CN111164778B - 有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于作为高发光效率、高耐久性的有机EL元件用的材料而将空穴及电子的注入·传输性、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、耐久性等优异的有机EL元件用的各种材料组合成能够使各个材料所具有的特性有效地显现，由此提供(1)发光效率及功率效率高、(2)发光开始电压低、(3)实用驱动电压低、(4)尤其是长寿命的有机EL元件。有机电致发光元件依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳氨化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物或由下述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物。
Figure DDA0004003256230000011

Description

有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及一种作为适用于各种显示装置的自发光元件的有机电致发光元件，详细地说涉及一种使用特定芳氨化合物和具有特定的苯并唑环结构的化合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
有机EL元件是自发光性元件，所以与液晶元件相比明亮且可见性优异，能够实现清晰的显示，所以得到积极的研究。
1987年伊士曼·柯达公司的C.W.Tang等通过开发使各材料分担各种作用的叠层结构元件，从而将使用有机材料的有机EL元件成为实用性的元件。他们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来使其发光，由此以10V以下的电压得到1000cd/m2以上的高亮度(例如，参照专利文献1及专利文献2)。
至今，为了有机EL元件的实用化而进行了大量的改进，将叠层结构的各种作用进一步细分，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、阴极的电致发光元件而实现高效率和耐久性(例如，参照非专利文献1)。
另外，以进一步提高发光效率为目的，尝试应用三重态激子，研究磷光发光性化合物的应用(例如，参照非专利文献2)。并且，也开发出利用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件。2011年，日本九州大学的安达等利用使用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3)。
也可以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放射延迟荧光的材料来制备发光层。如在所述非专利文献中所记载那样，有机EL元件中的有机材料的选择对其元件的效率和耐久性等多个特性带来大的影响(例如，参照非专利文献2)。
关于有机EL元件，从两电极注入的电荷在发光层重合而获得发光。为了获得高发光效率，空穴、电子的两电荷向发光层有效地输送、注入发光层的两电荷的平衡、生成的激子的禁闭等变得重要。若提高从空穴传输层向发光层的空穴注入性，提高空穴传输层的电子阻挡性来防止电子从发光层向空穴传输层泄露，则能够提高在发光层内的空穴与电子重合的概率，能够有效地生成激子。而且，在该发光层内生成的激子不泄露到传输层，将该激子禁闭在发光层，由此能够获得高发光效率。因此，空穴传输材料所起的作用是重要的，需要空穴注入性高、空穴的迁移率大、电子阻挡性高且对电子的耐久性高的空穴传输材料。
另外，关于元件的寿命，材料的耐热性、非晶性能也很重要。在耐热性低的材料中，即使在低的温度下也会因在元件驱动时产生的热引起热分解，材料劣化。在非晶性能低的材料中，短时间也引起薄膜的结晶化，导致元件劣化。因此，对使用的材料要求耐热性高且非晶性能良好的性质。
至今，作为在有机EL元件中使用的空穴传输材料，已知N，N'-二苯基-N，N'-二(α-萘基)联苯胺(NPD)和各种芳香族胺衍生物(例如，参照专利文献1及专利文献2)。NPD虽然具有良好的空穴传输能力，但是成为耐热性指标的玻璃化转变温度(Tg)低于96℃，在高温条件下结晶化导致元件特性降低(例如，参照非专利文献4)。另外，在所述专利文献中记载的芳香族胺衍生物之中，已知空穴的迁移率为10-3cm2/Vs以上的具有优异的迁移率的化合物(例如，参照专利文献1及专利文献2)，但是由于电子阻挡性不充分，电子的一部分穿过发光层，不能期待发光效率提高等，因此为了进一步的高效率化，需要电子阻挡性更高、薄膜更稳定且耐热性高的材料。另外，虽然公开有耐久性高的芳香族胺衍生物(例如，参照专利文献3)，但是作为用作电子照片感光体中的电荷传输材料所使用的物质，没有作为有机EL元件使用物质的例子。
作为改进了耐热性和空穴注入性等特性的化合物，虽然提出了具有取代咔唑结构的芳基胺化合物(例如，参照专利文献4及专利文献5)，但是在将这些化合物在空穴注入层或空穴传输层使用的元件中，虽然在耐热性和发光效率等方面有所被改进，但是尚不能说充分，需要进一步低驱动电压化、进一步高发光效率化。
为了改进有机EL元件的元件特性、提高元件制备的成品率，通过将空穴及电子的注入·传输性、薄膜的稳定性及耐久性优异的材料组合，寻求空穴及电子能够高效率地重合、发光效率高、驱动电压低且长寿命的元件。
另外，为了改进有机EL元件的元件特性，通过将空穴及电子的注入·传输性、薄膜的稳定性及耐久性优异的材料组合，寻求获得了载体平衡的高效率、低驱动电压、长寿命的元件。
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：日本特许第3194657号公报
专利文献3：日本特许第4943840号公报
专利文献4：日本特开2006-151979号公报
专利文献5：国际公开第2008/062636号
专利文献6：国际公开第2014/009310号
专利文献7：日本特表2014-513064号公报
专利文献8：韩国公开特许10-2013-0060157号公报
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：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3：应用物理通讯(Appl.Phys.Let.)，98，083302(2011)
非专利文献4：有机EL讨论会第三次例会预稿集第13～14页(2006)
发明内容
本发明的目的在于，通过作为高发光效率、高耐久性的有机EL元件用的材料，将空穴及电子的注入·传输性、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、耐久性等优异的有机EL元件用的各种材料组合成能够有效地显现各个材料具有的特性，提供(1)发光效率及功率效率高、(2)发光开始电压低、(3)实用驱动电压低、(4)尤其长寿命的有机EL元件。
作为本发明要提供的有机EL元件应具备的物理特性可列举：(1)发光效率及功率效率高、(2)发光开始电压低、(3)实用驱动电压低、(4)尤其长寿命。
因此，本发明人们为了达到上述的目的，着眼于芳基胺类材料在空穴的注入·传输能力、薄膜的稳定性及耐久性方面优异的特点、具有稠合环结构的杂环化合物的发光效率优异的特点。选择特定芳氨化合物和含有具有特定结构的稠合环结构的杂环化合物，使得能够将空穴有效地注入·传输到发光层，制备以能够获取与发光层的材料特性符合的载体平衡的方式将空穴传输材料和发光层材料组合的各种有机EL元件，深入评价了元件的特性。另外，着眼于具有嘧啶环结构的杂环化合物的电子注入及传输能力、薄膜的稳定性、耐久性优异的特点，选择具有特定的嘧啶结构的化合物，提高电子向发光层的注入·传输效率，制备以能够使载体平衡进一步与发光层的材料特性符合的方式将空穴传输材料、发光层材料及电子传输材料组合的各种有机EL元件，深入评价了元件的特性。其结果，完成了本发明。
即，根据本发明，提供以下的有机EL元件。
[1]一种有机电致发光元件，依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳氨化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物或由下述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物。
[化1]
Figure GDA0004003256210000041
式中，Ar1～Ar5彼此相同或不同，表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar6～Ar8彼此相同或不同，表示氢原子、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，n1表示0、1或2，其中，Ar3和Ar4能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，Ar3或Ar4能够与Ar3Ar4-N基键合的苯环通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
[化2]
Figure GDA0004003256210000051
式中，A1表示取代或无取代的芳香族烃的2价基、取代或无取代的芳香族杂环的2价基、取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基或单键合，Ar9表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R1～R4彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R1～R4各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R1～R4能够与R1～R4键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R5～R8彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R5～R8各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R5～R8能够与R5～R8键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R9和R10彼此相同或不同，表示能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R9和R10各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
[化3]
Figure GDA0004003256210000061
