为如上式(1)所表示的化合物、且能够在近红外区域发光的材料即可，但优选使用如下式(2)～(6)所表示的化合物，更具体地，例如优选使用如下式IRD-1～IRD-5所表示的化合物或其衍生物。

[化学式9]

(在上述式(2)～(6)中，R₁分别独立地表示碳数为1～5的烷基或芳基，R₂分别独立地表示氢、碳数为1～5的烷基或芳基。)

[化学式10]

此外，发光层5也可以包含上述发光材料以外的发光材料(各种荧光材料、各种磷光材料)。

此外，除了上述那样的发光材料，发光层5还构成为包括添加(承载)了该发光材料作为客体材料(掺杂剂)的主体材料。该主体材料在将空穴与电子再结合而生成激子的同时，使该激子的能量转移至发光材料(福斯特转移或德克斯特转移)，从而具有激发发光材料的功能。因此，能够提高发光元件1的发光效率。这样的主体材料，例如可以将作为客体材料的发光材料作为掺杂剂掺杂到主体材料中使用。

特别是，用于发光层5的主体材料为作为如下式IRH-1所表示的化合物的蒽类材料。

[化学式11]

(在上述式IRH-1中，n表示1～12的自然数，R分别独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基。)

上述那样的吡咯甲川系硼络合物由于极性高(极化大)，所以在作为发光材料使用的情况下，当发光层中的浓度高时，通过发光材料的分子彼此的相互作用，容易产生浓度消光，即发光效率下降的现象。

另一方面，并四苯类材料极性低(极化小)。因此，通过使用并四苯类材料作为主体材料，能够降低上述那样的发光材料的分子彼此的相互作用，从而降低浓度消光性。

与此相对，例如在使用极性高(极化大)的Alq₃作为主体材料的情况下，由于主体材料以及发光材料两者的极性都很高(极化大)，所以容易产生发光材料的分子彼此的相互作用，从而浓度消光性变高。

此外，与并四苯类材料同属于并苯类材料的蒽类材料在用作主体材料的情况下，虽然具有降低浓度消光性的效果，但与使用并四苯类材料作为主体材料的情况相比，发光效率低。推测其原因在于，当使用蒽类材料作为主体材料时，从主体材料到发光材料的能量转移并不充分，以及被注入主体材料的LUMO的电子透向阳极侧的概率高。因此，不能说蒽类材料是合适的主体材料。

因此，通过使用并苯类材料作为主体材料，能够提高发光元件1的发光效率。

此外，并苯类材料对于电子以及空穴的耐性优良。此外，并苯类材料的热稳定性也优良。因此，能够实现发光元件1的使用寿命延长。此外，由于并苯类材料热稳定性优良，所以在使用气相成膜法来形成发光层的情况下，能够防止成膜时的热导致的主体材料分解。因此，能够形成具有良好的膜质的发光层，其结果是，基于这一点，能够在提高发光元件1的发光效率的同时，实现使用寿命延长。

而且，由于并苯类材料难以自身发光，因此，也能够防止主体材料对发光元件1的发光光谱产生不良影响。

此外，作为用作主体材料的并四苯类材料，为如上式IRH-1所表示的、且能够发挥上述那样的作为主体材料的作用的材料，并没有特别的限定，但优选使用如下式IRH-2所表示的化合物，更优选使用如下式IRH-3所表示的化合物。

[化学式12]

(在上述式IRH-2、IRH-3中，R₁～R₄分别独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基。此外，R₁～R₄可以彼此相同，也可以彼此不同。)

此外，用作主体材料的并四苯类材料优选由碳原子及氢原子构成。由此，能够降低主体材料的极性，从而防止发生主体材料和发光材料之间期望外的相互作用。因此，能够提高发光元件1的发光效率。此外，能够提高主体材料对于电子及空穴的耐性。因此，能够实现发光元件1的使用寿命延长。

具体而言，作为并四苯类材料，例如优选使用如下式H-1～H-27所表示的化合物。

[化学式13]

[化学式14]

此外，用于发光层5的主体材料的HOMO优选为5.0eV以上5.8eV以下，同时，空穴注入层4的构成材料的LUMO优选为2.5eV以上3.6eV以下。

在包含这样的发光材料以及主体材料的发光层5中的发光材料的含量(掺杂量)，优选为0.25wt％以上1.0wt％以下，更优选为0.25wt％以上0.75以下，进一步优选为0.25wt％以上0.5wt％以下。由此，能够增强发光元件1的发光效率和使用寿命之间的平衡。

