TW201502111A - 有機電致發光元件 - Google Patents

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Norimasa Yokoyama
Shuichi Hayashi
Daizou Kanda
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Hodogaya Chemical Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種作為高效率、高耐久性之有機電致發光(EL)元件用之材料，係藉由將電洞及電子注入・輸送性能、電子阻擋能力、於薄膜狀態之安定性、耐久性優異之有機EL元件用的各種材料分別以各材料能有效展現擁有之特性的方式組合，以提供高效率、低驅動電壓、長壽命之有機EL元件。 係一種有機EL元件，至少按順序具有陽極、電洞注入層、第1電洞輸送層、第2電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為:前述第2電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物; 【化1】

Description

有機電致發光元件
本發明係關於適於各種顯示裝置之係自發光元件的有機電致發光元件，詳言之，係關於使用了特定之芳胺化合物(及具有特定之蒽環結構的化合物)之有機電致發光元件(以下簡稱有機EL元件)。
有機電致發光元件由於係自發光性元件，故比起液晶元件，較明亮且可見性優異，可為鮮明的顯示，已受人積極研究。
1987年由伊士曼・柯達公司的C.W.Tang等人開發了將各種作用分配到各材料而得的疊層結構元件，使得使用有機材料之有機電致發光元件實用化。該等人係將能輸送電子的螢光體、與能輸送電洞的有機物予以疊層，並將兩者的電荷注入螢光體層之中使發光，而於10V以下之電壓獲得了1000cd/m2 以上的高亮度(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
直到現在，為了有機EL元件的實用化已有許多改良，疊層結構的各種作用更為細分，藉由在基板上依序設有陽極、電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層、陰極的電場發光元件，能達成高效率與耐久性(例如:參照非專利文獻1)。
也有人為了更提高發光效率而嘗試利用三線態激發子，也有人探討磷光發光體的利用(例如參照非專利文獻2)。 並且，也已開發出利用熱活化延遲螢光(TADF)之發光的元件。2011年，九州大學的安達等人已利用使用了熱活化延遲螢光材料的元件達成5.3%的外部量子效率(例如參照非專利文獻3)。
發光層，也可在一般稱為主體材料的電荷輸送性的化合物摻雜螢光體或磷光發光體或或發射延遲螢光的材料而製作。如前述非專利文獻之記載，有機EL元件中之有機材料之選擇，對於該元件的效率或耐久性等諸特性會造成重大影響(例如參照非專利文獻2)。
有機EL元件中，從兩電極注入的電荷於發光層再結合會獲得發光，但電洞、電子之兩種電荷要如何以良好效率傳遞到發光層為重要，須為載子均衡性優異之元件。又，藉由提高電洞注入性，提高阻擋從陰極注入之電子的電子阻擋性，能提高電洞與電子再結合的機率，而且藉由幽禁在發光層內生成的激發子，能獲得高發光效率。所以電洞輸送材料發揮的作用係為重要，尋求電洞注入性高、電洞之移動度大、電子阻擋性高，而且對電子之耐久性高的電洞輸送材料。
又，關於元件的壽命，材料之耐熱性或非晶性亦為重要。耐熱性低的材料，會由於元件驅動時產生的熱，而即使在低的溫度也發生熱分解，材料劣化。非晶性低的材料，即使在短時間仍會發生薄膜之結晶化，導致元件劣化。所以，使用之材料希望有耐熱性高、非晶性良好的性質。
至今為止作為有機EL元件使用的電洞輸送材料，已知有N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)聯苯胺(以後簡稱為NPD)、各種芳香族胺衍生物(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。NPD具有良好的電洞輸送能力，但是成為耐熱性指標之玻璃轉移點(Tg)為96℃之低，在高溫條件下會由於結晶化造成引起元件特性下降(例如參照非專利文獻4)。又，前述專利文獻記載之芳香族胺衍生物之中，已知有電洞移動度為10-3 cm2 /Vs以上之具有優良移動度的化合物(例如參照專利文獻1及專利文獻2)，但由於電子阻擋性不足，所以有一部分電子會穿過發光層，無法期待發光效率提高等，為了更高效率化，正尋求電子阻擋性更高、薄膜更安定且耐熱性高的材料。又，有人報導高耐久性之芳香族胺衍生物(例如參照專利文獻3)，但其係作為電子照相感光體使用之電荷輸送材料，並無作為有機EL元件使用之例。
作為已改良耐熱性或電洞注入性等特性的化合物，已有人提出具有取代咔唑結構之芳胺化合物(例如參照專利文獻4及專利文獻5)，但是使用該等化合物於電洞注入層或電洞輸送層的元件，雖然耐熱性、發光效率等有所改良，但仍未稱得上充分，尋求更低驅動電壓化、更高發光效率。
為了改善有機EL元件之元件特性或提高元件製作的產率，尋求利用組合電洞及電子之注入・輸送性能、薄膜安定性或耐久性優異之材料，以獲得電洞及電子能以高效率再結合、發光效率高、驅動電壓低、長壽命的元件。
又，為了改善有機EL元件之元件特性，尋求藉由組合電洞及電子之注入・輸送性能、薄膜安定性、耐久性優異之材料，以獲得取得載子均衡性之高效率、低驅動電壓、長壽命的元件。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平8-048656號公報 【專利文獻2】日本專利第3194657號公報 【專利文獻3】日本專利第4943840號公報 【專利文獻4】日本特開2006-151979號公報 【專利文獻5】WO2008/62636號 【專利文獻6】日本特開平7-126615號公報 【專利文獻7】日本專利平8-048656號公報 【專利文獻8】日本特開2005-108804號公報 【專利文獻9】WO2011/059000號 【專利文獻10】WO2003/060956號 【非專利文獻】
【非專利文獻1】應用物理學會第9次講習會論文集第55~61頁(2001) 【非專利文獻2】應用物理學會第9次講習會論文集23~31頁(2001) 【非專利文獻3】Appl.Phys.Let.,98,083302(2011) 【非專利文獻4】有機EL討論會第三次例會論文集13~14頁(2006)
(發明欲解決之課題)
本發明之目的在於將作為高效率、高耐久性之有機EL元件用之材料的電洞及電子之注入・輸送性能、電子阻擋能力、薄膜狀態之安定性、耐久性優異之有機EL元件用的各種材料，以各材料擁有之特性能有效展現的方式予以組合，以提供高效率、低驅動電壓、長壽命的有機EL元件。
本發明欲提供之有機化合物應具備之物理特性，可列舉:(1)電洞注入特性良好、(2)電洞之移動度大、(3) 電子阻擋能力優異、(4) 薄膜狀態安定、(5)耐熱性優異。又，本發明欲提供之有機EL元件應具備之物理特性，可舉例如:(1) 發光效率及電力效率高、(2)發光起始電壓低、(3)實用驅動電壓低、(4)長壽命。 (解決課題之方式)
而本案發明人等為了達成上述目的，著眼於芳胺系材料的電洞注入及輸送能力、薄膜安定性、耐久性優異，選擇特定的2種芳胺化合物，製作以能向發光層以良好效率將電洞注入・輸送的方式組合第1電洞輸送材料與第2電洞輸送材料而得的各種有機EL元件，並努力進行元件的特性評價。又，著眼於具蒽環結構之化合物的電子注入及輸送能力、薄膜安定性、耐久性優異，選擇特定2種芳胺化合物與特定的具蒽環結構的化合物，製作能取得載子均衡性的組合的各種有機EL元件，並努力進行元件之特性評價。其結果完成本發明。
亦即依照本發明提供以下之有機EL元件。
1) 一種有機EL元件，至少依序具有陽極、電洞注入層、第1電洞輸送層、第2電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為:前述第2電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物。
【化1】(1)
(式中，Ar1 ~Ar4 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，n表示2~4之整數。)
2) 如1)之有機EL元件，其中，前述第1電洞輸送層含有芳胺化合物，該芳胺化合物於分子中具有3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結而得之結構。
3) 如2)之有機EL元件，其中，該於分子中具有3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結而得之結構的芳胺化合物，係下列通式(2)表示之分子中有4個三苯胺結構之芳胺化合物。
【化2】(2)
(式中，R1 ~R12 表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基。r1 ~r12 可以彼此相同也可不同，r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 表示0或1~5之整數，r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 表示0或1~4之整數。r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時，或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 が2~4之整數時，在同一苯環鍵結的多個R1 ~R12 可以彼此相同也可不同，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。A1 、A2 、A3 可以彼此相同也可不同，表示下列結構式(B)~(G)表示之2價基、或單鍵。)
【化3】(B)
(式中，n1表示1~3之整數。)
【化4】(C)
【化5】(D)
【化6】(E)
【化7】(F)
【化8】(G)
4) 如1)之有機EL元件，其中，前述第1電洞輸送層含有芳胺化合物，該芳胺化合物於分子中具有2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結而得之結構。
5) 如4)之有機EL元件，其中，前述於分子中具有2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結而得之結構的芳胺化合物，係下列通式(3)表示之芳胺化合物。
【化9】(3)