式中，A2表示取代或无取代的芳香族烃的2价基、取代或无取代的芳香族杂环的2价基、取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基或单键合，Ar10表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R11～R14彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R11～R14各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R11～R14能够与R11～R14键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R15～R18彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R15～R18各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R15～R18能够与R15～R18键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环。
[2]根据上述[1]所述的有机EL元件，其特征在于，所述芳氨化合物由下述通式(1a)表示。
[化4]
Figure GDA0004003256210000071
式中，Ar1～Ar5彼此相同或不同，表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar6～Ar8彼此相同或不同，表示氢原子、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，n1表示0、1或2，其中，Ar3和Ar4能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，Ar3或Ar4能够与Ar3Ar4-N基键合的苯环通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
[3]根据上述[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述空穴传输层是第一空穴传输层及第二空穴传输层的两层结构，所述第一空穴传输层含有由所述通式(1)表示的芳氨化合物。
[4]根据上述[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述空穴传输层是第一空穴传输层及第二空穴传输层的两层结构，在所述第二空穴传输层或配置于所述第一空穴传输层与发光层之间的层叠膜中的至少一层，含有由所述通式(1)表示的芳氨化合物。
[5]根据上述[1]至[4]中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述电子传输层含有由下述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物。
[化5]
Figure GDA0004003256210000081
式中，Ar11表示取代或无取代的芳香族烃基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar12、Ar13相同或不同，表示氢原子、取代或无取代的芳香族烃基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar14表示取代或无取代的芳香族杂环基，R19～R22相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，其中，Ar12和Ar13不同时为氢原子。
[6]根据上述[1]至[5]中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述发光层含有红色的发光材料。
[7]根据上述[1]至[5]中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述发光层含有磷光性的发光材料。
[8]根据上述[6]或[7]所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述磷光性的发光材料是含有铱或铂的金属络合物。
本发明的有机EL元件通过选择能够有效地显现空穴的注入·传输作用的特定芳氨化合物，并选择具有特定稠合环结构的杂环化合物，能够将空穴有效地注入·传输至发光层，能够实现高发光效率、低驱动电压、长寿命的有机EL元件。另外，与特定电子传输材料组合成获取与具有特定稠合环结构的杂环化合物的特性符合的载体平衡，能够实现高效率、低驱动电压且尤其长寿命的有机EL元件。而且，在将空穴传输层形成为第一空穴传输层和第二空穴传输层的两层结构的情况下，通过在载体平衡和材料特性的情况下将具有特性结构的二种芳氨化合物组合，能够实现更加长寿命的有机EL元件。
根据本发明，能够改进以往的有机EL元件的发光效率及驱动电压并且改进耐久性。
附图说明
图1是示出作为本发明的通式(1)表示的芳氨化合物的化合物1-1～化合物1-15的图。
图2是示出作为本发明的通式(1)表示的芳氨化合物的化合物1-16～化合物1-30的图。
图3是示出作为本发明的通式(1)表示的芳氨化合物的化合物1-31～化合物1-44的图。
图4是示出作为本发明的通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物的化合物2-1～化合物2-15的图。
图5是示出作为本发明的通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物的化合物3-1～化合物3-15的图。
图6是示出作为本发明的通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物的化合物3-16～化合物3-23的图。
图7是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-1～化合物4-15的图。
图8是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-16～化合物4-30的图。
图9是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-31～化合物4-45的图。
图10是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-46～化合物4-60的图。
图11是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-61～化合物4-75的图。
图12是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-76～化合物4-90的图。
图13是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-91～化合物4-105的图。
图14是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-106～化合物4-117的图。
图15是示出作为本发明的通式(4)表示的嘧啶环化合物的化合物4-118～化合物4-126的图。
图16是示出实施例8～13、比较例1～4的有机EL元件结构的图。
具体实施方式
作为通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，具体地可列举苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并恶唑基、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、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基及咔啉基等。
在此，Ar3和Ar4可以通过单键合形成环，也可以通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。Ar3或Ar4可以通过单键合与Ar3Ar4-N基键合的苯环形成环，也可以通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
作为通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的“取代基”，具体地可列举如下基：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、正己基等碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基；乙烯基、丙烯基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、本乙氧基等芳烷氧基；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、三亚苯基等芳香族烃基或稠合多环芳基；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、苯并恶唑基、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、萘乙烯基等芳基乙烯基；乙酰基、苯甲酰基等酰基，这些取代基可以进一步取代前述例示的取代基。另外，这些取代基彼此可以通过单键合形成环，也可以通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
作为通式(2)中由A1表示的“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的芳香族杂环的2价基”或“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”中的“取代或无取代的芳香族烃”、“取代或无取代的芳香族杂环”或“取代或无取代的稠合多环芳香族”的“芳香族烃”、“芳香族杂环”或“稠合多环芳香族”，具体地可列举苯、联苯、三联苯、四连苯、苯乙烯、萘、蒽、苊、芴、菲、茚满、芘、苯并菲、吡啶、嘧啶、三嗪、吡咯、呋喃、噻吩、喹啉、异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚啉、咔唑、咔啉、苯并恶唑、苯并噻唑、喹喔啉、苯并咪唑、吡唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、萘啶、菲咯啉、吖啶等。
并且，作为通式(2)中由A1表示的“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的芳香族杂环的2价基”或“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”是表示从上述“芳香族烃”、“芳香族杂环”或“稠合多环芳香族”去除2个氢原子的2价基。
另外，这些2价基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采取的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中由Ar9表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，可列举与通式(1)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的关于“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”所示出的基相同的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的“取代基”示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
