CN102712639A - 具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物以及有机电致发光器件 - Google Patents

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加濑幸喜
大熊宽史
高桥英治
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Abstract

本发明涉及下述通式（1）或下述通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物、以及有机电致发光器件。该有机电致发光器件具有一对电极和其间夹持的至少一层有机层，其中，下述通式（1）或下述通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物被用作至少一个所述有机层的构成材料。

Description

具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物以及有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及适合于有机电致发光器件的化合物和该器件，所述有机电致发光器件是适用在各种显示装置上的自发光器件，详细而言，涉及具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物和使用了该化合物的有机电致发光器件。
背景技术
由于有机电致发光器件为自发光性器件，与液晶器件相比更为明亮且可视性优异，能够进行清晰的显示，所以对其进行了积极的研究。
在1987年，Eastman Kodak Company的C.W.Tang等通过开发具有层叠结构的器件而将使用有机材料的有机电致发光器件投入实际应用，在所述的层叠结构中将各种职能分配到各材料。具体而言，通过将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物进行层叠，使两者的电荷注入到荧光体的层中以发光，由此在10V以下的电压下得到1000cd/m2以上的高亮度（例如参照专利文献1和专利文献2）。
至今为止，为了有机电致发光器件的实用化而进行了许多改良，通过电致发光器件已经实现了高效率和耐久性，在所述电致发光器件中将阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极顺次设置在基板上，以进一步划分各种职能（例如参照非专利文献1）。
另外，为了进一步提高发光效率而尝试了三重态激子的利用，并研究了磷光发光体的利用（例如参照非专利文献2）。
发光层也可以通过在通常被称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光体或磷光发光体来制作。如上述非专利文献1和非专利文献2中记载的那样，有机电致发光器件中的有机材料的选择对该器件的效率或耐久性等各种特性造成很大影响。
在有机电致发光器件中，从两电极注入的电荷在发光层中再结合而实现发光，但由于空穴的迁移速度比电子的迁移速度快，因而存在空穴的一部分穿过发光层而导致效率降低的问题。因此需要一种电子迁移速度快的电子传输材料。
代表性的发光材料即三（8-羟基喹啉）铝（以下，简称为Alq3）通常也作为电子传输材料使用，但由于电子迁移率迟缓且功函数为5.6eV，所以空穴阻挡性能称不上充分。
作为防止空穴的一部分穿过发光层、提高电荷在发光层上再结合的概率的方法，有***空穴阻挡层的方法。作为空穴阻挡材料，迄今为止提出了***衍生物（例如，参照专利文献3）、浴铜灵（以下，简称为BCP）、铝的混合配位体络合物［例如，双（2-甲基-8-羟基喹啉）-4-苯基苯酚铝（III）（以下，简称为BAlq）］（例如，参照非专利文献2）等。
另一方面，作为空穴阻挡性优异的电子传输材料，提出了3-（4-联苯基）-4-苯基-5-（4-叔丁基苯基）-1,2,4-***（以下，简称为TAZ）（例如，参照专利文献3）。
TAZ由于功函数高达6.6eV且空穴阻挡能力高，所以作为层叠在通过真空蒸镀、涂布等而制作的荧光发光层或磷光发光层的、阴极侧上的电子传输性的空穴阻挡层来使用，有助于有机电致发光器件的高效率化（例如，参照非专利文献3）。
但是，电子传输性低是TAZ中的大问题，需要与电子传输性更高的电子传输材料组合来制作有机电致发光器件（例如，参照非专利文献4）。
另外，BCP虽然功函数也高达6.7eV且空穴阻挡能力高，但是由于玻璃化转变点（Tg）低至83℃，所以薄膜的稳定性欠缺，称不上其作为空穴阻挡层充分地发挥作用。
任一种材料的膜稳定性均不足、或阻挡空穴的功能均不充分。为了改善有机电致发光器件的器件特性，需要电子的注入/传输性能和空穴阻挡能力优异、在薄膜状态下的稳定性高的有机化合物。
作为改良了这些的化合物，提出了具有蒽环结构和苯并咪唑环结构的化合物（例如，参照专利文献4）。
然而，对于电子注入层和/或电子传输层中使用了这些化合物的器件而言，虽然其发光效率等得到改良，但还不能说充分，要求低驱动电压化、进一步的高发光化、尤其是高电流效率化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开平8-48656号公报
专利文献2:日本国专利第3194657号公报
专利文献3:日本国专利第2734341号公报
专利文献4:WO2003/060956号公报
非专利文献
非专利文献1:应用物理学会第9次讲习会预稿集55~61页（2001）
非专利文献2:应用物理学会第9次讲习会预稿集23~31页（2001）
非专利文献3:第50次应用物理学关系联合讲演会28p-A-6讲演预稿集1413页（2003）
非专利文献4:应用物理学会有机分子/生物电子学分科会会刊11卷1号13~19页（2000）
非专利文献5:J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1,1505（1999）
非专利文献6:J.Org.Chem.,60,7508（1995）
非专利文献7:Synth.Commun.,11,513（1981）
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种有机化合物，其作为高效率、高耐久性的有机电致发光器件用的材料具有以下优异特性：电子的注入/传输性能优异，具有空穴阻挡能力，在薄膜状态下的稳定性高。本发明的目的还在于提供一种使用了该化合物的高效率、高耐久性的有机电致发光器件。
作为本发明所要提供的有机化合物应具备的物理特性，可列举出：（1）电子的注入特性良好，（2）电子的迁移速度快，（3）空穴阻挡能力优异，（4）薄膜状态稳定，（5）耐热性优异。另外，作为本发明所要提供的有机电致发光器件应具备的物理特性，可列举出：（1）发光效率和电力效率高，（2）发光开始电压低，（3）实用驱动电压低。
用于解决问题的方案
