TW201348202A - 新穎化合物、有機電致發光元件用材料及有機電致發光元件 - Google Patents

新穎化合物、有機電致發光元件用材料及有機電致發光元件 Download PDF

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Nobuhiro Yabunouchi
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Abstract

本發明之化合物係以下述一般式(1)表示。下述一般式(1)中，Y1~Y16係分別獨立表示CR或氮原子。A1、A2及R之至少一個係表示取代或無取代之縮合多環芳香族烴基。有機電致發光元件係於陽極與陰極之間具備有機薄膜層，該有機薄膜層含有前述化合物。□

Description

新穎化合物、有機電致發光元件用材料及有機電致發光元件
本發明係有關新穎化合物、有機電致發光元件用材料及有機電致發光元件。
將電壓施加於有機電致發光元件(以下也稱為有機EL元件)時，電洞由陽極被注入發光層中，而電子由陰極被注入發光層中。在發光層中，被注入的電洞與電子再結合形成激子(exciton)。此時依據電子自旋(spin)之統計規則，以25%：75%的比例生成一重態激子及三重態激子。依據發光原理分類時，螢光型係使用藉由一重態激子的發光，因此有機EL元件之內部量子效率極限為25%。而磷光型係使用藉由三重態激子的發光，因此由一重態激子至重態間有效率進行交差時，內部量子效率可提高至100%。
以往，有機EL元件係配合螢光型、及磷光型的發光機構，進行最佳的元件設計。特別是磷光(phosphorescence)型的有機EL元件，因其發光特性，因 此以螢光元件技術之單純轉用，無法得到高性能的元件。其理由一般而言如下述。
首先，磷光發光係利用三重態激子的發光，因此，發光層所用之化合物的能隙必須變大。因為某化合物之一重態能(最低激發一重態狀態與基底狀態之能量差)之值通常大於該化合物之三重態能(指最低激發三重態狀態與基底狀態之能量差)之值的緣故。
因此，為了將磷光發光性摻雜劑材料之三重態能有效率的閉鎖在元件內，首先，發光層必須使用具有比磷光發光性摻雜劑材料之三重態能更大之三重態能的主(host)材料。在設計與發光層鄰接的電子輸送層、及電洞輸送層時，而電子輸送層、及電洞輸送層也必須使用具有比磷光發光性摻雜劑材料更大之三重態能的化合物。如上述，依據以往有機EL元件的元件設計思想時，磷光型的有機EL元件會使用相較於螢光型之有機EL元件所用的化合物，具有較大能隙的化合物。結果磷光型之有機EL元件全體的驅動電壓上昇。
又，螢光型之有機EL元件可用之氧化耐性或還原耐性較高的烴系化合物係因π電子雲的擴展較大，因此能隙小。故磷光型有機EL元件不易選擇這種烴系化合物，而選擇含有氧或氮等雜原子的有機化合物。但是含有雜原子的有機化合物用於發光層之磷光型之有機EL元件，相較於螢光型有機EL元件時，有壽命較短的問題。
磷光發光性摻雜劑材料之三重態激子的激子 緩和速度相較於一重態激子時，激子緩和速度非常長，也對元件性能有較大的影響。
換言之，由一重態激子的發光係與發光有關的緩和速度較快速，因此激子向發光層之周邊層(例如電洞輸送層或電子輸送層)之擴散不易產生，因此期待有效率的發光。
而由三重態激子的發光係因自旋禁阻躍遷(spin-forbidden transition)的發光，緩和速度緩慢。因此激子容易向發光層之周邊層擴散，自特定之磷光發光性化合物以外產生熱的能量失活。換言之，磷光型之有機EL元件相較於螢光型有機EL元件，電子及電洞之再結合區域的控制變得更重要。
基於以上的理由，使磷光型有機EL元件形成高性能化時，必須選擇與螢光型有機EL元件不同的材料及元件設計。
磷光型有機EL元件所使用的化合物，以往咔唑衍生物已為人知。咔唑衍生物顯示高的三重態能，且具有作為電洞輸送性材料之主要骨架已為人知的咔唑骨架。咔唑衍生物可作為有用的磷光主材料使用。
文獻1(日本特開2004-217557號公報)及文獻2(日本特開2004-273128號公報)揭示2個咔唑環介於連結基進行鍵結的化合物作為有機EL元件用材料使用。
但是仍然需要提高有機EL元件的發光效率，期待開發可提高發光效率的化合物、及含有該化合物的有機EL 元件用材料。
發明概要
本發明之目的係提供可使有機電致發光元件之驅動電壓低電壓化，可提高發光效率的新穎化合物、及含有該化合物的有機電致發光元件用材料。此外，本發明之目的係藉由使用該化合物或該有機電致發光元件用材料，試圖使有機電致發光元件之驅動電壓之低電壓化與提高發光效率。
本發明人等為了達成前述目的，而精心研究結果發現2個咔唑或氮雜咔唑(以下此等稱為咔唑衍生物)所連結的雙咔唑衍生物中，將2個咔唑衍生物以特定連結基連結，再使被連結之2個咔唑衍生物中之至少任一個咔唑衍生物直接或介於另外的連結基，與取代或無取代之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴結合，使用該雙咔唑衍生物之有機電致發光元件之驅動電壓達成低電壓化與提高發光效率。
本發明人等依據此見解而完成本發明。
本發明之化合物，其特徵係以下述一般式(1)表示者。
(前述一般式(1)中，A1及A2係分別獨立表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基。
前述一般式(1)中，Y1~Y16係分別獨立表示CR或氮原子。但是Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子。前述CR中，R係互相獨立表示氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷氧基、取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、 取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數2~30之烯基、取代或無取代之碳數2~30之炔基、鹵素原子、氰基、羥基、硝基、或羧基。R為複數存在時，複數之R係分別相同或相異。Y1~Y16之中，鄰接之2個為CR時，鄰接之CR中之R之一部分可彼此鍵結形成環結構。
前述一般式(1)中，L1及L2係分別獨立表示單鍵或連結基。
但是A1，A2及R之至少一個表示取代或無取代之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基。
前述一般式(1)中，L3係表示以下述一般式(2)~(4)之任一表示之連結基、或以下述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基)
(前述一般式(2)~(4)中，Y17~Y34係分別獨立表示CH、或氮原子。
前述一般式(2)~(4)中，n、m及p係分別獨立表示1~5之整數。但是L3為上述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基時，n+m+p為1~5之整數)。
本發明之化合物中，前述一般式(2)~(4)中之Y17~Y34為CH較佳。
本發明之化合物中，前述一般式(1)中之A1，A2及R之至少任一中之取代或無取代之六員環數3~6的縮合多環芳香族烴基係選自取代或無取代之丙〔二〕烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基(triphenylenyl)、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之基(chrysenyl)、取代或無取代之苯並基、取代或無取代之苉基(picenyl)、取代或無取代之苯並[b]丙〔二〕 烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群者較佳。
本發明之化合物中，前述一般式(1)係以下述一般式(5)~(7)之任一表示者較佳。
(前述一般式(5)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y10、Y12~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y11係表示碳原子。
前述一般式(6)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y9、Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y10係表示碳原子。
前述一般式(7)中，A1、A2、Y1~Y6、Y8~Y9、Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y7及Y10係表示碳原子)。
本發明之化合物中，前述一般式(1)中之Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子，彼等以外之Y5~Y12為CH較佳。
本發明之化合物中，前述一般式(1)及前述一般式(5)~(7)中之A1及A2之任一為選自取代或無取代之丙〔二〕烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之 基、取代或無取代之苯並基、取代或無取代之苉基、取代或無取代之苯並丙〔二〕烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群，A1及A2之任一另一方為取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基，A1與A2係彼此相同或相異較佳。
本發明之化合物中，前述前述一般式(2)中之n、前述一般式(3)中之m、前述一般式(4)中之p係分別獨立表示1~3之整數較佳。
本發明之化合物中，前述一般式(1)中之L3為上述一般式(2)表示之連結基較佳。
本發明之有機電致發光元件用材料係含有上述本發明之化合物之任一者。
本發明之有機電致發光元件，其特徵係具有陰極、陽極、配置於前述陰極與前述陽極之間含有發光層之1層以上的有機薄膜層，前述有機薄膜層之至少1層含有前述化合物。
本發明之有機電致發光元件，其中前述發光層含有前述化合物較佳。
本發明之有機電致發光元件，其中前述發光層含有磷光發光性材料較佳。
本發明之有機電致發光元件，其中前述磷光發光性材料為選自銥(Ir)、鋨(Os)、及鉑(Pt)之金屬原子之鄰位金屬化(ortho metalation)錯合物較佳。
本發明之有機電致發光元件，其中前述發光層含有下述一般式(21)表示之化合物較佳。
[一般式(21)中，Z1係於a中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。Z2係於b中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。但是Z1或Z2之至少任一個係以下述一般式(21-1)表示。
M係取代或無取代之環形成原子數5~30之含氮芳香族雜環基，L11係單鍵或連結基，其中連結基係表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、或此等彼此鍵結的基團。q係1或2。]
[上述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者，上述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個係分別表示前述一般式(21)之a或b中縮合者。
R11及R31係分別獨立為氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、 取代或無取代之碳數2~30之烯基、取代或無取代之碳數2~30之炔基、鹵素原子、或氰基。
但是複數之R11係互相相同或相異，複數之R31係彼此相同或相異。
又，相鄰之R11係可彼此鍵結形成環。
X3係硫原子、氧原子、N-R32、或C(R32)2，R32係與上述R11及R31同義]。
本發明之有機電致發光元件中，前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(22)表示較佳。
[一般式(22)中，Z1係於a中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。Z2係於b中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。但是Z1或Z2之至少任一個係以前述一般式(21-1)表示。
L11係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮 原子。
R1及R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義。
q及r係分別獨立表示1或2。
前述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者。前述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個表示前述一般式(21)之a或b中縮合者]。
本發明之有機電致發光元件中，前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(23)表示者較佳。
[一般式(23)中，L11係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子。
R1，R10及R11係與前述一般式(21-1)中之R11同義。
q及r係分別獨立表示1或2]。
本發明之有機電致發光元件中，前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(24)表示者較佳。
