CN104718210A - 梯形化合物以及使用其的有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

由下述式(1)、式(2)或式(3)表示的化合物、有机电致发光元件用空穴传输材料、以及包含其的有机电致发光元件。(式(1)～式(3)中，X为O、S、或N－Ra，Y1～Y12为N或C－Ra。式(1)中，Ar1和Ar2为可以相同或不同的杂芳基或芳基，在相同的情况下，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、以及Y6与Y7不全部为彼此相同的基团。式(2)中，2个Ar3是相同的杂芳基，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。式(3)中，2个Ar4是相同的芳基，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团)。

Description

梯形化合物以及使用其的有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及新的梯形化合物、使用该梯形化合物的有机电致发光元件用材料以及有机电致发光元件。
背景技术
有机电致发光(EL)元件中，有荧光型及磷光型的，根据各自的发光机制，研究了最佳的元件设计。对于磷光型有机EL元件来说，根据其发光特性可知，荧光元件技术的单纯的转用是无法得到高性能的元件的。
磷光发光是利用了三重态激子的发光，因此，用于发光层中的化合物的能隙不得不大。这是由于下述缘故，即，某种化合物的能隙(以下也称作一重态能量。)的值通常比该化合物的三重态能量(本发明中，是指最低激发三重态状态与基底状态的能量差。)的值大。
作为磷光型的有机EL元件的材料，例如专利文献1公开了具有线性对称结构的磷光主体材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2011/019173
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使有机EL元件高效率化的化合物。
根据本发明，可提供以下的梯形化合物等。
1.由下述式(1)表示的化合物。
[化1]
(式(1)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
Ar1和Ar2分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、取代锗基、氰基、硝基、或羧基。
式(1)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，在Ar1与Ar2为同一取代基的情况下，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7不全部为彼此相同的基团。)
2.根据1所述的化合物，其中，所述式(1)的Ar1及Ar2分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基。
3.根据1所述的化合物，其中，所述式(1)的Ar1及Ar2分别为取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
4.根据1～3中任一项所述的化合物，其中，所述式(1)的X为N－Ra所表示的基团。
5.根据1～3中任一项所述的化合物，其中，所述式(1)的X为O或S。
6.根据1～5中任一项所述的化合物，其中，所述式(1)的Y1～Y12分别为C－Ra所表示的基团。
7.根据1～6中任一项所述的化合物，其中，所述式(1)的Ar1由－L1－R1表示。
(L1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的亚芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的亚杂芳基，R1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。)
8.根据7所述的化合物，其中，L1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的亚芳基。
9.根据7所述的化合物，其中，L1表示取代或未取代的环形成原子数为5～30的亚杂芳基。
10.一种有机电致发光元件用材料，其含有1～9中任一项所述的化合物。
11.一种有机电致发光元件用空穴传输材料，其由下述式(2)表示。
[化2]
(式(2)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
2个Ar3是相同的取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基。
式(2)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。)
12.一种有机电致发光元件用空穴传输材料，其由下述式(3)表示。
[化3]
(式(3)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
2个Ar4是相同的取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基。
式(3)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。)
13.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，且所述有机薄膜层中的至少1层含有10所述的有机电致发光元件用材料。
14.根据13所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层包含所述有机电致发光元件用材料。
15.根据14所述的有机电致发光元件，其在所述阴极与所述发光层之间具有电子传输区域，且所述电子传输区域包含所述有机电致发光元件用材料。
16.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，
且在所述阳极与所述发光层之间具有空穴传输区域，所述空穴传输区域含有11所述的有机电致发光元件用空穴传输材料。
17.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，
且在所述阳极与所述发光层之间具有空穴传输区域，所述空穴传输区域含有12所述的有机电致发光元件用空穴传输材料。
18.根据13～17中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层含有磷光发光材料，所述磷光发光材料为选自铱(Ir)、锇(Os)及铂(Pt)中的金属原子的邻位金属化络合物。
根据本发明，可提供一种能够使有机EL元件以高效率发光的化合物。
附图说明
图1是表示本发明的有机EL元件的一种实施方式的图。
图2是表示本发明的有机EL元件的一种实施方式的图。
具体实施方式
本发明的化合物由下述式(1)表示。
[化4]
(式(1)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
Ar1及Ar2分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、取代锗基、氰基、硝基、或羧基。
式(1)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，在Ar1与Ar2为同一取代基的情况下，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7不全部为彼此相同的基团。)