因此，为了实现上述目的，本发明人等着眼于吡啶并吲哚环结构具有高电子传输能力和耐热性优异这两方面，设计了具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物并对其进行化学合成，试制了使用该化合物的各种有机电致发光器件，深入地进行了器件的特性评价，结果完成了本发明。
即，本发明提供下述通式（1）或下述通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500051
（式中，Ar1、Ar2可以彼此相同或不同，Ar1表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar2表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，A、B可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R1~R7可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R8表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r8表示0或1~8的整数，r8为2以上时多个R8可以彼此相同或不同，r8为0时表示不被R8取代。W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子。其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R1~R4。）
Figure BDA00001880423500061
（式中，Ar3、Ar4、Ar5可以彼此相同或不同，Ar3表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar4、Ar5分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R9~R15可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R16表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r16表示0或1~7的整数，r16为2以上时多个R16可以彼此相同或不同，r16为0时表示不被R16取代。W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子。其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R9~R12。）
另外，本发明提供下述通式（3）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500071
（式中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，A、B可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R17~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R24表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r24表示0或1~8的整数，r24为2以上时多个R24可以彼此相同或不同，r24为0时表示不被R24取代。W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子。其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R17~R20。）
予以说明，优选的是，前述通式（3）中，A、B均为单键，或者A为单键且B为亚苯基。
另外，本发明提供下述通式（3’）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500081
（式中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R17、R18、R20~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。）
另外，本发明提供下述通式（3”）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500082
（式中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R17、R18、R20~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。）
另外，本发明提供下述通式（4）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500091
（式中，Ar8、Ar9、Ar10可以彼此相同或不同，Ar8表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar9、Ar10分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R25~R31可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R32表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r32表示0或1~7的整数，r32为2以上时多个R32可以彼此相同或不同，r32为0时表示不被R32取代。W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子。其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R25~R28。）
另外，本发明提供下述通式（5）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500101
（式中，Ar11、Ar12、Ar13可以彼此相同或不同，Ar11表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar12、Ar13分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R33~R39可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R40表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r40表示0或1~7的整数，r40为2以上时多个R40可以彼此相同或不同，r40为0时表示不被R40取代。W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子。其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R33~R36。）