[一般式(24)中，L11、R1係分別與前述一般式(21)中之L11、R1同義，R11係與前述一般式(21-1)同義。
又，L13及L14係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子。
R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義，r係表示1或2。
M3係取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴 基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基。
h及k係分別獨立為0~4之整數，i及j係分別獨立為0~3之整數]。
依據本發明時，可提供可使有機電致發光元件之驅動電壓低電壓化，提高發光效率的新穎化合物、及含有該化合物的有機電致發光元件用材料。此外，依據本發明時，使用該化合物或該有機電致發光元件用材料，可達到有機電致發光元件之驅動電壓之低電壓化及提高發光效率。
1‧‧‧有機EL元件
2‧‧‧基板
3‧‧‧陽極
4‧‧‧陰極
5‧‧‧電洞注入層
6‧‧‧電洞輸送層
7‧‧‧發光層
8‧‧‧電子輸送層
9‧‧‧電子注入層
10‧‧‧有機化合物層
圖1A係表示化合物A之化學式的圖。
圖1B係表示圖1A所示之化合物A之分子軌道圖。
圖2A係表示化合物B之化學式的圖。
圖2B係表示圖2A所示之化合物B之分子軌道圖。
圖3係表示本發明之實施形態之有機EL元件之一例的概略構成圖。
發明之實施形態
以下具體說明本發明。
[化合物]
本發明之化合物係以下述一般式(1)表示。
前述一般式(1)中，A1及A2係分別獨立表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基。
前述一般式(1)中，Y1~Y16係分別獨立表示CR或氮原子。但是Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子。
前述CR係碳原子(C)與R鍵結者。
前述CR中，R係互相獨立表示氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷氧基、取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代 或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、鹵素原子、氰基、羥基、硝基、或羧基。R為複數存在時，複數之R係分別相同或相異。Y1~Y16之中，鄰接之2個為CR時，鄰接之CR中之R之一部分彼此鍵結可形成環結構。
但是A1，A2及R之至少一個表示取代或無取代之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基。
本發明之化合物中，前述一般式(1)中之A1，A2及R之至少任一中之取代或無取代之六員環數3~6的縮合多環芳香族烴基係表示選自取代或無取代之丙〔二〕烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基(triphenylenyl)、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之基(chrysenyl)、取代或無取代之苯並基、取代或無取代之苉基(picenyl)、取代或無取代之苯並[b]丙〔二〕烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群者較佳。
此外，前述一般式(1)中之A1及A2之至少任一為取代或無取代之六員環數3~6的縮合多環芳香族烴基較佳。
又，前述一般式(1)中之A1及A2之一方為選自取代或無取代之丙〔二〕烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之基、取代或無取代之苯並基、取代或無取代 之苉基、取代或無取代之苯並丙〔二〕烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群(以下也稱為取代基群A)，另一為取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基更佳。換言之，(a)前述一般式(1)中之A1為選自上述取代基群A之基團，且前述一般式(1)中之A2為取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或(b)前述一般式(1)中之A2為選自上述取代基群A的基團，且前述一般式(1)中之A1為取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基較佳。此時，A1與A2可互相相同或相異。
上述取代基群A更佳為由取代或無取代之丙〔二〕烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基、及取代或無取代之菲基所成群。
前述一般式(1)表示之化合物係A1，A2及R之至少一個，更佳為A1及A2之至少任一個為取代或無取代之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基，使前述一般式(1)表示之化合物之電荷輸送特性良好，作為磷光主材料具有適度的三重態能。六員環數為2以下之縮合多環芳香族烴基時，電荷輸送特性會降低。六員環數為7以上之縮合多環芳香族烴基時，三重態能變得太小，能量無法傳遞至磷光發光性摻雜劑材料中。
前述一般式(1)中，L1及L2係分別獨立表示單鍵或連結基。
前述一般式(1)之L1及L2中之連結基，較佳為由取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴化合物所衍生之二價基、或由取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環式化合物所衍生之二價基。
L1及L2之至少一方為單鍵時，提高電洞輸送性。
L1及L2之至少一方為由取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴化合物所衍生之二價基、或由取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環式化合物所衍生之二價基時，有提高電子輸送性的傾向。
因此，為了調整前述一般式(1)表示之化合物之載體輸送性之平衡，較佳為適當選擇L1及L2。如此，適當選擇L1及L2，對於將前述一般式(1)表示之本發明之化合物用於有機EL元件中之發光層的主材料時也有效果。
L1及L2中，具有取代基時，此取代基例如有前述CR中之R所舉之基團中去除氫原子的基團。
前述一般式(1)中，L3係表示以下述一般式(2)~(4)之任一表示之連結基、或以下述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基。
前述一般式(2)~(4)中，Y17~Y34係分別獨立表示CH、或氮原子。此CH係表示碳原子(C)與氫原子(H)鍵結者。
前述一般式(2)~(4)中，n、m及p係分別獨立表示1~5之整數。但是L3為上述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基時，n+m+p為1~5之整數(較佳為2~5，更佳為2~4，更佳為2或3)。複合連結基可將上述一般式(2)~(4)表示之連結基任意組合構成。較佳之複合連結基例如有以下組合的結構。
前述一般式(2)~(4)中，Y17~Y34較佳為CH，分別以下述一般式(2A)~(4A)表示。
又，複合連結基中，Y17~Y34較佳為CH，例如有以下的構造。
前述一般式(2)中之n、前述一般式(3)中之m、前述一般式(4)中之p分別獨立表示1~3之整數較佳。
前述一般式(1)中之L3較佳為上述一般式(2)表示之連結基，更佳為上述一般式(2A)表示之連結基。上述一般式(2A)中，n更佳為1或2，特別是n為1較佳。
前述一般式(1)中，Y5~Y8之任一個係與L3鍵結，Y9~Y12之任一個係與L3鍵結。其鍵結位置具體而言，例如有Y6-L3-Y11、Y6-L3-Y10、Y6-L3-Y12、Y6-L3-Y9、Y7-L3-Y11、Y5-L3-Y11、Y8-L3-Y11、Y7-L3-Y10、Y7-L3-Y12、Y7-L3-Y9、Y5-L3-Y10、Y8-L3-Y10、Y8-L3-Y12、Y8-L3-Y9、Y5-L3-Y9、Y5-L3-Y12。
前述一般式(1)表示之化合物較佳為以下述一般式(5)~(7)之任一表示者。
前述一般式(5)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y10、Y12~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y11係表示碳原子。
前述一般式(6)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y9、Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y10係表示碳原子。
前述一般式(7)中，A1、A2、Y1~Y6、Y8~Y9、Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y7及Y10係表示碳原子。
前述一般式(1)中，Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子，彼等以外之Y5~Y12為CH較佳。此時，前述一般式(5)~(7)係以下述一般式(5A)~(7A)表示。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之形成環之碳數6~30之芳香族烴基，例如有苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、苯並蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、稠四苯基(naphthacenyl)、芘基(pyrenyl)、1-基(chrysenyl)、2-基、3-基、4- 基、5-基、6-基、苯並[c]菲基、苯並[g]基、1-聯三伸苯基、2-聯三伸苯基、3-聯三伸苯基、4-聯三伸苯基、1-茀基(fluorenyl)、2-茀基、3-茀基、4-茀基、9-茀基、2-螺雙茀基、3-螺雙茀基、苯並茀基、二苯並茀基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、o-聯三苯基、m-聯三苯-4-基、m-聯三苯-3-基、m-聯三苯-2-基、p-聯三苯-4-基、p-聯三苯-3-基、p-聯三苯-2-基、m-聯四苯基、3-丙〔二〕烯合茀基(fluoranthenyl)、4-丙〔二〕烯合茀基、8-丙〔二〕烯合茀基、9-丙〔二〕烯合茀基、苯並丙〔二〕烯合茀基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、2,3-二甲苯基(Xylyl)、3,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、三甲苯基、o-異丙苯基(cumenyl)、m-異丙苯基、p-異丙苯基、p-第三丁基苯基、p-(2-苯基丙基)苯基、4’-甲基聯苯基、4”-第三丁基-p-聯三苯-4-基等。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之芳香族烴基中，形成環之碳數為6~20者較佳，6~12者更佳。上述芳香族烴基中，特佳為苯基、聯苯基、萘基、菲基、聯三苯基、茀基、聯三伸苯基。1-茀基(fluorenyl)、2-茀基、3-茀基及4-茀基，在9位置的碳原子上有前述一般式(1)、(5)~(7)中之取代或無取代之碳數1~30之烷基、或形成環之碳數6~30之芳香族烴基取代較佳。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基，例如有吡咯基、吡嗪基、吡啶基、吲哚基、異吲哚基、咪唑基、呋喃基、苯并呋喃基、 異苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基(Phenanthridinyl)、吖啶基、菲繞啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑基、噁二唑基、呋咱基、噻吩基、苯並噻吩基及由吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、噠嗪環、三嗪環、吲哚環、喹啉環、吖啶環、吡咯烷環、二噁烷環、哌啶環、嗎啉環、哌嗪環、咔唑環、呋喃環、噻吩環、噁唑環、噁二唑環、苯並二唑環、噻唑環、噻二唑環、苯並噻唑環、三唑環、咪唑環、苯並咪唑環、吡喃環、二苯並吡喃環所形成的基團。