(式中，R13 ~R18 表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基。r13 ~r18 可以彼此相同也可不同，r13 、r14 、r17 、r18 表示0或1~5之整數，r15 、r16 表示0或1~4之整數。r13 、r14 、r17 、r18 為2~5之整數時或r15 、r16 為2~4之整數時，在同一苯環鍵結的多個r13 ~r18 可以彼此相同也可不同，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。A4 表示下列結構式(C)~(G)表示之2價基、或單鍵。)
【化10】(C)
【化11】(D)
【化12】(E)
【化13】(F)
【化14】(G)
6) 如1)之有機EL元件，其中，前述電子輸送層含有下列通式(4)表示之具有蒽環結構之化合物。
【化15】(4)
(式中，A5 表示經取代或無取代之芳香族烴之2價基、經取代或無取代之芳香族雜環之2價基、經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基、或單鍵，B表示經取代或無取代之芳香族雜環基，C表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，D可以彼此相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，p、q，維持p與q的和成為9的關係，而且p表示7或8，q表示1或2。)
7) 如6)之有機EL元件，其中，前述具有蒽環結構之化合物係下列通式(4a)表示之具有蒽環結構之化合物。
【化16】(4a)
(式中，Ar5 、Ar6 、Ar7 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基。R19 ~R25 可以彼此相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。X1 、X2 、X3 、X4 表示碳原子或氮原子，X1 、X2 、X3 、X4 中僅有任一者為氮原子，且此時由於氮原子之存在會使R19~R22之氫原子或取代基之數目成為0)。
8) 如上述6)之有機EL元件，其中前述具有蒽環結構之化合物係下列通式(4b)表示之具有蒽環結構之化合物。
【化17】(4b)
(式中，A5 表示經取代或無取代之芳香族烴之2價基、經取代或無取代之芳香族雜環之2價基、經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基、或單鍵，Ar8 、Ar9 、Ar10 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基。)
作為通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，具體而言可列舉:苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙二烯合茀基(Fluoranthenyl)基、聯三伸苯基、吡啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、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、及咔啉基等。又，Ar1 與Ar2 、或Ar3 與Ar4 也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。 在此，作為通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族雜環基」中之「芳香族雜環基」，宜為選自於噻吩基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、二苯并噻吩基等含硫芳香族雜環基、或呋喃基、吡咯基、苯并呋喃基、苯并唑基、二苯并呋喃基等含氧芳香族雜環、或前述例示「芳香族烴基」或「縮合多環芳香族基」中之有取代基之N-取代咔唑基較佳。
作為通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」，具體而言可以列舉氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基；甲基氧基、乙基氧基、丙基氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基氧基；烯丙基等烯基；苯基氧基、甲苯基氧基等芳氧基；苄基氧基、苯乙氧基等芳基烷基氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙二烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、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、咔啉基等芳香族雜環基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙醯基、苯甲醯基等醯基之類的基，該等取代基也可以進一步有前述例示之取代基取代。 又，該等取代基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
作為通式(1)中之Ar1 ~Ar4 ，宜為「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之含氧芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」，更佳為苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、菲基、茀基、二苯并呋喃基。 通式(1)中，Ar1 與Ar2 或Ar3 與Ar4 宜為不同的基較佳，Ar1 與Ar2 及Ar3 與Ar4 為不同的基更佳。 通式(1)中之n宜為2或3較佳。 通式(1)中，伸苯基之鍵結態樣，考量影響元件壽命之薄膜之安定性之觀點，宜為不是全部鍵結為1,4-鍵結，而是混雜有1,2-鍵結或1,3-鍵結較佳，就結果而言，連結了4個伸苯基 (n為2的情形)、5個伸苯基(n為3的情形)或6個伸苯基(n為4的情形)之芳基二胺衍生物，宜為像1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-四聯苯二胺、1,1’：3’,1’’：2’’,1’’’：3’’’,1’’’’-五聯苯二胺、1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’：3’’’,1’’’’-五聯苯二胺、1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’-四聯苯二胺、1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-四聯苯二胺、1,1’：4’,1’’：2’’，1’’’：4’’’,1’’’’-五聯苯二胺、1,1’：2’,1’’：3’’,1’’’：2’’’,1’’’’-五聯苯二胺、1,1’：4’，1’’：3’’,1’’’：4’’’,1’’’’-五聯苯二胺、1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’：2’’’,1’’’’-五聯苯二胺等般非直線連結者較佳。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「碳原子數5至10之環烷基」或「碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」，具體而言可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、環戊基、環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、乙烯基、烯丙基、異丙烯基、2-丁烯基等。又，該等基在同一苯環上有多數個鍵結的情形(r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時、或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 為2~4之整數時)，該等基彼此也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」中之「取代基」，可列舉和在上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中關於「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」，具體而言可以列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基、環辛氧基、1-金剛烷氧基、2-金剛烷氧基等。又，該等基在同一苯環上有多數個鍵結的情形(r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時、或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 為2~4之整數時)，該等基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「取代基」，可列舉和在上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」關於所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者。又，該等基在同一苯環上有多數個鍵結的情形(r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時、或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 が2~4之整數時)，該等基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「經取代或無取代之芳氧基」中之「芳氧基」，具體而言，可以列舉苯氧基、聯苯氧基、聯三苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、茀氧基、茚氧基、芘氧基、苝氧基等。又，該等基在同一苯環上有多數個鍵結的情形(r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時、或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 為2~4之整數時)，該等基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