本发明的化合物作为中心骨架是π共轭平面发生了扩展的骨架即双吲哚并二苯并呋喃骨架、双吲哚并二苯并噻吩骨架、或双吲哚并咔唑骨架，因为构成了梯子(ladder)结构，所以载流子传输性优异。
载流子传输性优异的本发明的化合物通过用作有机EL元件的材料，可调整元件内的载流子平衡，使元件高效化。
另外，在构成式(1)的2个咔唑基的3，4位与包含杂原子X的结构键合，形成了梯形结构，这有助于获得三重态能量大的化合物。
对于本发明的化合物来说，在Ar1与Ar2为同一取代基的情况下，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7不全部为彼此相同的基团。即，由Y1～Y6构成的咔唑部位与由Y7～Y12构成的咔唑部位是相互不同的结构，不是线性对称结构。
对于本发明的化合物来说，优选Ar1与Ar2为不同取代基的情况。在此，即使Ar1与Ar2为相同的基团，在与梯形结构键合的位置不同的情况下，不会取得线性对称结构，因此为不同的取代基。作为这样的例子，例如为如下结构：构成Ar1和Ar2的2个二苯并呋喃基中的一个在2位与梯形结构键合，另一个在4位键合。但是，优选与梯形结构键合前的结构不同的基团这种情形。
通过使本发明的化合物为非对称结构化合物，从而结晶性降低，维持无定形的有机膜，由此能够维持适当的电荷传输。
[化5]
Ar1及Ar2优选分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或分别为取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
在一种方式中，Ar1由－L1－R1表示。L1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的亚芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的亚杂芳基，R1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
X优选为N－Ra所表示的基团、或者O或S。
Y1～Y12在长寿命化这一点上优选分别为由C－Ra表示的基团。进一步优选为－CH。在Y1～Y12的邻接的基团为C－Ra(也可以为－CH。)的情况下，该邻接的基团可以键合而形成环。从维持π共轭平面的扩展的方面出发，优选邻接的基团键合而形成的环为芳香族环。在此情况下，作为环形成原子，可以为包含N、O、S这类杂原子的芳香族环。另一方面，在使用蒸镀法形成式(1)的化合物的有机薄膜而制造有机EL元件的情况下，优选为式(1)所示那样的由7个环形成梯形的化合物。
以下，对于式(1)所表示的化合物的各基团的例子进行说明。
作为碳数为1～30的烷基，为直链状或支链状的烷基，具体来说，为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等，优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基，更优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基。
作为碳数为1～30的氟烷基，可举出在上述的烷基中1个以上氟原子取代了的基团。具体来说，可举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三氟甲基甲基、五氟乙基等。优选为三氟甲基、五氟乙基。
作为环形成碳数为3～30的环烷基，可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1－金刚烷基、2－金刚烷基、1－降莰烷基、2－降莰烷基等，优选为环戊基、环己基。
需要说明的是，“环形成碳”是指构成饱和环、不饱和环、或芳香环的碳原子。
环形成碳数为6～30的芳基优选为环形成碳数为6～20的芳基。
作为芳基的具体例，为苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、基、苯并[c]菲基、苯并[g]基、苯并菲基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基、四联苯基、荧蒽基等，优选为萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、基。
环形成碳数为6～30的亚芳基优选为环形成碳数为6～20的亚芳基。作为具体例，可举出上述芳基中的2价基团。
作为构成环形成原子数为5～30的杂芳基的杂原子，可举出氧原子、硫原子、氮原子。杂芳基可以为环形成原子数为3～30的杂芳基、环形成碳数为3～30的杂芳基。这些构成杂芳基的杂原子也与上述相同。
作为杂芳基的具体例，可举出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、咪唑基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑啉基、噁二唑基、呋咱基、噻吩基、苯并噻吩基、二氢吖啶基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、喹唑啉基等，优选为吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基。
在将式(1)所表示的化合物用于蓝色磷光发光有机EL元件的情况下，优选为二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基。
作为环形成原子数为5～30的亚杂芳基，具体而言，可举出上述的杂芳基中的2价的基团。
碳数为7～30的芳烷基由－Y－Z表示，作为Y的例子，可举出与上述的烷基的例子相对应的亚烷基的例子，作为Z的例子，可举出上述的芳基的例子。
芳烷基的芳基部分优选环形成碳数为6～20。烷基部分优选碳数为1～8。作为芳烷基，例如为苄基、苯乙基、2－苯基丙烷－2－基。
取代磷酰基例如为由－P(＝O)RbRc所表示的基团，取代甲硅烷基例如为由－SiRbRcRd所表示的基团。
取代锗基例如为由－GeRbRcRd所表示的基团。
Rb、Rc及Rd分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、或取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基。
这些Rb、Rc及Rd各个基团与上述的基团相同。
作为上述的各基团的“取代或未取代的······”中的取代基，可举出上述的烷基、环烷基、氟烷基、芳基、杂芳基，除此以外，还可举出卤素原子(可举出氟、氯、溴、碘等，优选为氟原子。)、羟基、硝基、氰基、羧基、芳氧基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、取代锗基等。
作为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基的取代基，优选为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基，作为所述芳基，具体来说，可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、基、苯并[c]菲基、苯并[g]基、苯并菲基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基、四联苯基、荧蒽基等，优选可举出苯基、萘基、苯并菲基、芴基、联苯基，作为所述杂芳基，具体而言，可举出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、咪唑基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑啉基、噁二唑基、呋咱基、噻吩基、苯并噻吩基、二氢吖啶基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、喹唑啉基等，优选可举出二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基。