予以说明，优选的是，前述通式（5）中，C、D均为单键。
另外，本发明提供下述通式（5’）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
Figure BDA00001880423500111
（式中，Ar11、Ar12、Ar13可以彼此相同或不同，Ar11表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar12、Ar13分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R33、R34、R36~R39可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。）
另外，本发明提供一种有机电致发光器件，其具有一对电极和其间夹持的至少一层有机层，其中，前述有机层的至少一层含有前述通式（1）、通式（2）、通式（3）、通式（3’）、通式（3”）、通式（4）、通式（5）或者通式（5’）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的Ar1、Ar3、Ar6、Ar8、Ar11所示的、“取代或未取代的芳香族烃基”、“取代或未取代的芳香族杂环基”或“取代或未取代的稠合多环芳香族基”的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳香族基”，具体而言，可列举出如苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、菲基、芴基、茚基、芘基、吡啶基、三嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基之类的基团。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的Ar1、Ar3、Ar6、Ar8、Ar11所示的、“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳香族基”中的“取代基”，具体而言，可列举出如氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、羟基、硝基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、环戊基、环己基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、被碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基取代了的二烷基氨基、苯基、萘基、蒽基、芴基、苯乙烯基、吡啶基、吡啶并吲哚基、喹啉基、苯并噻唑基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的Ar2、Ar4、Ar5、Ar7、Ar9、Ar10、Ar12、Ar13所示的、“取代或未取代的芳香族烃基”或“取代或未取代的稠合多环芳香族基”中的“芳香族烃基”或“稠合多环芳香族基”，具体而言，可列举出如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、茚基、芘基之类的基团。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的Ar2、Ar4、Ar5、Ar7、Ar9、Ar10、Ar12、Ar13所示的、“取代芳香族烃基”或“取代稠合多环芳香族基”中的“取代基”，具体而言，可列举出如氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、羟基、硝基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、环戊基、环己基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、被碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基取代了的二烷基氨基、苯基、萘基、蒽基、芴基、苯乙烯基、吡啶基、吡啶并吲哚基、喹啉基、苯并噻唑基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的R1~R7、R9~R15、R17~R23、R25~R31、R33~R39所示的、“取代或未取代的芳香族烃基”、“取代或未取代的芳香族杂环基”或“取代或未取代的稠合多环芳香族基”中的“芳香族烃基”、“芳香族杂环基”或“稠合多环芳香族基”，具体而言，可列举出如苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、芴基、菲基、茚基、芘基、吡啶基、三嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘啶基、菲咯啉基、吖啶基、吡啶并吲哚基之类的基团。
作为通式（1）~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的R1~R7、R9~R15、R17~R23、R25~R31、R33~R39所示的、“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或“取代稠合多环芳香族基”中的“取代基”，具体而言，可列举出如氘原子、氟原子、氯原子、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯基、萘基、芴基、菲基、茚基、芘基、吡啶并吲哚基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式（1)~（5）、通式（3’）、通式（3”）、通式（5’）中的R1~R40所示的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”，具体而言，可列举出如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、异己基、叔己基之类的基团。
作为通式（1)~（5）中的A、B、C、D所示的、“取代或未取代的芳香族烃的2价基团”、“取代或未取代的芳香族杂环的2价基团”或“取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团”中的“芳香族烃的2价基团”、“芳香族杂环的2价基团”或“稠合多环芳香族的2价基团”，具体而言，可列举出如亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚四联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芴基、亚菲酚基、亚茚基、亚芘基、亚吡啶基、亚嘧啶基、亚喹啉基、亚异喹啉基、亚吲哚基、亚咔唑基、亚喹喔啉基、亚苯并咪唑基、亚吡唑基、亚萘啶基、亚菲咯林基、亚吖啶基之类的基团。