此外，发光层5的平均厚度优选为10nm以上50nm以下，更优选为25nm以上50nm以下。由此，既能够抑制发光元件1的驱动电压，又能够实现发光元件1的使用寿命延长。

(电子传输层)

电子传输层6具有将从阴极8通过电子注入层7注入的电子传输至发光层5的功能。

作为电子传输层6的构成材料(电子传输性材料)，可以列举出例如：2，9-二甲基-4、7-二苯基-1、10-菲咯啉(BCP)等菲咯啉衍生物、将三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等8-羟基喹啉或其衍生物作为配体的有机金属络合物等的喹啉衍生物、氮杂吲哚嗪衍生物(azaindolizine)、噁二唑衍生物、苝(perylene)衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯醌衍生物(dephenyl quinone)、硝基取代芴(nitro-substituted fluorine)衍生物等，可以使用其中的一种或二种以上组合使用。

其中，作为用于电子传输层6的电子传输性材料，优选使用具有蒽骨架的化合物，特别是，更优选使用在分子内具有氮杂吲哚嗪骨架以及蒽骨架的氮杂吲哚嗪类化合物(下面，仅称为“氮杂吲哚嗪类化合物”)。由此，能够有效地将电子传输和注入到发光层5。其结果，能够提高发光元件1的发光效率。

此外，电子传输层6在将上述的电子传输性材料中的二种以上组合使用的情况下，可以由混合了二种以上的电子传输性材料的混合材料构成，也可以由不同的电子传输性材料所构成的多个层层压而构成。在本实施方式中，电子传输层6具有第一电子传输层6b、以及设置于第一电子传输层6b和发光层5之间的第二电子传输层6a。

作为第一电子传输层6b的构成材料而使用的具有蒽骨架的化合物，优选为在分子内具有氮杂吲哚嗪骨架以及蒽骨架的氮杂吲哚嗪类化合物。此外，作为第二电子传输层6a的构成材料而使用的具有蒽骨架的化合物，优选为在分子内具有蒽骨架、且由碳原子及氢原子所构成的蒽类化合物。由此，在有效地将电子传输和注入到发光层5的同时，能够减少电子传输层6的劣化。其结果，在提高发光元件1的发光效率的同时，能够实现发光元件1的使用寿命延长。

在此，既能够通过第二电子传输层6a来确保光学出光所需的电子传输层6的厚度，又能够使第一电子传输层6b的厚度变薄从而实现使用寿命延长。

用于电子传输层6的氮杂吲哚嗪类化合物，优选为在1个分子内所含有的氮杂吲哚嗪骨架以及蒽骨架的数量分别为1个或2个。由此，能够增强电子传输层6的电子传输性以及电子注入性。

具体而言，作为用于电子传输层6的氮杂吲哚嗪类化合物，例如优选使用如下式ETL1-1～24所表示的化合物、如下式ETL1-25～36所表示的化合物、以及如下式ETL1-37～56所表示的化合物。

[化学式15]

[化学式16]

[化学式17]

这样的氮杂吲哚嗪类化合物的电子传输性以及电子注入性优异。因此，能够提高发光元件1的发光效率。

这样的氮杂吲哚嗪类化合物的电子传输性以及电子注入性之所以优异，考虑其原因如下。

上述那样的在分子内具有氮杂吲哚嗪骨架及蒽骨架的氮杂吲哚嗪类化合物，由于其分子整体通过π共轭体系相连，所以电子云扩散至整个分子。

并且，所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的氮杂吲哚嗪骨架部分具有接收电子的功能、以及将其接收的电子发送至蒽骨架部分的功能。另一方面，所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的蒽骨架部分具有从氮杂吲哚嗪骨架部分接收电子的功能、以及将其接收的电子传输至与电子传输层6的阳极3侧相邻的层、即发光层5的功能。

更具体地说明的话，即所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的氮杂吲哚嗪骨架部分具有2个氮原子，其中一侧(离蒽骨架部分近的一侧)的氮原子具有sp²杂化轨道，另一侧(离蒽骨架部分远的一侧)的氮原子具有sp³杂化轨道。具有sp²杂化轨道的氮原子构成氮杂吲哚嗪类化合物的分子的共轭体系的一部分，同时，由于其电负性比碳原子高、吸引电子的能力强，所以作为接受电子的部分而发挥作用。另一方面，具有sp³杂化轨道的氮原子虽然不是通常的共轭体系，但因为具有孤对电子，所以作为其电子向氮杂吲哚嗪类化合物的分子的共轭体系发送电子的部分而发挥作用。