作为取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基的取代基，优选为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基，作为所述芳基，具体而言，可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、芘基、基、苯并[c]菲基、苯并[g]基、苯并菲基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、联苯基、三联苯基、四联苯基、荧蒽基等，优选可举出苯基、萘基、苯并菲基、芴基、联苯基，作为所述杂芳基，具体而言，可举出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、异吲哚基、咪唑基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑啉基、噁二唑基、呋咱基、噻吩基、苯并噻吩基、二氢吖啶基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、喹唑啉基等，优选可举出二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、二氮杂二苯并呋喃基、二氮杂二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基。
本发明的由式(1)所示的化合物的制造方法没有特别限定，可通过公知的方法来制造。
以下，示出由式(1)表示的化合物的具体例：
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[有机EL元件用材料]
本发明的由式(1)表示的化合物可适宜地用作有机EL元件用材料。
本发明的有机EL元件用材料包含由式(1)表示的化合物，优选用作有机EL元件用发光层材料、有机EL元件用电子阻挡(阻止)层材料、或有机EL元件用空穴阻挡(阻止)层材料，更优选用作有机EL元件用发光层材料、有机EL元件用电子阻挡(阻止)层材料(将这些汇总，以下有时称作本发明的有机EL元件用材料)。
需要说明的是，本发明的有机EL元件用材料可以仅含有本发明的式(1)所表示的化合物，也可以在本发明的式(1)所表示的化合物的基础上含有其他的材料。
[有机EL元件用空穴传输材料]
本发明的有机EL元件用空穴传输材料是下述式(2)或式(3)所表示的化合物。
[化21]
(式(2)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
2个Ar3为相同的取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基。
式(2)中，在Ra为2个以上时，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。)
式(2)的X、Y1～Y12及Ra与式(1)相同。
式(2)的2个Ar3为相同的取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基，该取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基与式(1)的取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基相同。
上述Ar3的环形成原子数为5～30的杂芳基优选为含氮杂芳基、含氧杂芳基、或含硫杂芳基，优选为含氧杂芳基、或含硫杂芳基。
[化22]
(式(3)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团。
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团。
2个Ar4为相同的取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基。
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基。
式(3)中，在Ra为2个以上时，多个Ra可以分别相同也可以不同。
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。)
式(3)的X、Y1～Y12及Ra与式(1)相同。
式(3)的2个Ar4为相同的取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基，该取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基与式(1)的取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基相同。
上述Ar4的环形成碳数为6～30的芳基优选可举出例如苯基、9，9－二甲基芴基、9，9－二苯基芴基、螺芴基、来自苯并菲环的基团。作为具有取代基的芳基，可举出二苯并呋喃基苯基、二苯并芴基苯基等。
以下，示出式(2)或式(3)所表示的有机EL元件用空穴传输材料的具体例：
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[有机EL元件]
对本发明的有机EL元件进行说明。
本发明的第一有机EL元件在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层。而且，有机薄膜层中的至少1层含有本发明的有机EL元件用材料。
本发明的第一有机EL元件的一种方式优选在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，发光层含有本发明的有机EL元件用材料。包含式(1)所表示的化合物的有机EL元件用材料进一步优选以发光层的主体材料的形式含有。
本发明的第一有机EL元件的其他方式优选在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层、和位于阳极与发光层之间且与发光层邻接的电子阻挡(阻止)层，电子阻挡(阻止)层含有本发明的有机EL元件用材料。
本发明的第二有机EL元件的一种方式在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，且在阳极与发光层之间具有空穴传输区域，该空穴传输区域含有由式(2)表示的化合物即有机电致发光元件用空穴传输材料。
本发明的第二有机EL元件的其他方式在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，且在阳极与发光层之间具有空穴传输区域，该空穴传输区域含有由式(3)表示的化合物即有机电致发光元件用空穴传输材料。
图1是表示本发明的有机EL元件的一种实施方式的层构成的概要图。
