TW201734178A - 有機電致發光元件 - Google Patents

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泉田淳一
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Abstract

依照本發明，提供一種有機EL元件，至少按順序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為該電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物。本發明之有機EL元件為高效率、低驅動電壓且尤其壽命長。□

Description

有機電致發光元件
本發明係關於適合各種顯示裝置之為自發光元件之有機電致發光元件(以下也稱為有機EL元件)，詳言之係關於使用了特定之芳胺化合物(及特定蒽衍生物)之有機電致發光元件。
有機EL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。所以已有人積極研究。
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EL元件實用化。有機EL元件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而形成。藉此，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。疊層結構之各種作用更為細分，已知有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，藉由如此的元件能達成高效率與耐久性。
也有人為了更提高發光效率而嘗試利用三重態激發子，也有人探討磷光發光體的利用。而且也已開發出利用熱活化延遲螢光(TADF)所致發光的元件。2011年九州大學的安達等人利用使用熱活化延遲螢光材料的元件，達成了5.3%的外部量子效率。
發光層，一般而言可以於稱為主體材料的電荷輸送性之化合物摻雜螢光性化合物磷光發光性化合物、或發射延遲螢光之材料而製作。有機EL元件中的有機材料的選擇會對於此元件的效率或耐久性等各特性給予重大的影響。
有機EL元件中，從兩電極注入的電荷會於發光層再結合而發光。因此，在有機EL元件中，電洞、電子兩電荷要如何以良好效率傳遞到發光層係為重要，須成為載子均衡性優異之元件。例如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，使電洞與電子再結合的機率提高，進而藉由幽禁在發光層內生成的激子，可獲得高發光效率。所以，電洞輸送材料發揮的效果重要，尋求電洞注入性高、電洞移動度大、電子阻擋性高，進而對於電子之耐久性高的電洞輸送材料。
又，考量元件壽命之觀點，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。
迄今在有機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(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有良好的電洞輸送能力，但成為耐熱性指標之玻璃轉移點(Tg)為96℃之低，於高溫條件下會因結晶化導致元件特性下降。又，專利文獻1及專利文獻2之芳香族胺衍生物之中，有電洞移動度為10-3 cm2 /Vs以上的有優良移動度的化合物，但電子阻擋性不足。故使用芳香族胺衍生物形成之有機EL元件中，會有一部分電子穿越發光層，無法期待發光效率提升。因此為了進一步高效率化，尋求電子阻擋性更高、薄膜更安定且耐熱性高的材料。
作為耐熱性、電洞注入性、電洞輸送性、電子阻擋性等特性有所改良之化合物，有人提出下式表示之芳香族三級胺化合物(化合物A)(參照專利文獻3)。 【化1】
但是化合物A用在電洞注入層、電洞輸送層或電子阻擋層而得之元件，雖然耐熱性、發光效率等有改良，但未能稱得上令人滿意。又，低驅動電壓化、電流效率也未稱得上令人滿意，非晶質性也有問題。所以，需要非晶質性高，且能達成更低驅動電壓化、更高發光效率化之材料。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平8-48656號公報 [專利文獻2]日本專利第3194657號公報 [專利文獻3]國際公開第2012/117973號 [專利文獻4]國際公開第2011/059000號 [專利文獻5]國際公開第2003/060956號 [專利文獻6]韓國公開專利2013-0060157號公報
[發明欲解決之課題] 本發明之目的係將電洞注入・輸送性能、電子注入・輸送性能、電子阻擋能力、於薄膜狀態之安定性或耐久性優異之有機EL元件用之各種材料以各材料擁有之特性能有效展現的方式組合，以提供(1)發光效率及電力效率高、(2)實用驅動電壓低、(3)壽命長(耐久性高)之有機EL元件。 [解決課題之方式]
為了達成上述目的，本案發明人等著眼在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，考量使用芳胺化合物而形成之電洞輸送層中，電洞能以良好效率注入・輸送。又，著眼於具有蒽環結構之化合物的電子注入及輸送能力、薄膜之安定性、耐久性優異，考量若選擇具特定結構之蒽衍生物作為電子輸送層之材料，能將電子以良好效率注入・輸送。並且，以能獲得載子均衡性之方式，將它們作為電洞輸送材料與電子輸送材料組合而製得各種有機EL元件，並努力研究元件之特性評價。其結果乃完成本發明。
亦即依照本發明提供： 1)一種有機EL元件，至少按順序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為：前述電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物。 【化2】式中， Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， A1 及A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基， R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
本發明之有機EL元件之理想態樣如下。 2)前述芳胺化合物以下列通式(1a)表示。 【化3】式中， Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 之含意同前述通式(1)所記載。 3)前述芳胺化合物以下列通式(1b)表示。 【化4】式中， Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 之含意同前述通式(1)所記載。 4)前述芳胺化合物以下列通式(1c)表示。 【化5】式中， Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 之含意同前述通式(1)所記載。 5)前述電子輸送層含有下列通式(2)表示之蒽衍生物。 【化6】式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， B表示芳香族雜環基， C表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基，C有2個時，2個C可相同也可不同， D可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子數1~6之烷基、芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， 於p與q之和為9之條件下，p表示7或8，q表示1或2。 6)前述蒽衍生物以下列通式(2a)表示。 