具體而言，例如有1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、1,2,3-三嗪-4-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,3,5-三嗪-2-基、1-咪唑基、2-咪唑基、1-吡唑基、1-吲哚啉基(Indolizinyl)、2-吲哚啉基、3-吲哚啉基、5-吲哚啉基、6-吲哚啉基、7-吲哚啉基、8-吲哚啉基、2-咪唑吡啶基、3-咪唑吡啶基、5-咪唑吡啶基、6-咪唑吡啶基、7-咪唑吡啶基、8-咪唑吡啶基、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-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯並呋喃基、3-苯並呋喃基、4-苯並呋喃基、5-苯並呋喃基、6-苯並呋喃基、7-苯並呋喃基、1-異苯並呋喃基、3-異苯並呋喃基、4-異苯並 呋喃基、5-異苯並呋喃基、6-異苯並呋喃基、7-異苯並呋喃基、2-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-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、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、氮雜咔唑-1-基、氮雜咔唑-2-基、氮雜咔唑-3-基、氮雜咔唑-4-基、氮雜咔唑-5-基、氮雜咔唑-6-基、氮雜咔唑-7-基、氮雜咔唑-8-基、氮雜咔唑-9-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-菲繞啉-2-基、1,7-菲繞啉-3-基、1,7-菲繞啉-4-基、1,7-菲繞啉-5-基、1,7-菲繞啉-6-基、1,7-菲繞啉-8-基、1,7-菲繞啉-9-基、1,7-菲繞啉-10-基、1,8-菲繞啉-2-基、1,8-菲繞啉-3-基、1,8-菲繞啉-4-基、1,8-菲繞啉-5-基、1,8-菲繞啉-6-基、1,8-菲繞啉-7-基、1,8-菲繞啉-9-基、1,8-菲繞啉-10-基、1,9-菲繞啉-2-基、1,9-菲繞啉-3-基、1,9-菲繞啉-4-基、1,9-菲繞啉-5-基、1,9-菲繞啉-6-基、1,9-菲繞啉-7-基、1,9-菲繞啉-8-基、1,9-菲繞啉-10-基、1,10-菲繞啉-2-基、1,10-菲繞啉-3-基、1,10-菲繞啉-4-基、1,10-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-1-基、2,9-菲繞啉-3-基、2,9-菲繞啉-4-基、2,9-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-6-基、2,9-菲繞啉-7-基、2,9-菲繞啉-8-基、2,9-菲繞啉-10-基、2,8-菲繞啉-1-基、2,8-菲繞啉-3- 基、2,8-菲繞啉-4-基、2,8-菲繞啉-5-基、2,8-菲繞啉-6-基、2,8-菲繞啉-7-基、2,8-菲繞啉-9-基、2,8-菲繞啉-10-基、2,7-菲繞啉-1-基、2,7-菲繞啉-3-基、2,7-菲繞啉-4-基、2,7-菲繞啉-5-基、2,7-菲繞啉-6-基、2,7-菲繞啉-8-基、2,7-菲繞啉-9-基、2,7-菲繞啉-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-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、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-t-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-t-丁基-1-吲哚基、4-t-丁基-1-吲哚基、2-t-丁基-3-吲哚基、4-t-丁基-3-吲哚基、1-二苯並呋喃基、2-二苯並呋喃基、3-二苯並呋喃基、4-二苯並呋喃基、1-二苯並噻吩基、2-二苯並噻吩基、3-二苯並噻吩基、4-二苯並噻吩基、1-矽茀基、2-矽茀基、3-矽茀基、4-矽茀基、1-鍺茀基、2-鍺茀基、3-鍺茀基、4-鍺茀基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之芳香族雜環基之形成環之碳數較佳為1~20，更佳為1~14。上述雜環基之中，較佳為1-二苯並呋喃基、2-二苯並呋喃基、3-二苯並呋喃基、4-二苯並呋喃基、1-二苯並噻吩基、2- 二苯並噻吩基、3-二苯並噻吩基、4-二苯並噻吩基、2-吡啶基、2-咪唑吡啶基、3-咪唑吡啶基、5-咪唑吡啶基、6-咪唑吡啶基、7-咪唑吡啶基、8-咪唑吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-咪唑基、2-咪唑基、2-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、啡啉基(Phenanthrolinyl)、三嗪環、苯並咪唑環所形成的基團。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數1~30的烷基，可為直鏈或分支鏈或環狀中任一。直鏈或分支鏈之烷基，例如有甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、新戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-庚基辛基、3-甲基戊基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、2-羥基異丁基、1,2-二羥乙基、1,3-二羥基異丙基、2,3-二羥基第三丁基、1,2,3-三羥基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1,2-二氯乙基、1,3-二氯異丙基、2,3-二氯第三丁基、1,2,3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1,2-二溴乙基、1,3-二溴異丙基、2,3-二溴第三丁基、1,2,3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1,2-二碘乙基、1,3-二碘異丙基、2,3-二碘第三丁基、1,2,3-三碘丙基、胺基甲基、1-胺基乙基、2-胺基乙基、2-胺基異丁基、1,2-二胺基乙 基、1,3-二胺基異丙基、2,3-二胺基第三丁基、1,2,3-三胺基丙基、氰甲基、1-氰乙基、2-氰乙基、2-氰異丁基、1,2-二氰乙基、1,3-二氰異丙基、2,3-二氰第三丁基、1,2,3-三氰丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、1,2-二硝基乙基、2,3-二硝基第三丁基、1,2,3-三硝基丙基等。
環狀烷基(環烷基)例如有環丙基、環丁基、環戊基、環己基、4-甲基環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降莰基、2-降莰基等。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之直鏈或分支鏈之烷基的碳數，較佳為1~10，更佳為1~6。上述直鏈或分支鏈之烷基中，較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之環烷基之形成環的碳數，較佳為3~10，更佳為5~8。上述環烷基中，較佳為環戊基或環己基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數1~30之鹵烷基，例如有上述碳數1~30之烷基被1個以上的鹵原子取代者。具體而言，例如有氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、三氟甲基甲基等。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數2~30的烯基，可為直鏈、分支鏈或環狀中任一，例如有乙烯基、丙烯基、丁烯基、油基、二十碳五烯基(icosapentaenyl)、二十二碳六烯基 (docosahexenyl)、苯乙烯基、2,2-二苯基乙烯基、1,2,2-三苯基乙烯基、2-苯基-2-丙烯基等。上述烯基中，較佳為乙烯基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數2~30的炔基，可為直鏈、分支鏈或環狀中任一，例如有乙炔基、丙炔基、2-苯基乙炔基等。上述炔基中，較佳為乙炔基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數3~30的烷基甲矽烷基，例如有具有上述碳數1~30之烷基所例示之具有烷基的三烷基甲矽烷基，具體例有三甲基甲矽烷基、三乙基甲矽烷基、三正丁基甲矽烷基、三正辛基甲矽烷基、三異丁基甲矽烷基、二甲基乙基甲矽烷基、二甲基異丙基甲矽烷基、二甲基正丙基甲矽烷基、二甲基正丁基甲矽烷基、二甲基第三丁基甲矽烷基、二乙基異丙基甲矽烷基、乙烯基二甲基甲矽烷基、丙基二甲基甲矽烷基、三異丙基甲矽烷基等。三烷基甲矽烷基中之3個烷基各自可相同或相異。
前述一般式(1)、(5)~(7)中碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基，例如有具有2個以上述碳數1~30之烷基所例示的烷基，具有1個上述形成環之碳數6~30之芳香族烴基之二烷基芳基甲矽烷基。二烷基芳基甲矽烷基之碳數，較佳為8~30。二烷基芳基甲矽烷基中之2個烷基各自可相同或相異。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基，例如有具有1個以上述碳 數1~30之烷基所例示的烷基，具有2個上述形成環之碳數6~30之芳基的烷基二芳基甲矽烷基。烷基二芳基甲矽烷基之碳數較佳為13~30。烷基二芳基甲矽烷基中之2個芳基各自可相同或相異。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數18~60之三芳基甲矽烷基，例如有具有3個上述形成環之碳數6~30之芳香族烴基的三芳基甲矽烷基。三芳基甲矽烷基的碳數較佳為18~30。三芳基甲矽烷基中之3個芳香族烴基各自可相同或相異。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數1~30之烷氧基係以-OY1表示。此Y1例如有上述碳數1~30之烷基。烷氧基例如有甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數1~30之鹵烷基，例如有上述碳數1~30之烷氧基被1個以上的鹵基取代者。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之碳數7~30之芳烷基係以-Y2-Z2表示。此Y2例如有與上述碳數1~30之烷基對應的伸烷基。此Z2例如有上述形成環之碳數6~30之芳香族烴基的例。此芳烷基中，芳香族烴基部分，碳數為6~30，較佳為6~20，更佳為6~12。又此芳烷基部分，烷基部分的碳數為1~30，較佳為1~20，更佳為1~10，更佳為1~6。此芳烷基，例如有苄基、2-苯基丙烷-2-基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基異丙基、2-苯基異丙基、苯 基第三丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基異丙基、2-α-萘基異丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基異丙基、2-β-萘基異丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、p-甲基苄基、m-甲基苄基、o-甲基苄基、p-氯苄基、m-氯苄基、o-氯苄基、p-溴苄基、m-溴苄基、o-溴苄基、p-碘苄基、m-碘苄基、o-碘苄基、p-羥基苄基、m-羥基苄基、o-羥基苄基、p-胺基苄基、m-胺基苄基、o-胺基苄基、p-硝基苄基、m-硝基苄基、o-硝基苄基、p-氰苄基、m-氰苄基、o-氰苄基、1-羥基-2-苯基異丙基、1-氯-2-苯基異丙基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之形成環之碳數6~30之芳氧基係以-OZ3表示。此Z3例如有上述形成環之碳數6~30芳香族烴基或後述的單環基及縮合環基。此芳氧基例如有苯氧基。
前述一般式(1)、(5)~(7)中之鹵素原子，例如有氟、氯、溴、碘等，較佳為氟原子。
本發明中，「形成環之碳」係指構成飽和環、不飽和環、或芳香環的碳原子。「形成環的原子」係指構成雜環(包含飽和環、不飽和環、及芳香環)的碳原子及雜原子。
本發明中，「氫原子」係指中性子數不同的同位素，即包含氕(protium)、氘(deuterium)、氚(tritium)。
又，「取代或無取代之」時的取代基，例如有如上述 的芳香族烴基、芳香族雜環基、烷基(直鏈或分支鏈之烷基、環烷基、鹵烷基)、烷氧基、芳氧基、芳烷基、鹵烷氧基、烷基甲矽烷基、二烷基芳基甲矽烷基、烷基二芳基甲矽烷基、三芳基甲矽烷基、鹵素原子、氰基、羥基、硝基、及羧基。其他例如有烯基或炔基。
在此所舉之取代基中，較佳為芳香族烴基、芳香族雜環基、烷基、鹵素原子、烷基甲矽烷基、芳基甲矽烷基、氰基，更佳為各取代基之說明中較佳具體的取代基。
「取代或無取代之」情況中之「無取代」係指未被前述取代基取代，有氫原子鍵結者。
以下說明之化合物或其部分結構中，「取代或無取代之」情況也與上述同樣。
前述一般式(1)、(5)~(7)表示之化合物(以下也稱為雙咔唑衍生物)係2個咔唑或氮雜咔唑之咔唑衍生物(以下有時簡稱Cz)藉由以L3表示之連結基或複合連結基鍵結。此雙咔唑衍生物中，L3係不具有取代基，且2個Cz在L3之特定位置鍵結。因此，雙咔唑衍生物係L3與Cz之間的立體障害小，保持L3與Cz之平面性，在Cz-L3-Cz部位中，可擴展π共軛系。藉由擴展π共軛系，HOMO(highest occupied molecular orbital，最高占據分子軌道)在Cz-L3-Cz部位擴展。因此，有機EL元件之有機薄膜層中，雙咔唑衍生物成膜並重疊時，雙咔唑衍生物之分子間之π電子之重疊變大，該有機薄膜層之電洞輸送性會提升。
