CN102334210A - 有机电致发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光元件，其具备阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的有机薄膜层，有机薄膜层具有发光层，且在与发光层相比更靠近阳极侧具有空穴注入层和空穴传输层、或空穴注入/传输层，空穴注入层或空穴注入/传输层含有具有特定取代基的芳族胺衍生物，空穴传输层或空穴注入/传输层含有具有特定取代基的芳族胺衍生物。
Description
技术领域
本发明涉及在空穴注入层和空穴传输层、或空穴注入/传输层中使用特定的芳族胺衍生物的有机电致发光元件(以下，有时称为“有机EL元件”)。
背景技术
使用了有机物质的有机EL元件作为固体发光型的便宜的大面积全色显示元件的用途被认为很有前景，进行了大量的开发。一般来说，有机EL元件由发光层和夹持该层的一对对置电极构成。发光是在向两电极之间施加电场时，从阴极侧注入电子、并从阳极侧注入空穴。进而，该电子在发光层中与空穴复合，产生激发态，激发态恢复到基态时能量以光的形式而释放的现象。
在已知的各种形态的有机EL元件中，例如，提出了使用具有特定取代基（该取代基具有噻吩结构）的芳族胺衍生物或具有键合有二芳基氨基的咔唑骨架的芳族胺衍生物作为空穴注入材料或空穴传输材料的有机EL元件 (例如，参照专利文献1，2)。
专利文献1 : WO2008-023759
专利文献2 : WO2008-062636。
发明内容
但是，对于上述那样的有机EL元件，有时在上述材料中分子结构不同的分子之间的电荷移动无法顺利进行，存在导致驱动电压的上升的情况。
因此，本发明的目的在于，提供在降低驱动电压的同时，具有高发光效率、并且实用性优良的有机EL元件。
本发明人等为了达成上述目的，进行了深入的研究，结果发现，通过使用具有噻吩基的芳族胺衍生物作为空穴注入材料、并使用具有经由连接基键合有二芳基氨基的咔唑骨架的芳族胺衍生物作为空穴传输材料，由此可以制造出发光效率高、驱动电压低的有机EL元件，从而完成了本发明。
即，本发明是一种有机电致发光元件，其具备阳极、阴极和设置在上述阳极和上述阴极之间的有机薄膜层，
其特征在于，上述有机薄膜层具有发光层，而且，在上述发光层更靠近阳极侧具有空穴注入层和空穴传输层、或空穴注入/传输层，
上述空穴注入层或空穴注入/传输层含有具有下述式(1)表示的取代基的芳族胺衍生物，
[化1]
(上述式中，L12为取代或未取代的核原子（成环原子）数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，
R5为氢原子、核原子数5~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基。a为1~3的整数，a为2或3时的多个R5可以相同也可以不同。)
上述空穴传输层或空穴注入/传输层含有具有下述式(2)表示的取代基的芳族胺衍生物。
[化2]
(上述式中，X为NR1，L1为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，R1为取代或未取代的核原子数5~14的芳基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基。
R2为氢原子、核原子数5~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基。n为1~7的整数)
对于本发明中作为空穴注入材料和空穴传输材料使用的化合物，各自向末端区域伸出的电子密度高的噻吩基、咔唑基的电子密度高的区域的空间位阻性受到抑制。通过抑制空间位阻性，分子间的电子密度高的区域容易重合，提高了电荷传输性。特别是具有使空穴注入材料和空穴传输材料相接合的界面的电荷传输特性提高的效果。进而，通过使作为空穴传输材料使用的化合物具有咔唑基的平面性高的取代基，可以成为电荷传输特性的提高因素。结果认为，发光效率提高，驱动电压下降。
进而，本发明的有机EL元件可适宜地传输电荷，因此也可适用于构成全色显示器所必须的红、绿、蓝的任一种像素的有机EL元件，可期待通用发光层中所含的基质材料和发光材料以外的材料。由此，期待能够降低元件的制造成本。
根据本发明，可以提供在降低驱动电压的同时，具有高发光效率、并且实用性优良的有机EL元件。
具体实施方式
本发明的有机EL元件具备阳极、阴极、以及设置在上述阳极和上述阴极之间的有机薄膜层。有机薄膜层具有发光层，而且在上述发光层更靠近阳极侧具有空穴注入层和空穴传输层、或空穴注入/传输层。而且，空穴注入层中含有具有特定取代基的芳族胺衍生物X，空穴传输层中含有具有特定取代基的芳族胺衍生物Y。另外，空穴注入/传输层含有这些具有特定取代基的芳族胺衍生物X和Y。以下，对这些具有特定取代基的芳族胺衍生物X和Y进行说明。
(具有特定取代基的芳族胺衍生物X)
芳族胺衍生物X的特定的取代基由下述式(1)表示。
[化3]
上述式(1)中，L12为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，
R5为氢原子、核原子数6~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基。优选为核原子数5~14的取代或未取代的芳基、和碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基。a为1~3的整数，a为2或3时的多个R5可以相同或不同。
特别地，该芳基优选核原子数为6~12，更优选核原子数为6~10，进一步优选为苯基。进而，该支链或直链的烷基优选碳原子数为1~3，更优选为甲基。
R5为取代或未取代的芳基、芳氧基、芳硫基时，分子量优选为65~250，更优选65~200，进一步优选65~170，特别优选78~100。另外，R5为支链或直链的取代或未取代的烷基时，分子量优选为15~100，更优选为15~60。
本说明书中，“核原子”在饱和环、不饱和环、或芳环的情况下，是指构成其的碳原子。在杂环(包括饱和环、不饱和环及芳环)的情况下，是指构成其的碳原子和杂原子。
另外，作为“取代或未取代的・・・”中的取代基，可举出后述那样的烷基、芳基、环烷基、烷氧基、杂环基、芳烷基、芳氧基、芳硫基、烷氧基羰基、二苯并呋喃基、芴基等。
予以说明，式(1)和式(2)中，作为R1和R2具有取代基时的该取代基，优选为甲硅烷基(三烷基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基、二芳基烷基甲硅烷基、芳基二烷基甲硅烷基)、碳原子数3以下的烷基(例如，甲基)等比较小的取代基。
上述式(1)表示的取代基优选为下述式(1a)表示的取代基。根据该取代基，通过抑制电子密度高的区域的空间位阻性，分子间电子密度高的区域容易重叠，可以提高电荷传输性。
[化4]
上述式(1a)中，R5和L12与式(1)的R5和L12的定义相同。
芳族胺衍生物(X)优选由下述式(3)、(15)~(18)中的任一个表示。
[化5]
上述各式中，Ar101~Ar103中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar106~Ar109中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar110~Ar114中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar115~Ar120中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar121~Ar126中的至少1个为式(1)表示的取代基。Ar101~Ar124中非式(1)的取代基各自独立地为取代或未取代的核原子数6~50的芳基或者取代或未取代的核原子数5~60的杂芳基。Ar101~Ar124具有取代基时的取代基为核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基。
上述芳族胺衍生物(X)中，优选为上述式(15)表示的芳族胺衍生物。根据该芳族胺衍生物，通过抑制电子密度高的区域的空间位阻性，分子间电子密度高的区域容易重叠，可以提高电荷传输性。
上述各式表示的芳族胺衍生物(X)优选为下述的实施方式。
式(15)中，优选Ar106为式(1)表示的取代基。
式(15)中，优选Ar106和Ar107为式(1)表示的取代基。
式(15)中，优选Ar106和Ar108为式(1)表示的取代基。
式(15)中，优选Ar106~Ar109中的3个以上彼此不同，为非对称的。
式(15)中，优选Ar106~Ar109中的3个相同，为非对称的。
式(15)中，优选Ar106~Ar109中非式(1)表示的取代基各自独立地为苯基、联苯基、三联苯基或芴基。
式(15)中，优选L3为亚联苯基、亚三联苯基或亚芴基。
式(1)中，优选L12为亚苯基、亚联苯基或亚芴基。
式(1)中，优选R5为苯基、萘基或菲基。
式(15)中，优选Ar106~Ar109中非式(1)表示的取代基各自独立地为苯基、联苯基、三联苯基或芴基，L3为亚联苯基、亚三联苯基或亚芴基，式(1)中，优选L12为亚苯基、亚联苯基或亚芴基。
另外，各式(16)~(18)中，L4~L11表示取代或未取代的核原子数6~50的亚芳基。Ar110~Ar114中的至少1个为式(1)表示的取代基。Ar115~Ar119中的至少1个为式(1)表示的取代基。Ar120~Ar126中的至少1个为式(1)表示的取代基。
各式(16)~(18)中，Ar110~Ar126中非式(1)表示的取代基各自独立地为取代或未取代的核原子数6~50的芳基。予以说明， Ar110~Ar126具有取代基时的该取代基为核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基。
式(16)中，优选Ar110~Ar114中的至少1个为式(1)表示的取代基。
式(16)中，优选Ar110为式(1)表示的取代基。
式(16)中，优选Ar111和Ar113为式(1)表示的取代基。
式(17)中，优选Ar115~Ar120中的至少1个为式(1)表示的取代基。
式(17)中，优选Ar115和Ar120为式(1)表示的取代基。
式(17)中，优选Ar116和Ar118为式(1)表示的取代基。
式(18)中，优选Ar121~Ar126中的至少1个为式(1)表示的取代基。
式(18)中，优选Ar121和Ar123以及Ar125为式(1)表示的取代基。
式(16)~(18)中，优选Ar120~Ar126中非式(1)表示的取代基为苯基、联苯基、三联苯基或芴基。
式(16)~(18)中，优选L4~L11各自独立地为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基或亚芴基。
式(1)中，优选L12为亚苯基、亚联苯基或亚芴基。
式(1)中，优选R5为苯基、萘基或菲基。