另一方面，由于所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的蒽骨架部分在电子上是中性的，所以能够容易地从氮杂吲哚嗪骨架部分接收电子。此外，由于所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的蒽骨架部分与发光层5的构成材料、特别是主体材料(并苯类材料)之间的轨道重叠大，所以能够容易地将电子传输至发光层5的主体材料。

此外，如上所述，由于所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物的电子传输性及电子注入性优异，所以其结果，能够使发光元件1的驱动电压低电压化。

此外，氮杂吲哚嗪骨架部分在具有sp²杂化轨道的氮原子还原时很稳定，在具有sp³杂化轨道的氮原子氧化时也很稳定。因此，所涉及的氮杂吲哚嗪类化合物对于电子及空穴的稳定性高。其结果，能够实现发光元件1的使用寿命延长。

此外，作为用于电子传输层6(在具有第二电子传输层6a的情况下，特别是第二电子传输层6a)的蒽类材料，为如下式ETL2所表示的化合物即可，但优选使用如下式ETL2-A、下式ETL2-B、下式ETL2-C或下式ETL2-D所表示的化合物，更具体地，例如优选为如下式ETL2-1～56所表示的化合物。

[化学式18]

[化学式19]

[化学式20]

[化学式21]

此外，优选地，电子传输层6(更具体地，第二电子传输层6a)的构成材料的HOMO与用于发光层5的主体材料的HOMO之间的差在0.2eV以上。由此，能够减少空穴从发光层5漏向电子传输层6，从而提高发光效率。

此外，第二电子传输层6a的构成材料的HOMO优选为5.5eV以上6.0eV以下，同时，第二电子传输层6a的构成材料的LUMO优选为2.5eV以上3.0eV以下。

此外，第一电子传输层6b的构成材料的HOMO优选为5.8eV以上6.5eV以下，同时，第一电子传输层6a的构成材料的LUMO优选为2.8eV以上3.5eV以下。

此外，优选地，第二电子传输层6a的厚度比第一电子传输层6b的厚度厚。由此，既能够抑制发光元件1的驱动电压，又能够有效地将电子传输和注入到发光层5，同时能够减少电子传输层6的劣化。

此外，第二电子传输层6a的具体厚度优选为10nm以上75nm以下，更优选为50nm以上75nm以下。由此，既能够抑制发光元件1的驱动电压，又能够有效地将电子传输和注入到发光层5，同时能够减少电子传输层6的劣化。

此外，电子传输层6整体的厚度优选为55nm以上95nm以下，更优选为55nm以上80nm以下。由此，既能够抑制发光元件1的驱动电压，又能够有效地将电子传输和注入到发光层5。

此外，也可以省略第二电子传输层6a。

(电子注入层)

电子注入层7具有提高来自阴极8的电子注入效率的功能。

作为该电子注入层7的构成材料(电子注入性材料)，可列举出例如各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。

作为这样的无机绝缘材料，可列举出例如：碱金属硫族化合物(alkali metalchalcogenides)(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土金属硫族化合物、碱金属的卤化物以及碱土金属的卤化物等，可以使用其中的一种或二种以上组合使用。通过将它们作为主要材料来构成电子注入层7，可以进一步提高电子注入性。特别是碱金属化合物(碱金属硫族化合物、碱金属的卤化物等)功函数非常小，通过使用它来构成电子注入层7，发光元件1可获得高亮度。

作为碱金属硫族化合物，可列举出例如Li₂O、Li₂O₂、Na₂S、Na₂Se、Na₂O等。

作为碱土金属硫族化合物，可列举出例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。

作为碱金属的卤化物，可列举出例如CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。

作为碱土金属的卤化物，可列举出例如CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂、BeF₂等。

此外，作为无机半导体材料，可列举出例如包含Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb以及Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等，可使用其中一种或二种以上组合使用。

电子注入层7的平均厚度并没有特别限定，但优选为0.1nm～1000nm左右，更优选为0.2nm～100nm左右，进一步优选为0.2nm～50nm左右。

此外，根据阴极8以及电子传输层6的构成材料或厚度等，也可省略该电子注入层7。

(密封部件)