【化7】式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar7 ~Ar9 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， R7 ~R13 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基，亦可介隔單鍵、亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環； X1 ~X4 各表示碳原子或氮原子，X1 ~X4 中僅有任一者為氮原子，此情形之氮原子使R7 ~R10 之氫原子或取代基不存在。 7)前述蒽衍生物以下列通式(2b)表示。 【化8】式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar10 ~Ar12 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。 8)前述蒽衍生物以下列通式(2c)表示。 【化9】式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar13 ~Ar15 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， R14 表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。 9)前述發光層含有藍色發光性摻雜物。 10)前述藍色發光性摻雜物為芘衍生物。 11)前述發光層含有蒽衍生物。 12)前述發光層含有前述蒽衍生物作為主體材料。 13)前述蒽衍生物以下列通式(3)表示。 【化10】式中， R15 ~R19 可相同也可不同，表示氘原子、碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基、碳數5~30之環烯基、碳數1~30之烷氧基、碳數6~30之芳氧基、碳數1~30之烷硫基、碳數5~30之芳硫基、碳數1~30之烷胺基、碳數5~30之芳胺基、碳數6~50之芳基、碳數2~50之芳香族雜環基、氰基、硝基、鹵素原子、胺基、羥基或-CO-R20 基， R20 表示氫原子、羥基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~30之芳氧基， A4 表示芳香族烴之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， r15 表示0~5之整數，r16 、r17 及r19 各表示0~4之整數，r18 表示0~3之整數， R15 ~R19 在同一苯環有多數個鍵結時，多數鍵結之基可相同也可不同。
再者，依照本發明，提供： 14)一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞輸送層、電子阻擋層、發光層、電子輸送層及陰極，前述電子阻擋層含有上述通式(1)表示之芳胺化合物。 15)一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為：前述電洞注入層含有上述通式(1)表示之芳胺化合物。 16)一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為：前述發光層含有上述通式(1)表示之芳胺化合物。 [發明之效果]
前述通式(1)表示之有4個三芳胺結構之芳胺化合物(以下有時稱為芳胺化合物I)係新穎化合物，比起習知之電洞輸送材料，電洞之注入性更高，移動度更大，有優良電子之阻擋能力，且對於電子之安定性高，薄膜狀態安定。且耐熱性方面亦優良。所以，芳胺化合物I適合使用在本發明之有機EL元件之各種層體。
具體而言，芳胺化合物I適合作為電洞注入層及/或電洞輸送層之構成材料。該有機EL元件能將在發光層內生成之激子幽禁，進而電洞與電子再結合之機率提高，可獲得高發光效率，且驅動電壓降低而耐久性提高。
此外，本發明中，前述通式(2)表示之蒽衍生物(以下有時稱為蒽衍生物II)適合作為電子輸送層之構成材料。原因在於蒽衍生物II的電子注入・輸送能力優異，進而薄膜之安定性、耐久性優異。
又，本發明中，前述通式(3)表示之蒽衍生物(以下有時稱為蒽衍生物III)適合作為發光層之主體材料，尤其適合作為含有藍色發光性摻雜物之發光層之主體材料。原因在於：蒽衍生物III比起習知之材料，發光效率更優異。
又，芳胺化合物I具有優良的電子阻擋能力，而且比起習知之材料，電洞輸送性更優異，且薄膜狀態之安定性高。所以，芳胺化合物I也適合作為電子阻擋層之構成材料。具該電子阻擋層之有機EL元件，能達成高發光效率，而且驅動電壓低，電流耐性改善，最大發光亮度提高。
又，芳胺化合物I相較於習知之材料，電洞輸送性更優異且能隙(band gap)廣，適合作為發光層之構成材料，尤其適合作為載持摻雜物之主體材料。具有該發光層之有機EL元件，驅動電壓降低且發光效率改善。
如上述，本發明中，係選擇電洞注入・輸送性能、電子注入・輸送性能、薄膜安定性、耐久性等優異之材料並予以適當組合。藉此，本發明之有機EL元件相較於習知之有機EL元件，能將電洞從電洞輸送層向發光層以良好效率注入・輸送。又，電子從電子輸送層向發光層之輸送效率也提高。其結果，能達成高效率、低驅動電壓、長壽命之有機EL元件。
本發明之有機EL元件具有在基板上至少按順序設置陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極之基本結構。
只要是有如此的基本結構即可，本發明之有機EL元件之層結構可採取各種態樣。例如可在陽極與電洞輸送層之間設置電洞注入層、在電洞輸送層與發光層之間設置電子阻擋層、在發光層與電子輸送層之間設置電洞阻擋層、在電子輸送層與陰極之間設置電子注入層。又，有機層有幾層可以省略或兼用。例如：可為兼用為電洞注入層與電洞輸送層之結構、兼用為電子注入層與電子輸送層之結構等。又，可將有相同機能之有機層疊層2層以上。例如可為疊層2層電洞輸送層之結構、疊層2層發光層之結構、疊層2層電子輸送層之結構等。圖2顯示後述實施例採用之層結構，亦即，揭示在玻璃基板1上按順序形成了透明陽極2、電洞注入層3、電洞輸送層4、電子阻擋層5、發光層6、電子輸送層7、電子注入層8及陰極9之層結構。
各層之詳細説明將於後述，但本發明之重要特徵為：由電洞輸送層、發光層、視需要設置之電子阻擋層及視需要設置之電洞注入層構成之群組中選出之至少1層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物I。又，當於相鄰之多數層使用芳胺化合物I時，該多數層之層結構係不同。
＜芳胺化合物I＞ 芳胺化合物I具有下列通式(1)表示之結構。 【化11】就芳胺化合物I而言，因應萘環上之R1 ~R6 之鍵結位置關係，例如有以下之3種態樣。 【化12】
(Ar1 ~Ar6 ) Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。本申請說明書中，縮合多環芳香族基在其骨架不具有雜原子(例如氮原子、氧原子、硫原子等)。
就Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基而言，具體可列舉苯基、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)、三亞苯基(triphenylenyl)、吡啶基、嘧啶基、三基、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、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、啶基、啡啉基、吖啶基(acridinyl)、咔啉基等。
Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可以無取代也可以有取代基。取代基除了氘原子、氰基、硝基以外，尚可列舉例如以下之基。 鹵素原子，例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子； 碳原子數1~6之烷基，例如甲基、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； 碳原子數1~6之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基； 烯基，例如乙烯基、烯丙基； 芳氧基，例如苯氧基、甲苯氧基； 芳基烷氧基，例如苄氧基、苯乙氧基； 芳香族烴基或縮合多環芳香族基，例如苯基、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、三亞苯基； 芳香族雜環基，例如吡啶基、嘧啶基、三基、噻吩基、呋喃基、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； 芳基乙烯基，例如苯乙烯基、萘基乙烯基； 醯基，例如乙醯基、苯甲醯基； 又，碳原子數1~6之烷基、碳原子數1~6之烷氧基及烯基可為直鏈狀也可為分支狀。上述取代基亦可無取代，亦可進一步經前述例示之取代基取代。又，上述取代基亦可獨立存在而未形成環，亦可介隔單鍵、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。
(A1 、A2 ) A1 、A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基。
芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基，代表從芳香族烴、芳香族雜環或縮合多環芳香族取走2個氫原子而成之2價基。 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、肆苯基、苯乙烯、萘、蒽、乙烷合萘(Acenaphthene)、茀、菲、二氫茚、芘、三亞苯、吡啶、嘧啶、三、吡咯、呋喃、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、喹啉、苯并咪唑、吡唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、啶、啡啉、吖啶、吖啶滿等。
A1 、A2 表示之芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基所例示者為同樣者。 取代基可採取之態樣亦同。
(R1 ~R6 ) R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。碳原子數1~6之烷基、碳原子數2~6之烯基及碳原子數1~6之烷氧基可為直鏈狀也可為分支狀。
該等基可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
R1 ~R6 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基或碳原子數2~6之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。
R1 ~R6 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基或碳原子數2~6之烯基可以無取代也可以有取代基。取代基除了氘原子、氰基、硝基以外，亦可列舉例如以下之基。 鹵素原子，例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子； 碳原子數1~6之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基； 烯基，例如乙烯基、烯丙基； 芳氧基，例如苯氧基、甲苯氧基； 芳基烷氧基，例如苄氧基、苯乙氧基； 芳香族烴基或縮合多環芳香族基，例如苯基、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、三亞苯基； 芳香族雜環基，例如吡啶基、嘧啶基、三基、噻吩基、呋喃基、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； 又，碳原子數1~6之烷氧基及烯基可為直鏈狀也可為分支狀。上述取代基亦可無取代，亦可進一步經前述例示之取代基取代。又，上述取代基可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
R1 ~R6 表示之碳原子數1~6之烷氧基或碳原子數5~10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。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述R1 ~R6 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基或碳原子數2~6之烯基亦可具有之取代基所例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
R1 ~R6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可列舉和就前述Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。 取代基可採取之態樣亦同。
R1 ~R6 表示之芳氧基具體而言可列舉苯氧基、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。
R1 ~R6 表示之芳氧基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基所例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(芳胺化合物I之理想態樣) 以下說明芳胺化合物I之理想態樣。該理想態樣之説明中，沒有經取代/無取代之指定之基，則可以有取代基也可以無取代。
芳胺化合物I宜以上述通式(1a)、(1b)或(1c)表示較佳，以上述通式(1b)表示更佳。 又，芳胺化合物I宜有對稱性較佳。
Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，宜為芳香族烴基、縮合多環芳香族基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基較理想，具體而言，宜為苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基較佳。尤其，芳香族烴基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、聯苯基或萘基最理想。該等基可以有取代基，但無取代更佳。
A1 、A2 可相同也可不同，宜為從芳香族烴、縮合多環芳香族、苯并呋喃、苯并噻吩、咔唑、二苯并呋喃或二苯并噻吩取走2個氫原子而得之2價基較理想，從芳香族烴或縮合多環芳香族取走2個氫原子而得之2價基更理想。具體而言，從苯、聯苯、萘、蒽、茀、菲、苯并呋喃、苯并噻吩、咔唑、二苯并呋喃或二苯并噻吩取走2個氫原子而成之2價基較理想，從苯、聯苯或萘取走2個氫原子而成之2價基更理想。
R1 ~R6 可相同也可不同，宜為氫原子、氘原子、芳香族烴基、縮合多環芳香族基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基為較佳。芳香族烴基、縮合多環芳香族基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基亦可以有取代基但無取代更佳。氫原子、氘原子、苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基更理想。氫原子、氘原子、苯基或萘基尤佳。