有机EL元件1具有在基板10上依次层叠有阳极20、空穴传输区域30、磷光发光层40、电子传输区域50及阴极60的构成。空穴传输区域30是指空穴传输层、空穴注入层、电子阻止层等。同样地，电子传输区域50是指电子传输层、电子注入层、空穴阻止层等。这些可以不形成，但优选形成1层以上。在该元件中，有机薄膜层是设置于空穴传输区域30的各有机层、磷光发光层40及设置于电子传输区域50的各有机层。这些有机薄膜层中，至少1层含有本发明的有机EL元件用材料，或者空穴传输区域30中的任意1层以上的层含有本发明的有机EL元件用空穴传输材料。由此，有机EL元件能够高效地发光。
需要说明的是，相对于含有本发明的有机EL元件用材料的有机薄膜层而言的由式(1)表示的化合物的含量优选为1～100重量％。同样地，相对于含有本发明的有机EL元件用空穴传输材料的空穴传输区域中的任一层而言的由式(2)或式(3)表示的化合物的含量优选为1～100重量％。
在本发明的有机EL元件中，优选磷光发光层40含有本发明的有机EL元件用材料，进一步优选用作发光层的主体材料。本发明的有机EL元件用材料的三重态能量充分大，因此，即使使用蓝色的磷光发光性掺杂剂材料，也能够将磷光发光性掺杂剂材料的三重态能量有效地封闭在发光层内。需要说明的是，并不限于蓝色发光层，还可用于更长波长的光(绿～红色等)的发光层，但优选用于蓝色发光层。
磷光发光层含有磷光发光性材料(磷光掺杂剂)。作为磷光发光性材料，可举出金属络合物化合物，优选为具有选自Ir、Pt、Os、Au、Cu、Re及Ru中的金属原子、和配合基的化合物。配合基优选具有邻位金属键。
从磷光量子收率高、能够进一步提高发光元件的外部量子效率的方面出发，磷光发光性材料优选为含有选自Ir、Os及Pt中的金属原子的化合物，进一步优选铱络合物、锇络合物、铂络合物等金属络合物，其中，更优选铱络合物及铂络合物，最优选邻位金属化铱络合物。磷光发光性材料可以为单独1种，也可以为2种以上的混合物。作为蓝色的磷光发光性材料，可举出例如后述的BD1。另外，可举出双[2－(4’,6’－二氟苯基)吡啶－N，C2’]铱(III)四(1－吡唑基)硼酸盐(简称：FIr6)、双[2－(4’,6’－二氟苯基)吡啶－N，C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称：FIrpic)、双[2－(3’,5’－双三氟甲基苯基)吡啶－N，C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称：Ir(CF3ppy)2(pic))、双[2－(4’,6’－二氟苯基)吡啶－N，C2’]铱(III)乙酰丙酮酸盐(简称：FIracac)等。
磷光发光层中的磷光发光性材料的添加浓度并无特别限定，优选为0.1～40重量％(wt％)、更优选为0.1～30重量％(wt％)。
另外，与磷光发光层40邻接的有机薄膜层也优选使用本发明的有机EL元件用材料。例如在磷光发光层40与穴传输区域30之间形成了含有本发明的有机EL元件用材料的层(阳极侧邻接层)时，该层具有作为电子阻挡层的功能、作为激子阻止层的功能。
需要说明的是，阻挡层(阻止层)是指具有载流子的移动阻挡、或激子的扩散阻挡的功能的层。有时将用于防止电子从发光层向空穴传输层泄露的有机层主要定义为电子阻挡层，将用于防止空穴从发光层向电子传输层泄露的有机层定义为空穴阻挡层。另外，有时将用于防止发光层中生成的三重态激子向具有三重态能量比发光层低的能级的周边层扩散的有机层定义为激子阻止层(三线态阻挡层)。
另外，还可将本发明的有机EL元件用材料用于邻接于磷光发光层40的有机薄膜层，并且还可进一步用于与其所邻接的有机薄膜层接合的其他的有机薄膜层。
除了上述的实施方式以外，本发明的有机EL元件还可采用公知的各种构成。另外，发光层的发光可从阳极侧、阴极侧或两侧取出。
本发明的有机EL元件还优选在阴极与有机薄膜层的界面区域中添加有电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种。根据这样的构成，可实现有机EL元件的发光辉度的提高、长寿命化。
作为电子供与性掺杂剂，可举出选自碱金属、碱金属化合物、碱土金属、碱土金属化合物、稀土金属、及稀土金属化合物等中的至少一种。
作为有机金属络合物，可举出选自包含碱金属的有机金属络合物、包含碱土金属的有机金属络合物、及包含稀土金属的有机金属络合物等中的至少一种。
作为碱金属，可举出锂(Li)(功函数：2.93eV)、钠(Na)(功函数：2.36eV)、钾(K)(功函数：2.28eV)、铷(Rb)(功函数：2.16eV)、铯(Cs)(功函数：1.95eV)等，特别优选功函数为2.9eV以下的碱金属。其中，优选为K、Rb、Cs，进一步优选Rb或Cs，最优选Cs。
作为碱土金属，可举出钙(Ca)(功函数：2.9eV)、锶(Sr)(功函数：2.0eV以上2.5eV以下)、钡(Ba)(功函数：2.52eV)等，特别优选功函数为2.9eV以下的碱土金属。
作为稀土金属，可举出钪(Sc)、钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、镱(Yb)等，特别优选功函数为2.9eV以下的稀土金属。
以上的金属中，优选金属的还原能力特别高，通过向电子注入区域添加较少量，能够实现有机EL元件的发光辉度的提高、长寿命化。
作为碱金属化合物，可举出氧化锂(Li2O)、氧化铯(Cs2O)、氧化钾(K2O)等碱金属氧化物、氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化铯(CsF)、氟化钾(KF)等碱金属卤化物等，优选氟化锂(LiF)、氧化锂(Li2O)、氟化钠(NaF)。
作为碱土金属化合物，可举出氧化钡(BaO)、氧化锶(SrO)、氧化钙(CaO)及将它们混合而得的锶酸钡(BaxSr1－xO)(0＜x＜1)、钙酸钡(BaxCa1－xO)(0＜x＜1)等，优选BaO、SrO、CaO。
作为稀土金属化合物，可举出氟化镱(YbF3)、氟化钪(ScF3)、氧化钪(ScO3)、氧化钇(Y2O3)、氧化铈(Ce2O3)、氟化钆(GdF3)、氟化铽(TbF3)等，优选为YbF3、ScF3、TbF3。
作为有机金属络合物，如上所述，只要分别含有碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子中的至少一种作为金属离子就没有特别限定。另外，对于配合基来说，优选羟基喹啉、苯并羟基喹啉、羟基吖啶、菲啶醇、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基二芳基噁二唑、羟基二芳基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯并三唑、羟基全硼烷、联吡啶基、菲绕啉、酞菁、卟啉、环戊二烯、β－二酮类、偶氮甲碱类、和它们的衍生物等，但并不限定于这些。
作为电子供与性掺杂剂及有机金属络合物的添加形态，优选在界面区域呈层状或岛状形成。作为形成方法，优选通过电阻加热蒸镀法边蒸镀电子供与性掺杂剂和有机金属络合物中的至少任一种，边使作为形成界面区域的发光材料、电子注入材料的有机物同时蒸镀，在有机物中分散电子供与性掺杂剂及有机金属络合物还原掺杂剂中的至少任一种的方法。分散浓度通常以摩尔比计为有机物：电子供与性掺杂剂和/或有机金属络合物＝100：1～1：100，优选为5：1～1：5。
在将电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种形成为层状的情况下，将作为界面的有机层的发光材料、电子注入材料形成为层状后，将电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种单独地通过电阻加热蒸镀法进行蒸镀，优选以层的厚度0.1nm以上且15nm以下形成。