密封部件9设置为覆盖阳极3、层叠体14以及阴极8，并将它们气密性地密封，具有隔断氧和水分的功能。通过设置密封部件9，能够获得提高发光元件1的可靠性、防止变质和劣化(提高耐久性)等的效果。

作为密封部件9的构成材料，可列举出例如Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或包含它们的合金、氧化硅、各种树脂材料等。此外，在使用具有导电性的材料作为密封部件9的构成材料的情况下，为了防止短路，根据需要，优选地，在密封部件9和阳极3、层叠体14以及阴极8之间设置绝缘膜。

此外，密封材料9也可以使之作为平板状与基板2相对，通过例如热固性树脂等密封材料对它们之间进行密封。

根据上述那样构成的发光元件1，通过使用吡咯甲川系硼络合物作为发光层5的发光材料的同时，使用并四苯材料作为发光层5的主体材料，能够得到近红外区域的发光的同时，还能够实现高效率化以及使用寿命的延长。

上述那样的发光元件1，例如可以通过以下方式来制造。

[1]首先，准备基板2，在该基板2上形成阳极3。

阳极3可以使用以下方法而形成：例如，等离子体CVD、热CVD之类的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀法、电镀等湿式镀法、喷镀法、溶胶凝胶法、MOD法、金属箔的接合等。

[2]其次，在阳极3上形成空穴注入层4。

优选地，空穴注入层4通过使用了例如CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀法的气相过程而形成。

此外，空穴注入层4也可以通过以下方式而形成：例如，将空穴注入性材料溶解于溶剂或分散于分散介质而形成的空穴注入层形成用的材料供给于阳极3上之后，再干燥(脱溶剂或除去分散介质)。

作为空穴注入层形成用的材料的供给方法，可以使用例如旋涂法、辊涂法、喷墨印刷法等各种涂布法。通过使用所涉及的涂布法，能够较容易地形成空穴注入层4。

作为用于制备空穴注入层形成用的材料的溶剂或分散介质，可列举出例如各种无机溶剂、各种有机溶剂、或者包含它们的混合溶剂等。

此外，干燥可以通过以下方式来进行：例如，在大气压或减压气氛中静置、加热处理、吹入惰性气体等。

此外，在本工序之前，也可以在阳极3的上表面实施氧等离子体处理。由此，能够给予阳极3的上表面以亲液性、除去(清洗)附着于阳极3的上表面的有机物、调节阳极3的上表面附近的功函数等。

在此，作为氧等离子体处理的条件，优选设置为例如等离子体功率100w～800w左右、氧气流量50ml～100ml/min左右、被处理部件(阳极3)的输送速度0.5mm～10mm/sec左右、基板2的温度70℃～90℃左右。

[3]接着，在空穴注入层4上形成发光层5。

发光层5可以通过使用了例如真空蒸镀等干式镀法的气相过程而形成。

[4]接着，在发光层5上形成电子传输层6(第一电子传输层6b及第二电子传输层6a)。

优选地，电子传输层6(第一电子传输层6b及第二电子传输层6a)通过使用了例如真空蒸镀等干式镀法的气相过程而形成。

此外，电子传输层6也可以通过以下方式而形成：例如，将电子传输性材料溶解于溶剂或分散于分散介质而形成的空穴注入层形成用的材料供给于发光层5上之后，再干燥(脱溶剂或除去分散介质)。

[5]接着，在电子传输层6上形成电子注入层7。

在使用无机材料作为电子注入层7的构成材料的情况下，电子注入层7可以使用以下方法而形成：例如，使用了CVD法、真空蒸镀、溅射等干式镀法的气相过程、无机微粒子油墨的涂布及烧结等。

[6]接着，在电子注入层7上形成阴极8。

阴极8可以使用真空蒸镀法、溅射法、金属箔的接合、金属微粒子油墨的涂布及烧结等而形成。

经过上述工序，得到发光元件1。

最后，以覆盖得到的发光元件1的方式罩上密封部件9，并与基板2接合。

(发光装置)

下面，对本发明的发光装置的实施方式进行说明。

图2所示的显示器装置100具有基板21、多个发光元件1A、以及用于分别驱动各个发光元件1A的多个驱动用晶体管24。在此，显示器装置100为顶部发光结构的显示面板。

多个驱动用的晶体管24设置于基板21上，由绝缘材料构成的平坦化层22以覆盖这些驱动用的晶体管24的方式而形成。

各个驱动用的晶体管24具有由硅所构成的半导体层241、形成于半导体层241上的栅极绝缘层242、形成于栅极绝缘层242上的栅极电极243、源极244以及漏极245。