作為通式(2)中之R1 ~R12 表示之「取代芳氧基」中之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
通式(2)中，r1 ~r12 可以彼此相同也可不同，r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 表示0或1~5之整數，r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 表示0或1~4之整數。r1 、r2 、r3 、r4 、r5 、r6 、r7 、r8 、r9 、r10 、r11 或r12 為0時，代表苯環上之R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 、R10 、R11 或R12 不存在，亦即，R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 、R10 、R11 或R12 表示之基未取代苯環。
作為通式(3)中之R13 ~R18 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「碳原子數5至10之環烷基」或「碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」，可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(3)中之R13 ~R18 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」，可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(3)中之R13 ~R18 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者，該等基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(3)中之R13 ~R18 表示之「經取代或無取代之芳氧基」中之「芳氧基」，可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「經取代或無取代之芳氧基」中之「芳氧基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
通式(3)中，r13 ~r18 可以彼此相同也可不同，r13 、r14 、r17 、r18 表示0或1~5之整數，r15 、r16 表示0或1~4之整數。r13 、r14 、r15 、r16 、r17 或r18 為0時，代表苯環上之R13 、R14 、R15 、R16 、R17 或R18 不存在，亦即，R13 、R14 、R15 、R16 、R17 或R17 表示之基未取代苯環。
作為通式(4)中之A5 表示之「經取代或無取代之芳香族烴之2價基」、「經取代或無取代之芳香族雜環之2價基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基」中之「經取代或無取代之芳香族烴」、「經取代或無取代之芳香族雜環」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族」之「芳香族烴」、「芳香族雜環」或「縮合多環芳香族」，具體而言，可以列舉苯、聯苯、聯三苯、聯四苯、苯乙烯、萘、蒽、乙烯合萘(acenaphthylene)、茀、菲、茚滿、芘、吡啶、嘧啶、三、呋喃、哌喃、噻吩、喹啉、異喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚啉、咔唑、咔啉、苯并唑、苯并噻唑、喹喔啉(quinoxaline)、苯并咪唑、吡唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、啶(naphthyridine)、啡啉、吖啶等。 又，通式(4)中之A5 表示之「經取代或無取代之芳香族烴之2價基」、「經取代或無取代之芳香族雜環之2價基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基」代表從上述「芳香族烴」、「芳香族雜環」或「縮合多環芳香族」取走2個氫原子而成的2價基。
作為通式(4)中之A5 表示之「經取代或無取代之芳香族烴之2價基」、「經取代或無取代之芳香族雜環之2價基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基」中之「取代芳香族烴」、「取代芳香族雜環」或「取代縮合多環芳香族」之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4)中之B表示之「經取代或無取代之芳香族雜環基」中之「芳香族雜環基」，具體而言可以列舉吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、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、及咔啉基等。
作為通式(4)中之B表示之「取代芳香族雜環基」中之「取代基」，具體而言可以列舉氘原子、氰基、硝基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子；甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基；環戊基、環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基等碳原子數5至10之環烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基；環戊氧基、環己氧基、1-金剛烷氧基、2-金剛烷氧基等碳原子數5至10之環烷氧基；烯丙基等烯基；苯氧基、甲苯氧基等芳氧基；苄氧基、苯乙氧基等芳基烷氧基；苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、茚基、芘基、苝基、丙二烯合茀基、聯三伸苯基等芳香族烴基或縮合多環芳香族基；吡啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、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、咔啉基等芳香族雜環基；苯氧基、聯苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基等芳氧基；苯乙烯基、萘基乙烯基等芳基乙烯基；乙醯基、苯甲醯基等醯基之類之基，該等取代基也可以進一步有前述例示之取代基取代。 又，該等取代基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
作為通式(4)中之C表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者。又，該等基在同一蒽環有多數個鍵結時(q為2時)，彼此可以相同也可以不同。
作為通式(4)中之C表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4)中之D表示之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」，具體而言可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基等。又，多數個存在的D可以彼此相同也可以不同，該等基彼此也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。
作為通式(4)中之D表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者。又，多數個存在的D可以彼此相同也可不同，該等基彼此也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環。
作為通式(4)中之D表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4)中之A5 ，宜為「經取代或無取代之芳香族烴之2價基」、「經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基」或單鍵，更佳為從苯、聯苯、聯三苯、萘、蒽、茀、菲衍生的2價基或單鍵，又更佳為從苯、聯苯、萘、茀、菲衍生的2價基或單鍵。 作為通式(4)中之B，宜為吡啶基、嘧啶基、吡咯基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、及咔啉基等含氮芳香族雜環基，更佳為吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、苯并咪唑基、吡唑基、咔啉基。 作為通式(4)中之C，宜為「經取代或無取代之芳香族烴基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」，更理想為苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基。 通式(4)中，A5 宜鍵結在蒽環之2位較佳。 而且，q為2 (p為7)，從化合物安定性之觀點係較理想。
作為通式(4a)中之Ar5 、Ar6 、Ar7 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者。
作為通式(4a)中之Ar5 、Ar6 、Ar7 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4a)中之R19 ~R25 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「碳原子數5至10之環烷基」或「碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」，可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基」、「有取代基之碳原子數5至10之環烷基」或「有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4a)中之R19 ~R25 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」，可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基」中之「碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基」或「碳原子數5至10之環烷氧基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4a)中之R19 ~R25 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者，該等基彼此也可以介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4a)中之R19 ~R25 表示之「經取代或無取代之芳氧基」中之「芳氧基」，具體而言可以列舉和在關於上述通式(2)中之R1 ~R12 表示之「經取代或無取代之芳氧基」中之「芳氧基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