式(16)~(18)中，Ar110~Ar126中非式(1)表示的取代基优选为苯基、联苯基、三联苯基或芴基，L4~L11为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基或亚芴基，式(1)中，L12优选为亚苯基、亚联苯基或亚芴基。
作为式(3)和(15)~(18)中的Ar101~Ar103、Ar106~Ar126、以及式(1)和(1a)的R12中的取代或未取代的芳基，例如可举出苯基、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-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-三联苯-4-基、p-三联苯-3-基、p-三联苯-2-基、m-三联苯-4-基、m-三联苯-3-基、m-三联苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(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’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-三联苯4-基、荧蒽基、芴基等。
予以说明，在式(1)和式(1a)的情况下，如前所述，从核原子数为5~14的基团中进行选择。
其中，优选为苯基、萘基、联苯基、三联苯基、芴基。
噻吩化合物在2位和5位的反应性高，因此优选保护该取代位置。作为参考文献，有“Macromol. Rapid Commun., 2001, 22,
266-270”，据报道在电不稳定下进行聚合。作为取代基，优选烷基或芳基，但从化合物的稳定性出发，优选芳基，更优选未取代的芳基。
另外，作为取代或未取代的杂芳基，可例示出在后述连接基团部分的说明中所列举的杂芳基。
作为式(15)~(18)中的L3~L11、并且式(1)和(1a)中的L12的取代或未取代的核原子数5~50的亚芳基，可举出上述芳基的例子的2价基团。
作为式(1)和(1a)的R5中的取代或未取代的烷基，例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、三氟甲基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等。优选为由烃构成的饱和的直链状、支链状或环状的烷基，具体可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等。
作为Ar101~Ar103、Ar106~Ar126的取代基的核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基的例子，可举出与上述相同的基团。
式(1)中，a为1~3的整数。a为2或3时的多个R5可以相同也可以不同。多个R5也可以相互键合，形成饱和或不饱和的可被取代的5元环或6元环的环状结构。但是，排除芳族环。
作为可这样形成的5元环或6元环的环状结构，例如可举出环戊烷、环己烷、金刚烷、降冰片烷等碳原子数4~12的环烷烃，环戊烯、环己烯等碳原子数4~12的环烯烃，环戊二烯、环己二烯等碳原子数5~12的环烷二烯等。
芳族胺衍生物(X)的具体例如下所示，但是不限定于这些示例的化合物。
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
(具有特定取代基的芳族胺衍生物Y)
芳族胺衍生物Y的特定的取代基由下述式(2)表示。
[化11]
上述式中，X为NR1，L1为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，R1为取代或未取代的核原子数5~14的芳基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基。
特别地，该芳基优选核原子数为6~10，更优选为苯基。进而，该支链或直链的烷基优选碳原子数为1~3，更优选为甲基。
R2为氢原子、核原子数5~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基。特别优选为核原子数5~14的芳基或碳原子数1~6的支链或直链的烷基。
特别地，该芳基优选核原子数为6~10，更优选为苯基。进而，该支链或直链的烷基优选碳原子数为1~3，更优选为甲基。
另外，n为1~7的整数，优选为1或2。予以说明，n为2以上时，多个R2可以相同或不同。
作为R1和R2的所示各基团的取代基，例如可举出：烷基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~12、特别优选碳原子数1~8，例如可举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、烯基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~12、特别优选碳原子数2~8，例如可举出乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~12、特别优选碳原子数2~8，例如可举出丙炔基、3-戊炔基等)、氨基(优选碳原子数0~20、更优选碳原子数0~12、特别优选碳原子数0~6，例如可举出氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基、二苯氨基、二苄氨基等)、烷氧基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~12、特别优选碳原子数1~8，例如可举出甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、芳氧基(优选碳原子数6~20、更优选碳原子数6~16、特别优选碳原子数5~12，例如可举出苯基氧基、2-萘基氧基等)、酰基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等)、烷氧基羰基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~16、特别优选碳原子数2~12，例如可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(优选碳原子数7~20、更优选碳原子数7~16、特别优选碳原子数7~10，例如可举出苯氧基羰基等)、酰氧基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~16、特别优选碳原子数2~10，例如可举出乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰氨基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~16、特别优选碳原子数2~10，例如可举出乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、烷氧基羰基氨基(优选碳原子数2~20、更优选碳原子数2~16、特别优选碳原子数2~12，例如可举出甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数7~20、更优选碳原子数7~16、特别优选碳原子数7~12，例如可举出苯氧基羰基氨基等)、磺酰氨基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等)、氨磺酰基(优选碳原子数0~20、更优选碳原子数0~16、特别优选碳原子数0~12，例如可举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等)、氨基甲酰基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出氨基甲酰基、甲氨基甲酰基、二乙氨基甲酰基、苯氨基甲酰基等)、烷硫基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出甲硫基、乙硫基等)、芳硫基(优选碳原子数5~20、更优选碳原子数5~16、特别优选碳原子数5~12，例如可举出苯硫基等)、磺酰基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出甲磺酰基、甲苯磺酰基等)、亚硫酰基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出甲烷亚硫酰基、苯亚硫酰基等)、脲基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出脲基、甲基脲基、苯基脲基等)、磷酰胺基(优选碳原子数1~20、更优选碳原子数1~16、特别优选碳原子数1~12，例如可举出二乙基磷酰胺、苯基磷酰胺等)、羟基、巯基、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、异羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选碳原子数1~30、更优选碳原子数1~12，作为杂原子，例如包括氮原子、氧原子、硫原子，具体地，例如可举出咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、哌啶基、吗啉基、苯并
唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、咔唑基等)、甲硅烷基(优选碳原子数3~40、更优选碳原子数3~30、特别优选碳原子数3~24，例如可举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。这些取代基可以进一步被取代。另外，取代基为两个以上时，可以相同也可以不同。另外，在可能的情况下，也可以相互连接而形核。
空穴传输层或空穴注入/传输层中所含的本发明的芳族胺衍生物优选由下述式(3)和式(15)~(18)中的任一个表示。
[化12]
上述各式中，Ar101~Ar103中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar106~Ar109中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar110~Ar114中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar115~Ar120中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar121~Ar126中的至少1个为式(2)表示的取代基。Ar101~Ar103、Ar106~Ar124中非式(2)的取代基各自独立地为取代或未取代的核原子数6~50的芳基或者取代或未取代的核原子数5~60的杂芳基。Ar101~Ar103、Ar106~Ar124具有取代基时的取代基为核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基。