通式(2)中由R1～R8表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”中的“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“碳原子数为5至10的环烷基”或“碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”，具体地可列举甲基、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、环戊基、环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、乙烯基、丙烯基、异丙烯基、2-丁烯基等，这些基可以彼此通过单键合形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，这些基(R1～R8)也可以和这些基(R1～R8)直接键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环。
作为通式(2)中由R1～R8表示的“具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”中的“取代基”，具体地可列举如下基：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；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基；乙烯基、丙烯基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、本乙氧基等芳烷氧基；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、三亚苯基等芳香族烃基或稠合多环芳基；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、苯并恶唑基、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；二苯胺基、二萘胺基等芳香族烃基或由稠合多环芳基取代的二取代胺基；由二吡啶基胺基、二噻吩基胺基等芳香族杂环基取代的二取代胺基；由从芳香族烃基、稠合多环芳基或芳香族杂环基选择的取代基取代的二取代胺基，这些取代基还可以取代上述列举的取代基。另外，这些取代基彼此可以通过单键合而形成环，也可以通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
作为通式(2)中由R1～R8表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基”或“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基”中的“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基”或“碳原子数为5至10的环烷氧基”，具体地可列举甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环戊氧基、环己氧基、环庚氧基、环辛氧基、1-金刚烷氧基、2-金刚烷氧基等。这些基彼此可以通过单键合而形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，这些基(R1～R8)也可以和这些基(R1～R8)直接键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基能够与通式(2)中由R1～R8表示的“具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中由R1～R8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的关于“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”所示出的基相同的基。这些基彼此可以通过单键合而形成环，也可以通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，这些基(R1～R8)也可以和这些基(R1～R8)直接键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中由R1～R8表示的“取代或无取代的芳氧基”中的“芳氧基”，具体地可列举苯氧基、联苯氧基、三联苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芴氧基、茚氧基、芘氧基、苝氧基等。这些基彼此可以通过单键合而形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，这些基(R1～R8)也可以和这些基(R1～R8)直接键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中由R1～R8表示的“由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基选择的基取代了的二取代胺基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的关于“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”所示出的基相同的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
关于通式(2)中由R1～R8表示的“由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基”，这些基(R1～R8)彼此可以借助这些基(R1～R8)具有的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”并且通过单键合而形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，这些基(R1～R8)也可以和这些基(R1～R8)直接键合的苯环借助这些基(R1～R8)具有的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”并且借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环。
作为通式(2)中由R9、R10表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”中的“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”中的关于“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”所示出的基相同的基。这些基彼此可以通过单键合而形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(2)中由R1～R8表示的“具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中由R9、R10表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的关于“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”所示出的基相同的基。这些基彼此可以通过单键合而形成环，也可以借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(2)中的连接基“一烯丙基胺”中的“芳基”，可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的关于“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”所示出的基相同的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举与通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由A2表示的“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的芳香族杂环的2价基”或“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”，可列举与通式(2)中由A1表示的关于“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的芳香族杂环的2价基”或“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由Ar10表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”，可列举与通式(2)中由Ar9表示的关于“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由R11～R18表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的关于“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”、“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基”或“能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由R11～R18表示的“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基”或“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的关于“能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基”或“能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由R11～R18表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的关于“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由R11～R18表示的“取代或无取代的芳氧基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的关于“取代或无取代的芳氧基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(3)中由R11～R18表示的“由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基”，可列举与通式(2)中由R1～R8表示的关于“由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