发光元件1A对应于各个驱动用的晶体管24，设置于平坦化层上。

发光元件1A按照反射膜32、防腐蚀膜33、阳极3、层叠体(有机EL发光部)14、阴极13以及阴极罩34的顺序层叠在平坦化层22上。在本实施方式中，各个发光元件1A的阳极3构成像素电极，通过导电部(配线)27与各个驱动用的晶体管24的漏极245电连接。此外，各个发光元件1A的阴极13被作为共通电极。

图2中的发光元件1A在近红外区域发光。

相邻的发光元件1A彼此之间设置有隔壁31。此外，在这些发光元件1A上，由环氧树脂所构成的环氧层35以覆盖它们的方式而形成。

并且，在环氧层35上，密封基板20以覆盖它们的方式而设置。

以上所说明的显示器装置100能够用作例如军事用途等的近红外线显示器。

通过这样的显示器装置100，能够得到在近红外区域的发光。此外，因为具备高效率且长寿命的发光元件1A，所以可靠性优异。

(认证装置)

下面，对本发明的认证装置的实施方式进行说明。

图3是示出本发明的认证装置的实施方式的图。

图3所示的认证装置1000是使用生物体F(本实施方式中指指尖)的生物体信息来认证个人的生物体认证装置。

该认证装置1000具有光源100B、玻璃罩1001、微透镜阵列1002、光接收元件组1003、发光元件驱动部1006、光接收元件驱动部1004以及控制部1005。

光源100B具备多个上述发光元件1，并朝摄像对象物生物体F照射近红外区域的光。例如，该光源100B的多个发光元件1沿着玻璃罩1001的外缘配置。

玻璃罩1001是生物体接触或接近的部位。

微透镜阵列1002设置于玻璃罩1001的与生物体F接触或接近一侧的相反侧。该微透镜阵列1002构成为多个微透镜呈矩阵状分布。

光接收元件组1003设置于相对于微透镜阵列1002与玻璃罩1001相反的一侧。该光接收元件组1003由与微透镜阵列1002的多个微透镜相对应而呈矩阵状设置的多个光接收元件构成。作为该光接收元件组1003的各个光接收元件，可以使用例如CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)、CMOS等。

发光元件驱动部1006是驱动光源100B的驱动电路。

发光元件驱动部1004是驱动光接收元件组1003的驱动电路。

例如控制部为MPU，具有控制发光元件驱动部1006以及光接收元件驱动部1004的驱动的功能。

此外，控制部1005具有通过将光接收元件组1003的光接收结果与预先存储的生物体认证信息进行比较，进行生物体F的认证的功能。

例如，控制部1005基于光接收元件组1003的光接收结果，生成与生物体F相关的图像图案(例如静脉图案)。并且，控制部1005将该图像图案与作为生物体认证信息而预先存储的图像图案进行比较，并基于该比较结果，进行生物体F的认证(例如静脉认证)。

通过这样的认证装置1000，能够利用近红外光进行生物体认证。此外，因为具备高效率且长寿命的发光元件1，所以可靠性优异。

这样的认证装置1000能够组装到各种电子设备中。

(电子设备)

在该图中，个人电脑1100由具备键盘1102的主体部1104、以及具备显示部的显示单元1106构成，显示单元1106通过铰链结构部可旋转地支撑于主体部1104。

在该个人电脑1100中，上述认证装置1000设置于主体部1104。

使用这样的个人电脑1100，因为具备高效率且长寿命的发光元件1，所以可靠性优异。

此外，除图4的个人电脑(移动型个人电脑)之外，本发明的电子设备还可应用于例如：便携式电话、数码相机、电视、摄像机、取景器型、监控直观型的录像机、轻便型(laptoptype)个人电脑、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也含带有通信功能的)、电子词典、计算器、电子游戏机、文字处理器、工作站、可视电话、安全防范监控电视、电子双眼望远镜、POS终端、具备触屏的设备(例如金融机构的自动提款机、自动售票机)、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、脉搏测量仪、脉波测量仪、心电显示仪、超声波诊断仪、内窥镜用显示仪)、鱼群探测器、各种测量仪器、仪器仪表类(例如：车辆、飞机、轮船的仪器仪表类)、飞行模拟器、其他各种监控类、投影仪等投影型显示装置等。