作为式(3)和(15)~(18)中的Ar101~Ar103、Ar106~Ar126、以及式(2)的R1和R2中的取代或未取代的芳基，例如可举出苯基、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-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-三联苯-4-基、p-三联苯-3-基、p-三联苯-2-基、m-三联苯-4-基、m-三联苯-3-基、m-三联苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(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’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-三联苯4-基、荧蒽基、芴基等。予以说明，在式(2)的情况下，从如上所述的核原子数为5~14的基团中进行选择。
其中，优选为苯基、萘基、联苯基、三联苯基、芴基。
噻吩化合物在2位和5位的反应性高，因此优选保护该取代位置。作为参考文献，有“Macromol. Rapid Commun., 2001, 22,
266-270”，据报道在电不稳定下进行聚合。作为取代基，优选烷基或芳基，但从化合物的稳定性出发，优选芳基，更优选未取代的芳基。
另外，作为取代或未取代的杂芳基，可例示在后述连接基团部分的说明中所列举的杂芳基。
作为式(15)~(18)中的L3~L11、并且式(1)和(1a)中的L2的取代或未取代的核原子数5~50的亚芳基，可举出上述芳基的例子的2价基团。
作为式(2)的R1和R2中的取代或未取代的烷基，例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、三氟甲基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等。优选为由烃构成的饱和的直链状、支链状或环状的烷基，具体可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等。
作为上述芳氧基，例如可举出苯基氧基、1-萘基氧基、2-萘基氧基、4-联苯基氧基、p-三联苯-4-基氧基、p-甲苯基氧基等。优选为苯基氧基、2-萘基氧基。
作为上述芳硫基，例如可举出苯硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基、4-联苯基硫基、p-三联苯-4-基硫基、p-甲苯基硫基等。优选为苯硫基、2-萘基硫基。
上述烷氧基羰基，例如可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、叔丁氧基羰基。优选为甲氧基羰基、乙氧基羰基。
这些基团可以进一步被取代，当具有两个以上基团时，可以相同也可以不同。另外，在可能的情况下，也可以相互连接而形成环。
另外，对于上述式中的连接基团部分(式(1)、(2)、(15)~(18)的L1~L11)，从提高电荷传输性的观点考虑，优选取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基。
作为L1~L11的亚芳基和杂亚芳基，例如可举出如下基团的2价基团：
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-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、p-三联苯-4-基、p-三联苯-3-基、p-三联苯-2-基、m-三联苯-4-基、m-三联苯-3-基、m-三联苯-2-基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、p-叔丁基苯基、p-(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’-甲基联苯基、4”-叔丁基-p-三联苯4-基、荧蒽基、芴基、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-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、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-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、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-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、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
嗪基、2-吩嗪基、3-吩
嗪基、4-吩
嗪基、10-吩嗪基、2-
唑基、4-
唑基、5-
唑基、2-
二唑基、5-二唑基、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。
作为L1的亚芳基，优选为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚四联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚
基、亚芘基、亚苝基、亚芴基等。优选为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚芴基、亚萘基、亚菲基，进一步优选为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基、亚菲基或亚芴基。
作为杂亚芳基，优选以下基团的2价基团：噻吩基、1-苯基噻吩基、1,4-二苯基噻吩基、苯并噻吩基、1-苯基苯并噻吩基、1,8-二苯基苯并噻吩基、1-苯基二苯并噻吩基、1,8-二苯基噻吩基、呋喃基、二苯并呋喃基、1-苯基二苯并呋喃基、1,8-二苯基二苯并呋喃基、苯并噻唑基等，更优选以下基团的2价基团：1-苯基噻吩基、1-苯基苯并噻吩基、1-苯基二苯并呋喃基、苯并噻唑基等。
连接基团部分更优选为下述式(A)~(C)，进一步优选为下述式(A)或(B)。
[化13]
上述式中，R13~R17各自独立地为碳原子数1~10的由烃构成的直链或支链的烷基、核原子数3~10的环烷基、碳原子数3~10的三烷基甲硅烷基、核原子数18~30的三芳基甲硅烷基、核原子数8~15的烷基芳基甲硅烷基(芳基部分的核原子数为6~14)、核原子数6~14的芳基、卤素原子或氰基。R18和R19各自独立地为碳原子数1~10的由烃构成的直链或支链的烷基、或者核原子数3~10的环烷基。相邻的多个R13~R17可以键合而形成饱和或不饱和的环。
o、p和q各自独立地为0~4的整数。r和s各自独立地为0~3的整数)
芳族胺衍生物(Y)优选为具有至少1个由式(2)表示的取代基的衍生物，更优选由前述式(3)、(15)~(18)表示的衍生物，进一步优选由式(3)表示的衍生物。特别优选为由下述式(21)表示的芳族胺衍生物。
[化14]
上述式(21)中，Ar1和Ar2与式(3)中的Ar1和Ar2的定义相同，L1、R1和R2与式(2)中的L1、R1和R2的定义相同。
式(21)表示的芳族胺衍生物(Y)优选为下述式(21-a)、(21-b)、(21-c)、(21-d)、(21-e)和(21-f)表示的结构。
[化15]
式(21-a)中，L1、Ar1、Ar2、R1和R2各自与上述式(21)中的定义相同，具体例、优选例和取代基也可举出相同的基团。Ar1和Ar2可以相同也可以不同。
[化16]
式(21-b)中，L1、Ar1、R1和R2各自与上述式(21)中的定义相同，具体例、优选例和取代基也可举出相同的基团。
L2为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，具体例、优选例和取代基可举出与上述L1相同的基团。
Ar3和Ar4各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的芴基，芳基的具体例、优选例和取代基也可举出与上述Ar1相同的例子。
Ar1、Ar3和Ar4可以各自相同也可以不同。
[化17]
式(21-c)中，L1、R1和R2各自与式(21)中的定义相同，具体例、优选例和取代基也可举出相同的基团。
L2和L3各自为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，具体例、优选例和取代基可举出与上述L1相同的基团。
Ar3~Ar6各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的芳基，芳基的具体例、优选例和取代基也可举出与上述Ar1相同的例子。
Ar3~Ar6可以各自相同也可以不同。
[化18]
式(21-d)中，L1、R1和R2各自与上述式(21)中的定义相同，具体例、优选例和取代基也可举出相同的基团。
Ar7和Ar8各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，具体例、优选例可举出与上述Ar1同样的基团的2价基团，取代基也可举出相同的基团。
Ar9和Ar10各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂芳基，具体例、优选例和取代基也可举出与上述Ar1相同的基团。
Ar7~Ar10可以各自相同也可以不同。
[化19]
式(21-e)中，L1、R1和R2各自与式(21)中的定义相同，具体例、优选例和取代基也可举出相同的基团。
Ar11~Ar14各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，具体例、优选例可举出与上述Ar1同样的基团的2价基团，取代基也可举出相同的基团。
Ar15和Ar16各自独立地为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂芳基，具体例、优选例和取代基也可举出与上述Ar1相同的基团。
Ar11~Ar16可以各自相同也可以不同。
[化20]
式(21-f)中，L1、Ar1、R1和R2各自与式(21)中的定义相同，L2为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，R3与R1的定义相同，具体例、优选例和取代基可举出与上述R1相同的基团。R4与R2的定义相同，具体例、优选例和取代基可举出与上述R2相同的基团。
式(21)、(21-a)、(21-b)、(21-c)、(21-d)、(21-e)或(21-f)表示的芳族胺衍生物所具有的咔唑结构优选为1个或2个。