通式(4a)中，X1 、X2 、X3 、X4 表示碳原子或氮原子，X1 、X2 、X3 、X4 中僅任一者為氮原子。X1 、X2 、X3 、X4 中的任一者為氮原子時，則此氮原子會使R19 ~R23 無氫原子或取代基。亦即，X1 為氮原子時R19 不存在，X2 為氮原子時R20 不存在，X3 為氮原子時R21 不存在，X4 為氮原子時R22 不存在。
作為通式(4a)中之Ar5 、Ar6 、Ar7 ，宜為「經取代或無取代之芳香族烴基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」，苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基更理想。 通式(4a)中，宜只有X3 為氮原子(基R21 不存在)較佳。 在通式(4a)表示之有蒽環結構之化合物之中，宜為下列通式(4a’)表示之有蒽環結構之化合物為較佳。
【化18】(4a’)
(式中，Ar5 、Ar6 、Ar7 、R19 、R20 、R22 ~R25 和前述通式(4a)所記載的含義相同。)
作為通式(4b)中之Ar8 、Ar9 、Ar10 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」，可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「經取代或無取代之芳香族烴基」、「經取代或無取代之芳香族雜環基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」中之「芳香族烴基」、「芳香族雜環基」或「縮合多環芳香族基」所示者為同樣者。 又，該等基也可以有取代基，作為取代基可以列舉和在關於上述通式(1)中之Ar1 ~Ar4 表示之「取代芳香族烴基」、「取代芳香族雜環基」或「取代縮合多環芳香族基」中之「取代基」所示者為同樣者，可以採取的態樣也可以列舉同樣者。
作為通式(4b)中之A5 ，宜為「經取代或無取代之芳香族烴之2價基」、「經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基」或單鍵較理想，從苯、聯苯、聯三苯、萘、蒽、茀、菲衍生的2價基更佳，從苯、聯苯、萘、茀、菲衍生的2價基尤佳。 作為通式(4b)中之Ar8 、Ar9 、Ar10 ，宜為「經取代或無取代之芳香族烴基」或「經取代或無取代之縮合多環芳香族基」，更理想為苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基。
通式(1)中，n表示2~4之整數。 通式(2)中之前述結構式(B)中，n1表示1~3之整數。 通式(4)中之p、q係維持使p與q之和(p＋q)成為9之關係，p表示7或8、q表示1或2。 通式(4)表示之有蒽環結構之化合物之中，宜使用通式(4a)或通式(4b)表示之有蒽環結構之化合物更理想。
本發明之有機EL元件可以理想地使用之前述通式(1)表示之芳胺化合物、前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結之結構的芳胺化合物、或前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結之結構的芳胺化合物，可以作為有機EL元件之電洞注入層或電洞輸送層之構成材料使用。 前述通式(1)表示之芳胺化合物、前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結之結構的芳胺化合物、或前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子之2價基連結之結構的芳胺化合物，電洞移動度高，是作為電洞注入層或電洞輸送層材料的理想化合物。
本發明之有機EL元件使用之前述通式(4)表示之有蒽環結構之化合物，可以作為有機EL元件之電子輸送層之構成材料使用。 前述通式(4)表示之有蒽環結構之化合物，電子注入及輸送能力優異，是作為電子輸送層之材料之理想化合物。
本發明之有機EL元件，藉由將電洞及電子注入・輸送性能、薄膜安定性、耐久性優異之有機EL元件用材料，以考慮載子均衡性的方式組合，所以比起習知有機EL元件，電洞輸送層向發光層之電洞輸送效率提高(再者，使用有特定蒽環結構之化合物之態樣，電子輸送層向發光層之電子輸送效率也提高)，藉此發光效率提高，而且驅動電壓降低而能使有機EL元件之耐久性提高。 可以達成高效率、低驅動電壓、長壽命之有機EL元件。 (發明之效果)
本發明之有機EL元件藉由選擇電洞及電子注入・輸送性能、薄膜安定性或耐久性優異、電洞注入・輸送作用能有效展現的特定2種芳胺化合物的組合，能向發光層將電洞以良好效率注入・輸送，能達成高效率、低驅動電壓、長壽命之有機EL元件。又，選擇特定2種芳胺化合物和有特定蒽環結構之化合物，並且以載子能取得均衡性的方式組合，能達成高效率、低驅動電壓、長壽命之有機EL元件。依照本發明，能達成習知有機EL元件之發光效率及驅動電壓，並改良耐久性。
本發明之有機EL元件可以理想地使用的前述通式(1)表示之芳胺化合物之中，理想的化合物的具體例如下所示，但不限定於該等化合物。
【化19】(1-1)
【化20】(1-2)
【化21】(1-3)
【化22】(1-4)
【化23】(1-5)
【化24】(1-6)
【化25】(1-7)
【化26】(1-8)
【化27】(1-9)
【化28】(1-10)
【化29】(1-11)
【化30】(1-12)
【化31】(1-13)
【化32】(1-14)
【化33】(1-15)
【化34】(1-16)
【化35】(1-17)
【化36】(1-18)
【化37】(1-19)
【化38】(1-20)
【化39】(1-21)
【化40】(1-22)
【化41】(1-23)
【化42】(1-24)
【化43】(1-25)
【化44】(1-26)
【化45】(1-27)
【化46】(1-28)
【化47】(1-29)
【化48】(1-30)
【化49】(1-31)
【化50】(1-32)
【化51】(1-33)
【化52】(1-34)
【化53】(1-35)
【化54】(1-36)
【化55】(1-37)
【化56】(1-38)
本發明之有機EL元件可理想地使用之前述分子中有將3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物之中，更理想為使用前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物。前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物之中，理想之化合物之具體例如以下所示，但不限定於該等化合物。
【化57】(2-1)
【化58】(2-2)
【化59】(2-3)
【化60】(2-4)
【化61】(2-5)
【化62】(2-6)
【化63】(2-7)
【化64】(2-8)
【化65】(2-9)
【化66】(2-10)
【化67】(2-11)
【化68】(2-12)
【化69】(2-13)
【化70】(2-14)
【化71】(2-15)
【化72】(2-16)
【化73】(2-17)
本發明之有機EL元件可以理想地使用之在前述分子中有將3~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物中，除了前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物以外，理想化合物之具體例如以下所示，但不限定於該等化合物。
【化74】(2’-1)
【化75】(2’-2)
本發明之有機EL元件可理想地使用之前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物之中，理想的化合物的具體例如以下所示，但不限定於該等化合物。
【化76】(3-1)
【化77】(3-2)
【化78】(3-3)
【化79】(3-4)
【化80】(3-5)
【化81】(3-6)
【化82】(3-7)
【化83】(3-8)
【化84】(3-9)
【化85】(3-10)
【化86】(3-11)
【化87】(3-12)
【化88】(3-13)
【化89】(3-14)
【化90】(3-15)
【化91】(3-16)
【化92】(3-17)
【化93】(3-18)
【化94】(3-19)
【化95】(3-20)
【化96】(3-21)
【化97】(3-22)
【化98】(3-23)
本發明之有機EL元件使用之在分子中有2個三苯胺結構之芳胺化合物之中，除了前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物以外，理想的化合物的具體例如以下所示，但不限定於該等化合物。
【化99】(3’-1)
【化100】(3’-2)
又，前述分子中有將3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物、或分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物，可以依其本身公知之方法合成(例如參照專利文獻6~8)。
本發明之有機EL元件可理想地使用的前述通式(4a)表示之有蒽環結構的化合物之中，理想化合物之具體例如以下所示，但不限於該等化合物。
【化101】(4a-1)
【化102】(4a-2)
【化103】(4a-3)
【化104】(4a-4)
【化105】(4a-5)
【化106】(4a-6)
【化107】(4a-7)
【化108】(4a-8)
【化109】(4a-9)
【化110】(4a-10)
【化111】(4a-11)
【化112】(4a-12)
【化113】(4a-13)
本發明之有機EL元件可理想地使用之前述通式(4b)表示之有蒽環結構之化合物之中，理想化合物之具體例如以下所示，但不限於該等化合物。