以上基于图示的实施方式，对本发明的发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备进行了说明，但本发明并不仅限于此。

例如，本发明的发光元件以及发光装置还可用作照明用的光源。

[实施例]

下面，对本发明的具体实施例进行说明。

1、发光材料的制造

通过下面的工序1～6，合成上述式IRD-1所表示的吡咯甲川系硼络合物。

[工序1]乙酯体(5-甲基噻吩-2-甲酸乙酯)的合成

[化学式22]

Ar气气流之下，在1升的三颈烧瓶中，将甲基噻吩(1.7g、0.175mol)加入脱水THF(150ml)中，冷却至-65℃。之后，在-60℃以下滴加1.6M的n-BuLi己烷溶液(120ml、0.19mol)，直接搅拌1个小时。

接着，将2-氯甲酸乙酯(C₂H₅OCOCI：2.1g、0.19mol)加入脱水THF(10ml)中，冷却至-55℃。在-50℃以下，将刚才的溶液滴加进该溶液。滴加后，终止反应液的冷却，过一夜使之上升至室温。

反应后，在溶液中滴加水50ml并搅拌。在分液漏斗中分馏有机层后，在减压下进行浓缩操作。

将得到的粗品(35g)在硅胶层析(500g、展开：CH₂Cl₂/Hep＝1/2→CH₂Cl₂/Hep＝1/1)中提纯，得到目标物乙酯体(收量8.1g、收率27％)。

[工序2]酰肼体(5-甲基噻吩-2-甲酸酰肼)的合成

[化学式23]

Ar气流下，在300ml的三颈烧瓶中，将工序1所得到的乙酯体(8.1g、48mmol)悬浮在乙醇(100ml)中，加入NH₂NH₂·H₂O(7ml、140mmol)，在78℃中加温，使之反应一夜。监视该反应液，确认乙酯体消失后，冷却至室温。

将反应液转移到1升的烧杯中，加入300ml的CH₂Cl₂和100ml的蒸馏水，搅拌。全部转移到1升的分液漏斗中分馏有机层，用蒸馏水清洗2次。最后，分馏有机层后，浓缩，添加20ml左右的庚烷，沉淀后过滤，得到目标物酰肼体(收量3g、收率40％)。

[工序3]中间体5-甲基噻吩-2-甲酸[1-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-乙叉基]-酰肼)的合成

[化学式24]

Ar气流下，在30ml的三颈烧瓶中，加入工序2所得到的酰肼体(2.64g、16.9mmol)和2-羟基-4-甲氧基苯乙酮(2.84g、17.1mmol)，在外温80℃中搅拌10个小时。

冷却至室温后，为了从反应液中取出而使用THF，减压浓缩后加入庚烷，使之沉淀，得到目标物中间体(收量4.4g、收率85％)。

[工序4]二酮体(1-[4-甲氧基-2-(5-甲基噻吩-2-羰基)-苯基]-乙酮)的合成

[化学式25]

Ar气流下，在100ml的三颈烧瓶中，将工序3所得到的中间体(2.25g、7.39mmol)悬浮在脱水THF(35ml)中，在30℃以下缓缓加入Pb(OAc)₄(3.93g、8.86mmol)。搅拌一夜后，过滤反应液，将滤液减压浓缩后用CH₂Cl₂(100ml)和蒸馏水(100ml)清洗和提取，通过浓缩得到目标物二酮体(收量2.2g)。

[工序5]前驱物的合成

[化学式26]

Ar气流下，在100ml的三颈烧瓶中，将工序4所得到的二酮体(3.0g、10.9mmol)加入到在乙酸30ml和EtOH(100ml)中，以内温65℃加热。之后，加入乙酸铵(5.1g、66.4mmol)和氯化铵(583mg、10.9mmol)，直接搅拌5个小时。接着，将反应温度升至85℃，搅拌约1个小时。

将反应液冷却至室温，减压下进行浓缩操作。将水(300ml)注入残留物，用CH₂Cl₂进行提取操作。将得到的有机层在减压下进行浓缩操作，将得到的粗品在硅胶层析(100g、展开：CH₂Cl₂→CH₂Cl₂+THF(50：50))中进行提纯，得到目标物前驱物(收量830mg、收率29％)。

[工序6]IRD-1的合成

[化学式27]