另外，在式(21)、(21-a)、(21-b)、(21-c)、(21-d)、(21-e)和(21-f)中，Ar1~Ar6、Ar9~Ar10和Ar15~Ar16各自优选为取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、α-萘基、β-萘基或菲基，Ar7~Ar8和Ar11~Ar14各自优选为取代或未取代的亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基或亚菲基。
本发明的式(21)表示的芳族胺衍生物(Y)的具体例如以下所示，但并不限定于这些例示的化合物。
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
本发明的有机EL元件是在阴极和阳极之间挟持有至少含有发光层的包括多层的有机薄膜层的有机EL元件，其中，进一步具有空穴传输层和空穴注入层、或者空穴注入/传输层。本发明的芳族胺衍生物(X)含有在空穴注入层中，该芳族胺衍生物(X)优选为30质量%以上。另外，本发明的芳族胺衍生物(Y)含有在空穴传输层中，该芳族胺衍生物(Y)优选为30质量%以上。另外，在使用发挥空穴传输层和空穴注入层的各自的功能的空穴注入/传输层的情况下，本发明的芳族胺衍生物(X)和本发明的芳族胺衍生物(Y)的质量比(X/Y)优选为0.7~1.3，更优选为0.8~1.2。
作为发光层中所含有的荧光性掺杂剂，根据所要求的发光色，优选选自以下的化合物：胺系化合物、芳族化合物、三(8-羟基喹啉)铝络合物等螯合络合物、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、联苯乙烯基亚芳基衍生物、
二唑衍生物等，特别可举出芳胺化合物、芳基二胺化合物，其中更优选苯乙烯胺化合物、苯乙烯二胺化合物、芳族胺化合物、芳族二胺化合物。另外，进一步优选稠合多环芳族化合物(除胺化合物以外)。这些荧光性掺杂剂可以单独使用，也可以组合多种使用。
在本发明的有机EL元件中，优选含有苯乙烯胺和/或芳胺作为荧光性掺杂剂。苯乙烯胺化合物和/或芳胺优选为由下述通式(50)表示的化合物。
[化28]
在通式(50)中，Ar27~Ar29为取代或未取代的、成环碳原子数为6~40的芳族基。u为1~4的整数，其中，u优选为1~2的整数。Ar27~Ar29中的任一个可以为含有苯乙烯基的基团。Ar27~Ar28中的任一个含有苯乙烯基时，Ar28或Ar29的至少一个优选被苯乙烯基取代。
在此，成环碳原子数为6~40的芳族基的例子中，包括苯基、萘基、氨茴基、菲基、芘基、晕苯基、联苯基、三联苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、
二唑基、二苯基蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯并喹啉基、荧蒽基、苊并荧蒽基、茋基、苝基、
基、苉基、苯并[9,10]菲基、玉红省基、苯并蒽基、苯基蒽基、双蒽基或下述通式(C)和(D)所示的亚芳基等。其中，优选萘基、氨茴基、基、芘基或通式(D)所示的亚芳基。
[化29]
式(C)中，r为1~3的整数。
予以说明，在上述芳基和亚芳基上取代的优选的取代基的例子中，包括碳原子数1~6的烷基(乙基、甲基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基、环己基等)、碳原子数1~6的烷氧基(乙氧基、甲氧基、异丙氧基、正丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己基氧基、环戊氧基、环己基氧基等)、碳原子数5~40的芳基、被碳原子数5~40的芳基取代的氨基、具有碳原子数5~40的芳基的酯基、具有碳原子数1~6的烷基的酯基、氰基、硝基、卤素原子等。
发光层中所含的发光材料没有特殊限制，作为基质材料，可举出蒽化合物、菲化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、苯并[9,10]菲化合物、
化合物、芘化合物、晕苯化合物、苝化合物、苯二甲酰基苝（（フタロペリレン））化合物、萘二甲酰基苝（（ナフタロペリレン））化合物、丁省化合物、并五苯化合物之类的多环芳族化合物、
二唑、双苯并
唑啉、联苯乙烯、环戊二烯、喹啉金属络合物、三(8-羟基喹啉)铝络合物、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝络合物、三(5-苯基-8-羟基喹啉)铝络合物、氨基喹啉金属络合物、苯并喹啉金属络合物、三(p-三联苯-4-基)胺、1-芳基-2,5-二(2-噻吩基)吡咯衍生物、吡喃、喹吖啶酮、红荧烯、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、卟啉衍生物、茋衍生物、吡唑啉衍生物、香豆素系色素、吡喃系色素、酞菁系色素、萘酞菁系色素、克酮酸系色素、方酸菁（スクアリウム）系色素、苯并氧杂蒽（オキソベンツアントラセン）系色素、荧光黄系色素、若丹明系色素、吡喃
系色素、苝系色素、茋系色素、聚噻吩系色素、或稀土络合物系荧光体、稀土系磷光发光性络合物(例如，Ir络合物)以及聚乙烯基咔唑、聚硅烷、聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)等导电性高分子之类的高分子材料等，它们可以单独使用，也可以以2种以上的混合物的形式使用。
本发明的有机EL元件优选在空穴注入层或空穴注入/传输层和阳极之间形成含有受主材料的层。
受主为易还原的有机化合物。
化合物的还原容易程度可通过还原电位进行测定。本发明中，在将饱和甘汞(SCE)电极作为参比电极的还原电位中，优选为-0.8V以上，特别优选为具有比四氰基对醌二甲烷(TCNQ)的还原电位(约0V)更大的值的化合物。
作为易还原的有机化合物，优选为具有吸电子性的取代基的有机化合物。具体地为醌型衍生物、吡嗪衍生物、芳基硼烷衍生物、酰亚胺衍生物等。醌型衍生物包括醌二甲烷衍生物、噻喃二氧化物衍生物、噻吨二氧化物衍生物、六氮杂苯并[9,10]菲衍生物和醌衍生物等。
作为上述受主材料的六氮杂苯并[9,10]菲衍生物，优选为下述式(A)表示的衍生物。
[化30]
(上述式(A)中，R7~R12各自独立地表示氰基、-CONH2、羧基、或-COOR13(R13为碳原子数1~20的烷基)，或者，R7和R8、R9和R10、或R11和R12一起表示由-CO-O-CO-所示的基团。)
予以说明，本发明的芳族胺衍生物特别优选用于蓝色系发光的有机EL元件。
以下，对本发明的有机EL元件的元件构成进行说明。
(1)有机EL元件的构成
作为本发明的有机EL元件的代表性的元件构成，可举出：
(a) 阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极
(b) 阳极/含受主层/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
(c)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/绝缘层/阴极
(d)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极
（上述构成中，包括“空穴注入层/空穴传输层”为“空穴注入/传输层”的情况。）
等结构。
(2)透光性基板
本发明的有机EL元件在透光性基板上制作。这里所说的透光性基板为支撑有机EL元件的基板，优选在400~700nm的可见区的光的透射率为50%以上的平滑的基板。
具体可举出玻璃板、聚合物板等。作为玻璃板，特别可举出钠钙玻璃、含有钡/锶的玻璃、铅玻璃、硅铝酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钡玻璃、石英等。另外，作为聚合物板，可举出聚碳酸酯、丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫化物、聚砜等。
(3)阳极
本发明的有机EL元件的阳极具有向空穴传输层或发光层中注入空穴的功能，具有4.5eV以上的功函数是有效的。作为用于本发明的阳极材料的具体例，可举出氧化铟锡合金(ITO)、氧化锡(NESA)、铟-锌氧化物(IZO)、金、银、铂、铜等。
阳极可通过将这些电极物质用蒸镀法或溅射法等方法形成薄膜来制作。
这样，将由发光层发出的光从阳极引出时，阳极对发光的透射率优选大于10%。另外，阳极的薄层电阻优选为数百Ω/□以下。阳极的膜厚根据材料的不同而不同，通常在10nm~1μm、优选10~200nm的范围内进行选择。
(4)发光层
有机EL元件的发光层兼具以下(1)~(3)的功能。
(1) 注入功能：施加电场时可由阳极或空穴注入层注入空穴、并且可由阴极或电子注入层注入电子的功能
(2) 传输功能：在电场力的作用下迁移所注入的电荷(电子和空穴)的功能
(3) 发光功能：提供电子和空穴复合的场所，而使其发光的功能
其中，空穴注入容易度与电子注入容易度可以不同，另外，以空穴与电子的迁移率表示的传输能力可以有大有小，但优选使某一方的电荷迁移。
作为形成该发光层的方法，例如可适宜地使用蒸镀法、旋涂法、LB法等公知的方法。发光层特别优选为分子沉积膜。在此，分子沉积膜是指由气相状态的材料化合物沉淀而形成的薄膜、或由溶液状态或液相状态的材料化合物固化而形成的膜，通常，该分子沉积膜与由LB法形成的薄膜(分子累积（分子累積）膜)可以由凝集结构、高级结构的差异、或由此引起的功能的差异来区分。
另外，如特开昭57-51781号公报公开的那样，将树脂等粘合剂和材料化合物溶于溶剂而制成溶液后，将其通过旋涂法等制成薄膜，由此可形成发光层。
发光材料主要是有机化合物，作为可使用的掺杂材料，有如已述的材料，或作为其他材料，例如可举出芳胺化合物和/或苯乙烯胺化合物、蒽、萘、菲、芘、并四苯、晕苯、、荧光黄、苝、苯二甲酰基苝（フタロペリレン）、萘二甲酰基苝（ナフタロペリレン）、苝酮（ペリノン）、苯二甲酰基苝酮（フタロペリノン）、萘二甲酰基苝酮（ナフタロペリノン）、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、醛连氮、双苯并
唑啉、联苯乙烯、吡嗪、环戊二烯、喹啉金属络合物、氨基喹啉金属络合物、苯并喹啉金属络合物、亚胺、二苯乙烯、乙烯基蒽、二氨基咔唑、吡喃、噻喃、聚甲炔、部花青、咪唑螯合化8-羟基喹啉酮（オキシノイド）化合物、喹吖啶酮、红荧烯和荧光色素等，但并不限定于此。
基质材料优选为下述式(51)~(57)表示的化合物。
下述式(51)表示的蒽衍生物。
[化31]
式(51)中，Ar21和Ar22各自独立地为取代或未取代的碳原子数6~60的芳族环基。R21~R28各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数6~50的芳族环基、取代或未取代的原子数5~50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数6~50的芳烷基、取代或未取代的原子数5~50的芳氧基、取代或未取代的原子数5~50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基羰基、取代或未取代的甲硅烷基、羧基、卤素原子、氰基、硝基或羟基。