前述一般式(1)、(5)~(7)中，L3例如為伸苯基時，相對於其中一方之Cz所鍵結的部位，另一方的Cz鍵結於伸苯基之p位(對位)。因此，相較於在m位(間位)或o位(鄰位)鍵結時，鍵結於p位時，π電子之共軛較不易切斷，可擴展π共軛系。關於此點，參照圖1、圖2來說明。圖1A中記載化合物A。此化合物A係相對於其中一方之Cz所鍵結之部位，另一方之Cz係鍵結於伸苯基之p位(對位)。圖1B係表示此化合物A之分子軌道圖。圖2A中記載化合物B。此化合物A中，相對於其中一方之Cz所鍵結的部位，另一方之Cz係鍵結於伸苯基之m位(間位)。圖2B係顯示此化合物B之分子軌道圖。若比較化合物A與化合物B之分子軌道圖時，化合物B係如圖2B所示，於伸苯基之2位、及5位之碳原子的位置，π電子之共軛斷裂。另一方面，化合物A係如圖1B所示，伸苯基中，π電子之共軛擴展。
又，雙咔唑衍生物藉由以一般式(2)~(4)之任一者所表示之特定結構之L3所連結，而具有適度之三重態能磷光主材料。因此，雙咔唑衍生物可適合作為磷光主材，特別是成為適合以紅色、黃色、綠色發光之磷光發光性摻雜劑材料的磷光主材料。
對此，例如上述文獻1中記載下述化合物，但是此等化合物中，2個Cz以蒽或芘鍵結。蒽或芘係三重態能較小的縮合多環芳香族烴基，以蒽或芘作為2個咔唑間之連結基的化合物，作為磷光主材料時不具有充分的 三重態能。
本發明之前述一般式(1)、(5)~(7)所表示之化合物的具體結構，例如有以下者。但本發明並非受限於此等結構的化合物。
前述一般式(1)、(5)~(7)所表示之化合物的製造方法並未特別限定，以公知方法製造即可。例如對於咔唑衍生物與縮合多環烴化合物，可使用「四面體(Tetrahedron)、第40卷(1984年)、P.1435~1456」中 記載之銅觸媒，或「美國化學學會期刊(Journal of the American Chemical Society)、123(2001)、P.7727~7729」所記載之鈀觸媒的偶合反應來製造。
〔有機EL元件用材料〕
本發明之化合物可作為有機EL元件用材料使用。
本發明之有機EL元件用材料可用於形成有機EL元件之有機薄膜層。本發明之有機EL元件用材料係可單獨含有上述一般式(1)、(5)~(7)表示之任一的化合物或除了一般式(1)、(5)~(7)表示之任一化合物外，也可含有其他的化合物。
〔有機EL元件〕 〔第一實施形態〕
本發明之第一實施形態中之有機EL元件具有陰極、陽極、配置於陰極與陽極之間的有機薄膜層。有機薄膜層係由一層或複數層所構成。
又，本發明之有機EL元件中，有機薄膜層中至少1層為發光層。因此，有機薄膜層例如可為一層發光層所構成，亦可具有電洞注入層、電洞輸送層、電子注入層、電子輸送層、電洞障壁層、電子障壁層等之公知有機EL元件所採用的層。有機薄膜層亦可具有無機化合物。
本發明之化合物係被包含於有機薄膜層中。有機薄膜層若為複數時，至少任一之層以單獨或混合物之成分含有 本發明之化合物。較佳為發光層含有本發明之化合物。此時，發光層含有本發明之化合物作為主材料，且更含有摻雜劑材料所構成者較佳。
有機EL元件之代表性元件構成例如有以下(a)~(e)等的構成。
(a)陽極/發光層/陰極
(b)陽極/電洞注入‧輸送層/發光層/陰極
(c)陽極/發光層/電子注入‧輸送層/陰極
(d)陽極/電洞注入‧輸送層/發光層/電子注入‧輸送層/陰極
(e)陽極/電洞注入‧輸送層/發光層/障壁層/電子注入‧輸送層/陰極
上述中較佳係使用(d)的構成，但是當然不受限於此等者。
又，上述「發光層」係指具有發光機能的有機層，採用摻雜系統時，含有主材料與摻雜劑材料。此時，主材料主要係促進電子與電洞之再結合，且具有將激子封閉於發光層內的機能，摻雜劑材料係具有使再結合所得的激子有效率地發光的機能。磷光元件時，主材料主要具有將摻雜劑所生成的激子封閉於發光層內之機能。
上述「電洞注入‧輸送層」係指「電洞注入層及電洞輸送層中之至少任一者」，而「電子注入‧輸送層」係指「電子注入層及電子輸送層中之至少任一者」。在此，具有電洞注入層及電洞輸送層時，在陽極側設置電洞注入層 較佳。又，具有電子注入層及電子輸送層時，在陰極側設置電子注入層為佳。
本發明中，電子輸送層時，係指存在於發光層與陰極之間之電子輸送區域的有機層中，電子移動度最高的有機層。電子輸送區域以單層所構成時，該層為電子輸送層。又，磷光型之有機EL元件係如構成(e)所示，為了防止發光層所生成之激發能量擴散，有時必會在發光層與電子輸送層之間採用電子移動度不高的障壁層，且與發光層鄰接之有機層並不一定等同電子輸送層。
圖3係表示本發明之實施形態中之有機EL元件之一例的概略構成。
圖3所示之有機EL元件1係具有透明基板2、陽極3、陰極4、配置於陽極3與陰極4之間的有機薄膜層10。
有機薄膜層10係由陽極3側依順序具備電洞注入層5、電洞輸送層6、發光層7、電子輸送層8、電子注入層9。
(基板)
本發明之有機EL元件係在透光性之基板上製作。在此所指的透光性基板為支撐有機EL元件的基板，以400nm~700nm之可見光區域之光的穿透率為50%以上，且為平滑的基板為佳。
具體而言例如有玻璃板、聚合物板等。
玻璃板尤其是以例如鹼石灰玻璃、含鋇‧鍶玻璃、鉛玻璃、鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鋇硼矽酸玻璃、石英等作為原料所成者。
又聚合物板係以例如聚碳酸酯、丙烯酸系、聚對酞酸乙二酯、聚醚硫化物、聚碸等作為原料使用所成者。
(陽極及陰極)
有機EL元件之陽極係擔任將電洞注入電洞注入層、電洞輸送層或發光層的功用者，以具有4.5eV以上之功函數較有效果。
陽極材料之具體例有氧化銦錫合金(ITO)、氧化錫(NESA)、氧化銦鋅氧化物、金、銀、鉑、銅等。
陽極係可藉由將此等電極物質以蒸鍍法或濺鍍法等方法形成薄膜而製造。
如本實施形態，由陽極側取出來自發光層的發光時，陽極之可見光區域之光穿透率大於10%為佳。又，陽極之薄片電阻較佳為數百Ω/□(歐姆/平方)以下為佳。陽極之膜厚雖根據材料而異，通常為選自10nm~1μm，較佳為10nm~200nm的範圍。
陰極係為了將電子注入電子注入層、電子輸送層或發光層，較佳為功函數小之材料。
陰極材料無特別限定，具體而言可使用銦、鋁、鎂、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、鋁-鋰合金、鋁-鈧-鋰合金、鎂-銀合金等。
陰極也與陽極同樣，可藉由以蒸鍍法或濺鍍法等方法形成薄膜而製作。又，也可採用由陰極側取出發光的態樣。
(發光層)
有機EL元件之發光層係提供電子與電洞再結合的場所，具有使此與發光關連的機能。
發光層較佳為分子堆積膜。
在此，分子堆積膜係指由氣相狀態之材料化合物沉積所形成的薄膜，或由溶液狀態或液相狀態之材料化合物固體化所形成的膜，通常此分子堆積膜係與藉由LB法(Langmuir Blodgett法)所形成之薄膜(分子累積膜)可藉由在凝集構造、高次結構之差異，或起因於此之機能性差異來區分。
又，如日本特開昭57-51781號公報所揭示，可藉由使樹脂等之黏著劑與材料化合物溶解於溶劑作成溶液後，將此以旋轉塗佈法等而薄膜化而形成發光層。
(主材料)
主材料較佳為本發明之化合物，或含有本發明之化合物之上述本發明的有機EL元件用材料。
如上述，本發明之化合物的雙咔唑衍生物在有機EL元件之有機薄膜層中成膜並重疊時，雙咔唑衍生物之分子間之π電子之重疊變大，該有機薄膜層之電荷輸送特性提 升。又，本發明之化合物中A1及A2之至少任一者為縮合多環芳香族烴，而具有電荷輸送特性。因此，有機EL元件之發光層含有本發明之化合物，可提高該發光層內的電荷平衡，且可使有機EL元件低電壓化、高效率化。
又，依據本發明之化合物時，由於可分離Cz-L3-Cz部位之HOMO與多環縮合芳香族烴基之LUMO，因此本發明之化合物對於電洞及電子之耐性優良。又，在有機薄膜層中含有本發明之化合物，可提高有機EL元件之壽命。
此外，發光層中除本發明之化合物外，可含有另外的主材料作為主材料。
(摻雜劑材料)
摻雜劑材料係可選自公知之顯示螢光型發光之螢光發光性材料或顯示磷光型發光之磷光發光性材料。
作為摻雜劑材料使用之螢光發光性材料(以下稱為螢光摻雜劑材料)係選自荧蒽衍生物、芘衍生物、芳基乙炔衍生物、茀衍生物、硼錯合物、苝衍生物、噁二唑衍生物、蒽衍生物、衍生物等。較佳為荧蒽衍生物、芘衍生物、硼錯合物。
本發明之有機EL元件之摻雜劑材料較佳為磷光發光性材料。作為摻雜劑材料使用之磷光發光性材料(以下稱為磷光摻雜劑材料)較佳為含有金屬錯合物者。該金屬錯合物較佳為具有選自銥(Ir)、鉑(Pt)、鋨(Os)、金 (Au)、錸(Re)、及釕(Ru)之金屬原子與配位基者。特佳為配位基與金屬原子形成鄰位金屬鍵之鄰位金屬化錯合物。磷光摻雜劑材料由磷光量子收率高，且可更加提高發光元件之外部量子效率的觀點，較佳為含有選自銥(Ir)、鋨(Os)及鉑(Pt)之金屬的鄰位金屬化錯合物。又，由發光效率等的觀點，較佳為由選自苯基喹啉、苯基異喹啉、苯基吡啶、苯基嘧啶、苯基吡嗪及苯基咪唑之配位基所構成的金屬錯合物。
摻雜劑材料之發光層中之含量並無特別限制，可因應目的適宜選擇，例如較佳為0.1質量%以上、70質量%以下，更佳為1質量%以上、30質量%以下。摻雜劑材料之含量為0.1質量%以上時，可得到充分的發光，70質量%以下時，可避免濃度消光。
磷光摻雜劑材料之具體例係如以下所示。
如上述，本發明之化合物的雙咔唑衍生物係具有作為磷光主材料之適度的三重態能。因此，可適合作為磷光主材料，特別是適合成為以紅色、黃色、綠色發光之磷光摻雜劑材料的磷光主材料。
磷光摻雜劑材料可單獨使用或可併用2種以上。
發光層所含之磷光摻雜劑材料的發光波長無特別限定，發光層所含之前述磷光摻雜劑材料中之至少1種，其發光波長之波峰為490nm以上、700nm以下為佳，更佳為490nm以上、650nm以下。發光層之發光色，例如較佳為紅色、黃色、綠色。藉由作為主材料使用本發明之化合物，且摻雜這種發光波長之磷光摻雜劑材料構成發光層，可作成低驅動電壓、高效率且長壽命的有機EL元件。
(電洞注入層及電洞輸送層)
電洞注入層及電洞輸送層係幫助電洞注入發光層中，且輸送至發光區域的層，使用電洞移動度大，且游離能(ionization energy)小的化合物。
形成電洞注入層及電洞輸送層之材料，較佳為以更低電場強度將電洞輸送至發光層的材料，例如可適宜使用芳香族胺化合物。又，電洞注入層之材料較佳為使用卟啉 (porphyrin)化合物、芳香族第三級胺化合物或苯乙烯基胺化合物，特佳為使用六氰基六氮聯三伸苯(hexacyanohexaazatriphenylene，HAT)等之芳香族第三級胺化合物。
(電子注入層及電子輸送層)
電子注入層及電子輸送層係幫助電子注入發光層中，輸送至發光區域的層，使用電子移動度大的化合物。
電子注入層及電子輸送層所使用的化合物，例如較佳為使用在分子內含有1個以上雜原子之芳香族雜環化合物，特佳為含氮環衍生物。含氮環衍生物較佳為具有含氮6員環或5員環骨架的雜環化合物。
本發明之有機EL元件中，在發光層以外之電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層、電子注入層、障壁層等之有機薄膜層中，除上述例示之化合物外，亦可使用選擇使用以往有機EL元件中所使用之公知者之任意的化合物。
(電洞注入‧輸送層)
電洞注入‧輸送層係幫助電洞注入發光層，輸送至發光區域的層，電洞移動度大，且游離能小。
電洞注入‧輸送層可以電洞注入層或電洞輸送層所構成，亦可層合電洞注入層及電洞輸送層所構成。
形成電洞注入‧輸送層之材料，較佳為使用以更低電場強度將電洞輸送至發光層的材料，可適宜使用芳香族胺 化合物，例如下述一般式(A1)所表示之芳香族胺衍生物。
前述一般式(A1)中，Ar1至Ar4係各自獨立表示形成環之碳數6以上、50以下之芳香族烴基、形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基、使該等芳香族烴基與該等芳香族雜環基鍵結的基團，或使該等芳香族烴基與該等芳香族雜環基鍵結的基團。但是在此舉的芳香族烴基及芳香族雜環基也可具有取代基。
前述一般式(A1)中，L為連結基，表示形成環之碳數6以上、50以下之2價芳香族烴基、形成環之碳數5以上、50以下之2價芳香族雜環基、使2個以上之芳香族烴基或芳香族雜環基以單鍵、醚鍵、硫醚鍵、碳數1以上、20以下的伸烷基、碳數2以上、20以下之伸烯基、或胺基鍵結而得的2價基。但是在此舉之2價芳香族烴基及2價芳香族雜環基亦可具有取代基。
前述一般式(A1)所表示之化合物之具體例係如以下所示，但並非係受限於此等者。
又，下述一般式(A2)所表示之芳香族胺亦可適宜使用於形成電洞注入‧輸送層。
前述一般式(A2)中，Ar1至Ar3之定義係與前述一般式(A1)之Ar1至Ar4之定義相同。以下記載一般式(A2)所表示之化合物之具體例，但並非係受限於此等者。
(電子注入‧輸送層)
電子注入‧輸送層係幫助電子注入發光層中的層，且電子移動度大。電子注入層係為了緩和能階之急遽變化等，用以調整能階而設置。電子注入‧輸送層具備電子注入層與電子輸送層中之至少任一者。
本實施形態之有機EL元件中，於發光層與陰極之間具有電子注入層，前述電子注入層較佳為含有含氮環衍生物作為主成分。在此，電子注入層亦可為作為電子輸送層機能的層。
又，「主成分」係意指電子注入層係含有50質量%以上之含氮環衍生物者。
電子注入層所用的電子輸送性材料，較佳係使用在分子內含有1個以上之氮、氧、硫、磷等之雜原子的芳香族雜環化合物為佳，特佳為含氮環衍生物。又，含氮環衍生物較佳為具有含氮6員環或5員環骨架之芳香族環化合物。
此含氮環衍生物較佳為例如以下述一般式(B1)所表示之含氮環金屬螯合物錯合物。
一般式(B1)中之R2至R7係各自獨立為氫原子、鹵 素原子、氧基、胺基、碳數1以上、40以下之烴基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基、或芳香族雜環基，此等亦可具有取代基。
鹵素原子例如有氟、氯、溴、碘等。又，可經取代之胺基之例，例如有烷基胺基、芳基胺基、芳烷基胺基。