Ar气流下，在100ml的三颈烧瓶中，将工序5所得到的前驱物(830g、1.58mmol)在脱水CH₂CL₂(100ml)中溶解，冷却至5℃。并且，顺序滴加N，N-二异丙基乙胺(611mg、4.73mmol)和BF₃·OEt₂(1.34mg、9.46mmol)，升温至室温。搅拌大约2个小时后，加入水进行清洗操作。将得到的有机层在硅胶层析(100g，展开CH₂Cl₂)中进行提纯，得到目标物即上述式IRD-1所表示的化合物(收量600mg、收率70％)。

得到的化合物外观呈暗蓝色。此外，将得到的化合物在设定温度280℃下进行升华提纯10个小时。

得到的化合物(IRD-1)的NMR光谱(溶剂种类：DMSO((CD₃)₂SO))如图5所示。此外，得到的化合物(IRD-1)的MS光谱(M⁺＝544)如图6所示。

2、发光元件的制造

(实施例1)

〈1〉首先，准备好平均厚度0.5mm的透明玻璃基板。其次，在该玻璃基板上，通过溅射法形成平均厚度100mm的ITO电极(阳极)。

并且，将基板顺序浸入丙酮、2-丙醇，超声波清洗后，实施氧等离子体处理以及氩等离子体处理。这些处理分别在将基板加温至70℃～90℃的状态、和等离子体功率100W、气流量20sccm、处理时间5sec下进行。

〈2〉其次，在ITO电极上，将上述式HTL-1所表示的化合物通过真空蒸镀法蒸镀，形成平均厚度50nm的空穴注入层。

〈3〉接着，在空穴注入层上，将发光层的构成材料通过真空蒸镀法蒸镀，形成平均厚度25nm的发光层。作为发光层的构成材料，使用上述式IRD-1所表示的化合物(吡咯甲川系硼络合物)作为发光材料(客体材料)，使用上述式H-5所表示的化合物(并四苯类材料)作为主体材料。此外，将发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)设置为0.25wt％。

〈4〉接着，在发光层上，将上述ETL1-3所表示的化合物(氮杂吲哚嗪类化合物)通过真空蒸镀法成膜，形成平均厚度80nm的电子传输层(第一电子传输层)。

〈5〉接着，在电子传输层上，将氟化锂(LiF)通过真空蒸镀法成膜，形成平均厚度1nm的电子注入层。

〈6〉接着，在电子注入层上，将Al通过真空蒸镀法成膜。由此，形成由Al构成的平均厚度100nm的阴极。

〈7〉接着，以将形成的各层覆盖的方式罩上玻璃制的保护罩(密封部件)，通过环氧树脂固定、密封。

通过以上工序，制造发光元件。

(实施例2)

除了将发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)设置为0.5wt％外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

(实施例3)

除了将发光层中的发光材料(掺杂剂)的含量(掺杂浓度)设置为1.0wt％外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

(实施例4)

除了使用上述式IRD-2所表示的化合物作为发光层的发光材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

(实施例5)

除了使用上述式IRD-4所表示的化合物作为发光层的发光材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

(实施例6)

除了使用上述式IRD-5所表示的化合物作为发光层的发光材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

(实施例7)

除了将发光层的厚度设置为10nm、电子传输层的厚度设置为95nm外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

(实施例8)

除了将发光层的厚度设置为50nm、电子传输层的厚度设置为55nm外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

(实施例9)

除了在发光层和电子传输层(第一电子传输层)之间设置第二电子传输层外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

第二电子传输层的形成，通过在第一电子传输层上将上述ETL2-30所表示的化合物(蒽类化合物)利用真空蒸镀法成膜而进行。此外，将第一电子传输层的厚度设置为70nm、第二电子传输层的厚度设置为10nm。

(实施例10)

除了将第一电子传输层的厚度设置为30nm、第二电子传输层的厚度设置为50nm外，其余与上述实施例9相同，制造发光元件。

(实施例11)

除了将第一电子传输层的厚度设置为5nm、第二电子传输层的厚度设置为75nm外，其余与上述实施例9相同，制造发光元件。

(比较例1)

除了使用Alq₃作为发光层的主体材料外，其余与上述实施例1相同，制造发光元件。

(比较例2)

除了使用Alq₃作为发光层的主体材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

(比较例3)

除了使用Alq₃作为发光层的主体材料外，其余与上述实施例3相同，制造发光元件。

(参考例1)

除了使用蒽类材料(出光兴产公司制造，BH513)作为发光层的主体材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

(参考例2)