关于通式(3)中连接基“一烯丙基胺”中的“芳基”，可列举与通式(2)中关于连接基“一烯丙基胺”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(4)中由Ar11、Ar12、Ar13表示的“取代或无取代的芳香族烃基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”或“稠合多环芳基”，具体地可列举苯基、联苯基、三联苯基、四连苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基之类的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举所述通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(4)中由Ar14表示的“取代或无取代的芳香族杂环基”中的“芳香族杂环基”，具体地可列举三嗪基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并恶唑基、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、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基、咔啉基之类的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举所述通式(1)、(1a)中由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(4)中由R19～R22表示的“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”，具体地可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-甲基丙基、叔丁基、正戊基、3-甲基丁基、叔戊基、正己基、异己基及叔己基。
作为通式(4)中由R19～R22表示的“取代或无取代的芳香族烃基”、“取代或无取代的芳香族杂环基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，具体地可列举苯基、联苯基、三联苯基、四连苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基、三嗪基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并恶唑基、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、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基、咔啉基之类的基。
另外，这些基可以具有取代基，作为取代基可列举所述通式(1)、(1a)中的Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的关于“取代基”所示出的基相同的基，能够采用的形态也可列举相同的形态。
作为通式(1)、(1a)的由Ar1～Ar8表示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳基”中的“取代基”，优选重氢原子、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、“取代或无取代的芳香族烃基”或“取代或无取代的稠合多环芳基”，更优选重氢原子、苯基、联苯基、萘基、乙烯基。另外，优选这些基彼此也通过单键合相互键合而形成稠合芳香环的形态。
在通式(1)、(1a)中，n1表示0或1～2，但是在n1为0时，表示2个二芳基苯胺直接(通过单键合)键合，在n1为1时，表示2个二芳基苯胺通过一个亚苯基键合，在n1为2时，表示2个二芳基苯胺通过2个亚苯基(亚联苯基)键合。
在通式(1)、(1a)中，优选n1为0，即2个二芳基苯胺直接(通过单键合)键合。
在通式(1)、(1a)中，优选为Ar3或Ar4与Ar3Ar4-N基(由Ar3、Ar4和它们键合的氮原子构成的二芳基胺基)键合的苯环通过单键合而形成环的形态或通过取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环的形态。作为该情况下的苯环中的键合位置，优选与Ar3Ar4-N基相邻的位置。
作为通式(2)中的A1，优选“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”或单键合，更优选能够从苯、联苯或萘去除2个氢原子的2价基或单键合，尤其优选能够从苯去除2个氢原子的2价基或单键合。
作为通式(2)中的Ar9，优选苯基、联苯基、萘基或“芳香族杂环基”，在“芳香族杂环基”中，尤其优选三嗪基、喹唑啉基、萘并嘧啶基、苯并咪唑基、吡啶并嘧啶基、萘啶基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基。
在通式(2)中，R1～R4相邻的2个基是“碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”、“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选相邻的2个基(R1～R4)通过单键合而相互键合，与R1～R4键合的苯环一起形成稠合环的形态。作为该情况的“碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”、“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选乙烯基、苯基，优选与R1～R4键合的苯环一起形成萘环、菲环或苯并菲环的形态。
在通式(2)中，R1～R4中的任一个是“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选与R1～R4键合的苯环通过取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环的形态。作为该情况下的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选苯基、茚基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基，优选与R1～R4键合的苯环一起形成芴环、咔唑环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、茚并吲哚环、茚并苯并呋喃环、茚并苯并噻吩环、苯并吲哚环、苯并噻吩并吲哚环、吲哚并吲哚环的形态。
如以上那样，在通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物中，作为R1～R4形成为这些基彼此相互键合而形成环的形态、或R1～R4和R1～R4键合的苯环相互键合而形成环的形态，优选使用由下述通式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)或(2e)表示的形态。
[化6]
Figure GDA0004003256210000201
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10是如前所述通式(2)中示出的意思。)
[化7]
Figure GDA0004003256210000202
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10是如前所述通式(2)中示出的意思。)
[化8]
Figure GDA0004003256210000203
        
Figure GDA0004003256210000211
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10是如前所述通式(2)中示出的意思)
[化9]
Figure GDA0004003256210000212
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10是如前所述通式(2)中示出的意思。)
[化10]
Figure GDA0004003256210000213
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10是如前所述通式(2)中示出的意思。)
在通式(2)中，R5～R8相邻2个基或全部基都是乙烯基，优选为相邻的2个乙烯基通过单键合相互键合而形成稠合环的形态，即，与R5～R8键合的苯环一起形成萘环或菲环的形态。
作为通式(2)中的R9、R10，优选“碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基”，尤其优选甲基。
作为通式(3)中的A2，优选“取代或无取代的芳香族烃的2价基”、“取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基”或单键合，更优选能够从苯、联苯或萘去除2个氢原子的2价基或单键合，尤其优选能够从苯去除2个氢原子的2价基或单键合。
作为通式(3)中的Ar10，优选苯基、联苯基、萘基或“芳香族杂环基”，在“芳香族杂环基”中，尤其优选三嗪基、喹唑啉基、萘并嘧啶基、苯并咪唑基、吡啶并嘧啶基、萘啶基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基。
在通式(3)中，R11～R14相邻的2个基是“碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”、“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选相邻的2个基(R11～R14)通过单键合而相互键合，与R11～R14键合的苯环一起形成稠合环的形态。作为该情况的“碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基”、“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选乙烯基、苯基，优选与R11～R14键合的苯环一起形成萘环、菲环或苯并菲环的形态。
在通式(3)中，R11～R14中的任一个是“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选与R11～R14键合的苯环通过取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺等连接基相互键合而形成环的形态。作为该情况下的“芳香族烃基”、“香族杂环基”或“稠合多环芳基”，优选苯基、茚基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基，优选与R11～R14键合的苯环一起形成芴环、咔唑环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、茚并吲哚环、茚并苯并呋喃环、茚并苯并噻吩环、苯并吲哚环、苯并噻吩并吲哚环、吲哚并吲哚环的形态。