在将电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种形成为岛状的情况下，将作为界面的有机层的发光材料、电子注入材料形成为岛状后，将电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种单独通过电阻加热蒸镀法进行蒸镀，优选以岛的厚度为0.05nm以上且1nm以下形成。
另外，作为有机EL元件中的、主成分(发光材料或电子注入材料)、与电子供与性掺杂剂及有机金属络合物中的至少任一种的比例，以摩尔比计，优选主成分：电子供与性掺杂剂和/或有机金属络合物＝5：1～1：5，进一步优选2：1～1：2。
对于本发明的第一有机EL元件来说，对于使用了上述的本发明的有机EL元件用材料的层以外的构成来说，没有特别限定，可使用公知的材料等。以下，对于第一元件的层简单地进行说明，但适用于本发明的第一有机EL元件的材料并不限定于以下内容。
[基板]
作为基板，可使用玻璃板、聚合物板等。
作为玻璃板，可特别举出碱石灰玻璃、含钡-锶玻璃、铅玻璃、铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、钡硼硅酸玻璃、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、聚醚砜、聚砜等。
[阳极]
阳极例如包含导电性材料，适合具有大于4eV的功函数的导电性材料。
作为上述导电性材料，可举出碳、铝、钒、铁、钴、镍、钨、银、金、铂、钯等及它们的合金、用于ITO基板、NESA基板的氧化锡、氧化铟等氧化金属、以及聚噻吩、聚吡咯等有机导电性树脂。
阳极可以根据需要由2层以上的层结构形成。在将来自发光层的发光从阳极取出时，优选使相对于阴极发光的透射率大于10％。
[阴极]
阴极例如包含导电性材料，适合具有小于4eV的功函数的导电性材料。
作为上述导电性材料，可举出镁、钙、锡、铅、钛、钇、锂、钌、锰、铝、氟化锂等及它们的合金，但并不限定于这些。
另外，作为上述合金，可举出镁/银、镁/铟、锂/铝等作为代表例，但并不限定于这些。合金的比率可通过蒸镀源的温度、气氛、真空度等来控制，选择适当的比率。
阴极可以根据需要由2层以上的层结构形成，阴极可通过使上述导电性材料利用蒸镀、溅射等方法而形成薄膜而进行制作。
在将来自发光层的发光从阴极取出时，优选使相对于阴极发光的透射率大于10％。
另外，作为阴极的片状电阻优选为数百Ω/□以下，膜厚通常为10nm～1μm，优选为50～200nm。
[发光层]
在由本发明的有机EL元件用材料以外的材料形成磷光发光层的情况下，作为磷光发光层的材料，可使用公知的材料。具体来说，参照特愿2005－517938等即可。
本发明的第一有机EL元件如图2所示的元件那样可以具有荧光发光层70。作为荧光发光层，除本发明的有机EL元件用材料以外，可使用公知的材料。
发光层可以形成使用2种主体材料的双主体(也称作主体·共主体)。具体来说，在发光层中，可以通过使电子传输性的主体与空穴传输性的主体组合，从而调整发光层内的载流子平衡。本发明的有机EL元件用材料可以以主体或共主体的形式使用。
另外，可以形成使用2种发光材料(掺杂剂材料)的双掺杂剂。在发光层中，通过掺入2种以上量子收率高的掺杂剂材料，从而各个掺杂剂发光。例如，通过将主体与红色掺杂剂、绿色掺杂剂共蒸镀，有时会实现黄色的发光层。
发光层可以为单层，也可以为层叠结构。若使发光层层叠，则有时通过使电子和空穴蓄积于发光层界面，可以使再键合区域集中于发光层界面。在这种情况下，使量子效率提高。
[空穴注入层及空穴传输层]
空穴注入、传输层是有助于空穴注入到发光层中并传输至发光区域的层，是空穴迁移率大且离子化能小的层。空穴注入、传输层可以是单层结构，也可以是层叠了空穴注入层和空穴传输层的多层结构。进而，空穴注入层可以是多层结构，空穴传输层可以是多层结构。此时，可以将与发光层接触的层作为电子阻挡(阻止)层。作为电子阻挡(阻止)用材料，可使用含有本发明的有机EL元件用材料的材料。
作为空穴注入、传输层的材料，优选以更低的电场强度将空穴传输至发光层的材料，进而，空穴的迁移率例如在施加104～106V/cm的电场时，若至少为10－4cm2/V·秒，则优选。
作为空穴注入、传输层的材料，具体来说，可举出三唑衍生物(参照美国专利3,112,197号说明书等)、噁二唑衍生物(参照美国专利3,189,447号说明书等)、咪唑衍生物(参照特公昭37－16096号公报等)、聚芳基烷烃衍生物(参照美国专利3,615,402号说明书、美国专利第3,820,989号说明书、美国专利第3,542,544号说明书、特公昭45－555号公报、特公昭51－10983号公报、特开昭51－93224号公报、特开昭55－17105号公报、特开昭56－4148号公报、特开昭55－108667号公报、特开昭55－156953号公报、特开昭56－36656号公报等)、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物(参照美国专利第3,180,729号说明书、美国专利第4,278,746号说明书、特开昭55－88064号公报、特开昭55－88065号公报、特开昭49－105537号公报、特开昭55－51086号公报、特开昭56－80051号公报、特开昭56－88141号公报、特开昭57－45545号公报、特开昭54－112637号公报、特开昭55－74546号公报等)、苯二胺衍生物(参照美国专利第3,615,404号说明书、特公昭51－10105号公报、特公昭46－3712号公报、特公昭47－25336号公报、特公昭54－119925号公报等)、芳胺衍生物(参照美国专利第3,567,450号说明书、美国专利第3,240,597号说明书、美国专利第3,658,520号说明书、美国专利第4,232,103号说明书、美国专利第4,175,961号说明书、美国专利第4,012,376号说明书、特公昭49－35702号公报、特公昭39－27577号公报、特开昭55－144250号公报、特开昭56－119132号公报、特开昭56－22437号公报、西德专利第1,110,518号说明书等)、氨基取代查耳酮衍生物(参照美国专利第3,526,501号说明书等)、噁唑衍生物(美国专利第3,257,203号说明书等中公开的化合物)、苯乙烯基蒽衍生物(参照特开昭56－46234号公报等)、芴酮衍生物(参照特开昭54－110837号公报等)、腙衍生物(参照美国专利第3,717,462号说明书、特开昭54－59143号公报、特开昭55－52063号公报、特开昭55－52064号公报、特开昭55－46760号公报、特开昭57－11350号公报、特开昭57－148749号公报、特开平2－311591号公报等)、茋衍生物(参照特开昭61－210363号公报、特开昭第61－228451号公报、特开昭61－14642号公报、特开昭61－72255号公报、特开昭62－47646号公报、特开昭62－36674号公报、特开昭62－10652号公报、特开昭62－30255号公报、特开昭60－93455号公报、特开昭60－94462号公报、特开昭60－174749号公报、特开昭60－175052号公报等)、硅氮烷衍生物(美国专利第4,950,950号说明书)、聚硅烷系(特开平2－204996号公报)、苯胺系共聚物(特开平2－282263号公报)等。
另外，p型Si、p型SiC等无机化合物也可用作空穴注入材料。
空穴注入、传输层的材料可使用交联型材料，作为交联型的空穴注入传输层，可举出例如Chem.Mater.2008，20，413-422、Chem.Mater.2011，23(3)，658-681、WO2008108430、WO2009102027、WO2009123269、WO2010016555、WO2010018813等交联材料，可举出通过热、光等而不熔化的层。