下述式(52)表示的芘衍生物。
[化32]
式(52)中，R30~R39各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数6~50的芳族环基、取代或未取代的原子数5~50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数6~50的芳烷基、取代或未取代的原子数5~50的芳氧基、取代或未取代的原子数5~50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数1~50的烷氧基羰基、取代或未取代的甲硅烷基、羧基、卤素原子、氰基、硝基或羟基。
下述式(53)表示的蒽衍生物。
[化33]
式(53)中，R40~R49各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、可取代的芳基、烷氧基、芳氧基、烷氨基、烯基、芳氨基或可取代的杂环基团。
i和j各自表示1~5的整数，它们为2以上时，R40彼此或R41彼此可以各自相同也可以不同。另外，R40彼此或R41彼此可键合而形成环，R42和R43、R44和R45、R46和R47、R48和R49可相互键合而形成环。
L1表示单键、-O-、-S-、-N(R)-(R为烷基或可取代的芳基)、亚烷基或亚芳基。
下述式(54)表示的蒽衍生物。
[化34]
式(54)中，R50~R59各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷氨基、芳氨基或可取代的杂环基。
k、l、m和n各自表示1~5的整数，它们为2以上时，R50彼此、R51彼此、R55彼此或R56彼此可以各自相同也可以不同。另外，R52彼此、R53彼此、R54彼此或R55彼此可以键合而形成环，R52和R53、R57和R58可相互键合而形成环。
L2表示单键、-O-、-S-、-N(R)-(R为烷基或可取代的芳基)、亚烷基或亚芳基,
下述式(55)表示的螺芴衍生物。
[化35]
式(55)中，Ar31~Ar34各自独立地为取代或未取代的联苯基或者取代或未取代的萘基。
下述式(56)表示的化合物。
[化36]
式(56)中，Ar41~Ar43各自独立地表示取代或未取代的碳原子数6~60的亚芳基、Ar44~Ar46各自独立地表示氢原子、取代或未取代的碳原子数6~60的芳基。
R61~R63各自独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数3~6的环烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数5~18的芳氧基、碳原子数7~18的芳烷基氧基、碳原子数5~16的芳氨基、硝基、氰基、碳原子数1~6的酯基或卤素原子。
下述式(57)表示的芴化合物。
[化37]
式(57)中，R73和R74表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代氨基、氰基或卤素原子。键合在不同的芴基上的R71彼此、R72彼此可以相同也可以不同，键合在相同的芴基上的R71和R72可以相同也可以不同。
R93和R94表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂环基。键合在不同的芴基上的R73彼此、R74彼此可以相同也可以不同，键合在相同的芴基上的R73和R74可以相同也可以不同。Ar71和Ar72表示苯环总数为3个以上的取代或未取代的稠合多环芳族基、或者苯环和杂环的总数为3个以上的取代或未取代的通过碳键合在芴基上的稠合多环杂环基。
Ar71和Ar72可以相同也可以不同。v表示1~10的整数。
在以上的基质材料中，优选为蒽衍生物、更优选为单蒽衍生物、特别优选为非对称蒽。
包括含咔唑环的化合物的适宜于磷光发光的基质为，具有发生由其激发态向磷光发光性化合物的能量转移、结果使磷光发光性化合物发光的功能的化合物。作为基质化合物，只要是可使激子能量转移到磷光发光性化合物的化合物，就没有特殊限制，可以根据目的来适宜选择。除了咔唑环以外，还可以具有任意的杂环等。
在这样的基质化合物的具体例中，包括咔唑衍生物、三唑衍生物、
唑衍生物、
二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、硅氮烷衍生物、芳族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳族二次甲基系化合物、卟啉系化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘并苝等的杂环四羧酸酐、酞菁衍生物、以8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或金属酞菁、苯并
唑或苯并噻唑为配体的金属络合物为代表的各种金属络合物聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩低聚物、聚噻吩等导电性高分子低聚物、聚噻吩衍生物、聚亚苯基衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。基质化合物可以单独使用，也可以并用2种以上。
具体例中包括如下所述的化合物。
[化38]
[化39]
式(xii)中，Q1~Q12各自独立地表示氢原子、取代或未取代的碳原子数1~20的烷基、取代或未取代的核碳原子数5~20的芳基、氨基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的碳原子数1~20的烷硫基、取代或未取代的核碳原子数5~20的芳氧基、取代或未取代的核碳原子数5~20的芳硫基、取代或未取代的碳原子数2~20的烯基、取代或未取代的核碳原子数7~20的芳烷基或者取代或未取代的核碳原子数5~20的杂环基，它们可以相同也可以不同。
上述式(xii)表示的丁省衍生物更优选为下述式(xiii)所示的丁省衍生物。
[化40]
式(xiii)中，Q3~Q12、Q101~Q105、Q201~Q205各自独立地表示与上述式(xii)的Q3~Q12相同的基团，它们可以相同也可以不同，它们中相邻的2个以上可相互键合而形成环。
在以上的基质材料中，作为蓝色~黄色掺杂剂用基质材料，优选为蒽衍生物、进一步优选为单蒽衍生物、特别优选为非对称蒽。另外，作为黄色~红色掺杂剂用基质材料，优选为丁省衍生物。
包括含咔唑环的化合物的适宜于磷光发光的基质为，具有发生由其激发态向磷光发光性化合物的能量转移、结果使磷光发光性化合物发光的功能的化合物。作为基质化合物，只要是可使激子能量转移到磷光发光性化合物的化合物，就没有特殊限制，可以根据目的来适宜选择。除了咔唑环以外，还可以具有任意的杂环等。
作为这样的基质化合物的具体例，可举出咔唑衍生物、三唑衍生物、
唑衍生物、
二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨基取代的查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、硅氮烷衍生物、芳族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳族二次甲基系化合物、卟啉系化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘并苝等杂环的四羧酸酐、酞菁衍生物、以8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或金属酞菁、苯并
唑或苯并噻唑为配体的金属络合物为代表的各种金属络合物聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩低聚物、聚噻吩等导电性高分子低聚物、聚噻吩衍生物、聚亚苯基衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。基质化合物可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为具体例，可举出以下的化合物。
[化41]
磷光发光性掺杂剂是能由三线态激子产生发光的化合物。只要能由三线态激子产生发光，就没有特殊限制，优选为含有选自Ir、Ru、Pd、Pt、Os和Re中的至少一种金属的金属络合物，优选卟啉金属络合物或邻位金属化金属络合物。作为卟啉金属络合物，优选卟啉铂络合物。磷光发光性化合物可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为形成邻位金属化金属络合物的配体，存在各种各样的配体，作为优选的配体，可举出2-苯基吡啶衍生物、7,8-苯并喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶衍生物、2-(1-萘基)吡啶衍生物、2-苯基喹啉衍生物等。这些衍生物根据需要可具有取代基。特别优选氟化物、引入了三氟甲基的化合物作为蓝色系掺杂剂。进而，作为辅助配体，还可具有乙酰丙酮化物、苦味酸等上述配体以外的配体。
磷光发光性由掺杂剂在发光层中的含量没有特殊限制，可根据目的适当地选择，例如为0.1~70质量%，优选1~30质量%。磷光发光性化合物的含量小于0.1质量%时，发光微弱，不能充分发挥其含有效果，超过70质量%时，被称为浓度猝灭的现象变得显著，元件性能下降。
另外，发光层可根据需要含有空穴传输材料、电子传输材料、聚合物粘合剂。
进而，发光层的膜厚优选为5~50nm、更优选为7~50nm、最优选为10~50nm。小于5nm时，有可能难以形成发光层，难以调整色度，超过50nm时，驱动电压有可能上升。
(5)空穴注入层、空穴传输层(空穴注入/传输层)
空穴注入层、空穴传输层(空穴注入/传输层)如前所述，各自含有本发明的芳族胺衍生物，除此以外，可以使用以往公知的各种方案。
(6)电子注入/传输层
以下，电子注入层和电子传输层是帮助电子注入到发光层、并传输至发光区域的层，是电子迁移率大的层。另外，附着改善层是包含在该电子注入层中特别是与阴极的附着性良好的材料的层。
另外，对于有机EL元件，已知由于发出的光通过电极(此时为阴极)反射，因此直接从阳极引出的光与经由通过电极反射而引出的光发生干涉。为了有效利用该干渉效果，电子传输层的膜厚适宜在数nm~数μm的范围内选择。特别是当电子传输层的膜厚较厚时，为了避免电压上升，优选施加104~106V/cm的电场时电子迁移率至少为10-5cm2/V・s以上。
作为用于电子注入层的材料，适宜为8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物或
二唑衍生物。作为上述8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物的具体例，可使用含有8-羟基喹啉(一般为8-喹啉醇（８－キノリノール）或8-羟基喹啉（８－ヒドロキシキノリン）)的螯合物的金属螯合化8-羟基喹啉酮化合物，例如三(8-羟基喹啉)铝作为电子注入材料。
另一方面，作为
二唑衍生物，可举出以下通式表示的电子传递化合物。