芳胺化合物I之中，理想之化合物之具體例示於圖3~圖9，但芳胺化合物I不限定於該等化合物。具體例中，化合物1~化合物31屬於上述通式(1a)。化合物32~化合物54屬於上述通式(1b)。化合物55~化合物65屬於上述通式(1c)。D表示氘原子。
芳胺化合物I可依Buchwald-Hartwig偶聯等公知之方法製造。
芳胺化合物I之精製可採用利用管柱層析之精製、利用矽膠、活性碳、活性白土等所為之吸附精製、利用溶劑之再結晶、晶析法、昇華精製法等實施。化合物之鑑定可利用NMR分析實施。物性値可測定玻璃轉移點(Tg)與功函數。
玻璃轉移點(Tg)係成為薄膜狀態之安定性之指標。玻璃轉移點(Tg)可使用粉體利用高感度差示掃描熱量計(Bruker AXS製，DSC3100S)測定。
功函數係成為電洞輸送性之指標。功函數可於ITO基板之上製作100nm之薄膜，以游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司製PYS-202)測定。
針對芳胺化合物I以外之本發明之有機EL元件中使用的化合物(例如後述蒽衍生物II、III)，可於合成後依同樣的方法進行精製及各種測定。
本發明之有機EL元件中，只要是使用上述芳胺化合物I，各層可採用各種態樣。以下參照圖2針對各層詳細説明。
＜陽極2＞ 本發明之有機EL元件中，在玻璃基板1之上設置陽極2。陽極2可使用如ITO、金之功函數大之電極材料。
＜電洞注入層3＞ 可以在陽極2與電洞輸送層4之間設置電洞注入層3。電洞注入層3宜使用芳胺化合物I較理想。其他亦可使用公知之材料。
公知之材料，可使用例如銅酞花青為代表之聚卟啉化合物；光芒型之三苯胺衍生物、各種三苯胺4聚物等材料；六氰基氮雜聯三苯之類之接受體性之雜環化合物、塗佈型高分子材料等。
又，可使用對電洞注入層通常使用的材料進一步以P型摻雜參溴苯胺六氯銻等者、軸烯(radialene)衍生物(參照國際公開2014/009310號))等、或在其次結構有TPD等聯苯胺衍生物之結構之高分子化合物等。
藉由使用該等材料依蒸鍍法、旋塗法、噴墨法等公知之方法形成薄膜，可以獲得電洞注入層3。以下所述之各層同樣可依蒸鍍法、旋塗法、噴墨法等公知方法形成薄膜。
＜電洞輸送層4＞ 可在陽極2(或電洞注入層3)之上設置電洞輸送層4。該電洞輸送層4宜使用前述芳胺化合物I較佳。電洞輸送層4中，若無損本發明之效果，也可使用以下例示之公知之電洞輸送性之材料。 聯苯胺衍生物，例如NPD、N,N’-二苯基-N,N’-二(間甲苯基)聯苯胺(TPD)、N,N,N’,N’-四聯苯基聯苯胺；1,1-雙[4-(二-4-甲苯胺基)苯基]環己烷；各種三苯胺3聚物及4聚物；
該等材料可以單獨成膜，也可和其他材料一起混合成膜。以下所述各有機層也可同樣地進行成膜。
電洞輸送層4可以為單獨成膜之層彼此疊層之結構、混合成膜之層彼此疊層之結構、或單獨成膜之層與混合成膜之層之疊層結構。以下所述各有機層也可為同樣的結構。
設置兼用為電洞注入層3兼電洞輸送層4之層時，可以使用前述芳胺化合物I， 也可以使用聚(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。
又，可使用對電洞輸送層通常使用的材料進一步以P型摻雜參溴苯胺六氯銻等者、軸烯(radialene)衍生物(參照國際公開2014/009310號))等、或在其次結構有TPD等聯苯胺衍生物之結構之高分子化合物等。
＜電子阻擋層5＞ 可以在電洞輸送層4與發光層6之間設置電子阻擋層5。電子阻擋層5宜使用前述芳胺化合物I較理想。電子阻擋層5中，若無損本發明之效果，也可含有以下例示之公知之具電子阻擋作用之化合物。 咔唑衍生物，例如4,4’,4’’-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、9,9-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]茀、1,3-雙(咔唑-9-基)苯(mCP)、2,2-雙(4-咔唑-9-基苯基)金剛烷(Ad-Cz)； 具三苯基矽基之三芳胺化合物，例如9-[4-(咔唑-9-基)苯基]-9-[4-(三苯基矽基)苯基]-9H-茀；
＜發光層6＞ 發光層6係形成在前述電洞輸送層4(或電子阻擋層5)之上。發光層6除了可使用Alq3 為主的喹啉酚衍生物之金屬錯合物以外，亦可使用各種之金屬錯合物、蒽衍生物、雙苯乙烯基苯衍生物、芘衍生物、唑衍生物、聚對伸苯基伸乙烯衍生物等。
又，發光層也可以由主體材料與摻雜物材料構成。主體材料可使用前述發光材料。前述芳胺化合物I或蒽衍生物較理想。
蒽衍生物宜為下列通式(3)表示之蒽衍生物III較佳。以下針對蒽衍生物III説明。
蒽衍生物III； 【化13】
(R15 ~R19 ) R15 ~R19 可相同也可不同，表示氘原子、碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基、碳數5~30之環烯基、碳數1~30之烷氧基、碳數6~30之芳氧基、碳數1~30之烷硫基、碳數5~30之芳硫基、碳數1~30之烷胺基、碳數5~30之芳胺基、碳數6~50之芳基、碳數2~50之芳香族雜環基、氰基、硝基、鹵素原子、胺基、羥基或-CO-R20 基，R20 表示氫原子、羥基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~30之芳氧基。碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基及碳數2~30之炔基可為直鏈狀也可為分支狀。
該等基可獨立存在而不形成環，也可介隔單鍵、經取代或無取代之亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環。
R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基或碳數5~30之環烯基具體可以列舉甲基、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、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、環戊烯基、環己烯基、乙炔基、異丙炔基、2-丁炔基等。
R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基或碳數5~30之環烯基可以無取代也可以有取代基。取代基可以列舉氘原子、氰基、硝基，此外例如以下之基。 鹵素原子，例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子； 碳原子數1~6之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基； 烯基，例如乙烯基、烯丙基； 芳氧基，例如苯氧基、甲苯氧基； 芳基烷氧基，例如苄氧基、苯乙氧基； 芳香族烴基或縮合多環芳香族基，例如苯基、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、三亞苯基； 芳香族雜環基，例如吡啶基、嘧啶基、三基、噻吩基、呋喃基、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； 又，碳原子數1~6之烷氧基及烯基可為直鏈狀也可為分支狀。上述取代基亦可無取代，亦可進一步經前述例示之取代基取代。又，上述取代基可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷氧基、碳數6~30之芳氧基、碳數1~30之烷硫基、碳數5~30之芳硫基、碳數1~30之烷胺基或碳數5~30之芳胺基具體可列舉甲氧基、 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、苯氧基、萘氧基、甲硫基、乙硫基、苯硫基、萘硫基、二甲胺基、二乙胺基、二苯胺基、二萘胺基等。