【化114】(4b-1)
【化115】(4b-2)
【化116】(4b-3)
【化117】(4b-4)
【化118】(4b-5)
【化119】(4b-6)
【化120】(4b-7)
【化121】(4b-8)
【化122】(4b-9)
【化123】(4b-10)
【化124】(4b-11)
【化125】(4b-12)
【化126】(4b-13)
【化127】(4b-14)
【化128】(4b-15)
【化129】(4b-16)
又，上述有蒽環結構之化合物可以依其本身公知之方法合成(例如: 參照專利文獻9~10)。
通式(1)表示之芳胺化合物之精製係利用使用管柱層析所為之精製、利用矽膠、活性碳、活性白土等所為之吸附精製、利用溶劑所為之再結晶或晶析法等進行。化合物之鑑定係以NMR分析進行。物性値，係測定玻璃轉移點(Tg)與功函數。玻璃轉移點(Tg)成為薄膜狀態之安定性指標，功函數係成為電洞輸送性之指標。
玻璃轉移點(Tg)係使用粉體以高感度差示掃描熱量計(BRUKER AXS製、DSC3100S)求取。
功函數係在ITO基板之上製作100nm的薄膜，並以游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司、PYS-202)求取。
作為本發明之有機EL元件之結構，可以列舉:在基板上按順序由陽極、電洞注入層、第1電洞輸送層、第2電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極構成者，又，在第2電洞輸送層與發光層之間有電子阻擋層者、在發光層與電子輸送層之間有電洞阻擋層者、在電子輸送層與陰極之間有電子注入層者。該等多層結構可以省略或兼用幾層有機層，例如可兼用為電洞注入層與第1電洞輸送層、兼用為電子注入層與電子輸送層。
本發明之有機EL元件之陽極可以使用像ITO或金之功函數大的電極材料。作為本發明之有機EL元件之電洞注入層，可使用前述通式(1)表示之芳胺化合物、前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結的結構的芳胺化合物、前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物，除此以外，可使用光芒型之三苯胺衍生物、各種三苯胺4聚體等材料；酞花青為代表之聚卟啉化合物;如六氰基氮雜聯三伸苯化合物之類的受體性雜環化合物或塗佈型高分子材料等。該等材料除了蒸鍍法以外，也可使用旋塗法或噴墨法等公知方法形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之第1電洞輸送層，可以使用前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物、前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物，除此以外，也可使用 N,N’-二苯基-N,N’-二(m-甲苯基)聯苯胺(以後簡稱為TPD)或N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)聯苯胺(以後簡稱為NPD)、N,N，N’，N’-四聯苯基聯苯胺等聯苯胺衍生物、1,1-雙[4-(二-4-甲苯胺基)苯基]環己烷(TAPC)、各種三苯胺3聚物及4聚物等。此等可以單獨成膜，也可以和其他材料一起混合成膜成單層的形式使用，也可為單獨成膜的層彼此、混合成膜的層彼此、或單獨成膜的層和混合成膜的層的疊層結構。又，電洞之注入・輸送層可以使用聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)(PEDOT)/聚 (苯乙烯磺酸酯)(PSS)等塗佈型之高分子材料。該等材料除了蒸鍍法以外，也可使用旋塗法或噴墨法等公知方法形成薄膜。
又，電洞注入層或第1電洞輸送層中，可使用對於該層通常使用之材料進一步P型摻雜三溴苯胺六氯銻等者，或於其次結構具有TPD等聯苯胺衍生物之結構之高分子化合物等。
本發明之有機EL元件之第2電洞輸送層可使用前述通式(1)表示之芳胺化合物。該等材料除了蒸鍍法以外，也可利用旋塗法或噴墨法等公知方法形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之電子阻擋層，除了前述通式(2)表示之分子中有將4個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物、前述通式(3)表示之分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構之芳胺化合物以外，也可使用4,4’,4’’-三(N-咔唑基)三苯胺(以後簡稱TCTA)、9,9-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]茀、1,3-雙(咔唑-9-基)苯(以後簡稱mCP)、2,2-雙(4-咔唑-9-基苯基)金剛烷(Ad-Cz)等咔唑衍生物、9-[4-(咔唑-9-基)苯基]-9-[4-(三苯基矽基)苯基]-9H-茀所代表之有三苯基矽基與三芳胺結構之化合物等有電子阻擋作用之化合物。此等可以單獨成膜，也可以和其他材料一起混合成膜成單層的形式使用，也可為單獨成膜的層彼此、混合成膜的層彼此、或單獨成膜的層和混合成膜的層的疊層結構。該等材料除了蒸鍍法以外，也可使用旋塗法或噴墨法等公知方法形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之發光層，除了以Alq3 等之喹啉酚衍生物之金屬錯合物以外，也可使用各種金屬錯合物、蒽衍生物、雙苯乙烯基苯衍生物、芘衍生物、唑衍生物、聚對伸苯基伸乙烯基衍生物等。又，發光層也可由主體材料與摻雜物材料構成，作為主體材料，前述發光材料可再使用噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基茀衍生物等。又，摻雜物材料可使用喹吖啶酮、香豆素、紅螢烯、苝、芘及此等之衍生物、苯并哌喃衍生物、茚并菲衍生物、若丹明(rhodamine)衍生物、胺基苯乙烯基衍生物等。此等可以單獨成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜為單層之形式，也可為單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層和混合而成膜之層之疊層結構。
又，作為發光材料也可使用磷光性之發光材料。磷光性之發光體，可使用銥或鉑等金屬錯合物之磷光發光體。可使用Ir(ppy)3等綠色的磷光發光體、FIrpic、FIr6等藍色的磷光發光體、Btp2 Ir(acac)等紅色的磷光發光體等，此時的主體材料，就電洞注入・輸送性之主體材料而言，可使用4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(以下簡稱為CBP)或TCTA、mCP等咔唑衍生物等。作為電子輸送性之主體材料，可使用對雙(三苯基矽基)苯(以下簡稱為UGH2)，或2,2’,2’’-(1,3,5-伸苯基)-參(1-苯基-1H-苯并咪唑)(以下簡稱為TPBI)等，可製作高性能之有機EL元件。
磷光性之發光材料對於主體材料的摻雜，為避免濃度消光，宜於對於發光層全體為1~30重量%之範圍，以共蒸鍍進行摻雜較佳。
又，作為發光材料，也可使用PIC-TRZ、CC2TA、PXZ-TRZ、4CzIPN等CDCB衍生物等發射延遲螢光的材料(例如參照非專利文獻3)。
該等材料除以蒸鍍法以外，也可使用旋塗法、噴墨法等公知方法形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之電洞阻擋層，可使用浴銅靈(Bathocuproin) (BCP)等啡啉衍生物或雙(2-甲基-8-喹啉酸)-4-苯基苯酚鋁(III)(aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate，以下簡稱為BAlq)等喹啉酚衍生物之金屬錯合物，此外，可使用各種稀土類錯合物、三唑衍生物、三衍生物、二唑衍生物等具有電洞阻擋作用之化合物。該等材料也可兼做為電子輸送層之材料。此等可以單獨成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜為單層之形式，也可為單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層和混合而成膜之層之疊層結構。該等材料除了蒸鍍法以外，也可採用旋塗法或噴墨法等公知方法形成薄膜。
作為本發明之有機EL元件之電子輸送層，可使用前述通式(4)表示之具有蒽環結構之化合物，更佳為使用前述通式(4a) 或(4b) 表示之具有蒽環結構之化合物。此外，可使用Alq3 、BAlq等的喹啉酚衍生物的金屬錯合物、各種金屬錯合物、三唑衍生物、三衍生物、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、碳二醯亞胺衍生物、喹啉衍生物、吡啶并吲哚衍生物、啡啉衍生物、矽羅(silole)衍生物等。此等可以單獨成膜，但也可以與其他材料一起混合並成膜為單層之形式，也可為單獨成膜之層彼此之疊層結構、混合成膜之層彼此之疊層結構、或單獨成膜之層與混合而成膜之層之疊層結構。此等材料除了蒸鍍法以外，也可使用旋塗法或噴墨法等公知的方法進行薄膜形成。
作為本發明之有機EL元件之電子注入層，可使用氟化鋰、氟化銫等鹼金屬鹽、氟化鎂等鹼土類金屬鹽、氧化鋁等金屬氧化物等，但於電子輸送層與陰極之理想選擇，也可將其省略。
作為本發明之有機EL元件之陰極，可使用如鋁之功函數低之電極材料、或如鎂銀合金、鎂銦合金、鋁鎂合金之功函數更低之合金當作電極材料。
以下針對本發明之實施形態，以實施例具體説明，但本發明不限於以下實施例。 【實施例1】