[化42]
式中，Ar81、Ar82、Ar83、Ar85、Ar86、Ar89各自表示取代或未取代的芳基，各自相互可以相同也可以不同。另外，Ar84、Ar87、Ar88表示取代或未取代的亚芳基，各自可以相同也可以不同。
作为芳基，可举出苯基、联苯基、蒽基、苝基、芘基。另外，作为亚芳基，可举出亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚蒽基、亚苝基、亚芘基等。另外，作为取代基，可举出碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或氰基等。该电子传递化合物优选为具有可形成薄膜的性质的化合物。
作为上述电子传递性化合物的具体例，可举出下述的化合物。
[化43]
进而，作为用于本发明的有机EL元件的电子注入层和电子传输层(特别是电子传输层)的材料，优选使用下述式表示的含氮杂环衍生物。下述含氮杂环衍生物与其他电子传输材料(例如，Alq)相比，通过与本发明的芳族胺衍生物一起使用，可以进一步提高高效率化和低电压化的效果。
[化44]
(上述式中，A331~A333为氮原子或碳原子。R331和R332为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的卤代烷基或碳原子数1~20的烷氧基，n为0~5的整数，n为2以上的整数时，多个R331可以彼此相同也可以不同。
另外，相邻的多个R331之间可以相互键合，形成取代或未取代的碳环式脂族环、或者取代或未取代的碳环式芳族环。
Ar331为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基。
Ar331'为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂亚芳基。
Ar332为氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基。
其中，Ar331、Ar332的任一个为取代或未取代的核原子数10~60的稠环基、或者取代或未取代的核原子数3~60的稠合杂环基。
L331、L332和L333各自为单键、取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的核原子数3~60的2价的稠合杂环、或者取代或未取代的亚芴基。)
作为其他电子传输材料，如下所述。即，
HAr-L-Ar1a-Ar2a (C)
(式中，HAr为可具有取代基的碳原子数3~40的含氮杂环，L为单键、可具有取代基的碳原子数6~60的亚芳基、可具有取代基的碳原子数3~60的杂亚芳基或可具有取代基的亚芴基，Ar1a为可具有取代基的核原子数6~60的2价的芳族烃基，Ar2a为可具有取代基的核原子数6~60的芳基或可具有取代基的碳原子数3~60的杂芳基)表示的含氮杂环衍生物。
[化45]
[式中，Q1和Q2各自独立地表示下述式(G)所示的配体，L表示卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、-OR1(R1为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基)或-O-Ga-Q3(Q4)（Q3和Q4与Q1和Q2相同）所示的配体。]
[化46]
[式中，环A1和A2为可具有取代基的相互稠合的6元芳基环结构。]
该金属络合物作为n型半导体的性质强、电子注入能力大。进而，由于络合物形成时的生成能量也较低，因此形成的金属络合物的金属与配体之间的亲合性也变得牢固，作为发光材料的荧光量子效率也变大。
若举出形成式(G)的配体的环A1和A2的取代基的具体例，有氯、溴、碘、氟等卤素原子，甲基、乙基、丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、硬脂基、三氯甲基等取代或未取代的烷基，苯基、萘基、3-甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-氟苯基、3-三氯甲基苯基、3-三氟甲基苯基、3-硝基苯基等取代或未取代的芳基，甲氧基、正丁氧基、叔丁氧基、三氯甲氧基、三氟乙氧基、五氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙氧基、6-(全氟乙基)己基氧基等取代或未取代的烷氧基，苯氧基、p-硝基苯氧基、p-叔丁基苯氧基、3-氟苯氧基、五氟苯基、3-三氟甲基苯氧基等取代或未取代的芳氧基，甲硫基、乙硫基、叔丁基硫基、己基硫基、辛基硫基、三氟甲基硫基等取代或未取代的烷硫基，苯硫基、p-硝基苯硫基、p-叔丁基苯硫基、3-氟苯硫基、五氟苯硫基、3-三氟甲基苯硫基等取代或未取代的芳硫基、氰基、硝基、氨基、甲氨基、二乙氨基、乙氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、二苯氨基等单或二取代氨基、双(乙酰氧基甲基)氨基、双(乙酰氧基乙基)氨基、双(乙酰氧基丙基)氨基、双(乙酰氧基丁基)氨基等酰基氨基，羟基、甲硅烷氧基、酰基、甲基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、丙基氨基甲酰基、丁基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等氨基甲酰基，羧酸基、磺酸基、酰亚胺基、环戊烷基、环己基等环烷基，苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基、芴基、芘基等芳基，吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、吖啶基、吡咯烷基、二
烷基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、
唑基、
二唑基、苯并
唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并咪唑基、吡喃基(プラニル基)等杂环基等。另外，以上的取代基也可以彼此键合而进一步形成6元芳环或杂环。
除此以外，还可以使用下述式表示的含氮杂环衍生物。
[化47]
上述式中，R121a~R126a各自表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂环基中的任一种。其中，R121a~R126a可以相同或不同。另外，R121a和R122a、R123a和R124a、R125a和R126a、R121a和R126a、R122a和R123a、R124a和R125a可形成稠环。
进而，还可以使用下述式的化合物。
[化48]
上述式中，R131~R136为取代基，优选为氰基、硝基、磺酰基、羰基、三氟甲基、卤素等吸电子基团。
如这些材料所代表的那样，受主性材料也可以用作空穴注入材料。它们的具体例如上所述。
进而，除了作为发光层的材料所示的前述芳族二次甲基系化合物以外，p型Si、p型SiC等无机化合物也可以用作空穴注入层和空穴传输层的材料。
在本发明的有机EL元件的优选实施方式中，具有在传输电子的区域或者在阴极与有机层的界面区域，含有还原性掺杂剂的元件。在此，还原性掺杂剂是指可还原电子传输性化合物的物质。因此，只要是具有一定还原性的物质即可，可以使用各种各样的物质，例如，可以适宜地使用选自碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土金属的氧化物或稀土金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土金属的有机络合物、稀土金属的有机络合物中的至少一种物质。
另外，更具体地，作为优选的还原性掺杂剂，可举出选自Li(功函数:2.9eV)、Na(功函数:2.36eV)、K(功函数:2.28eV)、Rb(功函数:2.16eV)和Cs(功函数:1.95eV)中的至少一种碱金属、或选自Ca(功函数:2.9eV)、Sr(功函数:2.0~2.5eV)和Ba(功函数:2.52eV)中的至少一种碱土金属，特别优选功函数为2.9eV以下的还原性掺杂剂。其中，更优选的还原性掺杂剂为选自K、Rb和Cs中的至少一种碱金属，进一步优选为Rb或Cs，最优选为Cs。这些碱金属的还原能力特别高，通过将其较少量地添加到电子注入区域，可以谋求有机EL元件中的发光亮度的提高、长寿命化。另外，作为功函数为2.9eV以下的还原性掺杂剂，还优选这些碱金属2种以上的组合，特别优选含有Cs的组合，例如，Cs与Na、Cs与K、Cs与Rb或Cs与Na与K的组合。通过组合含有Cs，可以有效地发挥还原能力，通过添加到电子注入区域中，可以谋求有机EL元件中的发光亮度的提高、长寿命化。
在本发明中，可以在阴极与有机层之间进一步设置由绝缘体或半导体构成的电子注入层。此时，可以有效防止电流的泄漏，提高电子注入性。作为这样的绝缘体，优选使用选自碱金属硫属化物、碱土金属硫属化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物中的至少一种金属化合物。从可以进一步提高电子注入性的观点考虑，优选电子注入层由这些碱金属硫属化物等构成。具体地，作为优选的碱金属硫属化物，例如可举出Li2O、K2O、Na2S、Na2Se和Na2O，作为优选的碱土金属硫属化物，例如可举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。另外，作为优选的碱金属的卤化物，例如可举出LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl等。另外，作为优选的碱土金属的卤化物，例如可举出CaF2、BaF2、SrF2、MgF2和BeF2之类的氟化物、或氟化物以外的卤化物。
另外，作为构成电子传输层的半导体，可举出包含Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等的单独一种或两种以上的组合。另外，构成电子传输层的无机化合物优选微晶或非晶质的绝缘性薄膜。如果电子传输层由这些绝缘性薄膜构成，则由于形成更均匀的薄膜，因此可以减少暗点等像素缺陷。予以说明，作为这样的无机化合物，可举出上述的碱金属硫属化物、碱土金属硫属化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物等。
(7)阴极
作为阴极，为了向电子注入/传输层或发光层注入电子，可使用功函数小 (4eV以下)的金属、合金、导电性化合物及它们的混合物作为电极物质制成的阴极。作为这样的电极物质的具体例，可举出钠、钠/钾合金、镁、锂、镁/银合金、铝/氧化铝、铝/锂合金、铟、稀土金属等。
该阴极可以通过将这些电极物质以蒸镀或溅射等方法形成薄膜来制作。
在此，在由阴极引出来自发光层的发光时，优选阴极对发光的透射率大于10%。
另外，作为阴极的薄层电阻优选为数百Ω/□以下，膜厚通常为10nm~1μm、优选为50~200nm。
(8)绝缘层