除了使用两种蒽类材料(出光兴产公司制造，BH513、HT550)作为发光层的主体材料外，其余与上述实施例2相同，制造发光元件。

3、评价

关于各实施例、各比较例以及各参考例，使用一定的电流电源(东阳技术株式会社制造，KEITHLEY2400)，使100mA/cm²的恒流在发光元件中流动，使用小型光纤分光器(海洋光学公司制造，S2000)测量此时的发光峰值波长。使用光功率测量仪(ADC株式会社制造，光功率计8230)测量发光功率。此外，还测量此时的电压值(驱动电压)。此外，还测量此时的在650nm～1000nm波段的外量子效率。

而且，使400mA/cm²的恒流在发光元件中流动，测量了初始亮度后，测量亮度变为初始亮度的80％的时间(LT80)。

它们的测量结果如表1、图7～10所示。

[表1]

※包括可视光的P.W.

由表1可知，各实施例的发光元件在近红外区域发光的同时，与比较例和各参考例的发光元件相比，发光效率与使用寿命之间的平衡优异。

此外，如图7～9所示，各实施例的发光元件几乎没有在近红外区域以外的发光。与此相对，观察到各比较例与各参考例的发光元件在近红外区域以外有较强的发光。推测其原因在于：在各实施例的发光元件中，主体材料不发光，而在各比较例及各参考例的发光元件中，主体材料发光。

此外，将实施例1～3的发光元件与比较例1～3的发光元件进行比较时，如图10所示，实施例1～3的发光元件与比较例1～3的发光元件相比，外量子效率高，能够降低浓度消光性。

Claims

1.一种发光元件，其特征在于，具有：

阳极；

阴极；以及

发光层，其设置于所述阳极和所述阴极之间，通过在所述阳极和所述阴极之间通电而发光，

所述发光层被构成为包含由下式(1)表示的化合物作为发光材料，并包含由下式IRH-1表示的化合物作为保持所述发光材料的主体材料，

[化学式1]

在所述式(1)中，X表示结合了氢的碳原子、或氮原子，R表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、烯丙基、烷氧基或杂环基，

[化学式2]

在所述式IRH-1中，n表示1～12的自然数，R各自独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基，

所述式(1)表示的化合物是能够在近红外区域发光的化合物，

并且所述式(1)表示的化合物是下式(2)～(6)表示的化合物：

在上式(2)～(6)中，R₁分别独立地表示碳原子数为1～5的烷基或芳基，R₂分别独立地表示氢、碳原子数为1～5的烷基或芳基。

2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述主体材料为由下式IRH-2表示的化合物，

[化学式3]

在所述式IRH-2中，R₁～R₄各自独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基，并且，R₁～R₄可以彼此相同，也可以彼此不同。

3.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述主体材料为由下式IRH-3表示的化合物，

[化学式4]

在所述式IRH-3中，R₁、R₂各自独立地表示氢原子、烷基、可以具有取代基的芳基、芳胺基，并且，R₁、R₂可以彼此相同，也可以彼此不同。

4.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述主体材料由碳原子以及氢原子构成。

5.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述发光层中的所述发光材料的含量为0.25wt％以上1.0wt％以下。

6.根据权利要求1所述的发光元件，还具备电子传输层，所述电子传输层设置于所述发光层和所述阴极之间，并被构成为包含具有蒽骨架的化合物。

7.根据权利要求6所述的发光元件，其中，所述电子传输层具有：第一电子传输层，所述第一电子传输层被构成为包含分子内具有氮杂吲哚嗪骨架以及蒽骨架的氮杂吲哚嗪类化合物；以及第二电子传输层，所述第二电子传输层设置于所述第一电子传输层和所述发光层之间，并被构成为包含分子内具有蒽骨架且由碳原子及氢原子构成的蒽类化合物。

8.根据权利要求7所述的发光元件，其中，所述第二电子传输层的厚度比所述第一电子传输层的厚度厚。

9.根据权利要求7所述的发光元件，其中，所述第二电子传输层的厚度为10nm以上75nm以下。

10.根据权利要求6所述的发光元件，其中，所述电子传输层的厚度为55nm以上95nm以下。

11.根据权利要求1所述的发光元件，其中，所述发光层的厚度为10nm以上50nm以下。

12.一种发光装置，其特征在于，具备权利要求1至11中任一项所述的发光元件。

13.一种认证装置，其特征在于，具备权利要求1至11中任一项所述的发光元件。

14.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1至11中任一项所述的发光元件。