R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷氧基、碳數6~30之芳氧基、碳數1~30之烷硫基、碳數5~30之芳硫基、碳數1~30之烷胺基或碳數5~30之芳胺基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基或碳數5~30之環烯基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
R15 ~R19 表示之碳數6~50之芳基或碳數2~50之芳香族雜環基具體可列舉苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基等。
R15 ~R19 表示之碳數6~50之芳基或碳數2~50之芳香族雜環基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基或碳數5~30之環烯基亦可具有之取代基例者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(R20 ) R20 表示之碳原子數1~6之烷氧基或碳原子數6~30之芳氧基可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、苯氧基、聯苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基等。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就R15 ~R19 表示之碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基或碳數5~30之環烯基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(r15 ~r19 ) r15 表示0~5之整數，r16 、r17 、r19 表示0~4之整數，r18 表示0~3之整數。r15 ~r19 為0時，代表R15 ~R19 不存在，亦即，苯環未經R15 ~R19 表示之基取代。
r15 ~r19 為上述範圍內之0與1以外之整數時，同一苯環上有多數R15 ~R19 鍵結。於此情形，多數鍵結之基可相同也可不同。又，可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
(A4 ) A4 表示芳香族烴之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵。
芳香族烴之2價基或縮合多環芳香族之2價基，表示從芳香族烴或縮合多環芳香族取走2個氫原子而成之2價基。
芳香族烴或縮合多環芳香族具體可列舉苯、聯苯、聯三苯、肆苯基、苯乙烯、萘、蒽、乙烷合萘(Acenaphthene)、茀、菲、二氫茚、芘、三亞苯等。
A4 表示之芳香族烴之2價基或縮合多環芳香族之2價基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(蒽衍生物III之理想態樣) 以下說明蒽衍生物III之理想態樣。該理想態樣之説明中，沒有經取代/無取代之指定之基則可以有取代基也可無取代。
蒽衍生物III宜以下列通式(3a)或(3b)表示較佳，以下列通式(3a)表示更佳。 【化14】
R15 ~R19 可相同也可不同，為氘原子、碳原子數6~50之芳基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基較理想，氘原子、苯基、聯苯基、萘基、蒽基、菲基、茀基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基更佳，氘原子、苯基、咔唑基或二苯并呋喃基尤佳。
r15 宜為0或5較理想，0更理想。r16 、r17 宜為0較佳。r18 宜為0、1或3較理想，3更理想。r19 宜為0或1較理想，0更理想。
A4 宜為單鍵、從苯、聯苯、萘、蒽、茀或菲取走2個氫原子而成之2價基或單鍵較理想，單鍵、從苯或萘取走2個氫原子而成之2價基更理想。
蒽衍生物III之理想具體例示於圖20及圖21，但蒽衍生物III不限定於該等化合物。具體例中，化合物3-1~3-4、3-7、3-10及3-11屬於上述通式(3a)。化合物3-5、3-6、3-8及3-9屬於上述通式(3b)。D表示氘原子。
又，主體材料亦可使用具有吲哚環作為次結構之雜環化合物、具有咔唑環作為次結構之雜環化合物、咔唑衍生物、噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基茀衍生物等。
摻雜物材料宜使用芘衍生物等藍色發光性摻雜物較理想，此外，可使用具有茀環作為次結構之胺衍生物；喹吖啶酮、香豆素、紅螢烯、苝、芘、及它們的衍生物；苯并哌喃衍生物；茚并菲衍生物；若丹明衍生物；胺基苯乙烯基衍生物；等。
又，發光材料亦可使用磷光發光體。磷光發光體可使用銥、鉑等金屬錯合物之磷光發光體。具體而言，可以使用Ir(ppy)3 等綠色之磷光發光體；FIrpic、FIr6等藍色之磷光發光體；Btp2 Ir(acac)等紅色之磷光發光體；等。
此時之主體材料，可使用例如以下之電洞注入・輸送性之主體材料。 咔唑衍生物，例如4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(CBP)、TCTA、mCP等； 芳胺化合物，例如前述芳胺化合物I； 又，可使用以下之電子輸送性之主體材料。 對雙(三苯基矽基)苯(UGH2)、2,2’,2’’-(1,3,5-伸苯基)-參(1-苯基-1H-苯并咪唑)(TPBI)等； 若使用如此的主體材料，可製得高性能之有機EL元件。
磷光性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，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之材料。
＜電洞阻擋層＞ 可以於發光層6之上設置電洞阻擋層(未圖示)。電洞阻擋層可使用公知之具電洞阻擋作用之化合物。公知之具電洞阻擋作用之化合物可以列舉浴銅靈(Batho cuproin)(BCP)等啡啉衍生物；雙(2-甲基-8-喹啉酚)-4-苯基酚酸鋁(III)(BAlq)等喹啉酚衍生物之金屬錯合物；各種稀土類錯合物；三唑衍生物；三衍生物；二唑衍生物；等。該等材料也可兼用為電子輸送層之材料。
＜電子輸送層7＞ 發光層6(或電洞阻擋層)之上設置電子輸送層7。電子輸送層7宜使用下列通式(2)表示之蒽衍生物II較佳。
蒽化合物II； 【化15】蒽衍生物II例如有以下之3種態樣。 【化16】
(A3 ) A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵。
A3 表示之芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基，可列舉和就關於前述通式(1)中之A1 、A2 表示之芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基例示者為同樣者。 該等2價基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(B) B表示芳香族雜環基。具體可列舉三基、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、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、啶基、啡啉基、吖啶基、咔啉基等。