作为以上那样的R11～R14和R11～R14键合的苯环相互键合而形成环的形态，优选由下述通式(3a-1)、(3a-2)、(3a-3)、(3a-4)或(3b-1)表示的形态。
[化11]
Figure GDA0004003256210000221
     
Figure GDA0004003256210000231
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18是如前所述通式(3)中示出的意思。)
[化12]
Figure GDA0004003256210000232
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18是如前所述通式(3)中示出的意思。)
[化13]
Figure GDA0004003256210000233
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18是如前所述通式(3)中示出的意思。)
[化14]
Figure GDA0004003256210000241
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18是如前所述通式(3)中示出的意思。)
[化15]
Figure GDA0004003256210000242
(式中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18是如前所述通式(3)中示出的意思。)
在通式(3)中，R15～R18相邻的2个基或全部基是乙烯基，也优选相邻的2个乙烯基通过单键合相互键合而形成稠合环的形态，即，与R15～R18键合的苯环一起形成萘环或菲环的形态。
在通式(3)中，优选R15～R18中的任一个是“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳基”的形态，优选该情况的R15～R18中的任一个是从芴基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基中选择的基，优选R16是芴基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基，R15、R17及R18是氢原子。
作为通式(4)中的Ar11，优选苯基、联苯基、萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基，更优选苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基。在此，优选苯基具有取代或无取代的稠合多环芳基作为取代基，更优选具有从萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基中选择的取代基。
作为通式(4)中的Ar12，优选具有取代基的苯基，作为该情况下的取代基，优选苯基、联苯基、三联苯等芳香族烃基；萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基等稠合多环芳基，更优选苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基。
作为通式(4)中的Ar13，优选具有取代基的苯基，作为该情况下的取代基优选苯基、联苯基、三联苯等芳香族烃基；萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、三亚苯基等稠合多环芳基，更优选苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基。
在通式(4)中，从薄膜的稳定性的观点优选Ar11和Ar12不相同。在此，所说的Ar11和Ar12不同的情况，可以是不同的取代基，或者也可以是不同的取代位置。
在通式(4)中，Ar12和Ar13可以是相同的基，但是由于分子整体的对称性变好，由此有変得易于结晶化的担心，从薄膜的稳定性的观点，优选Ar15和Ar16是不同的基，Ar12和Ar13不会同时为氢原子。
在通式(4)中，优选Ar12和Ar13中的一个是氢原子。
作为通式(4)中的Ar14，优选三嗪基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并恶唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基、咔啉基等含氮杂环基，更优选三嗪基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、喹喔啉基、苯并咪唑基、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基，尤其优选吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、喹喔啉基、苯并咪唑基、菲咯啉基、吖啶基。
在通式(4)中，从薄膜的稳定性的观点优选苯环中的Ar14的键合位置相对于与嘧啶环的键合位置是间位。
作为通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物，具有取代基的键合方式不同的由下述通式(4a)、通式(4b)表示的具有嘧啶环结构的化合物。
[化16]
Figure GDA0004003256210000261
(式中，Ar11、Ar12、Ar13、Ar14、R19～R22是如前所述通式(4)中示出的意思。)
[化17]
Figure GDA0004003256210000262
(式中，Ar11、Ar12、Ar13、Ar14、R19～R22是如前所述通式(4)中示出的意思。)
适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(1)、通式(1a)表示的芳氨化合物，能够作为有机EL元件的空穴注入层或空穴传输层的构成材料使用。是空穴的迁移率高且作为空穴注入层或空穴传输层的材料而优选的化合物。另外，即使在是电子阻挡性能高且将空穴传输层形成为第一空穴传输层和第二空穴传输层的两层结构的情况的第二空穴传输层的材料也优选的化合物。
适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物及由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物，能够作为有机EL元件的发光层的构成材料使用。在与以往的材料相比发光效率优异且作为发光层的主体材料，尤其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。
适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物，能够作为有机EL元件的电子传输层的构成材料使用。
由所述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物，是电子注入及传输能力优异、而且薄膜的稳定性、耐久性优异且作为电子传输层的材料而优选的化合物。
关于本发明的有机EL元件，由于在考虑载体平衡的情况下对空穴的注入·传输性、薄膜的稳定性、耐久性优异的有机EL元件用的材料进行组合，所以与以往的有机EL元件相比，提高从阳极向空穴传输层的空穴传输效率，从而能够一边维持低驱动电压，一边提高发光效率，并且能够提高有机EL元件的耐久性。
能够实现低驱动电压、高发光效率且长寿命的有机EL元件。
在适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(1)表示的芳氨化合物中，优选的化合物1-1～化合物1-44的具体例示出在图1～3中，但是不限于这些化合物。
在适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物中，优选的化合物2-1～化合物2-15的具体例示出在图4中，但是不限于这些化合物。
在适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物中，优选的化合物3-1～化合物3-23的具体例示出在图5、6中，但是不限于这些化合物。
此外，具有上述的稠合环结构的杂环化合物能够依据其本身公知方法合成(例如，参照专利文献7)。
在适用于本发明的有机EL元件的、由所述通式(4)表示的嘧啶环化合物中，优选的化合物4-1～化合物4-126的具体例示出在图7～14中，但是不限于这些化合物。
此外，具有上述的嘧啶环结构的化合物能够依据其本身公知方法合成(例如，参照专利文献8)。
就通式(1)、(1a)表示的化合物的精制而言，通过利用柱色谱纯化的精制；基于硅胶、活性炭、活性白土等的吸附精制；基于溶剂进行的重结晶和晶析法等进行，最终进行基于升华精制等的精制。化合物的鉴定通过核磁共振(NMR)分析进行。作为物性值，测定融点、玻璃化转变温度(Tg)和功函数。融点为蒸镀性的指标，玻璃化转变温度(Tg)为薄膜状态的稳定性的指标，功函数为空穴传输性的指标。
除此之外，在本发明的有机EL元件中使用的化合物使用如下的化合物：在通过基于柱色谱纯化的精制、基于硅胶、活性炭、活性白土等的吸附精制、基于溶剂进行的重结晶、晶析法等进行精制之后，最后通过升华精制法精制而得到。
融点和玻璃化转变温度(Tg)使用粉体并利用高灵敏度差示扫描热量计(日本明伸工机株式会社制造，DSC3100SA)测定。
功函数是在ITO基板上制备100nm的薄膜，利用电离电位测定装置(日本住友重机械工业株式会社制造，PYS-202)求出。
作为本发明的有机EL元件的结构，可列举：在基板上依次包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极的结构；另外在发光层与电子传输层之间具有空穴阻挡层的结构。在上述的多层结构中，可以省略几层有机层或者兼用几层有机层，例如能够形成为将有机层兼用作空穴注入层和空穴传输层的结构，将有机层兼用作电子注入层和电子传输层的结构等。另外，能够形成为将具有同一功能的有机层层叠2层以上的结构，也能够形成为将空穴传输层层叠2层的结构、将发光层层叠2层的结构、将电子传输层层叠2层的结构等。作为本发明的有机EL元件的结构，也优选空穴传输层形成为第一空穴传输层和第二空穴传输层的两层层叠的结构。第二空穴传输层优选也具有作为电子阻挡层的功能的结构。
作为本发明的有机EL元件的阳极，使用ITO、金之类功函数大的电极材料。
作为本发明的有机EL元件的空穴传输层，除了由所述通式(1)、(1a)表示的芳氨化合物以外，还可以使用星型的三联苯胺衍生物、各种三联苯胺4聚体等材料；以铜酞菁为代表的卟啉化合物；六氮杂氮杂苯并菲之类受体性的杂环化合物或涂布型的高分子材料等。这些化合物可以单独成膜，但是也可以作为与其他材料一起混合成膜的单层使用，可以形成单独成膜的层彼此的叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。这些材料除了蒸镀法以外，还能够利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