[电子注入层及电子传输层]
电子注入、传输层是帮助电子注入发光层且传输至发光区域的层，是电子迁移率大的层。电子注入、传输层可以是单层结构，也可以是层叠了电子注入层和电子传输层的多层结构。进而，电子注入层可以是多层结构，电子传输层可以是多层结构。此时，可以将与发光层接触的层作为空穴阻挡(阻止)层。作为空穴阻挡(阻止)用材料，可使用公知的材料。例如可举出在后述的实施例2中使用的化合物(H1)。
对于有机EL元件来说，已知由于发光的光被电极(例如阴极)反射，因此直接从阳极取出的发光、与经由基于电极的反射而取出的发光发生干涉。为了有效地利用该干渉效应，电子注入、传输层可适当地选为数nm～数μm的膜厚，特别是当膜厚较厚时，为了避免电压上升，优选在施加104～106V/cm的电场时，电子迁移率至少为10－5cm2/Vs以上。
作为用于电子注入、传输层的电子传输性材料，优选使用在分子内含有1个以上杂原子的芳香族杂环化合物，特别优选含氮环衍生物。另外，作为含氮环衍生物，优选具有含氮6员环或5员环骨架的芳香族环、或具有含氮6员或5员环骨架的稠合芳香族环化合物，例如可举出在骨架中包含吡啶环、嘧啶环、三嗪环、苯并咪唑环、菲绕啉环、喹唑啉环等的化合物。
此外，可以通过供体性材料的掺杂剂(n)、受体材料的掺杂剂(p)而形成具备半导体性的有机层。N掺杂剂的代表例是使Li、Cs等金属掺杂于电子传输性材料中的掺杂剂，P掺杂剂的代表例是使F4TCNQ等受体材料掺杂于空穴传输性材料中的掺杂剂(例如参照专利3695714)。
本发明的有机EL元件的各层的形成可应用真空蒸镀、溅射、等离子体、离子镀敷等干式成膜法、旋涂法、浸涂法、流涂法等湿式成膜法等公知的方法。
各层的膜厚没有特别限定，有时需要设定为适当的膜厚。若膜厚过厚，则为了获得一定的光输出功率而需要较大的施加电压，使效率变差。若膜厚过薄，则产生针孔等，即使施加电场，也无法获得充足的发光辉度。通常的膜厚适合为5nm～10μm的范围，进一步优选10nm～0.2μm的范围。
对于本发明的第二有机EL元件而言，对于使用了上述的本发明的有机EL元件用空穴传输材料的层以外的构成来说，没有特别限定，可使用公知的材料等。以下，对于第二有机EL元件的各层简单进行说明，适用于本发明的第二有机EL元件的材料并不限于以下材料。
构成有机EL元件的、基板、阳极、阴极、电子注入层及电子传输层与上述的第一有机EL元件相同。
发光层也与上述的第一有机EL元件相同，可以不必须使用本发明的有机EL元件用材料。优选在发光层中使用本发明的有机EL元件用材料。
空穴注入层及空穴传输层也与上述的第一有机EL元件相同，但是需要将本发明的有机EL元件用空穴传输材料用于空穴传输层、空穴注入层或电子阻止层中的任意1层以上。
实施例
利用合成例及实施例进一步对本发明详细进行说明。但是，本发明并不限定于以下的合成例、实施例。
[梯形化合物的制备]
实施例1(化合物(7)的合成)
(1)化合物(7－a)的合成
[化28]
向三口烧瓶中加入二苯并呋喃20.0g(80.9mmol)、脱水四氢呋喃200ml，在氮气氛下将反应器冷却至－70℃。向反应器中滴加1.68M仲丁基锂己烷溶液53ml(88.9mmol)，在－70℃下搅拌1小时。进一步向其中加入硼酸三异丙酯37.3ml(162mmol)，在室温下搅拌6小时。反应结束后，加入1N HCl水溶液100ml并搅拌30分钟后，将试样溶液移至分液漏斗，利用二氯甲烷萃取数次。将其利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其用己烷进行分散洗涤，得到作为白色固体的化合物(7－a)。
收获量为15.9g、收率为93％。
(2)化合物(7－b)的合成
[化29]
向三口烧瓶中加入化合物(7－a)25.0g(97.7mmol)、2－硝基苯基硼酸59.2g(293.1mmol)、2M碳酸钠水溶液250mL、1,2－二甲氧基乙烷500mL、Pd(PPh3)42.30g(1.95mmol)，在氮气氛下回流12小时。
反应结束后，将试样溶液过滤，将所得的固体用甲醇、己烷进行洗涤，得到化合物(7－b)。
收获量为26.5g、收率为66％。
(3)化合物(7－c)的合成
[化30]
向三口烧瓶中加入化合物(7－b)26.5g(64.6mmol)、亚磷酸三乙酯430ml，在170℃下加热搅拌16小时。
反应结束后进行蒸馏，将残留的亚磷酸三乙酯、亚磷酸三乙酯残渣除去，将得到的有机层利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：二氯甲烷＝10：1～5：1～1：1)进行提纯，得到作为黄色固体的化合物(7－c)。
收获量为2.22g、收率为54％。
(4)化合物(7－d)的合成
[化31]
向三口烧瓶中加入化合物(7－c)1.00g(2.88mmol)、溴苯0.430g(2.74mmоl)、碘化铜0.548g(2.88mmol)、磷酸三钾0.611g(2.88mmol)、环己烷二胺0.69ml(5.76mmol)、1,4－二噁烷20mL，在氮气氛下回流12小时。
反应结束后，将反应物进行硅藻土过滤，将其移至分液漏斗，利用二氯甲烷萃取数次。将所得的有机层利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：二氯甲烷＝10：1～5：1)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(7－d)。
收获量为0.644g、收率为53％。
(5)化合物(7)的合成
[化32]
向三口烧瓶中加入化合物(7－d)1.09g(2.37mmol)、2－溴二苯并呋喃0.877g(3.55mmоl)、碘化铜0.451g(2.37mmol)、磷酸三钾1.01g(4.74mmol)、环己烷二胺0.56ml(4.74mmol)、1,4－二噁烷20mL，在氮气氛下回流12小时。
反应结束后，将反应物进行硅藻土过滤，将其移至分液漏斗，用二氯甲烷萃取数次。将得到的有机层利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：二氯甲烷＝10：1～5：1)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(7)。
收获量为0.644g、收率为78％。
鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行，相对于分子量588，m/e＝588。
[有机EL元件的制造及评价]
实施例2
将膜厚130nm的带ITO电极线的玻璃基板(吉奥马公司制)在异丙醇中进行5分钟的超声波洗涤后，进行30分钟的UV臭氧洗涤。
将洗涤后的带ITO电极线的玻璃基板安装于真空蒸镀装置的基板座，首先在形成有ITO电极线的一侧的面上以覆盖ITO电极线的方式将化合物(HI1)电阻加热蒸镀为厚20nm，接着将化合物(HT1)电阻加热蒸镀为厚60nm，依次将薄膜成膜。成膜速率为这些薄膜分别作为空穴注入层及空穴传输层发挥作用。
接着，在空穴注入·传输层上将化合物(7)和化合物(BD1)同时进行电阻加热蒸镀而成膜为膜厚50nm的薄膜。此时，按照使化合物(BD1)相对于化合物(7)和化合物(BD1)的总质量以质量比计达到20％的方式进行了蒸镀。成膜速率分别为该薄膜作为磷光发光层发挥作用。
接着，在该磷光发光层上将化合物(H1)进行电阻加热蒸镀而成膜为膜厚10nm的薄膜。成膜速率为该薄膜作为阻挡层发挥作用。