烷氧基羰基係以-COOY’表示，Y’之例係可舉出與前述烷基相同者。烷基胺基及芳烷基胺基係以-NQ1Q2表示。Q1及Q2之具體例，例如有獨立為以前述烷基、前述芳烷基(烷基之氫原子被芳基所取代之基團)所說明者相同者，較佳之例亦為相同。Q1及Q2之一方亦可為氫原子。芳烷基係前述烷基之氫原子被前述芳基所取代之基團。
芳基胺基係以-NAr1Ar2表示，Ar1及Ar2之具體例，例如有各自獨立為與前述芳香族烴基所說明之基團相同者。Ar1及Ar2之一者亦可為氫原子。
上述一般式(B1)之M為鋁(Al)、鎵(Ga)或銦(In)，較佳為In。
上述一般式(B1)之L為下述一般式(B2)或(B3)所表示之基團。
前述一般式(B2)中，R8至R12係各自獨立為氫原子或碳數1以上、40以下之烴基，相互鄰接之基團亦可形成環狀結構。此烴基亦可具有取代基。
又，前述一般式(B3)中，R13至R27係各自獨立為氫原子、或碳數1以上、40以下之烴基，相互鄰接之基團亦可形成環狀結構。此烴基係亦可具有取代基。
前述一般式(B2)及一般式(B3)之R8至R12、及R13至R27所示之碳數1以上、40以下之烴基，例如有與前述一般式(B1)中之R2至R7之具體例相同者。
又，前述一般式(B2)中之R8至R12及前述 一般式(B3)中之R13至R27中相互鄰接之基團為形成環狀結構時之2價基，例如有四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、二苯基甲烷-2,2’-二基、二苯基乙烷-3,3’-二基、二苯基丙烷-4,4’-二基等。
又，電子輸送層較佳為含有以下述一般式(B4)至(B6)所表示之含氮雜環衍生物之至少任一種。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，R為氫原子、形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、碳數1以上、20以下之烷基、或碳數1以上20以下之烷氧基。
n為0以上、4以下之整數。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，R1為形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、 碳數1以上、20以下之烷基、或碳數1以上、20以下之烷氧基。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，R2及R3係各自獨立為氫原子、形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、碳數1以上、20以下之烷基、或碳數1以上、20以下之烷氧基。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，L為形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、伸吡啶基、伸喹啉基、或伸茀基。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，Ar1為形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、伸吡啶基、伸喹啉基。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，Ar2為形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、碳數1以上、20以下之烷基、或碳數1以上、20以下之烷氧基。
前述一般式(B4)至(B6)之式中，Ar3為形成環之碳數6以上、60以下之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、碳數1以上、20以下之烷基、碳數1以上、20以下之烷氧基、或以「-Ar1-Ar2」表示之基團(Ar1及Ar2係分別與前述相同)。
又，前述一般式(B4)至(B6)之式中之R、R1、R2、R3、L、Ar1、Ar2、及Ar3之說明所舉之芳香族烴基、吡啶基、喹啉基、烷基、烷氧基、伸吡啶基、伸 喹啉基、伸茀基亦可具有取代基。
電子注入層或電子輸送層所使用之電子傳達性化合物，較佳為8-羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物、噁二唑衍生物、含氮雜環衍生物。上述8-羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物之具體例，可使用含喹啉醇(oxine)(一般為8-喹啉醇或8-羥基喹啉)之螯合物之金屬螯合物類奧辛化合物，例如參(8-喹啉醇)鋁。且，噁二唑衍生物例如有下述者。
此等噁二唑衍生物之各一般式中，Ar17、Ar18、Ar19、Ar21、Ar22及Ar25為形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基。
但在此所舉之芳香族烴基亦可具有取代基。又，Ar17與Ar18、Ar19與Ar21、Ar22與Ar25可互相相同或相異。
在此所舉之芳香族烴基，例如有苯基、萘基、聯苯基、蒽基、苝基、芘基等。此等之取代基例如有碳數1以上、10以下之烷基、碳數1以上、10以下之烷氧基或氰基等。
此等噁二唑衍生物之各一般式中，Ar20、Ar23及Ar24為形成環之碳數6以上、40以下之2價芳香族烴基。但在此所舉之芳香族烴基亦可具有取代基。
又，Ar23與Ar24可互相相同或相異。
在此所舉之2價芳香族烴基，例如有伸苯基、伸萘基、伸聯苯基、伸蒽基、伸苝基、伸芘基等。此等之取代基例如有碳數1以上、10以下之烷基、碳數1以上、10以下之烷氧基或氰基等。
此等電子傳達性化合物較佳係使用薄膜形成性良好者。此等電子傳達性化合物之具體例，例如有下述者。
作為電子傳達性化合物之含氮雜環衍生物係由具有以 下一般式之有機化合物所構成之含氮雜環衍生物，例如有非為金屬錯合物的含氮化合物。例如有具有下述一般式(B7)所示之骨架之5員環或6員環，或下述一般式(B8)所示之結構者。
前述一般式(B8)中，X表示碳原子或氮原子。Z1及Z2各自獨立表示可形成含氮雜環之原子群。
含氮雜環衍生物更佳為具有由5員環或6員環所構成之含氮芳香多環族的有機化合物。此外，具有此等複數氮原子之含氮芳香多環族時，較佳為具有將上述一般式(B7)與(B8)或上述一般式(B7)與下述一般式(B9)組合而成之骨架的含氮芳香多環有機化合物。
前述含氮芳香多環有機化合物之含氮基，例如有選自以下一般式所表示的含氮雜環基。
此等含氮雜環基之各一般式中，R為形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基、形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基、碳數1以上、20以下之烷基、或碳數1以上、20以下之烷氧基。
此等含氮雜環基之各一般式中，n為0以上、5以下 之整數，n為2以上之整數時，複數之R可互相相同或相異。
此外，較佳之具體化合物，例如有下述一般式(B10)所表示之含氮雜環衍生物。
HAr-L1-Ar1-Ar2‧‧‧(B10)
前述一般式(B10)中，HAr為形成環之碳數1以上、40以下之含氮雜環基。
前述一般式(B10)中，L1為單鍵、形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基、或形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基。
前述一般式(B10)中，Ar1為形成環之碳數6以上、40以下之2價芳香族烴基。
前述一般式(B10)中，Ar2為形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基、或形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基。
又，前述一般式(B10)之式中之HAr、L1、Ar1及Ar2之說明所舉之含氮雜環基、芳香族烴基、及芳香族雜環基亦可具有取代基。
前述一般式(B10)之式中之HAr例如有選自下述群組。
前述一般式(B10)之式中之L1係例如有選自下述群組。
前述一般式(B10)之式中之Ar1係例如有選自下述芳基蒽基。
前述芳基蒽基之一般式中，R1至R14係各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1以上、20以下之烷基、碳數1以上、20以下之烷氧基、形成環之碳數6以上、40以下之芳氧基、形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基、或形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基。
前述芳基蒽基之一般式中，Ar3為形成環之碳數6以上、40以下之芳香族烴基、或形成環之碳數2以上、40以下之芳香族雜環基。
但前述芳基蒽基之一般式中之R1至R14及Ar3之說明所舉之芳香族烴基、及芳香族雜環基亦可具有取代基。
又，亦可為R1至R8均為氫原子之含氮雜環衍生物。
前述芳基蒽基之一般式中，Ar2係例如選自下述之群組。
作為電子傳達性化合物之含氮芳香多環有機化合物，除上述以外，亦可適宜使用下述一般式(B11)所表示之化合物(參照日本特開平9-3448號公報)。
此含氮芳香多環有機化合物之一般式(B11)中，R1至R4係各自獨立表示氫原子、脂肪族基、脂肪族式環基、碳環式芳香族環基、或雜環基。但在此所舉之脂肪族基、脂肪族式環基、碳環式芳香族環基、及雜環基亦可具有取代基。
此含氮芳香多環有機化合物之一般式(B11)中，X1、X2係各自獨立表示氧原子、硫原子、或二氰基亞甲基。
又，電子傳達性化合物亦可適宜使用下述一般式 (B12)所表示之化合物(參照日本特開2000-173774號公報)。
前述一般式(B12)中，R1、R2、R3及R4係互為相同或相異之基團，且為下述一般式(B12-1)所表示之芳香族烴基或縮合芳香族烴基。
前述一般式(B12-1)中，R5、R6、R7、R8及R9係互為相同或相異之基團，氫原子或彼等之至少一個為飽和或不飽和烷氧基、烷基、胺基、或烷基胺基。
此外，電子傳達性化合物亦可為包含該含氮雜環基或含氮雜環衍生物的高分子化合物。
電子注入層或電子輸送層之膜厚並無特別限定，較佳為1nm以上、100nm以下。
又，作為電子注入層之構成成分，除含氮環衍生物外，較佳為使用絕緣體或半導體作為無機化合物。電子注入層若以絕緣體或半導體所構成時，可有效防止電流之漏電，提高電子注入性。
這種絕緣體較佳為使用選自由鹼金屬硫屬化物、鹼土類金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物及鹼土類金屬之鹵化物所成群之至少一種金屬化合物。電子注入層若以此等鹼金屬硫屬化物等所構成時，在可進一步提高電子注入性的觀點較佳。具體而言，較佳之鹼金屬硫屬化物，例如有氧化鋰(Li2O)、氧化鉀(K2O)、硫化鈉(Na2S)、硒化鈉(Na2Se)及氧化鈉(Na2O)。較佳之鹼土類金屬硫屬化物例如有氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鈹(BeO)、硫化鋇(BaS)及硒化鈣(CaSe)。又，較佳之鹼金屬之鹵化物，例如有氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化鉀(KF)、氯化鋰(LiCl)、氯化鉀(KCl)及氯化鈉(NaCl)等。又，較佳之鹼土類金屬之鹵化物，例如有氟化鈣(CaF2)、氟化鋇(BaF2)、氟化鍶(SrF2)、氟化鎂(MgF2)及氟化鈹(BeF2)等之氟化物，或氟化物以外的鹵化物。
又，半導體例如有包含鋇(Ba)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鐿(Yb)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鋰(Li)、鈉(Na)、鎘(Cd)、鎂(Mg)、矽(Si)、鉭(Ta)、銻(Sb)及鋅(Zn)之至少一種元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等之單獨一種或二種以上的組合。又，構成電子注入層之無機化合物較佳為以微結晶或非晶質之絕緣性薄膜。電子注入層若以此等絕緣性薄膜所構成時，因可形成更均質的薄膜，故可減少暗點等之像素缺陷。此外，此等無機化合物例如有鹼金屬硫屬化物、鹼 土金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物及鹼土金屬之鹵化物等。
使用此般絕緣體或半導體時，該層之較佳厚度為0.1nm以上、15nm以下的程度。又，本發明中之電子注入層也以含有前述還原性摻雜劑較佳。
(電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物)
本發明之有機EL元件係在陰極與有機薄膜層之界面區域具有電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任一者為佳。
依據此種構成時，可謀求有機EL元件中之發光亮度之提升或長壽命化。
電子供給性摻雜劑，例如有選自鹼金屬、鹼金屬化合物、鹼土金屬、鹼土類金屬化合物、稀土類金屬及稀土類金屬化合物等之至少一種類。
有機金屬錯合物例如有選自含有鹼金屬之有機金屬錯合物、含有鹼土類金屬之有機金屬錯合物、及含有稀土類金屬之有機金屬錯合物等之至少一種類。
鹼金屬例如有鋰(Li)(功函數：2.93eV)、鈉(Na)(功函數：2.36eV)、鉀(K)(功函數：2.28eV)、銣(Rb)(功函數：2.16eV)、銫(Cs)(功函數：1.95eV)等，特佳為功函數為2.9eV以下者。此等中較佳為K、Rb、Cs，更佳為Rb或Cs，最佳為Cs。