另外，在空穴注入层或空穴传输层中，可以使用在该层通常使用的材料中进一步P型掺杂有三(溴苯基)胺六氯化锑、放射烯衍生物(例如，参照专利文献6)等的物质、在局部结构具有TPD等联苯胺衍生物结构的高分子化合物等。
作为本发明的有机EL元件的空穴传输层，除了由所述通式(1)、(1a)表示的芳基胺化合物之外，也可以使用在N，N'-二苯基-N，N'-二(间-甲苯基)联苯胺(TPD)、N，N'-二苯基-N，N'-二(α-萘基)联苯胺(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-甲苯基胺基)苯基]环己烷(TAPC)等分子中具有将2个三联苯基胺结构单键合或用不含杂原子的2价基连接的结构的芳基胺化合物、在分子中将4个三联苯基胺结构单键合或用不含杂原子的2价基连接的结构的芳基胺化合物、各种三联苯基胺3聚体等。这些化合物可以单独成膜，但是也可以作为与其他的材料一起混合成膜的单层使用，可以是单独成膜的层彼此的叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。另外，作为空穴的注入传输层使用聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚(苯乙烯磺酸盐)(PSS)等的涂布型的高分子材料。这些材料除了蒸镀法以外，也可以利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
在本发明的有机EL元件中，在空穴传输层层叠有第一空穴传输层及第二空穴传输层这两层的情况下的第二空穴传输层中，除了由所述通式(1)、(1a)表示的芳氨化合物以外，也可以使用如下具有电子阻挡作用的化合物：在分子中具有将4个三联苯基胺结构单键合或用不含杂原子的2价基连接的结构的芳基胺化合物；在分子中具有2个三联苯基胺结构单键合或用不含杂原子的2价基连接的结构的芳基胺化合物；4，4'，4”-三(N-咔唑基(三联苯基胺(TCTA)、9，9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]芴、1，3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、2，2-双(4-咔唑-9-基苯基)金刚烷(Ad-Cz)等咔唑衍生物；以9-[4-(咔唑-9-基)苯基]-9-[4-(三联苯基甲硅烷基)苯基]-9H-芴为代表的具有三联苯基甲硅烷基和三芳基胺结构的化合物等等。这些化合物可以单独成膜，但是也可以作为与其他材料一起混合成膜的单层使用，也可以是单独成膜的层彼此的叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。这些材料除了蒸镀法以外，也可以利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
作为本发明的有机EL元件的发光层，除了由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物、由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物以外，也可以使用使用以Alq3为首的喹啉醇衍生物的金属络合物等各种金属络合物、蒽衍生物、双苯乙烯基苯衍生物、芘衍生物、恶唑衍生物、聚对亚苯基亚乙烯基衍生物等。另外，可以由主体材料和掺杂材料构成发光层，作为主体材料，除了由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物、由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物以外，可以使用所述发光材料，还可以使用噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物等。另外，作为掺杂材料，可以使用喹吖啶酮、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、罗丹明衍生物、胺基苯乙烯基衍生物等。这些化合物可以单独成膜，但是也可以作为与其他材料一起混合成膜的单层使用，可以形成为单独成膜的层彼此的叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。
作为本发明的有机EL元件的发光层，作为主体材料优选使用由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物或由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物。
另外，作为发光材料优选使用磷光发光体。作为磷光发光体，可以使用铱、铂等金属络合物的磷光发光体。使用Ir(ppy)3等绿色的磷光发光体、FIrpic、FIr6等蓝色的磷光发光体、Btp2Ir(acac)等红色的磷光发光体等，作为此时的主体材料，除了由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物、由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物以外，作为空穴注入·传输性的主体材料可以使用4，4'-二(N-咔唑基)联苯(CBP)、TCTA、mCP等咔唑衍生物等。作为电子传输性的主体材料，可以使用对-双(三联苯基甲硅烷基)苯(UGH2)、2，2'，2”-(1，3，5-亚苯基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(TPBI)等，能够制备高性能的有机EL元件。
就磷光性的发光材料向主体材料的掺杂而言，为了避免浓度淬灭，优选通过共蒸镀，对发光层整体在1～30重量百分比的范围内进行掺杂。
另外，作为发光材料，也可以使用PIC-TRZ、CC2TA、PXZ-TRZ、4CzIPN等CDCB衍生物等的放射延迟荧光的材料(例如，参照非专利文献3)。
这些材料除了蒸镀法以外，也可以利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
作为本发明的有机EL元件的空穴阻挡层，除了浴铜灵(BCP)等菲咯啉衍生物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(III)(BAlq)等喹啉醇衍生物的金属络合物以外，也可以使用各种稀土类络合物、三唑衍生物、三嗪衍生物、恶二唑衍生物等具有空穴阻挡作用的化合物。这些材料可以兼作电子传输层材料。这些材料可以单独成膜，但是可以作为与其他材料一起混合成膜的单层使用，也可以是单独成膜的层彼此的叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。这些材料除了蒸镀法以外，也可以利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
作为本发明的有机EL元件的电子传输层，优选使用由所述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物。这些材料可以单独成膜，但是可以作为与其他材料一起混合成膜的单层使用，也可以是单独成膜的层彼此单元叠层结构、混合成膜的层彼此的叠层结构或单独成膜的层与混合成膜的层的叠层结构。这些材料除了蒸镀法以外，也可以利用旋涂法、喷墨法等公知方法进行薄膜形成。
作为能够与由所述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物混合或同时使用的电子传输性的材料，可列举以Alq3、BAlq为首的喹啉醇衍生物的金属络合物、各种金属络合物、三唑衍生物、三嗪衍生物、恶二唑衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、苯并咪唑衍生物、噻二唑衍生物、蒽衍生物、碳二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶并吲哚衍生物、菲咯啉衍生物、噻咯衍生物等。
作为本发明的有机EL元件的电子注入层，可以使用氟化锂、氟化铯等碱金属盐、氟化镁等碱土类金属盐、氧化铝等金属氧化物，或者镱(Yb)、钐(Sm)、钙(Ca)、锶(Sr)、铯(Cs)等金属等，但是在对电子传输层和阴极的优选选择中，可以将其省略。
作为本发明的有机EL元件的阴极，使用铝之类功函数低的电极材料、镁银合金、镁铟合金、铝镁合金之类功函数更低的合金作为电极材料。
以下，利用实施例，具体地说明本发明的实施方式，但是本发明不限于以下的实施例。
实施例1
＜4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)胺基}-4'-(联苯-4-基-苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-7)的合成＞
在氮气置换的反应容器中，加入10.0g的(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)-(6-溴联苯-3-基)胺、7.9g的4-{(联苯-4-基)-苯胺基}苯基硼酸、0.60g的四(三联苯基膦)钯(0)、5.0g的碳酸钾、80ml的甲苯、40ml的乙醇、30ml的水并加热，在100℃下搅拌一晩。在通过冷却并分液操作而取得有机层之后，通过浓缩、柱色谱纯化(载体：硅胶，洗脱液：二氯甲烷/庚烷)进行精制，由此得到8.30g的4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)胺基}-4'-(联苯-4-基-苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-7)的白色粉体(收率49％)。
使用NMR鉴别得到的白色粉体的结构。
在1H-NMR(CDCl3)下检测出以下的48个氢信号。
δ(ppm)＝7.72-7.60(2H)、7.59-7.52(2H)、7.51-7.10(35)、7.09-6.90(3H)、1.56(6H)。
[化18]
Figure GDA0004003256210000321
实施例2
＜4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)胺基}-4'-(二苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-11)的合成＞
在实施例1中，使用4-(二苯胺基)苯基硼酸来代替4-{(联苯-4-基)-苯胺基}苯基硼酸，在同样的条件下进行反应，由此得到11.5g的4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)胺基}-4'-(二苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-11)的白色粉体(收率75％)。
使用NMR对得到的白色粉体的结构进行鉴别。
在1H-NMR(CDCl3)下检测出以下的44个氢信号。
δ(ppm)＝7.71-7.64(4H)、7.58-7.56(2H)、7.49-6.94(32)、1.51(6H)。
[化19]
Figure GDA0004003256210000331
实施例3