接着，在该阻挡层上将化合物(ET1)进行电阻加热蒸镀而成膜为膜厚10nm的薄膜。成膜速率为该膜作为电子注入层发挥作用。
接着，在该电子注入层上以成膜速率为蒸镀膜厚1.0nm的LiF。
接着，在该LiF膜上以成膜速率为蒸镀金属铝，形成膜厚80nm的金属阴极，从而制造出有机EL元件。
用于有机EL元件的制造中的材料示于如下：
[化33]
对于得到的有机EL元件，利用以下的方法评价了外部量子效率。将结果示于表1。
(1)外部量子效率(％)
在23℃、干燥氮气气氛下，使用辉度仪(美能达公司制分光辉度放射仪CS－1000)测定辉度1000cd/m2时的外部量子效率。
比较例1
作为磷光主体材料，使用化合物(H2)替代化合物(7)，除此以外，与实施例1进行相同的操作，制作出有机EL元件，进行了评价。将结果示于表1。
[化34]
[表1]
发光层 效率(％)
实施例2 化合物(7) 18.5
比较例1 化合物(H2) 12.0
如表1所示可知，对于将实施例1的本发明的化合物用于发光层的实施例2的有机EL元件来说，与比较例1的元件相比，发光效率得到了改善。需要说明的是，实施例2的有机EL元件的发光波长为475nm。
[梯形化合物的制备]
实施例3(化合物(40)的合成)
(1)化合物(40－a)的合成
[化35]
向反应容器中加入化合物(7－c)34.6g(100mmol)、2－溴二苯并呋喃24.7g(100mmоl)、碘化铜19.0g(100mmol)、磷酸三钾21.2g(100mmol)、环己烷二胺5.9g(50mmol)、脱水1,4－二噁烷500mL，在氩气氛下回流48小时。
反应结束后，将反应物进行硅藻土过滤，将其移至分液漏斗，利用甲苯萃取数次。将得到的有机层利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：甲苯＝10：1～5：1～2：1)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(40－a)。
收获量为11.8g、收率为23％。
(2)化合物(40)的合成
[化36]
向反应容器中加入化合物(40－a)3.5g(10mmol)、2－溴二苯并噻吩2.9g(11mmоl)、碘化铜1.9g(10mmol)、磷酸三钾2.1g(10mmol)、环己烷二胺0.6g(5mmol)、脱水1,4－二噁烷60mL，在氩气氛下回流24小时。
反应结束后，将溶剂在减压下蒸馏除去，在残渣中加入甲苯2000mL并加热至100℃。将不溶物用二氧化硅凝胶滤去，将通过将滤液浓缩而得到的固体利用丙酮进行悬浊洗涤从而提纯，得到作为白色固体的化合物(40)。
收获量为3.1g、收率为45％。
鉴定通过基于FD/MS的分子量测定而进行，相对于分子量694，m/e＝694。
实施例4(化合物(41)的合成)
[化37]
向反应容器中加入化合物(40－a)3.5g(10mmol)、3－溴－9－苯基咔唑3.6g(11mmоl)、碘化铜1.9g(10mmol)、磷酸三钾2.1g(10mmol)、环己烷二胺0.6g(5mmol)、脱水1,4－二噁烷50mL，在氩气氛下回流40小时。
反应结束后，将反应物进行硅藻土过滤，将其移至分液漏斗，利用二氯甲烷萃取数次。将所得的有机层利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：二氯甲烷＝4：1～2：1)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(41)。
收获量为2.9g、收率为38％。
鉴定通过基于FD/MS的分子量测定而进行，相对于分子量753，m/e＝753。
实施例5(化合物(42)的合成)
[化38]
向反应容器中加入化合物(40－a)3.5g(10mmol)、利用WO2013－038650号公报所记载的方法合成的中间体(A)3.0g(12mmоl)、碘化铜1.9g(10mmol)、磷酸三钾2.1g(10mmol)、环己烷二胺1.2g(10mmol)、脱水1,4－二噁烷40mL，在氩气氛下回流72小时。
反应结束后，将反应物进行硅藻土过滤，将其移至分液漏斗，利用甲苯及二氯甲烷萃取数次。使得到的有机层合并，利用无水硫酸镁进行干燥，并过滤、浓缩。将其利用二氧化硅凝胶色谱法(己烷：二氯甲烷＝2：1～1：2～1：10)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(42)。
收获量为1.4g、收率为21％。
鉴定利用基于FD/MS的分子量测定来进行，相对于分子量679，m/e＝679。
实施例6(化合物(51)的合成)
[化39]
作为起始原料，使用二苯并噻吩替代二苯并呋喃，从而依照实施例1记载的方法合成了化合物(51)。
实施例7(化合物(128)的合成)
(1)化合物(128－a)的合成
[化40]
向反应容器中加入2－碘化硝基苯24.9g(100mmol)、2－溴苯基硼酸20.0g(100mmоl)、Pd(PPh3)42.3g(2mmol)、2M碳酸钠水溶液100mL、甲苯150mL、1,2－二甲氧基乙烷(DME)150mL，在氩气氛下回流24小时。
反应结束后，分取有机相，用无水硫酸镁进行干燥后，将溶剂在减压下蒸馏除去。将残渣利用二氧化硅凝胶柱色谱法(己烷：甲苯＝2：1～1：2)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(128－a)。
收获量为15.3g、收率为55％。
(2)化合物(128－b)的合成
[化41]
向反应容器中加入化合物(128－a)15.3g(55mmol)、三苯基膦36.1g(137.5mmоl)、邻二氯苯(o－DCB)500mL，在氩气氛下在185℃下进行15小时反应。
反应结束后，将溶剂在减压下蒸馏除去，将得到的残渣用甲苯进行稀释，将析出物过滤出来，然后利用二氧化硅凝胶柱色谱法(己烷：甲苯＝1：1～1：3)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(128－b)。
收获量为6.1g、收率为45％。
(3)化合物(128－c)的合成
[化42]
向反应容器中加入化合物(128－b)5.4g(22mmol)、苯胺0.9g(10mmol)、Pd2(dba)30.37g(0.4mmоl)、三叔丁基鏻四氟硼酸盐0.46g(1.6mmol)、叔丁醇钠2.7g(28mmol)、脱水甲苯30mL，在氩气氛下回流72小时。
反应结束后，将溶剂在减压下蒸馏除去，将得到的残渣用二氧化硅凝胶柱色谱法(己烷：甲苯＝1：1～1：3)进行提纯，得到作为白色固体的化合物(128－c)。
收获量为1.4g、收率为33％。
(4)化合物(128－d)的合成
[化43]
向反应容器中加入化合物(128－c)1.4g(3.3mmol)、碳酸钾、脱水甲苯30mL，在氩气氛下回流72小时。
反应结束后，将溶剂在减压下蒸馏除去，将得到的残渣利用二氧化硅凝胶柱色谱法(己烷：甲苯＝1：1～1：3)进行提纯，得到作为白色的固体的化合物(128－c)。
收获量为0.9g、收率为64％。
(5)化合物(128)的合成
作为起始原料，使用化合物(128－d)替代化合物(7－c)，从而依照实施例3记载的方法合成了化合物(128)。
[化44]
[有机EL元件的制造及评价]
实施例8
使用化合物(H3)替代化合物(H1)，除此以外，进行与实施例2相同的操作，制作出有机EL元件。
通过直流电流驱动使所制作的有机EL元件发光，测定辉度、电流密度，求出电流密度1mA/cm2时的电压及发光效率(外部量子效率)。进而，以将比较例的元件设为100时的相对值来记载初期辉度3,000cd/m2时的辉度70％寿命(辉度降低至70％为止的时间)。将这些发光性能的评价结果示于表2。
[化45]