鹼土類金屬例如有鈣(Ca)(功函數：2.9eV)、鍶 (Sr)(功函數：2.0eV以上、2.5eV以下)、鋇(Ba)(功函數：2.52eV)等，特佳為功函數為2.9eV以下者。
稀土類金屬例如有鈧(Sc)、釔(Y)、鈰(Ce)、鋱(Tb)、鐿(Yb)等，特佳為功函數為2.9eV以下者。
以上金屬中，較佳金屬尤其是還原能力高，藉由較少量地添加至電子注入域，可使有機EL元件之發光亮度提升或長壽命化。
鹼金屬化合物例如有氧化鋰(Li2O)、氧化銫(Cs2O)、氧化鉀(K2O)等之鹼氧化物、氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化銫(CsF)、氟化鉀(KF)等之鹼鹵化物等，較佳為氟化鋰(LiF)、氧化鋰(Li2O)、氟化鈉(NaF)。
鹼土類金屬化合物例如有氧化鋇(BaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鈣(CaO)及混合此等之鍶酸鋇(BaxSr1-xO)(0<x<1)、鈣酸鋇(BaxCa1-xO)(0<x<1)等，以BaO、SrO、CaO為佳。
稀土類金屬化合物例如有氟化鐿(YbF3)、氟化鈧(ScF3)、氧化鈧(ScO3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鈰(Ce2O3)、氟化釓(GdF3)、氟化鋱(TbF3)等，以YbF3、ScF3、TbF3為佳。
有機金屬錯合物係如上述，只要是分別含有鹼金屬離子、鹼土類金屬離子、稀土類金屬離子之至少一個作為金屬離子者即無特別限定。又，配位基較佳為喹啉醇、苯并喹啉醇、吖啶醇、啡啶醇、羥基苯基噁唑、羥基苯基噻 唑、羥基二芳基噁二唑、羥基二芳基噻二唑、羥基苯基吡啶、羥基苯基苯并咪唑、羥基苯并三唑、羥基氟硼烷(borane)、聯吡啶、啡啉、酞花青、卟啉、環戊二烯、β-二酮類、偶氮甲烷類、及此等之衍生物等，但不受限於此等者。
電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之添加形態，較佳為在界面區域形成層狀或島狀。形成方法係以藉由電阻加熱蒸鍍法，蒸鍍電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之任一者，同時蒸鍍形成界面區域之發光材料或電子注入材料之有機物，將電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物還原摻雜劑之至少任一者分散於有機物中的方法為佳。分散濃度係以莫耳比表示，有機物：電子供給性摻雜劑、有機金屬錯合物=100：1至1：100，較佳為5：1至1：5。
電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任一者形成層狀時，使界面之有機層之發光材料或電子注入材料形成層狀後，藉由電阻加熱蒸鍍法單獨蒸鍍電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任一者，較佳為形成層之厚度為0.1nm以上、15nm以下。
電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任一者形成島狀時，使界面之有機層之發光材料或電子注入材料形成島狀後，藉由電阻加熱蒸鍍法單獨蒸鍍電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任一者，較佳為形成島之厚度在0.05nm以上、1nm以下。又，本發明之有機EL元件中之主成分與電子供給性摻雜劑及有機金屬錯合物之至少任 一者之比例，以莫耳比表示，主成分：電子供給性摻雜劑、有機金屬錯合物=5：1至1：5為佳，2：1至1：2為更佳。
(有機EL元件之各層之形成方法)
本發明之有機EL元件之各層之形成方法並無特別限定。可使用以往公知之真空蒸鍍法、旋轉塗佈法等的形成方法。本發明之有機EL元件所使用之有機薄膜層可使用真空蒸鍍法、分子線蒸鍍法(MBE法、MBE；Molecular Beam Epitaxy)或溶解於溶劑之溶液的浸漬法、旋轉塗佈法、澆注法、棒塗法、輥塗法等之塗佈法之公知方法來形成。
(有機EL元件之各層之膜厚)
發光層之膜厚較佳為5nm以上、50nm以下，更佳為7nm以上、50nm以下，最佳為10nm以上、50nm以下。發光層之膜厚設定為5nm以上，變得容易形成發光層，容易調整色度。發光層之膜厚設在50nm以下，可抑制驅動電壓之上昇。
其他各有機薄膜層之膜厚亦並無特別限制，通常以數nm至1μm之範圍為佳。藉由設在此等膜厚範圍，不僅可防止因膜厚過薄所導致之針孔等缺陷，且可抑制因膜厚過厚所導致之驅動電壓上昇並防止效率之惡化。
〔第二實施形態〕
本發明之第二實施形態的有機EL元件係第一實施形態之有機EL元件及發光層中除了本發明之化合物外，含有作為主材料之機能之另外的材料者。
以下詳細說明本發明之化合物之外含有的材料。第二實施形態之其他的構成係具有與上述第一實施形態同樣的構成。
本實施形態之有機EL元件之發光層中，本發明之化合物之外含有的材料較佳為下述一般式(21)表示之化合物。下述一般式(21)表示之化合物係於發光層中，作為主材料的機能。組合本發明之化合物與下述一般式(21)表示之材料，用於發光層，可使有機EL元件高效率化。
[一般式(21)中，Z1係於a中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。Z2係於b中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。但是Z1或Z2之至少任一個係以下述一般式(21-1)表示。
M係取代或無取代之環形成原子數5~30之含氮芳香族雜環基，L11係單鍵或連結基，其中連結基係表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、或此等彼此鍵結的基團。q係1或2]
[上述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者，上述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者。
R11及R31係分別獨立為氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、 取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數2~30之烯基、取代或無取代之碳數2~30之炔基、鹵素原子、或氰基。但是複數之R11係互相相同或相異，複數之R31係彼此相同或相異。
又，相鄰之R11係彼此鍵結可形成環。
X3係硫原子、氧原子、N-R32、或C(R32)2，R32係與上述R11及R31同義]。
上述一般式(21)中，M表示之「含氮芳香族雜環基」包括吖嗪(azine)環。
上述一般式(21)中，M表示之含氮芳香族雜環基，例如有吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、吖丙啶(Aziridine)、氮雜吲哚啉、吲哚啉、咪唑、吲哚、異吲哚、吲唑(indazole)、嘌呤、喋啶、β-咔啉(β-carboline)、萘錠、喹喔啉、三聯吡啶(terpyridine)、雙吡啶、吖啶、菲繞啉、吩嗪(Phenazine)、咪唑吡啶等。特佳為吡啶、嘧啶、三嗪，上述一般式(21)表示之化合物較佳為下述一般式(22)表示者。
[一般式(22)中，Z1係於a中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。Z2係於b中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構。但是Z1或Z2之至少任一個係以前述一般式(21-1)表示。
L11係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子。
R1及R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義。
q及r係分別獨立表示1或2。
前述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者。前述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個表示前述一般式(21)之a或b中縮合者]。
其中，上述一般式(22)中之a，b中，上述一般式(21-1)及(22-2)縮合之化合物，例如有下述一般式表示者。
上述一般式(21)、(22)表示之化合物，更佳為下述一般式(23)表示者，特佳為下述一般式(24)表示者。
[一般式(23)中，L11係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子。
R1，R10及R11係與前述一般式(21-1)中之R11同義。
q及r係分別獨立表示1或2]。
[一般式(24)中，L11、R1係分別與前述一般式(21)中之L11、R1同義，R11係與前述一般式(21-1)同義。
又，L13及L14係與前述一般式(21)中之L11同義。
X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子。
R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義。r係表示1或2。
M3係取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基。
h及k係分別獨立為0~4之整數，i及j係分別獨立為0~3之整數]。
前述一般式(21)~(24)，(21-1)及(21-2)中，R1，R10~R11及R31~R32表示之各基係上述一般式(1)、(5)~(7)表示之化合物所說明的基團。
前述一般式(21)~(24)中之L11、L13、L14表示之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、形成環之碳數1~30之芳香族雜環基，例如有相當於上述一般式(1)、(5)~(7)表示之化合物所說明之基團之2價基團。
上述一般式(21)~(24)之中任一表示之化合物之例有以下者。又，以下結構式中，其端部未記載化學式(CN、苯環等)的鍵結表示甲基。
本實施形態中，上述一般式(1)、(5)~(7)之任一表示之本發明之化合物與上述一般式(21)~(24)表示之化合物在發光層中之含有比例無特別限定。上述一般式(1)、(5)~(7)之任一表示之本發明之化合物與上述一般式(21)~(24)表示之化合物在發光層中之含有比例，以質量比較佳為1：100~100：1之範圍。
又，本實施形態中，發光層除了上述一般式(1)、(5)~(7)之任一表示之本發明之化合物及上述一般式(21)~(24)表示之化合物外，可含有其他的主材料。
又，前述一般式(21)~(24)之任一表示之化合物可包含於本發明之有機EL元件用材料中。
〔實施形態之變形〕
本發明並非受限定於上述實施形態者，在可達成本發明之目的之範圍內之變更、改良等，皆包含於本發明者。
有機EL元件之構成並非限定於圖3所示之有機EL元件1之構成例。例如，亦可分別在發光層之陽極側設置 電子障壁層、發光層之陰極側設置電洞障壁層。藉此，將電子或電洞封閉於發光層中，即可提高發光層中之激子之生成機率。
又，發光層並非受限為1層，亦可層合複數的發光層。有機EL元件具有複數之發光層時，至少1層發光層包含本發明之化合物或有機EL元件用材料較佳。
又，有機EL元件具有複數之發光層時，此等發光層可互為相鄰而設置，亦可經由其他之層(例如，電荷產生層)而層合。
本發明之有機EL元件，以上述一般式(1)、(5)~(7)之任一表示之本發明的化合物可包含於發光層以外之有機薄膜層之至少1層中。例如本發明之化合物包含於發光層以外之有機薄膜層中，上述一般式(21)~(24)表示之化合物也可包含於發光層中。
實施例
其次，舉實施例及比較例更詳細說明本發明，但本發明並非係因此等實施例之記載內容而受到任何限定者。
<化合物之合成> 合成例1(化合物GH2-1之合成)
以下包括中間體(intermediate)之合成方法，說明化合物GH2-1之合成方法。
‧合成例(1-1)：中間體1之合成
首先說明中間體1之合成方法。其次顯示中間體1之 合成圖解(Scheme)。
氬氣流下，依順序添加4-溴-1-碘苯(11.3g、40mmol)、9-苯基咔唑基-3-硼酸(11.5g、40mmol)、肆(三苯基膦)鈀(1.39g、1.2mmol)、甲苯(120mL)、及2M碳酸鈉水溶液(60mL)，然後加熱迴流8小時。
使反應液冷卻至室溫後，將有機層分離，在減壓下餾除有機溶劑。所得之殘渣以矽膠管柱層析法純化，得到中間體1(11.0g、收率69%)。藉由FD-MS(場解吸質譜，以下簡稱為FD-MS)之分析，確認為中間體1。
‧合成例(1-2)：中間體2之合成
其次，說明中間體2之合成方法。中間體2之合成圖解如以下所示。
氬氣流下，依順序添加中間體1(10g、25mmol)、雙(戊醯)二硼(8.3g、33mmol)、二氯化[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(II)二氯甲烷加成物(0.62g、0.75mmol)、乙酸鉀(7.4g、75mmol)、及N,N-二甲基甲醯胺(170mL)，然後加熱迴流8小時。
使反應液冷卻至室溫後，將有機層分離，在減壓下餾除有機溶劑。將所得之殘渣以矽膠管柱層析法純化得到中間體2(10g、收率91%)。藉由FD-MS之分析，確認為中間體2。
‧合成例(1-3)：中間體3之合成