＜4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-苯胺基}-4'-(联苯-4-基-苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-14)的合成＞
在实施例1中，使用(9，9-二甲基芴-2-基)-苯基-(6-溴联苯-3-基)胺来代替(9，9-二甲基芴-2-基)-(联苯-4-基)-(6-溴联苯-3-基)胺，在同样的条件下进行反应，由此得到10.2g的4-{(9，9-二甲基芴-2-基)-苯胺基}-4'-(联苯-4-基-苯胺基)-2-苯基-联苯(化合物1-14)的白色粉体(收率69％)。
使用NMR对得到的白色粉体的结构进行鉴别。
在1H-NMR(CDCl3)下检测出以下的44个氢信号。
δ(ppm)＝7.69-7.59(4H)、7.48-7.42(4H)、7.37-6.98(30)、1.49(6H)。
[化20]
Figure GDA0004003256210000332
        
Figure GDA0004003256210000341
实施例4
关于通式(1)表示的芳基胺化合物，利用高灵敏度差示扫描热量计(日本明伸工机株式会社制造，DSC3100S)，测定融点和玻璃化转变温度。
Figure GDA0004003256210000342
表示通式(1)表示的芳基胺化合物具有100℃以上的玻璃化转变温度，表示薄膜状态稳定。
实施例5
使用通式(1)表示的芳基胺化合物，在ITO基板上制备膜厚为100nm的蒸镀膜，利用电离电位测定装置(日本住友重机械工业株式会社制造，PYS-202型)测定功函数。
Figure GDA0004003256210000343
可知，通式(1)表示的芳基胺化合物与NPD、TPD等一般空穴传输材料所具有的功函数5.4eV相比较，表现为适宜的能级，具有良好的空穴传输能力。
实施例6
＜7，7-二甲基-12-(4-苯并[h]喹唑啉-2-基)-7，12-二氢苯并[4，5]噻吩并[3，2-g]茚并[1，2-b]吲哚(化合物2-2)的合成＞
向氮气置换的反应容器中，加入4.9g的7，7-二甲基-7，12-二氢苯并[4，5]噻吩并[3，2-g]茚并[1，2-b]吲哚、5.7g的2-氯-4-苯并[h]喹唑啉、0.3g的三(二亚苄基丙酮)二钯、0.4g的三叔丁基磷四氟硼酸盐、4.0g的叔丁氧基钠、74ml的二甲苯并加热，回流搅拌12小时。在冷却到室温后，加入乙酸乙酯、水，通过分液操作取得有机层。将有机层浓缩并利用柱色谱纯化进行精制，由此得到3.2g的7，7-二甲基-12-(4-苯并[h]喹唑啉-2-基)-7，12-二氢苯并[4，5]噻吩并[3，2-g]茚并[1，2-b]吲哚(化合物2-2)的粉体(收率38％)。
[化21]
Figure GDA0004003256210000351
实施例7
＜12，12-二甲基-1-(4-苯基喹唑啉-2-基)-1，12-二氢茚并[1'，2'：4，5]噻吩并[2，3-a]咔唑(化合物3-14)的合成＞
在氮气置换的反应容器中，加入4.9g的12，12-二甲基-1，12-二氢茚并[1'，2'：4，5]噻吩并[2，3-a]咔唑、5.7g的2-氯-4-苯基喹唑啉、0.3g的三(二亚苄基丙酮)二钯、0.4g的三叔丁基磷四氟硼酸盐、4.0g的叔丁氧基钠、74ml的二甲苯并加热，回流搅拌12小时。在冷却到室温后，加入乙酸乙酯、水，通过分液操作取得有机层。将有机层浓缩并利用柱色谱纯化进行精制，得到6.3g的12，12-二甲基-1-(4-苯基喹唑啉-2-基)-1，12-二氢茚并[1'，2'：4，5]噻吩并[2，3-a]咔唑(化合物3-14)的粉体(收率44％)。
[化22]
Figure GDA0004003256210000352
实施例8
如图16所示，在玻璃基板1上作为透明阳极2预先形成有ITO电极的基板上依次蒸镀空穴注入层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(铝电极)8，制备有机EL元件。
具体地，在异丙醇中对成膜有膜厚50nm的ITO的玻璃基板1进行超声波清洗20分钟后，在加热到200℃的热板上干燥10分钟。之后，在进行15分钟的UV(紫外线)臭氧处理后，将该带有ITO的玻璃基板安装于真空蒸镀机内，减压到0.001Pa以下。接着，空穴注入层3是以覆盖透明阳极2的方式，对下述结构式的电子受体(Acceptor-1)和实施例1的化合物(1-7)以蒸镀速度比(Acceptor-1)：化合物(1-7)＝3：97的蒸镀速度进行二元蒸镀，由此形成膜厚为10nm。在该空穴注入层3上，作为空穴传输层4将实施例1的化合物(1-7)形成膜厚为50nm。在该空穴传输层4上，将下述结构式的化合物(EMD-1)和实施例10的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(2-2)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm的发光层5。在该发光层5上，将下述结构式的具有吡啶环结构的化合物(4-125)和下述结构式的化合物(ETM-1)以蒸镀速度比为具有吡啶环结构的化合物(4-125)：(ETM-1)＝50：50的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为30nm的电子传输层6。在该电子传输层6上，形成膜厚为1nm的氟化锂来作为电子注入层7。最后，将铝蒸镀100nm来形成阴极8。对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化23]
Figure GDA0004003256210000361
[化24]
Figure GDA0004003256210000371
[化25]
Figure GDA0004003256210000372
[化26]
Figure GDA0004003256210000373
[化27]
Figure GDA0004003256210000374
[化28]
Figure GDA0004003256210000381
实施例9
在实施例8中作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料除了使用实施例2的化合物(1-11)来代替实施例1的化合物(1-7)以外，在同样的条件下制备有机EL元件。关于所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化29]
Figure GDA0004003256210000382
实施例10
在实施例8中作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料除了使用实施例3的化合物(1-14)来代替实施例3的化合物(1-7)以外，在同样的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对多制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化30]
Figure GDA0004003256210000391
实施例11
在实施例8中，作为发光层5的材料，除了将实施例7的化合物(3-14)来代替实施例6的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(3-14)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm以外，在相同的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化31]
Figure GDA0004003256210000392
实施例12
在实施例8中，作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料除了使用实施例2的化合物(1-11)来代替实施例1的化合物(1-7)，并且作为发光层5的材料，除了将实施例7的化合物(3-14)来代替实施例6的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(3-14)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm以外，在相同的条件下制备有机EL元件。对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
实施例13
在实施例8中，作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料除了使用实施例3的化合物(1-14)来代替实施例1的化合物(1-7)，并且作为发光层5的材料，除了将实施例7的化合物(3-14)来代替实施例6的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(3-14)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm以外，在相同的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[比较例1]
为了比较，在实施例8中作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料除了使用下述结构式的化合物(HTM-1)来代替实施例1的化合物(1-7)以外，在同样的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化32]
Figure GDA0004003256210000401
[比较例2]
为了比较，在实施例8中，作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料使用上述结构式的化合物(HTM-1)来代替实施例1的化合物(1-7)，并且作为发光层5的材料，将实施例7的化合物(3-14)来代替实施例6的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(3-14)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm以外，在相同的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[比较例3]
为了比较，在实施例8中，作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料使用下述结构式的化合物(HTM-2)来代替实施例1的化合物(1-7)以外，在相同的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
[化33]
Figure GDA0004003256210000411
[比较例4]
为了比较，在实施例8中，作为空穴注入层3及空穴传输层4的材料使用上述结构式的化合物(HTM-2)来代替实施例1的化合物(1-7)，并且作为发光层5的材料，将实施例7的化合物(3-14)来代替实施例6的化合物(2-2)以蒸镀速度比为(EMD-1)：(3-14)＝5：95的蒸镀速度进行二元蒸镀，形成膜厚为20nm以外，在相同的条件下制备有机EL元件。针对所制备的有机EL元件，在大气中且常温下进行特性测定。在表1中汇总示出对所制备的有机EL元件施加直流电压时的发光特性的测定结果。