由于向超薄膜施加电场，有机EL元件容易发生因漏电或短路而导致的像素缺陷。为了防止这种情况，优选在一对电极之间插入绝缘性的薄膜层。
作为用于绝缘层的材料，例如可以举出氧化铝、氟化锂、氧化锂、氟化铯、氧化铯、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氮化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锗、氮化硅、氮化硼、氧化钼、氧化钌、氧化钒等，也可以使用它们的混合物或层叠物。
(9)有机EL元件的制造方法
可以由以上例示的材料和形成方法形成阳极、发光层、根据需要的空穴注入/传输层、以及根据需要的电子注入/传输层，进一步形成阴极，由此制作有机EL元件。另外，还可以以从阴极到阳极的、与上述相反的顺序来制作有机EL元件。
以下，记载在透光性基板上依次设置阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极而构成的有机EL元件的制作例。
首先，在适当的透光性基板上通过蒸镀或溅射等方法形成包含阳极材料的薄膜，使其膜厚为1μm以下、优选10~200nm的范围，由此制作阳极。然后，在该阳极上设置空穴注入层。空穴注入层的形成，如前所述，可以通过真空蒸镀法、旋涂法、流延法、LB法等方法来进行，从容易获得均匀的膜、且不容易产生针孔等的角度考虑，优选通过真空蒸镀法来形成。通过真空蒸镀法形成空穴注入层时，其蒸镀条件根据所使用的化合物(空穴注入层的材料)、目标空穴注入层的晶体结构和复合结构等而异，但一般来说，优选在蒸镀源温度50~450℃、真空度10-7~10-3Torr、蒸镀速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、膜厚5nm~5μm的范围适当选择。
然后，在空穴注入层上设置发光层的发光层的形成也可以通过使用期望的有机发光材料，利用真空蒸镀法、溅射法、旋涂法、流延法等方法将有机发光材料进行薄膜化来形成，从容易获得均匀的膜、且不容易产生针孔等的角度考虑，优选通过真空蒸镀法形成。通过真空蒸镀法形成发光层时，其蒸镀条件根据所使用的化合物而异，但一般来说，可以从与空穴注入层相同的条件范围中进行选择。
然后，在该发光层上设置电子注入层。与空穴注入层、发光层同样地，从需要得到均匀的膜的角度考虑，优选通过真空蒸镀法形成。蒸镀条件可以从与空穴注入层、发光层同样的条件范围进行选择。
本发明的芳族胺衍生物根据含有在发光带区域或空穴传输带区域的任一层中而异，使用真空蒸镀法时，可与其他材料共蒸镀。另外，使用旋涂法时，可以通过与其他材料混合而含有。
最后层叠阴极而得到有机EL元件。
阴极由金属构成，因此可以使用蒸镀法、溅射法。但是，为了防止基底的有机物层在制膜时的损伤，优选真空蒸镀法。
优选该有机EL元件的制作在一次抽真空下连续地从阳极到阴极进行制作。
本发明的有机EL元件的各层的形成方法没有特殊限定。可使用以往公知的利用真空蒸镀法、旋涂法等的形成方法。用于本发明有机EL元件的含有上述式(1)所示的化合物的有机薄膜层可以通过利用真空蒸镀法、分子束蒸镀法(MBE法)或溶于溶剂的溶液的浸涂法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法等涂布法的公知方法来形成。
本发明的有机EL元件的各有机层的膜厚没有特殊限制，一般来说，膜厚过薄时，容易产生针孔等缺陷，相反地，膜厚过厚时，必须施加高电压，效率变差，因此通常优选为数nm~1μm的范围。
予以说明，在对有机EL元件施加直流电压的情况下，以阳极为+极性、阴极为-极性，施加5~40V的电压时，可观测到发光。另外，即使以相反的极性施加电压，电流也不流通，完全不产生发光。进而，在施加交流电压的情况下，仅在以阳极为+极性、阴极为-极性时，观测到均匀的发光。所施加的交流电流的波形可以为任意形状。
实施例
以下，通过实施例具体地说明本发明，但本发明并不限定于此。
[合成例1:下述化合物X1的合成]
在氩气流下，向50L的反应容器中加入苯基硼酸750g、2-溴噻吩1000g、四(三苯基膦)合钯(Pd(PPh3)4)142g、2M的碳酸钠(Na2CO3)溶液9L、二甲氧基乙烷15L后，在80℃下反应8小时。将反应液用甲苯/水萃取，用无水硫酸钠干燥。将其在减压下浓缩，将所得粗产物进行柱纯化，由此得到786g的白色粉末。
在氩气流下，向20L的反应容器中加入上述所得的化合物786g和DMF(二甲基甲酰胺)8L后，缓慢添加960g 的NBS(N-溴琥珀酰亚胺)，在室温下反应12小时。用己烷/水萃取，用无水硫酸钠干燥。将其在减压下浓缩，将所得粗产物进行柱纯化，由此得到703g的白色粉末。
在氩气流下，向20L的反应容器中加入上述所得的化合物703g、脱水THF(四氢呋喃)7L，冷却至-30℃。加入正丁基锂(n-BuLi、1.6M己烷溶液)2.3L，反应1小时。冷却至-70℃后，加入硼酸三异丙酯(东京化成社制)1658g。缓慢升温，在室温下搅拌1小时。加入10%盐酸溶液1.7L进行搅拌。用乙酸乙酯和水萃取，有机层用水洗涤。用无水硫酸钠干燥，蒸馏除去溶剂。通过用己烷洗涤，得到白色粉末359g。
在氩气流下，向20L的反应容器中加入上述所得的化合物(5-苯基-2-噻吩硼酸)506g、4-碘溴苯600g、四(三苯基膦)合钯(Pd(PPh3)4)41g、2M的碳酸钠(Na2CO3)溶液2.6L、二甲氧基乙烷10L后，在80℃下反应8小时。将反应液用甲苯/水萃取，用无水硫酸钠干燥。将其在减压下浓缩，将所得粗产物进行柱纯化，由此得到277g的白色粉末。
在氩气流下，加入N,N’-二苯基联苯胺3.4g、上述所得的化合物6.6g、叔丁氧基钠2.6g(广岛和光社制)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)92mg (アルドリッチ社制)、三叔丁基膦42mg以及脱水甲苯100mL ，在80℃下反应8小时。
冷却后，加入500mL水，将混合物进行硅藻土过滤，滤液用甲苯萃取，用无水硫酸镁干燥。将其在减压下浓缩，所得粗产物进行柱纯化，用甲苯重结晶，将其过滤取出后，干燥，结果得到4.0g的淡黄色粉末。通过FD-MS(场解吸质谱)分析，鉴定化合物X1。
[合成例2:下述化合物Y1-1的合成]
加入9-苯基咔唑17.7g、碘化钾6.03g、碘酸钾7.78g、硫酸5.90mL和乙醇，在75℃下反应2小时。冷却后，加入净水、乙酸乙酯，进行分液、萃取后，使用碳酸氢钠水溶液、净水洗涤有机层，浓缩，将所得粗产物用硅胶色谱(甲苯)纯化，将所得固体减压干燥，结果得到21.8g的白色固体。
加入上述所得的化合物21.8g、4-溴苯基硼酸11.8g、Pd(PPh3)41.38g、碳酸钠21.9g、净水以及二甲氧基乙烷，在回流下反应8小时。冷却后，过滤反应溶液，将过滤的残渣用丙酮萃取，将分液的水层用二氯甲烷萃取，分液所合并的滤液，加入丙酮、二氯甲烷进行分液，将过滤的残渣用丙酮萃取，将分液的水层用二氯甲烷萃取，用净水洗涤合并的有机层、浓缩，将所得粗产物用硅胶色谱(己烷:二氯甲烷=9:1)纯化，将所得固体用甲苯、甲醇重结晶，减压干燥，结果得到4.18g的白色固体。
在氩气流下，加入N-苯基-1-萘胺4.8g、上述所得的化合物8.0g、Pd2(dba)3231mg、P(t-Bu)3325mg、叔丁氧基钠2.9g、甲苯，在80℃下反应4小时。冷却后，加入甲苯，进行硅藻土过滤，然后浓缩滤液，用硅胶色谱(己烷:二氯甲烷=6:1)纯化，将所得固体用正己烷洗涤，减压干燥，结果得到8.96g的黄白色固体。通过FD-MS的分析，鉴定化合物Y1-1。
[实施例1]
对25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(旭硝子制)，在异丙醇中超声波洗涤5分钟后，进行30分钟的UV臭氧洗涤。
将洗涤后的带透明电极线路的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板支架上，首先，在形成有透明电极线路一侧的表面上，通过电阻加热使膜厚120nm的下述化合物X1成膜，以覆盖上述透明电极。该X1膜作为空穴注入层发挥功能。
继成膜空穴注入层之后，通过电阻加热在该膜上成膜膜厚20nm的下述化合物Y1-1。该Y1-1膜作为空穴传输层发挥功能。
进而，在该空穴传输层上，通过电阻加热共蒸镀膜厚20nm的作为基质材料的化合物H1、作为荧光发光材料的化合物D1。化合物D1的浓度为7.5%。该共蒸镀膜作为发光层发挥功能。
并且，继成膜该发光层之后，将化合物ET1成膜为膜厚30nm。该ET1膜作为电子传输层发挥功能。
接着，将LiF作为电子注入性电极(阴极)，以成膜速度0.1埃/min制成0.5nm膜厚。在该LiF膜上蒸镀金属Al，形成膜厚150nm的金属阴极，制作有机EL元件。
[化49]
[化50]
[化51]
[实施例2~26]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用如下述表1所示的材料，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[比较例1~3]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用下述表1所示的材料，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、发光色如下述表2所示。
[表1]
[表2]
[实施例27~37，比较例4~6]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用如表3所示的材料，通过电阻加热共蒸镀作为发光层的基质材料的化合物H1、作为荧光蓝发光材料的化合物D2，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[化52]
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、发光色如表4所示。
[实施例38~48，比较例7~9]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用如表5所示的材料，通过电阻加热共蒸镀作为发光层的基质材料的化合物H1、作为荧光蓝发光材料的化合物D3，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[化53]
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、发光色如下述表6所示。
[表3]
[表4]
表4 在电流密度10mA/cm2下的性能
[表5]
[表6]
表6 在电流密度10mA/cm2下的性能
[实施例49]
对在25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(旭硝子制)，在异丙醇中超声波洗涤5分钟后，进行30分钟的UV臭氧洗涤。
将洗涤后的带透明电极线路的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板支架上，首先，在形成有透明电极线路一侧的表面上，通过电阻加热成膜膜厚5nm的下述化合物B1以覆盖上述透明电极。该X1膜作为缓冲层发挥功能。