实施例9～21
作为磷光主体材料，分别使用表2记载的化合物来替代化合物(7)，除此以外，与实施例8进行相同的操作，制作有机EL元件，进行评价。将结果示于表2。
比较例2
作为磷光主体材料，使用化合物(H2)替代化合物(7)，除此以外，与实施例8进行相同的操作，制作有机EL元件，进行评价。将结果示于表2。
比较例3
作为磷光主体材料，使用化合物(H4)替代化合物(7)，除此以外，与实施例8进行相同的操作，制作有机EL元件，进行评价。将结果示于表2。
比较例4
作为磷光主体材料，使用化合物(H5)替代化合物(7)，除此以外，与实施例8进行相同的操作，制作有机EL元件，进行评价。将结果示于表2。
[化46]
[表2]
如表2所示可知，对于将实施例8～21的本发明的化合物在发光层中用作磷光主体材料的有机EL元件来说，与比较例的元件相比，低电压化、长寿命化，且发光效率得到了改善，对于不具有对称轴的本发明的化合物来说，与具有对称轴的比较例化合物相比，作为有机EL元件用材料具有更高的性能。
产业上的可利用性
本发明的化合物可用作有机EL元件用材料。
本发明的有机EL元件可用于壁挂电视的平板显示器等平面发光体、复印机、打印机、液晶显示器的背光或测量仪器等的光源、显示板、标识灯等。
上述中，对本发明的实施方式和/或实施例多少详细地进行了说明，但本领域技术人员在实质上不脱离本发明的新的教导及效果的情况下，是容易对这些作为例示的实施方式和/或实施例加以大量变更的。因而，这些大量变更包含在本发明的范围内。
将作为本申请的巴黎优选权的基础的日本申请说明书的内容全部援引于此。

Claims (18)

1.一种由下述式(1)表示的化合物，
式(1)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团，
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团，
Ar1和Ar2分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基，
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、取代锗基、氰基、硝基、或羧基，
式(1)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra分别可以相同也可以不同，
其中，在Ar1与Ar2为同一取代基的情况下，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7不全部为彼此相同的基团。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述式(1)的Ar1及Ar2分别为取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述式(1)的Ar1及Ar2分别为取代或未取代的环形成原子数为53～30的杂芳基。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的化合物，其中，
所述式(1)的X为N－Ra所表示的基团。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的化合物，其中，
所述式(1)的X为O或S。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的化合物，其中，
所述式(1)的Y1～Y12分别为C－Ra所表示的基团。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的化合物，其中，
所述式(1)的Ar1由－L1－R1表示，
L1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的亚芳基、或取代或未取代的环形成原子数为5～30的亚杂芳基，R1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、或者取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中，
L1表示取代或未取代的环形成碳数为6～30的亚芳基。
9.根据权利要求7所述的化合物，其中，
L1表示取代或未取代的环形成原子数为5～30的亚杂芳基。
10.一种有机电致发光元件用材料，其含有权利要求1～9中任一项所述的化合物。
11.一种有机电致发光元件用空穴传输材料，其由下述式(2)表示，
式(2)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团，
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团，
2个Ar3是相同的取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基，
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基，
式(2)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同，
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。
12.一种有机电致发光元件用空穴传输材料，其由下述式(3)表示，
式(3)中，
X为O、S、或N－Ra所表示的基团，
Y1～Y12分别为N或C－Ra所表示的基团，
2个Ar4是相同的取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基，
Ra为氢原子、氘原子、取代或未取代的环形成碳数为6～30的芳基、取代或未取代的环形成原子数为5～30的杂芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为1～30的氟烷基、取代或未取代的环形成碳数为3～30的环烷基、取代或未取代的碳数为7～30的芳烷基、取代磷酰基、取代甲硅烷基、氰基、硝基、或羧基，
式(3)中，在Ra为2个以上的情况下，多个Ra可以分别相同也可以不同，
其中，Y1与Y12、Y2与Y11、Y3与Y10、Y4与Y9、Y5与Y8、及Y6与Y7均为彼此相同的基团。
13.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，且所述有机薄膜层中的至少1层含有权利要求10所述的有机电致发光元件用材料。
14.根据权利要求13所述的有机电致发光元件，其中，所述发光层包含所述有机电致发光元件用材料。
15.根据权利要求14所述的有机电致发光元件，其在所述阴极与所述发光层之间具有电子传输区域，且所述电子传输区域包含所述有机电致发光元件用材料。
16.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，
且在所述阳极与所述发光层之间具有空穴传输区域，所述空穴传输区域含有权利要求11所述的有机电致发光元件用空穴传输材料。
17.一种有机电致发光元件，其在阳极与阴极之间具有包含发光层的1层以上的有机薄膜层，
且在所述阳极与所述发光层之间具有空穴传输区域，所述空穴传输区域含有权利要求12所述的有机电致发光元件用空穴传输材料。
18.根据权利要求13～17中任一项所述的有机电致发光元件，其中，
所述发光层含有磷光发光材料，所述磷光发光材料为选自铱Ir、锇Os及铂Pt中的金属原子的邻位金属化络合物。
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