＜4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：4’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-1)之合成＞ 在經過氮氣取代之反應容器中添加N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺18.2g、4,4’-二碘聯苯7.5g、2M碳酸鉀水溶液46ml、甲苯60ml、乙醇15ml，通入1小時氮氣。肆(三苯基膦)鈀1.1g並加熱，於72℃攪拌10小時。冷卻至室溫並添加甲醇60ml。以過濾收集析出之固體，以甲醇/水(5/1、v/v)之混合溶液100ml洗滌後，添加1,2-二氯苯100ml並加熱以溶解。以過濾去除不溶物後放冷，添加甲醇200ml，將析出之粗製物以過濾收集。對於粗製物實施使用甲醇100ml之回流洗滌，獲得4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：4’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-1)之淡黃色粉體11.8g(產率81%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下44個氫的信號。 δ(ppm)＝7.66-7.77(8H)、7.50-7.64(12H)、7.42-7.50(4H)、7.28-7.38(6H)、7.20-7.26(12H)、7.08(2H)。 【實施例2】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’，1’’：4’’，1’’’：4’’’，1’’’’-聯五苯)(化合物1-13)之合成＞ 在經過氮氣取代之反應容器中添加N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺16.3g、4,4’-二碘聯三苯8.0g、2M碳酸鉀水溶液41ml、甲苯64ml、乙醇16ml，通入1小時氮氣。添加肆(三苯基膦)鈀1.0g並加熱，於72℃攪拌18小時。冷卻至室溫，添加甲醇60ml。以過濾收集析出之固體，以甲醇/水(5/1、v/v)之混合溶液100ml洗滌後，添加1,2-二氯苯100ml，利用加熱溶解。以過濾去除不溶物後放冷，添加甲醇200ml，將因而析出之粗製物以過濾收集。對於粗製物實施使用甲醇100ml之回流洗滌，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：4’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-13)之淡黃色粉體9.8g(產率66%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.66-7.80(12H)、7.50-7.64(12H)、7.42-7.50(4H)、7.28-7.38(6H)、7.20-7.26(12H)、7.08(2H)。 【實施例3】
＜4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-11)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用3,3’-二溴聯苯，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-11)之淡黃色粉體16.2g(產率91%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下44個氫的信號。 δ(ppm)＝7.87(2H)、7.48-7.66(18H)、7.39-7.48(4H)、7.29-7.39(6H)、7.18-7.26(12H)、7.08(2H)。 【實施例4】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：2’’,1’’’：3’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-15)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用3,3’’-二溴(1,1’：2’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：2’’,1’’’：3’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-15)之淡黃色粉體17.0g(產率92%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.00-7.62(48H)。 【實施例5】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’：3’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-17)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用3,3’’-二溴(1,1’：3’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’：3’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-17)之淡黃色粉體10.5g(產率57%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.93(1H)、7.87(2H)、7.40-7.72(24H)、7.16-7.38(18H)、7.09(3H)。 【實施例6】
＜4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-21)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用2,2’-二溴聯苯，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-21)之淡黃色粉體9.0g(產率83%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下44個氫的信號。 δ(ppm)＝7.45-7.54(6H)、7.23-7.45(16H)、7.13-7.22(4H)、7.05-7.13(8H)、6.94(2H)、6.82(4H)、6.62(4H)。 【實施例7】
＜4,4’’’-雙｛(萘-1-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-22)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用3,3’-二溴聯苯，將N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺替換為使用N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(萘-1-基)胺，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’-雙｛(萘-1-基)-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-22)之淡黃色粉體4.00g(產率26%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下40個氫的信號。 δ(ppm)＝7.99(2H)、7.92(2H)、7.78-7.85(4H)、7.35-7.61(18H)、7.19-7.28(4H)、7.06-7.15(8H)、6.98(2H)。 【實施例8】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：2’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-23)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用4,4’’-二溴(1,1’：2’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：2’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-23)之淡黃色粉體13.8g(產率62%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.60(4H)、7.03-7.56(44H)。 【實施例9】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：3’’,1’’’：2’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-24)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用2,2’’-二溴(1,1’：3’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：3’’,1’’’：2’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-24)之淡黃色粉體9.7g(產率69%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.30-7.56(20H)、6.91-7.24(28H)。 【實施例10】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：3’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-25)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用4,4’’-二溴(1,1’：3’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：3’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-25)之淡黃色粉體16.5g(產率74%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.93(1H)、7.06-7.80(47H)。 【實施例11】
＜4,4’’’’-雙｛(二苯并呋喃-1-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：2’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-26)之合成＞ 將實施例1中之N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺替換為使用N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(二苯并呋喃-1-基)胺，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(二苯并呋喃-1-基)-苯胺基｝-(1,1’：4’,1’’：2’’,1’’’：4’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-26)之淡黃色粉體14.0g(產率61%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下44個氫的信號。 δ(ppm)＝7.97(2H)、7.79(2H)、7.02-7.55(40H)。 【實施例12】