B表示之芳香族雜環基可以無取代也可以有取代基。取代基除了氘原子、氰基、硝基以外，亦可列舉例如以下之基。 鹵素原子，例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子； 碳原子數1~6之烷基，例如甲基、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； 碳原子數5~10之環烷基，例如環戊基、環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基； 碳原子數1~6之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基； 碳原子數5~10之環烷氧基，例如環戊基氧基、環己氧基、1-金剛烷氧基、2-金剛烷氧基； 烯基，例如乙烯基、烯丙基； 芳氧基，例如苯氧基、甲苯氧基； 芳基烷氧基，例如苄氧基、苯乙氧基； 芳香族烴基或縮合多環芳香族基，例如苯基、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、三亞苯基； 芳香族雜環基，例如吡啶基、嘧啶基、三基、噻吩基、呋喃基、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； 芳氧基，例如苯氧基、聯苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基； 芳基乙烯基，例如苯乙烯基、萘基乙烯基； 醯基，例如乙醯基、苯甲醯基； 又，碳原子數1~6之烷基、碳原子數1~6之烷氧基及烯基可為直鏈狀也可為分支狀。上述取代基亦可無取代，亦可進一步經前述例示之取代基取代。又，上述取代基可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
(C) C表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。基C有2個時(q=2時)，2個基C可相同亦可不同。
C表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(D) D可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子數1~6之烷基、芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。碳原子數1~6之烷基可為直鏈狀也可為分支狀。
D表示之碳原子數1~6之烷基具體可列舉甲基、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、正己基等。
D表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(p、q) p及q，在p與q之和為9之條件下，p表示7或8，q表示1或2。
多數個鍵結於蒽環之基D彼此可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。 q為2時，多數鍵結於蒽環之基C彼此可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、 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。
(Ar7 ~Ar15 ) Ar7 ~Ar15 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。
Ar7 ~Ar15 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
(R7 ~R14 ) R7 ~R14 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。碳原子數1~6之烷基、碳原子數2~6之烯基及碳原子數1~6之烷氧基可為直鏈狀也可為分支狀。
R7 ~R14 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基或碳原子數5~10之環烷氧基可列舉和就前述通式(1)中之R1 ~R6 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基或碳原子數5~10之環烷氧基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之R1 ~ R6 表示之碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基或碳原子數2~6之烯基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
R7 ~R14 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
R7 ~R14 表示之芳氧基可列舉和就前述通式(1)中之R1 ~R6 表示之芳氧基例示者為同樣者。 該等基可以無取代也可以有取代基。取代基可列舉和就前述通式(1)中之Ar1 ~Ar6 表示之芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基亦可具有之取代基例示者為同樣者。取代基可採取之態樣亦同。
R7 ~R13 可獨立存在而不形成環，亦可介隔單鍵、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。
(X1 ~X4 ) X1 ~X4 各表示碳原子或氮原子，X1 ~X4 僅有任一者為氮原子。此情形的氮原子使R7 ~R10 之氫原子或取代基不存在。亦即，X1 為氮原子時R7 不存在，X2 為氮原子時R8 不存在，X3 為氮原子R9 不存在，X4 為氮原子時R10 不存在 。
(蒽衍生物II之理想態樣) 以下說明蒽衍生物II之理想態樣。該理想態樣之説明中，沒有經取代/無取代之指定之基可以有取代基也可以無取代。
蒽衍生物II宜以上述通式(2a)、(2b)或(2c)表示較佳，以上述通式(2b)表示尤佳。
A3 宜為單鍵、芳香族烴之2價基或縮合多環芳香族之2價基較理想，芳香族烴之2價基或縮合多環芳香族之2價基更佳，從苯、聯苯、萘或菲取走2個氫原子而成之2價基尤佳。通式(2c)中，A3 為芳香族烴之2價基尤佳。
B表示之芳香族雜環基宜為含氮芳香族雜環基較理想，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、喹啉基、苯并咪唑基、吡唑基或咔啉基更佳，吡啶基、嘧啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、吡唑基、苯并咪唑基或咔啉基尤佳。
X1 ~X4 之中，X3 為氮原子較佳。
D宜為氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基或碳原子數1~6之烷基較佳。
Ar7 宜為芳香族烴基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、聯苯基、萘基、茀基或菲基更理想。
Ar8 、Ar9 可相同也可不同，宜為芳香族烴基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、萘基或菲基更理想。
Ar10 、Ar11 可相同也可不同，宜為芳香族烴基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、萘基或蒽基更理想。
Ar12 宜為芳香族烴基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、萘基、蒽基或菲基更佳，苯基尤佳。
Ar13 宜為芳香族烴基、含氮芳香族雜環基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、 萘基、吡啶基、喹啉基或咔啉基更理想。
Ar14 、Ar15 可相同也可不同，宜為芳香族烴基、含氮芳香族雜環基或縮合多環芳香族基較理想，苯基、萘基、菲基或咔啉基更理想。該等基有取代基時，取代基宜為芳香族烴基、縮合多環芳香族基或芳香族雜環基較理想，苯基、萘基、菲基或吡啶基更佳。
R7 ~R10 可相同也可不同，宜為氫原子、芳香族烴基或芳香族雜環基較理想，氫原子、苯基或吡啶基更佳。
R11 ~R13 可相同也可不同，宜為氫原子或氘原子較佳。