将使用利用实施例8～13及比较例1～4制备的有机EL元件，测定元件寿命的结果汇总示出于表1。元件寿命作为将发光开始时的发光亮度(初始亮度)设为7000cd/m2进行恒电流驱动时，发光亮度衰减到6790cd/m2(相当于将初始亮度设为100％时的97％：97％衰减)的时间进行测定。
[表1]
Figure GDA0004003256210000421
如表1所示，在发光层的材料为相同组合的实施例8～10与比较例1、3的比较中，关于使电流密度10mA/cm2的电流流动时的发光效率，相对于比较例1、3的有机EL元件的24.58～25.77cd/A，在实施例8～10的有机EL元件中都高效率为27.20～27.32cd/A。另外，在功率效率方面，相对于比较例1、3的有机EL元件的18.09～19.84lm/W，在实施例8～10的有机EL元件中也都高效率为21.62～21.91lm/W。另一方面，关于元件寿命(97％衰减)，可知相对于比较例1、3的有机EL元件的113～154小时，在实施例8～10的有机EL元件的中长到224～237小时而大幅长寿命化。
如表1所示，在发光层的材料为相同组合的实施例11～13与比较例2、4的比较中，关于使电流密度10mA/cm2的电流流动时的发光效率，相对于比较例2、4的有机EL元件的23.80～25.71cd/A，在实施例11～13的有机EL元件中都高效率为27.75～28.00cd/A。另外，在功率效率方面，相对于比较例2、4的有机EL元件的17.53～19.46lm/W，在实施例11～13的有机EL元件中都高效率为21.67～22.14lm/W。另一方面，关于元件寿命(97％衰减)，可知相对于比较例2、4的有机EL元件的117～173小时，在实施例11～13的有机EL元件的中长到262～298小时而大幅长寿命化。
可知本发明的有机EL元件将具有特定结构的芳氨化合物与具有特定稠合环结构的杂环化合物(及具有特定蒽环结构的化合物)组合，由此组合成改善有机EL元件内部的载体平衡，获取与发光材料的特性进一步符合的载体平衡，所以与以往的有机EL元件比较，能够实现高发光效率且长寿命的有机EL元件。
工业实用性
本发明的、将特定芳氨化合物和含有具有稠合环结构的杂环化合物的化合物组合而成的有机EL元件能够提高发光效率并且改善有机EL元件的耐久性，例如能够扩展到家用电器和照明的用途。
附图标记说明
1玻璃基板；2透明阳极；3空穴注入层；4空穴传输层；5发光层；6电子传输层；7电子注入层；8阴极。

Claims (6)

1.一种有机电致发光元件，依次具有至少阳极、作为单层的空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳氨化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物或由下述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物，
[化1]
Figure FDA0004093859690000011
式中，Ar1～Ar5彼此相同或不同，表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar6～Ar8表示氢原子，n1表示0、1或2，其中，Ar3和Ar4能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，Ar3或Ar4能够与Ar3Ar4-N基键合的苯环通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，
[化2]
Figure FDA0004093859690000012
式中，A1表示取代或无取代的芳香族烃的2价基、取代或无取代的芳香族杂环的2价基、取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基或单键合，Ar9表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R1～R4彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R1～R4各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R1～R4能够与R1～R4键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R5～R8彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R5～R8各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R5～R8能够与R5～R8键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R9和R10彼此相同或不同，表示能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R9和R10各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，由所述通式(2)表示的具有稠合环结构的杂环化合物从由下述通式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)或(2e)表示的具有稠合环结构的杂环化合物中选择，
[化3]
Figure FDA0004093859690000031
式中，A2表示取代或无取代的芳香族烃的2价基、取代或无取代的芳香族杂环的2价基、取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基或单键合，Ar10表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，R11～R14彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R11～R14各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R11～R14能够与R11～R14键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，R15～R18彼此相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷基、能够具有取代基的碳原子数为2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳原子数为5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由从芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳基中选择的基取代了的二取代胺基，R15～R18各基彼此能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R15～R18能够与R15～R18键合的苯环借助取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺连接基相互键合而形成环，由所述通式(3)表示的具有稠合环结构的杂环化合物从由下述通式(3a-1)、(3a-2)、(3a-3)、(3a-4)或(3b-1)表示的具有稠合环结构的杂环化合物中选择，
[化4]
Figure FDA0004093859690000041
[化5]
Figure FDA0004093859690000042
[化6]
Figure FDA0004093859690000043
         
Figure FDA0004093859690000051
[化7]
Figure FDA0004093859690000052
[化8]
Figure FDA0004093859690000053
在所述通式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)或(2e)中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar9、R1～R8、R9、R10表示所述通式(2)中示出的意思，
[化9]
Figure FDA0004093859690000054
[化10]
Figure FDA0004093859690000061
[化11]
Figure FDA0004093859690000062
[化12]
Figure FDA0004093859690000063
[化13]
Figure FDA0004093859690000064
        
Figure FDA0004093859690000071
在所述通式(3a-1)、(3a-2)、(3a-3)、(3a-4)或(3b-1)中，X表示取代或无取代的亚甲基、氧原子、硫原子或一烯丙基胺，Ar10、R11～R18表示所述通式(3)中示出的意思。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述芳氨化合物由下述通式(1a)表示，
[化14]
Figure FDA0004093859690000072
式中，Ar1～Ar5彼此相同或不同，表示取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar6～Ar8表示氢原子，n1表示0、1或2，其中，Ar3和Ar4能够通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，Ar3或Ar4能够与Ar3Ar4-N基键合的苯环通过单键合而形成环，也能够借助取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述电子传输层含有由下述通式(4)表示的具有嘧啶环结构的化合物，
[化15]
Figure FDA0004093859690000073
式中，Ar11表示取代或无取代的芳香族烃基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar12、Ar13相同或不同，表示氢原子、取代或无取代的芳香族烃基、或取代或无取代的稠合多环芳基，Ar14表示取代或无取代的芳香族杂环基，R19～R22相同或不同，表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数为1至6的直链状或支链状的烷基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、或取代或无取代的稠合多环芳基，其中，Ar12和Ar13不同时为氢原子。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述发光层含有红色的发光材料。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述发光层含有磷光性的发光材料。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述磷光性的发光材料是含有铱或铂的金属络合物。
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