继成膜缓冲层之后，通过电阻加热在该膜上成膜膜厚115nm的下述化合物X1。该X1膜作为空穴注入层发挥功能。
继成膜空穴注入层之后，通过电阻加热在该膜上成膜膜厚20nm的下述化合物Y1-1。该Y1-1膜作为空穴传输层发挥功能。
进而，在该空穴传输层上，通过电阻加热共蒸镀膜厚20nm的作为基质材料的化合物H1、作为荧光发光材料的化合物D1。化合物D1的浓度为7.5%。该共蒸镀膜作为发光层发挥功能。
并且，继该发光层成膜之后，将化合物ET1成膜为膜厚30nm。该ET1膜作为电子传输层发挥功能。
接着，将LiF作为电子注入性电极(阴极)，以成膜速度0.1埃/min，制成0.5nm膜厚。在该LiF膜上蒸镀金属Al，形成膜厚150nm的金属阴极，制作有机EL元件。
[化54]
[实施例50~51]
在实施例49中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用如下述表7所示的材料，除此以外，与实施例49同样地制作有机EL元件。
[比较例10]
在实施例49中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层使用如下述表7所示的材料，除此以外，与实施例49同样地制作有机EL元件。
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、发光色如表8所示。
[表7]
表7
[表8]
表8 在电流密度10mA/cm2下的性能
[实施例52]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层使用如表9所示的材料，对于发光层，通过电阻加热，共蒸镀作为基质材料的化合物H1、作为荧光绿发光材料的化合物D2。化合物D2的浓度为7.5%。另外，使各层的膜厚分别设定为：空穴注入层20nm、空穴传输层20nm、发光层30nm、电子传输层30nm，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[实施例53]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层使用如下述表9所示的材料，对于发光层，通过电阻加热共蒸镀作为基质材料的化合物H2、作为荧光红发光材料的化合物D3。化合物D3的浓度为1%。另外，使各层的膜厚分别设定为：空穴注入层20nm、空穴传输层20nm、发光层50nm、电子传输层30nm，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[比较例11]
在实施例52中，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层使用如下述表9所示的材料，除此以外，与实施例52同样地制作有机EL元件。
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、半衰寿命如下述表10所示。
[化55]
[表9]
[表10]
表10 在电流密度10mA/cm2下的性能
[实施例54，比较例12]
在实施例1中，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层使用如下述表11所示的材料，对于发光层，通过电阻加热共蒸镀作为基质材料的化合物H3、作为磷光绿发光材料的化合物D4 (化合物D4的浓度为10%)。另外，使各层的膜厚分别设定为：空穴注入层20nm、空穴传输层20nm、发光层30nm、电子传输层30nm，除此以外，与实施例1同样地制作有机EL元件。
[有机EL元件的特性、寿命评价]
如上所述制作的各有机EL元件的在10mA/cm2下的驱动电压、发光效率、半衰寿命如下述表12所示。
[化56]
[表11]
[表12]
表12 在电流密度10mA/cm2下的性能
如表2、4、6、8、10、12所示，对于使用本发明规定的化合物形成空穴注入层和空穴传输层的实施例1~54的有机EL元件，与作为以往的有机EL元件的比较例1~12相比，获得了发光效率提高的效果。
Claims (9)
1.有机电致发光元件，其是具备阳极、阴极和设置在上述阳极和上述阴极之间的有机薄膜层的有机电致发光元件，其特征在于，
上述有机薄膜层具有发光层，且在与上述发光层相比更靠近阳极侧具有空穴注入层和空穴传输层、或空穴注入/传输层，
上述空穴注入层或空穴注入/传输层含有具有下述式(1)表示的取代基的芳族胺衍生物，
[化1]
上述式中，L12为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基， R5为氢原子、核原子数5~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基，a为1~3的整数，a为2或3时的多个R5可以相同也可以不同；上述空穴传输层或空穴注入/传输层含有具有下述式(2)表示的取代基的芳族胺衍生物，
[化2]
上述式中，X为NR1，L1为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的亚芴基、或者取代或未取代的核原子数5~60的杂亚芳基，R1为取代或未取代的核原子数5~14的芳基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基； R2为氢原子、核原子数5~14的取代或未取代的芳基、核原子数5~14的取代或未取代的芳氧基、核原子数5~14的取代或未取代的芳硫基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷基、碳原子数1~6的支链或直链的取代或未取代的烷氧基羰基，n为1~7的整数。
2.权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，具有式(1)表示的取代基的芳族胺衍生物由下述式(3)和(15)~(18)中的任一种表示，
[化3]
上述各式中，Ar101~Ar103中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar106~Ar109中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar110~Ar114中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar115~Ar120中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar121~Ar126中的至少1个为式(1)表示的取代基，Ar106~Ar124中非式(1)的取代基各自独立地为取代或未取代的核原子数6~50的芳基或者取代或未取代的核原子数5~60的杂芳基，Ar106~Ar124具有取代基时的取代基为核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基。
3.权利要求2所述的有机电致发光元件，其特征在于，具有式(1)表示的取代基的芳族胺衍生物由式(15)表示。
4.权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，具有式(2)表示的取代基的芳族胺衍生物由下述式(3)和(15)~(18)中的任一种表示，
[化4]
上述各式中，Ar101~Ar103中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar106~Ar109中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar110~Ar114中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar115~Ar120中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar121~Ar126中的至少1个为式(2)表示的取代基，Ar106~Ar124中非式(2)的取代基各自独立地为取代或未取代的核原子数6~50的芳基，Ar106~Ar124具有取代基时的取代基为核原子数6~50的芳基、碳原子数1~50的支链或直链的烷基。
5.权利要求4所述的有机电致发光元件，其特征在于，具有式(2)表示的取代基的芳族胺衍生物由上述式(3)表示。
6.权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述有机薄膜层在与上述发光层相比的阴极侧具有电子传输层，上述电子传输层含有含氮杂环衍生物。
7.权利要求6所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述含氮杂环衍生物为由下述式中的任一种表示的苯并咪唑衍生物，
[化5]
上述式中，A331~A333为氮原子或碳原子，R331和R332为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的卤代烷基或碳原子数1~20的烷氧基，n为0-5的整数，n为2以上的整数时，多个R331可以彼此相同或不同，另外，相邻的多个R331之间可以相互键合而形成取代或未取代的碳环式脂族环、或者取代或未取代的碳环式芳族环，
Ar331为取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基， Ar331'为取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂亚芳基，
Ar332为氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、取代或未取代的核原子数6~60的芳基、或者取代或未取代的核原子数3~60的杂芳基，其中，Ar331、Ar332的任一者为取代或未取代的核原子数10~60的稠合环基、或者取代或未取代的核原子数3~60的稠合杂环基， L331、L332和L333各自为单键、取代或未取代的核原子数6~60的亚芳基、取代或未取代的核原子数3~60的2价的稠合杂环、或者取代或未取代的亚芴基。
8.权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，在上述空穴注入层或空穴注入/传输层和上述阳极之间形成含有受主材料的层。
9.权利要求8所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述受主材料由下述式(A)表示，
[化6]
上述式(A)中，R7~R12各自独立地表示氰基、-CONH2、羧基、或-COOR13，其中R13为碳原子数1~20的烷基，或者，R7和R8、R9和R10、或R11和R12一起表示-CO-O-CO-所示的基团。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120125 |