R14 宜為氫原子或氘原子較佳。
蒽衍生物II之理想化合物之具體例示於圖10~圖19，但蒽衍生物II不限定於該等化合物。D表示氘原子。
又，上述蒽衍生物II可依公知方法合成(參照專利文獻4~6)。
電子輸送層7中，若無損本發明之效果，可以將公知之電子輸送性之材料混合或同時使用。公知之電子輸送性之材料可使用Alq3 、BAlq為主之喹啉酚衍生物之金屬錯合物、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、矽羅衍生物等。
＜電子注入層8＞ 電子輸送層7之上亦可設置電子注入層8。電子注入層8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、Liq等，但於電子輸送層與陰極之理想選擇可將其予以省略。 ＜陰極9＞
陰極9可使用如鋁之功函數低之電極材料、如鎂銀合金、鎂銦合金、鋁鎂合金之功函數更低之合金作為電極材料。 [實施例]
以下針對本發明之實施形態對於實施例更具體説明，但本發明不限定於以下之實施例。
＜合成例1：化合物33＞ N,N’-雙(4’-二苯胺基-聯苯-4-基)-N,N’-二苯基-萘-2,7-二胺之合成； 在氮氣環境下，於反應容器中添加2、7-二溴萘10.0g、(4’-二苯胺基-聯苯-4-基)-苯基胺31.0g、第三丁醇鈉10.0g及甲苯330ml，然後添加第三丁基膦之甲苯溶液(10wt%)1.0g及乙酸鈀(II)0.2g並加熱，於回流下攪拌3小時。其次於反應液中添加甲苯與水，進行分液操作以收集有機層。將有機層以無水硫酸鎂脱水後進行減壓濃縮，以獲得粗製物。將粗製物使用管柱層析(擔體：矽膠、溶離液：甲苯/環己烷)精製後，使用四氫呋喃/丙酮之混合溶劑進行晶析精製。其結果，獲得化合物33之黃白色粉體17.3g(產率：52.1%)。 【化17】
針對獲得之黃白色粉體，使用NMR鑑別結構。1 H-NMR(THF-d8 )之測定結果示於圖1。1 H-NMR(THF-d8 )檢測到以下52個氫之信號。 δ(ppm)=7.85(2H) 7.66(8H) 7.42(14H) 7.31(10H) 7.25(12H) 7.17(6H)
針對獲得之化合物，利用高感度差示掃描熱量計(Bruker AXS製，DSC3100S)求玻璃轉移點。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　玻璃轉移點 合成例1之化合物(化合物33)　　　　　　　149.8℃ 芳胺化合物I具有100℃以上，尤其130℃以上之玻璃轉移點，薄膜狀態安定。
使用獲得之化合物在ITO基板之上製作膜厚100nm之蒸鍍膜，並以游離電位測定裝置(住友重機械工業(股)公司製，PYS-202型)測定功函數。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 功函數 合成例1之化合物(化合物33)　　　　　　　5.61eV 芳胺化合物I相較於NPD、TPD等一般的電洞輸送材料具有之功函數5.5eV，顯示較理想的能量準位，具有良好的電洞輸送能力。
＜元件實施例1＞ 在玻璃基板1上預先形成作為透明陽極2之ITO電極，於其之上按順序蒸鍍電洞注入層3、電洞輸送層4、電子阻擋層5、發光層6、電子輸送層7、電子注入層8、陰極(鋁電極)9，製得圖2所示結構之有機EL元件。
具體而言，將已成膜膜厚50nm之ITO之玻璃基板1以有機溶劑洗淨後，以UV/臭氧處理將ITO表面洗淨。之後，將該附ITO電極之玻璃基板安裝在真空蒸鍍機內，減壓到0.001Pa以下。 然後，以被覆透明陽極2的方式，蒸鍍下列結構式之化合物HIM-1，並形成膜厚5nm之電洞注入層3。 【化18】其次，在電洞注入層3之上蒸鍍合成例1之化合物33，形成膜厚65nm之電洞輸送層4。 【化19】其次在電洞輸送層4之上蒸鍍下列結構式之化合物EBM-1，形成膜厚5nm之電子阻擋層5。 【化20】其次在電子阻擋層5之上，將下列結構式之芘衍生物EMD-1與下列結構式之蒽衍生物3-10以蒸鍍速度比成為EMD-1：衍生物3-10=5：95之蒸鍍速度進行二元蒸鍍，形成膜厚20nm之發光層6。 【化21】其次，在發光層6之上，將下列結構式之蒽衍生物2b-1與下列結構式之化合物ETM-1以蒸鍍速度比成為衍生物2b-1：ETM-1=50：50之蒸鍍速度進行二元蒸鍍，形成膜厚30nm之電子輸送層7。 【化22】其次，在電子輸送層7之上蒸鍍上述結構式之化合物ETM-1，形成膜厚1nm之電子注入層8。 最後在電子注入層8之上蒸鍍鋁，形成膜厚100nm之陰極9。 將已形成有機膜及鋁膜之玻璃基板移到經乾燥氮氣取代之手套箱內，使用UV硬化樹脂和密封用之玻璃基板貼合，製得有機EL元件。
＜元件比較例1＞ 元件實施例1中，作為電洞輸送層4之材料之合成例1之化合物33替換為使用下列結構式之化合物HTM-1，除此以外依同樣的條件製作有機EL元件。 【化23】
針對元件實施例1及元件比較例1製作之有機EL元件，測定於大氣中，常溫施加直流電壓時之發光特性。結果示於表1。
使用元件實施例1及元件比較例1製作之有機EL元件測定元件壽命。具體而言，測定令發光開始時之發光亮度(初始亮度)為2000cd/m2 並以定電流驅動時，發光亮度衰減成1900cd/m2 (相當於令初始亮度為100%時之95%：95%衰減)為止之時間。結果示於表1。 【表1】
針對流過電流密度10mA/cm2 之電流時之驅動電壓，元件比較例1為4.26V，反觀元件實施例1為3.68V，係較低電壓。 針對發光效率，元件比較例1為4.85cd/A，反觀元件實施例1為5.60cd/A，係較高效率。 針對電力效率，元件比較例1為3.57lm/W，反觀元件實施例1為4.77lm/W，有大幅提高。 針對元件壽命，元件比較例1為194小時，反觀元件實施例1為375小時，壽命有大幅延長。
由以上結果可知：使用通式(1)表示之芳胺化合物I之本發明之有機EL元件，相較於既知之有機EL元件，可達成更低驅動電壓、高發光效率、長壽命之有機EL元件。 [產業利用性]
如上述，本發明之有機EL元件可達成高發光效率及電力效率，且能使實用驅動電壓降低，能改善耐久性。所以，例如可開展在家庭電化製品、照明之用途。
1‧‧‧玻璃基板 2‧‧‧透明陽極 3‧‧‧電洞注入層 4‧‧‧電洞輸送層 5‧‧‧電子阻擋層 6‧‧‧發光層 7‧‧‧電子輸送層 8‧‧‧電子注入層 9‧‧‧陰極
【圖1】顯示合成例1之化合物33之1 H-NMR圖表。 【圖2】顯示元件實施例1及元件比較例1之有機EL元件構成。 【圖3】顯示芳胺化合物I化合物1~10之結構式。 【圖4】顯示芳胺化合物I化合物11~20之結構式。 【圖5】顯示芳胺化合物I化合物21~30之結構式。 【圖6】顯示芳胺化合物I化合物31~40之結構式。 【圖7】顯示芳胺化合物I化合物41~48之結構式。 【圖8】顯示芳胺化合物I化合物49~58之結構式。 【圖9】顯示芳胺化合物I化合物59~65之結構式。 【圖10】顯示蒽衍生物II化合物2a-1~2a-8之結構式。 【圖11】顯示蒽衍生物II化合物2a-9~2a-16之結構式。 【圖12】顯示蒽衍生物II化合物2a-17~2a-20之結構式。 【圖13】顯示蒽衍生物II化合物2b-1~2b-8之結構式。 【圖14】顯示蒽衍生物II化合物2b-9~2b-16之結構式。 【圖15】顯示蒽衍生物II化合物2c-1~2c-6之結構式。 【圖16】顯示蒽衍生物II化合物2c-7~2c-12之結構式。 【圖17】顯示蒽衍生物II化合物2c-13~2c-18之結構式。 【圖18】顯示蒽衍生物II化合物2c-19~2c-24之結構式。 【圖19】顯示蒽衍生物II化合物2c-25~2c-30之結構式。 【圖20】顯示蒽衍生物III化合物3-1~3-6之結構式。 【圖21】顯示蒽衍生物III化合物3-7~3-11之結構式。
無

Claims (16)