上述合成例(1-1)之中間體1之合成中，除了使用3-溴咔唑取代4-溴-1-碘苯，使用中間體2取代9-苯基咔唑基-3-硼酸外，以同樣的方法合成。藉由FD-MS之分析，確認為中間體3。
‧合成例(1-4)：化合物GH2-1之合成
氬氣流下，依順序添加中間體3(1.6g、3.9mmol)、2-溴三亞苯(2-bromotriphenylene)(1.2g、3.9mmol)、參(二亞苄基丙酮)二鈀(0.071g、0.078mmol)、三-t-丁基鏻四氟硼酸鹽(0.091g、0.31mmol)、t-丁氧基鈉(0.53g、5.5mmol)、及無水甲苯(20mL)，然後加熱迴流8小時。
使反應液冷卻至室溫後，將有機層分離，在減壓下餾除有機溶劑。所得之殘渣以矽膠管柱層析法純化而得到1.5g的固體。對於取得之化合物進行FD-MS之結果，確認為化合物GH2-1。
FD-MS：calcd for C54H34N2=710，found m/z=710(M+，100)
合成例2(化合物GH2-2之合成)
在上述合成例1之化合物GH2-1之合成中，使用9-溴菲取代2-溴三亞苯，以同樣的方法合成得到1.6g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-2。
FD-MS：calcd for C50H32N2=660，found m/z=660(M+，100)
合成例3(化合物GH2-3之合成) ‧合成例(3-1)：中間體4之合成
中間體4之合成圖表如下所示。
上述中間體1之合成中，除了使用3-溴三亞苯取代 4-溴-1-碘苯，使用m-氯苯基硼酸取代9-苯基咔唑基-3-硼酸外，以同樣的方法合成中間體1。藉由FD-MS之分析，確認為中間體4。
‧合成例(3-2)：化合物GH2-3之合成
上述合成例1之化合物GH2-1之合成中，使用中間體4取代2-溴三亞苯，以同樣的方法合成得到1.2g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-3。
FD-MS：calcd for C60H38N2=786，found m/z=786(M+，100)
合成例4(化合物GH2-4之合成) ‧合成例(4-1)：中間體5之合成
上述合成例(1-1)之中間體3之合成中，使用2-溴咔唑取代3-溴咔唑，以同樣的方法合成。藉由FD-MS之分析確定為中間體5。
‧合成例(4-2)：化合物GH2-4之合成
上述合成例1之化合物GH2-1之合成中，使用中間體5取代中間體3，以同樣的方法合成得到1.5g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-4。
FD-MS：calcd for C54H34N2=710，found m/z=710(M+，100)
‧合成例5(化合物GH2-5之合成)
上述合成例1之化合物GH2-1之合成中，使用3-溴丙〔二〕烯合茀基取代2-溴三亞苯，以同樣的方法合成得到1.2g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-5。
FD-MS：calcd for C52H32N2=684，found m/z=684(M+，100)
‧合成例6(化合物GH2-6之合成)
上述合成例5之化合物GH2-5之合成中，使用中間體5取代中間體3，以同樣的方法合成得到1.0g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-6。
FD-MS：calcd for C52H32N2=684，found m/z=684(M+，100)
合成例7(化合物GH2-7之合成) ‧合成例(7-1)：中間體6之合成
中間體4之合成中，使用3-溴丙〔二〕烯合茀基(Fluoranthene)取代3-溴三亞苯外，使用與中間體4同樣的方法合成。藉由FD-MS之分析確定為中間體6。
‧合成例(7-2)：化合物GH2-7之合成
上述合成例1之化合物GH2-1之合成中，使用中間體6取代2-溴三亞苯，以同樣的方法合成得到1.2g的固體。藉由FD-MS之分析確定為化合物GH2-7。
FD-MS： calcd for C58H36N2=760，found m/z=760(M+，100)
<有機EL元件之製作及發光性能評價>
首先，顯示實施例1~3及比較例1~3使用的化合物。
(有機EL元件之製造) ‧實施例1
將25mm×75mm×厚度1.1mm之附ITO透明電極之玻璃基板(Geomatec股份公司製)在異丙醇中進行超音波洗淨5分鐘後，進行UV臭氧洗淨30分鐘。
將洗淨後之附透明電極線之玻璃基板裝載於真空蒸鍍裝置的基板支架上，首先，在形成有透明電極線側之面上，蒸鍍上述電子受容性化合物(HA-1)以被覆前述透明電極，形成膜厚5nm之HA-1膜。於此HA-1膜上，蒸鍍作為第1電洞輸送材料之上述芳香族胺衍生物(HT-3)，形成膜厚50nm之第1電洞輸送層膜。第1電洞輸送層之成膜後，接著蒸鍍作為第2電洞輸送材料之上述芳香族胺衍生物(HT-4)，形成膜厚60nm之第2電洞輸送層膜。
此外，於此第2電洞輸送層上蒸鍍化合物GH2-5，形成膜厚45nm之發光層膜。同時共蒸鍍作為磷光發光材料Ir(piq)3。Ir(piq)3之濃度為8.0質量%。此共蒸鍍膜係作為發光層的機能。
又，此發光層成膜後接著形成膜厚30nm之上述化合物(ET-3)。此ET-3膜係作為電子輸送層的機能。
其次，以LiF作為電子注入性電極(陰極)，以成膜速度0.1Å/min形成膜厚1nm。此LiF膜上蒸鍍金屬Al，以膜厚80nm形成金屬陰極，製作有機EL元件。
‧實施例2~3及比較例1~3
實施例1中，使用表1所記載的化合物取代GH2-5，形成發光層外，與實施例1同樣製作有機EL元件。
(有機EL元件之特性評價)
測定實施例1~3及比較例1~3所得之有機EL元件之亮度2000cd/m2、室溫及DC定電流驅動下之發光效率(cd/A)的結果如表1所示。又，測定初期亮度5000cd/m2、室溫及DC定電流驅動下之發光減半壽命。結果如表1所示。
如表1所示，實施例1~3之有機EL元件相較於比較例1~3時，顯示高效率化、低電壓化傾向。
比較例1之有機EL元件用的化合物H-4及比較例2之有機EL元件用的化合物H-5皆是咔唑基之9位(N位)的取代基為苯基或萘基。此等取代基相較於本發明之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基時，電子輸送特性較低，故發光層內之電洞與電子失去平衡。又，使用咔唑基彼此以m-伸苯基鍵結的化合物H-6的比較例3之有機EL元件為高電壓化的理由係因化合物H-6之HOMO之擴 展，相較於實施例1~3之化合物時較小，故該有機薄膜層之電洞輸送性降低的緣故。
其次顯示實施例4~9及比較例4~7所用的化合物。
‧實施例4
將25mm×75mm×厚度1.1mm之附ITO透明電極之玻璃基板(Geomatec股份公司製)在異丙醇中進行超音波洗淨5分鐘後，進行UV臭氧洗淨30分鐘。
將洗淨後之附透明電極(陽極)之玻璃基板裝載於真空蒸鍍裝置的基板支架上，首先，在形成有透明電極線側之面上，蒸鍍化合物HA-1以被覆前述透明電極，形成膜厚5nm之HA-1膜。此HA-1膜係作為電洞注入層之機能。於此HA-1膜上，蒸鍍化合物HT-1形成膜厚65nm之 HT-1膜。此HT-1膜係作為第1電洞輸送層之機能。
其次，HT-1膜上蒸鍍化合物HT-2，形成膜厚10nm之HT-2膜。此GHT-2膜係作為第2電洞輸送層的機能。
此第2電洞輸送層上共蒸鍍作為第一主材料之化合物GH1-1、作為第二主材料之化合物GH2-1及作為磷光發光性摻雜劑材料之Ir(bzq)3。藉此形成顯示黃色發光之厚度25nm的發光層。又，第二主材料之濃度及磷光發光性摻雜劑材料的濃度設定為10質量%，剩餘作為第一主材料。
此電洞阻止層上蒸鍍化合物ET-1，形成膜厚35nm之第一電子輸送層。
再於此第一電子輸送層上蒸鍍化合物ET-2，形成膜厚30nm之第二電子輸送層。
此電子輸送層上以1Å/min速度蒸鍍LiF，形成厚度1nm之電子注入層。再於電子注入性陰極上蒸鍍金屬Al，形成厚度80nm之陰極。
‧實施例5~實施例9及比較例4~比較例7
實施例5~實施例9及比較例4~比較例7之有機EL元件係在實施例4中，發光層之第一主材料及第二主材料使用表2所記載的材料形成發光層外，與實施例4同樣製作有機EL元件。
(有機EL元件之發光特性評價)
對於製作的有機EL元件，在室溫下施加電壓使電流密度成為10mA/cm2，此時之EL發光光譜使用分光放射亮 度計(CS-1000：konica minolta公司製)量測。由所得之分光放射亮度光譜，假設進行朗伯(Lambertian)放射，計算外部量子效率EQE(單位：%)。
如表2所示，實施例4~9之有機EL元件相較於比較例4~7時，顯示高效率化、低電壓化傾向。
比較例4之有機EL元件使用的化合物H-1係具有2個咔唑藉由伸苯基連結的結構。化合物H-1係相對於其一之咔唑所鍵結的部位，另一方的咔唑在伸苯基之m位鍵結。因此，化合物H-1係因2個咔唑彼此之共軛被切斷，因此π共軛系無法擴展，HOMO不會擴展。因此化合物H-1未顯示充分的電洞輸送特性，相較於實施例1~6之元件時，驅動電壓高，且發光效率低。
又，比較例5之有機EL元件所用的化合物H-2係具有2個咔唑藉由具有取代基之伸苯基連結的結構。化合物 H-2係伸苯基上有取代基鍵結，此取代基對咔唑有立體的影響，在伸苯基之平面與咔唑之平面之間產生扭轉。因此化合物H-2係因2個咔唑彼此之共軛被切斷，因此π共軛系無法擴展，HOMO不會擴展。因此化合物H-2未顯示充分的電洞輸送特性，相較於實施例4~9之元件時，驅動電壓高，且發光效率低。
又，比較例6之有機EL元件所用的化合物H-3，其咔唑之9位(N位)的取代基為苯基，相較於六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基時，電子輸送性較低，因此發光層內之電洞與電子失去平衡，而形成高電壓化。

Claims (17)

  1. 一種化合物，其特徵係以下述一般式(1)表示， (前述一般式(1)中，A1及A2係分別獨立表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基，前述一般式(1)中，Y1~Y16係分別獨立表示CR或氮原子，但是Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子，前述CR中，R係互相獨立表示氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷基、取代或無取代之碳數1~30之鹵烷氧基、 取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數2~30之烯基、取代或無取代之碳數2~30之炔基、鹵素原子、氰基、羥基、硝基、或羧基，R為複數存在時，複數之R係分別相同或相異，Y1~Y16之中，鄰接之2個為CR時，鄰接之CR中之R之一部分可彼此鍵結形成環結構，但是A1，A2及R之至少一個表示取代或無取代之六員環數3~6之縮合多環芳香族烴基，前述一般式(1)中，L1及L2係分別獨立表示單鍵或連結基，前述一般式(1)中，L3係表示以下述一般式(2)~(4)之任一表示之連結基、或以下述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基) (前述一般式(2)~(4)中，Y17~Y34係分別獨立表示CH、或氮原子，前述一般式(2)~(4)中，n、m及p係分別獨立表示1~5之整數，但是L3為上述一般式(2)~(4)表示之連結基所組合的複合連結基時，n+m+p為1~5之整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(2)~(4)中之Y17~Y34為CH。
  3. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(1)中之A1，A2及R之至少任一中之取代或無取代之六員環數3~6的縮合多環芳香族烴基係選自取代或無取代之丙[二]烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基(triphenylenyl)、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之基(chrysenyl)、取代或無取代之苯並基、取代或無取代之苉基(picenyl)、取代或無取代之苯並[b]丙[二]烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群者。
  4. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(1)係以下述一般式(5)~(7)之任一表示者， (前述一般式(5)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y10、Y12~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y11係表示碳原子，前述一般式(6)中，A1、A2、Y1~Y5、Y7~Y9、 Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y6及Y10係表示碳原子，前述一般式(7)中，A1、A2、Y1~Y6、Y8~Y9、Y11~Y16、L1、L2及L3係分別與前述一般式(1)同義，Y7及Y10係表示碳原子)。
  5. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(1)中之Y5~Y12之中，與L3鍵結者為碳原子，彼等以外之Y5~Y12為CH。