＜4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’：2’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-27)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用2,2’’-二溴(1,1’：2’,1’’-聯三苯)，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’’-雙｛(聯苯-4-基)-苯胺基｝-(1,1’：2’,1’’：2’’,1’’’：2’’’,1’’’’-聯五苯)(化合物1-27)之淡黃色粉體8.5g(產率61%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下48個氫的信號。 δ(ppm)＝7.62(4H)、6.78-7.57(36H)、6.53(4H)、6.46(2H)、6.38(2H)。 【實施例13】
＜4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-d5-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-28)之合成＞ 將實施例1中之4,4’-二碘聯苯替換為使用3,3’-二溴聯苯，將N-苯基-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺替換為使用N-(苯基-d5 )-N-｛4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環戊硼烷-2-基)苯基｝-(1,1’-聯苯-4-基)胺，依同樣的條件實施反應，獲得4,4’’’-雙｛(聯苯-4-基)-d5-苯胺基｝-(1,1’：3’,1’’：3’’,1’’’-聯四苯)(化合物1-28)之淡黃色粉體8.7g(產率68%)。
針對獲得之淡黃色粉體使用NMR鑑定結構。1 H-NMR(CDCl3 )檢測到以下34個氫的信號。 δ(ppm)＝7.87(2H)、7.40-7.66(20H)、7.30-7.38(4H)、7.19-7.26(8H)。 【實施例14】
針對通式(1)表示之芳胺化合物，利用高感度差示掃描熱量計(BRUKER AXS製、DSC3100S)求取玻璃轉移點。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　玻璃轉移點 實施例1之化合物　　　　　　　　　　　　119℃ 實施例2之化合物　　　　　　　　　　　　124℃ 實施例3之化合物　　　　　　　　　　　　114℃ 實施例4之化合物　　　　　　　　　　　　115℃ 實施例5之化合物　　　　　　　　　　　　118℃ 實施例6之化合物　　　　　　　　　　　　111℃ 實施例7之化合物　　　　　　　　　　　　112℃ 實施例8之化合物　　　　　　　　　　　　129℃ 實施例9之化合物　　　　　　　　　　　　113℃ 實施例10之化合物　　　　　　　　　　　126℃ 實施例11之化合物　　　　　　　　　　　131℃ 實施例12之化合物　　　　　　　　　　　121℃ 實施例13之化合物　　　　　　　　　　　113℃
通式(1)表示之芳胺化合物有100℃以上之玻璃轉移點，代表薄膜狀態安定。 【實施例15】
使用通式(1)表示之芳胺化合物在ITO基板之上製作膜厚100nm之蒸鍍膜，以游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司、PYS-202)測定功函數。 　　　　　　　　　　　　　   功函數 實施例1之化合物　　　　　　5.68eV 實施例2之化合物　　　　　　5.69eV 實施例3之化合物　　　　　　5.73eV 實施例4之化合物　　　　　　5.74eV 實施例5之化合物　　　　　　5.77eV 實施例6之化合物　　　　　　5.73eV 實施例7之化合物　　　　　　5.81eV 實施例8之化合物　　　　　　5.71eV 實施例9之化合物　　　　　　5.74eV 實施例10之化合物　　　　　  5.72eV 實施例11之化合物　　　　　  5.74eV 實施例12之化合物　　　　　  5.73eV
通式(1)表示之芳胺化合物，比起NPD、TPD等一般的電洞輸送材料所帶有的功函數5.4eV，顯示理想的能量準位，可知有良好的電洞輸送能力。 【實施例16】
有機EL元件，如圖14所示，係在玻璃基板1上已事先形成作為透明陽極2之ITO電極者之上，按順序蒸鍍電洞注入層3、第1電洞輸送層4、第2電洞輸送層5、發光層6、電子輸送層7、電子注入層8、陰極(鋁電極)9而製作。
具體而言，將已形成膜厚150nm之ITO膜的玻璃基板1在異丙醇中進行超音波洗滌20分鐘後，於已加熱到200℃的熱板上實施10分鐘乾燥。之後實施UV臭氧處理15分鐘後，將此附有ITO的玻璃基板安裝在真空蒸鍍機內，減壓至0.001Pa以下。然後，以覆蓋透明陽極2的方式，將下列結構式之化合物6形成膜厚5nm以作為電洞注入層3。在此電洞注入層3之上，將下列結構式之化合物3-1形成膜厚60nm以作為第1電洞輸送層4。在此第1電洞輸送層4之上，將實施例1之化合物(1-1)形成膜厚5nm以作為第2電洞輸送層5。在此第2電洞輸送層5之上，將化合物7-A(SFC(股)公司製NUBD370)與化合物8-A(SFC(股)公司製ABH113)以蒸鍍速度比成為化合物7-A：化合物8-A＝5：95的蒸鍍速度進行二元蒸鍍使膜厚成為20nm，以作為發光層6。在此發光層6之上，將下列結構式之化合物4a-1與下列結構式之化合物9以蒸鍍速度比成為化合物4a-1：化合物9＝50：50之蒸鍍速度進行二元蒸鍍使膜厚成為30nm，以作為電子輸送層7。在此電子輸送層7之上，將氟化鋰形成膜厚1nm以作為電子注入層8。最後蒸鍍鋁100nm以形成陰極9。針對製作之有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
【化130】(6)
【化131】(3-1)
【化132】(4a-1)
【化133】(9) 【實施例17】
將實施例16中之第2電洞輸送層5之材料由實施例1之化合物(1-1)替換為實施例2之化合物(1-13)，並形成成為膜厚5nm，除此以外，以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例18】
將實施例16中之作為電子輸送層7之材料之化合物4a-1替換為使用下列結構式之化合物4b-1，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
【化134】(4b-1) 【實施例19】
將實施例18中之作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例3之化合物(1-11)，並形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例20】
將實施例18中之作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例4之化合物(1-15)，並形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例21】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例5之化合物(1-17)，並形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例22】
將實施例18中之作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例6之化合物(1-21)，並形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例23】
將實施例18中之作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例7之化合物(1-22)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例24】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例8之化合物(1-23)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例25】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例9之化合物(1-24)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例26】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例10之化合物(1-25)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例27】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例11之化合物(1-26)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例28】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例12之化合物(1-27)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例29】
將實施例18中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例13之化合物(1-28)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例30】
將實施例16中作為第1電洞輸送層4之材料之前述結構式之化合物3-1替換為使用下列結構式之化合物3’-2，又，作為發光層6之材料之化合物7-A(SFC(股)公司製NUBD370)與化合物8-A(SFC(股)公司製ABH113)替換為使用化合物7-B(SFC(股)公司製SBD160)與化合物8-B(SFC(股)公司製ABH401)並以蒸鍍速度比成為化合物7-B：化合物8-B＝5：95的蒸鍍速度進行二元蒸鍍，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