  1. 一種有機EL元件，至少按順序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極，其特徵為：該電洞輸送層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物； [化1]式中， Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， A1 及A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基， R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該芳胺化合物以下列通式(1a)表示； [化2]式中，Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 之含意同在該通式(1)所記載。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該芳胺化合物以下列通式(1b)表示； [化3]式中，Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 之含意同在該通式(1)所記載。
  4. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該芳胺化合物以下列通式(1c)表示； [化4]式中，Ar1 ~Ar6 、A1 、A2 及R1 ~R6 含意同在該通式(1)所記載。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該電子輸送層含有下列通式(2)表示之蒽衍生物； [化5]式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， B表示芳香族雜環基， C表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基，C有2個時，2個C可相同也可不同， D可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子數1~6之烷基、芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， 於p與q之和為9之條件下，p表示7或8，q表示1或2。
  6. 如申請專利範圍第5項之有機EL元件，其中，該蒽衍生物以下列通式(2a)表示； [化6]式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar7 ~Ar9 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， R7 ~R13 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基，亦可介隔單鍵、亞甲基、氧原子或硫原子而互相鍵結形成環、 X1 ~X4 各表示碳原子或氮原子，X1 ~X4 中只有一個為氮原子，且此情形之氮原子使R7 ~R10 之氫原子或取代基不存在。
  7. 如申請專利範圍第5項之有機EL元件，其中，該蒽衍生物以下列通式(2b)表示； [化7]式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar10 ~Ar12 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基。
  8. 如申請專利範圍第5項之有機EL元件，其中，該蒽衍生物以下列通式(2c)表示； [化8]式中， A3 表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， Ar13 ~Ar15 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， R14 表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷基氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
  9. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該發光層含有藍色發光性摻雜物。
  10. 如申請專利範圍第9項之有機EL元件，其中，該藍色發光性摻雜物為芘衍生物。
  11. 如申請專利範圍第1項之有機EL元件，其中，該發光層含有蒽衍生物。
  12. 如申請專利範圍第11項之有機EL元件，其中，該發光層含有該蒽衍生物作為主體材料。
  13. 如申請專利範圍第12項之有機EL元件，其中，該蒽衍生物以下列通式(3)表示； [化9]式中， R15 ~R19 可相同也可不同，表示氘原子、碳數1~30之烷基、碳數2~30之烯基、碳數2~30之炔基、碳數3~30之環烷基、碳數5~30之環烯基、碳數1~30之烷氧基、碳數6~30之芳氧基、碳數1~30之烷硫基、碳數5~30之芳硫基、碳素數1~30之烷胺基、碳數5~30之芳胺基、碳數6~50之芳基、碳數2~50之芳香族雜環基、氰基、硝基、鹵素原子、胺基、羥基或-CO-R20 基，R20 表示氫原子、羥基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~30之芳氧基， A4 表示芳香族烴之2價基、縮合多環芳香族之2價基或單鍵， r15 表示0~5之整數，r16 、r17 及r19 各表示0~4之整數，r18 表示0~3之整數， R15 ~R19 有多個鍵結於同一苯環時，多數鍵結之基可相同也可不同。
  14. 一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞輸送層、電子阻擋層、發光層、電子輸送層及陰極， 其特徵為：該電子阻擋層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物； [化10]式中， Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， A1 、A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基， R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
  15. 一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極， 其特徵為：該電洞注入層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物； [化11]式中， Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， A1 、A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基， R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
  16. 一種有機EL元件，按順序具有陽極、電洞輸送層、發光層、電子輸送層及陰極； 其特徵為：該發光層含有下列通式(1)表示之芳胺化合物； [化12]式中， Ar1 ~Ar6 可相同也可不同，表示芳香族烴基、芳香族雜環基或縮合多環芳香族基， A1 、A2 可相同也可不同，表示芳香族烴之2價基、芳香族雜環之2價基或縮合多環芳香族之2價基， R1 ~R6 可相同也可不同，表示氫原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、碳原子數1~6之烷基、碳原子數5~10之環烷基、碳原子數2~6之烯基、碳原子數1~6之烷氧基、碳原子數5~10之環烷基氧基、芳香族烴基、芳香族雜環基、縮合多環芳香族基或芳氧基。
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