  6. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(1)及前述一般式(5)~(7)中之A1及A2之任一為選自取代或無取代之丙[二]烯合茀基、取代或無取代之聯三伸苯基、取代或無取代之苯並菲基、取代或無取代之苯並聯三伸苯基、取代或無取代之二苯並聯三伸苯基、取代或無取代之基、取代或無取代之苯並基、取代或無取代之苉基、取代或無取代之苯並丙[二]烯合茀基、及取代或無取代之菲基所成群，A1及A2之任一另一方為取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基，A1與A2係彼此相同或相異。
  7. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(2)中之n、前述一般式(3)中之m、前述一般式(4)中之p係分別獨立表示1~3之整數。
  8. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中前述一般式(1)中之L3為上述一般式(2)表示之連結基。
  9. 一種有機電致發光元件用材料，其特徵係含有如申 請專利範圍第1~8項中任一項之化合物。
  10. 一種有機電致發光元件，其特徵係具有陰極、陽極、配置於前述陰極與前述陽極之間含有發光層之1層以上的有機薄膜層，前述有機薄膜層之至少1層含有如申請專利範圍第1~8項中任一項之化合物。
  11. 如申請專利範圍第10項之有機電致發光元件，其中前述發光層含有前述化合物。
  12. 如申請專利範圍第10項之有機電致發光元件，其中前述發光層含有磷光發光性材料。
  13. 如申請專利範圍第12項之有機電致發光元件，其中前述磷光發光性材料為選自銥(Ir)、鋨(Os)、及鉑(Pt)之金屬原子之鄰位金屬化(ortho metalation)錯合物。
  14. 如申請專利範圍第10項之有機電致發光元件，其中前述發光層含有下述一般式(21)表示之化合物， [一般式(21)中，Z1係於a中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構，Z2係於b中縮合之以下述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構，但是Z1或Z2之至少任一個係以下述一般式(21-1)表示，M係取代或無取代之環形成原子數5~30之含氮芳香族雜環基，L11係單鍵或連結基，其中連結基係表示取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、或、此等彼此鍵結的基團，q係1或2] [上述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者，上述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個係分別表示前述一般式(21)之a或b中縮合者，R11及R31係分別獨立為氫原子、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基、取代或無取代之碳數1~30之直鏈、分支鏈或環狀之 烷基、取代或無取代之碳數1~30之烷氧基、取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳氧基、取代或無取代之碳數7~30之芳烷基、取代或無取代之碳數3~30之烷基甲矽烷基、取代或無取代之碳數8~40之二烷基芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數13~50之烷基二芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數18~60之三芳基甲矽烷基、取代或無取代之碳數2~30之烯基、取代或無取代之碳數2~30之炔基、鹵素原子、或氰基，但是複數之R11係互相相同或相異，複數之R31係彼此相同或相異，又，相鄰之R11係可彼此鍵結形成環，X3係硫原子、氧原子、N-R32、或C(R32)2，R32係與上述R11及R31同義]。
  15. 如申請專利範圍第14項之有機電致發光元件，其中前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(22)表示， [一般式(22)中，Z1係於a中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構，Z2係於b中縮合之以前述一般式(21-1)或(21-2)表示之環結構，但是Z1或Z2之至少任一個係以前述一般式(21-1)表示，L11係與前述一般式(21)中之L11同義，X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子，R1及R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義，q及r係分別獨立表示1或2，前述一般式(21-1)中，c係表示前述一般式(21)之a或b中縮合者，前述一般式(21-2)中，d，e，f之任一個表示前述一般式(21)之a或b中縮合者]。
  16. 如申請專利範圍第14項之有機電致發光元件，其中前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(23)表示者， [一般式(23)中，L11係與前述一般式(21)中之L11同義，X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子，R1，R10及R11係與前述一般式(21-1)中之R11同義，q及r係分別獨立表示1或2]。
  17. 如申請專利範圍第14項之有機電致發光元件，其中前述一般式(21)表示之化合物係以下述一般式(24)表示者， [一般式(24)中，L11、R1係分別與前述一般式(21)中之L11、R1同義，R11係與前述一般式(21-1)同義，又，L13及L14係與前述一般式(21)中之L11同義，X1係氮原子或C-R10，複數之X1之中至少一個為氮原子，R10係與前述一般式(21-1)中之R11同義，r係表示1或2，M3係取代或無取代之形成環之碳數6~30之芳香族烴基、或取代或無取代之形成環之碳數1~30之芳香族雜環基，h及k係分別獨立為0~4之整數，i及j係分別獨立為0~3之整數]。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106795112A (zh) * 2014-10-23 2017-05-31 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 新颖有机电致发光化合物及包含其的有机电致发光装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6381874B2 (ja) * 2013-07-18 2018-08-29 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6298608B2 (ja) 2013-10-03 2018-03-20 出光興産株式会社 フルオランテン誘導体、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
JP2015122459A (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機ｅｌ素子
KR101502316B1 (ko) * 2014-04-18 2015-03-13 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 복수종의 호스트 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101835501B1 (ko) 2014-08-13 2018-03-07 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시장치
WO2016163372A1 (ja) * 2015-04-08 2016-10-13 出光興産株式会社 化合物、これを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子並びに電子機器
JP6606986B2 (ja) * 2015-11-11 2019-11-20 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び芳香族複素環誘導体
US20180072741A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Incyte Corporation Pyrazolopyrimidine compounds and uses thereof
WO2018049214A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Incyte Corporation Pyrazolopyridine derivatives as hpk1 modulators and uses thereof for the treatment of cancer
CN115819417A (zh) 2016-09-09 2023-03-21 因赛特公司 作为hpk1调节剂的吡唑并吡啶衍生物及其用于治疗癌症的用途
US20180228786A1 (en) 2017-02-15 2018-08-16 Incyte Corporation Pyrazolopyridine compounds and uses thereof
US10722495B2 (en) 2017-09-08 2020-07-28 Incyte Corporation Cyanoindazole compounds and uses thereof
PL3755703T3 (pl) 2018-02-20 2022-11-07 Incyte Corporation Pochodne n-(fenylo)-2-(fenylo)pirymidyno-4-karboksyamidu i związki pokrewne jako inhibitory hpk1 do leczenia nowotworu
WO2019164847A1 (en) 2018-02-20 2019-08-29 Incyte Corporation Indazole compounds and uses thereof
US10745388B2 (en) 2018-02-20 2020-08-18 Incyte Corporation Indazole compounds and uses thereof
US11299473B2 (en) 2018-04-13 2022-04-12 Incyte Corporation Benzimidazole and indole compounds and uses thereof
US10899755B2 (en) 2018-08-08 2021-01-26 Incyte Corporation Benzothiazole compounds and uses thereof
EP3856348B1 (en) 2018-09-25 2024-01-03 Incyte Corporation Pyrazolo[4,3-d]pyrimidine compounds as alk2 and/or fgfr modulators
AU2020326703A1 (en) 2019-08-06 2022-02-17 Incyte Corporation Solid forms of an HPK1 inhibitor
CN113896734A (zh) 2020-07-06 2022-01-07 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光化合物、多种主体材料和包含其的有机电致发光装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009057307A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Toyo Ink Mfg Co Ltd カルバゾリル基を有する化合物およびその用途
JP2009120582A (ja) * 2007-10-26 2009-06-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd カルバゾリル基を有する化合物およびその用途
JP2010195708A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Toyo Ink Mfg Co Ltd カルバゾリル基を有する化合物およびその用途
KR20110041330A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자용 적색 인광 호스트 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106795112A (zh) * 2014-10-23 2017-05-31 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 新颖有机电致发光化合物及包含其的有机电致发光装置
CN106795112B (zh) * 2014-10-23 2024-03-12 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 新颖有机电致发光化合物及包含其的有机电致发光装置

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