【化135】(3’-2) 【實施例31】
將實施例30中作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用實施例2之化合物(1-13)，形成成為膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。 【實施例32】
將實施例30中作為電子輸送層7之材料之化合物4a-1替換為使用前述結構式之化合物4b-1，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
[比較例1] 為了做比較，將實施例16中作為第1電洞輸送層4之材料之前述結構式之化合物3-1形成膜厚60nm後，將作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用前述結構式之化合物3-1並形成膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
[比較例2] 為了做比較，將實施例30中作為第1電洞輸送層4之材料之前述結構式之化合物3’-2形成膜厚60nm後，將作為第2電洞輸送層5之材料之實施例1之化合物(1-1)替換為使用前述結構式之化合物3’-2並形成膜厚5nm，除此以外以同樣條件製作有機EL元件。針對製作的有機EL元件，於大氣中，常溫實施特性測定。對於製作之有機EL元件施加直流電壓時之發光特性之測定結果彙整示於表1。
使用實施例16~32及比較例1~2製作之有機EL元件，測定元件壽命，結果彙整示於表1。元件壽命係測定設發光開始時之發光亮度(初始亮度)為2000cd/m2 並進行定電流驅動時，發光亮度衰減到1900cd/m2 (相當於初始亮度定為100%時之95%：衰減為95%)為止的時間。
如表1所示，流過電流密度10mA/cm2 之電流時之發光效率，比較例1~2之有機EL元件為6.69~6.80cd/A，相對於此，實施例16~32之有機EL元件為7.08~7.90cd/A，都是高效率。又，電力效率方面亦為，比較例1~2之有機EL元件為5.25~5.34lm/W，相對於此，實施例16~32之有機EL元件為5.55~6.18m/W之高效率。另一方面，元件壽命(衰減為95%)，比較例1~2之有機EL元件為57~60小時，相對於此，實施例16~32之有機EL元件為116~185小時，可知壽命大幅延長。
可知本發明之有機EL元件藉由將特定的2種芳胺化合物與特定之有蒽環結構之化合物予以組合，能改善有機EL元件內部之載子均衡性，且比起習知的有機EL元件，可以達成高發光效率、長壽命的有機EL元件。 (產業利用性)
本發明之將特定之2種芳胺化合物與特定的有蒽環結構的化合物予以組合成的有機EL元件，發光效率提高且能使有機EL元件之耐久性改善，可以拓展例如家庭電化製品或照明的用途。   【符號説明】
1‧‧‧玻璃基板
2‧‧‧透明陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧第1電洞輸送層
5‧‧‧第2電洞輸送層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電子輸送層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧陰極
圖1顯示本發明實施例1之化合物(1-1)之1 H-NMR圖。 圖2顯示本發明實施例2之化合物(1-13)之1 H-NMR圖。 圖3顯示本發明實施例3之化合物(1-11)之1 H-NMR圖。 圖4顯示本發明實施例4之化合物(1-15)之1 H-NMR圖。 圖5顯示本發明實施例5之化合物(1-17)之1 H-NMR圖。 圖6顯示本發明實施例6之化合物(1-21)之1 H-NMR圖。 圖7顯示本發明實施例7之化合物(1-22)之1 H-NMR圖。 圖8顯示本發明實施例8之化合物(1-23)之1 H-NMR圖。 圖9顯示本發明實施例9之化合物(1-24)之1 H-NMR圖。 圖10顯示本發明實施例10之化合物(1-25)之1 H-NMR圖。 圖11顯示本發明實施例11之化合物(1-26)之1 H-NMR圖。 圖12顯示本發明實施例12之化合物(1-27)之1 H-NMR圖。 圖13顯示本發明實施例13之化合物(1-28)之1 H-NMR圖。 圖14顯示實施例16~32、比較例1、2之有機EL元件構成。
無

Claims (8)

  1. 一種有機電致發光元件，係按順序至少具有陽極、電洞注入層、第1電洞輸送層、第2電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為:該第2電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物; 【化1】(1)  (式中，Ar1 ~Ar4 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，n表示2~4之整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第1電洞輸送層含有在分子中有將3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物。
  3. 如申請專利範圍第2項之有機電致發光元件，其中，該在分子中有將3個~6個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物係下列通式(2)表示之分子中有4個三苯胺結構之芳胺化合物。 【化2】(2)  (式中，R1 ~R12 表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基;r1 ~r12 可以彼此相同也可不同，r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 表示0或1~5之整數，r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 表示0或1~4之整數;r1 、r2 、r5 、r8 、r11 、r12 為2~5之整數時、或r3 、r4 、r6 、r7 、r9 、r10 為2~4之整數時，在同一苯環鍵結的多個R1 ~R12 可以彼此相同也可不同，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環;A1 、A2 、A3 可以彼此相同也可不同，表示下列結構式(B)~(G)表示之2價基、或單鍵) 【化3】(B) (式中，n1表示1~3之整數) 【化4】(C) 【化5】(D) 【化6】(E) 【化7】(F) 【化8】(G)。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該第1電洞輸送層含有在分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項之有機電致發光元件，其中，該在分子中有將2個三苯胺結構以單鍵或不含雜原子2價基連結之結構的芳胺化合物係下列通式(3)表示之芳胺化合物; 【化9】(3) (式中，R13 ~R18 表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基;r13 ~r18 可以彼此相同也可不同，r13 、r14 、r17 、r18 表示0或1~5之整數，r15 、r16 表示0或1~4之整數;r13 、r14 、r17 、r18 為2~5之整數時、或r15 、r16 為2~4之整數時，在同一苯環鍵結的多個r13 ~r18 可以彼此相同也可不同，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環;A4 表示下列結構式(C)~(G)表示之2價基、或單鍵) 【化10】(C) 【化11】(D) 【化12】(E) 【化13】(F) 【化14】(G)。
  6. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件，其中，該電子輸送層含有下列通式(4)表示之有蒽環結構之化合物; 【化15】(4) (式中，A5 表示經取代或無取代之芳香族烴之2價基、經取代或無取代之芳香族雜環之2價基、經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基、或單鍵，B表示經取代或無取代之芳香族雜環基，C表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，D可以彼此相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、或經取代或無取代之縮合多環芳香族基，p、q維持p與q之和成為9之關係，且p表示7或8、q表示1或2)。
  7. 如申請專利範圍第6項之有機電致發光元件，其中，該有蒽環結構之化合物係下列通式(4a)表示之有蒽環結構之化合物; 【化16】(4a) (式中，Ar5 、Ar6 、Ar7 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基;R19 ~R25 可以彼此相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷基、也可以有取代基之碳原子數2至6之直鏈狀或分支狀烯基、也可以有取代基之碳原子數1至6之直鏈狀或分支狀烷氧基、也可以有取代基之碳原子數5至10之環烷氧基、經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基、經取代或無取代之縮合多環芳香族基、或經取代或無取代之芳氧基，且也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而彼此鍵結形成環;X1 、X2 、X3 、X4 表示碳原子或氮原子，X1 、X2 、X3 、X4 中只有任一者是氮原子，於此情形之氮原子會使R19 ~R22 之氫原子或取代基之數目成為0)。
  8. 如申請專利範圍第6項之有機電致發光元件，其中，該有蒽環結構之化合物係下列通式(4b)表示之有蒽環結構之化合物; 【化17】(4b) (式中，A5 表示經取代或無取代之芳香族烴之2價基、經取代或無取代之芳香族雜環之2價基、經取代或無取代之縮合多環芳香族之2價基、或單鍵，Ar8 、Ar9 、Ar10 可以彼此相同也可不同，表示經取代或無取代之芳香族烴基、經取代或無取代之芳香族雜環基或經取代或無取代之縮合多環芳香族基)。
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