作为通式（1）~（5）中的A、B、C、D所示的、“取代芳香族烃的2价基团”、“取代芳香族杂环的2价基团”或“取代稠合多环芳香族的2价基团”中的“取代基”，具体而言，可列举出如氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯基、萘基、芴基、菲基、茚基、芘基、吡啶并吲哚基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物是新型的化合物，与以往的电子传输材料相比电子的迁移更快，具有优异的空穴阻挡能力，在高温条件下能够热稳定地存在，且薄膜状态稳定。
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物能够作为有机电致发光器件（以下，简称为有机EL器件。）的电子注入层和/或电子传输层的构成材料来使用。通过使用电子的注入-迁移速度比以往的材料更高的本发明的材料，发挥以下效果：从电子传输层到发光层的电子传输效率提高，发光效率提高，并且驱动电压降低，有机EL器件的耐久性提高。
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，也能够作为有机EL器件的空穴阻挡层的构成材料来使用。通过使用具有优异的空穴阻挡能力并且与以往的材料相比电子传输性更优异、且薄膜状态的稳定性更高的本发明的材料，可发挥以下效果：具有高发光效率，并且驱动电压降低，电流耐性得到改善，有机EL器件的最大发光亮度提高。
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，也可以作为有机EL器件的发光层的构成材料来使用。使用与以往的材料相比电子传输性优异且带隙宽的本发明的材料作为发光层的主体材料，并使该主体材料担载被称作掺杂物的荧光发光体、磷光发光体后作为发光层来使用，发挥以下效果：能够实现驱动电压降低、发光效率得以改善的有机EL器件。
本发明的有机EL器件由于使用具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，所以能够实现高效率、高耐久性。所述化合物具有以下优异特性：与以往的电子传输材料相比电子的迁移更快，具有优异的空穴阻挡能力，在高温条件下能够热稳定地存在，且薄膜状态稳定。
发明的效果
本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物作为有机EL器件的电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层或发光层的构成材料是有用的，其空穴阻挡能力优异，薄膜状态稳定，耐热性优异。本发明的有机EL器件的发光效率和电力效率高，由此能够降低器件的实用驱动电压。能够降低发光开始电压，改良耐久性。
附图说明
图1是本发明实施例1的化合物（化合物10）的1H-NMR谱图。
图2是本发明实施例2的化合物（化合物75）的1H-NMR谱图。
图3是本发明实施例3的化合物（化合物78）的1H-NMR谱图。
图4是本发明实施例4的化合物（化合物16）的1H-NMR谱图。
图5是本发明实施例5的化合物（化合物115）的1H-NMR谱图。
图6是本发明实施例6的化合物（化合物116）的1H-NMR谱图。
图7是表示实施例10~12、比较例1的EL器件构成的图。
附图标记说明
1 玻璃基板
2 透明阳极
3 空穴注入层
4 空穴传输层
5 发光层
6 空穴阻挡层
7 电子传输层
8 电子注入层
9 阴极
具体实施方式
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物是新型的化合物，这些化合物例如可通过以下方式来合成。首先，通过钯催化剂使对应的卤代苯胺基吡啶进行环化反应来合成对应的吡啶并吲哚环衍生物（例如，参照非专利文献5），通过将其与各种芳香族烃化合物、稠合多环芳香族化合物或芳香族杂环化合物的卤化物进行Ullmann反应、Buchwald-Hartwig反应等缩合反应，能够合成对应的5位被芳基取代了的吡啶并吲哚衍生物。通过N-溴代琥珀酰亚胺等将该相应的5位被芳基取代了的吡啶并吲哚衍生物溴化，能够合成相应的溴体。将该对应的溴体和通过已知的方法合成的具有蒽环结构的硼酸或硼酸酯（例如，参照非专利文献6）进行Suzuki偶联等交联反应（例如，参照非专利文献7），从而能够合成具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
本发明的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物之中，优选的化合物的具体实例如下所示，但是本发明不受限于这些化合物。
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这些化合物的纯化通过利用柱色谱的纯化，利用硅胶、活性炭、活性白土等的吸附纯化，利用溶剂的重结晶或晶析法等而进行。化合物的鉴定通过NMR分析而进行。作为物性值，进行熔点、玻璃化转变点（Tg）和功函数的测定。熔点是蒸镀性的指标，玻璃化转变点（Tg）是薄膜状态的稳定性的指标，功函数是空穴阻挡能力的指标。
关于熔点和玻璃化转变点，使用粉体，利用Bruker AXS K.K.制的高灵敏度差示扫描量热计DSC3100S进行测定。予以说明，熔点优选为250℃以上左右，玻璃化转变点优选为100℃以上左右。
另外，关于功函数，在ITO基板上制作100nm厚的薄膜，使用理研计器制的大气中光电子能谱装置AC-3型进行测定。
另外，有关高温条件下的稳定性，对于将粉体在真空条件下进行封管并在设定成规定温度的恒温机内静置一周之前和之后的样品，使用高效液相色谱仪等分析装置对纯度进行测定，对静置前后的样品的纯度变化进行了评价。高温条件下的稳定性是有机EL器件的制作时或驱动时的耐久性的指标。
作为本发明的有机EL器件的结构，可列举出在基板上依次由阳极、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极形成的结构；此外，在阳极与空穴传输层之间具有空穴注入层的结构；在电子传输层与阴极之间具有电子注入层的结构；在发光层与空穴传输层之间具有电子阻挡层的结构。在这些多层结构中，能够省略几层有机层，例如也可以在基板上形成依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极的构成。
前述发光层、前述空穴传输层、前述电子传输层可以分别为层叠有2层以上的结构。
作为有机EL器件的阳极，可以使用ITO、金那样的功函数大的电极材料。作为本发明的有机EL器件的空穴注入层，除了以铜酞菁为代表的卟啉化合物以外，可以使用星状（Starburst）三苯基胺衍生物、分子中具有将3个以上三苯基胺结构用单键或不含杂原子的2价基团连接而成的结构的芳基胺化合物等的三苯基胺三聚体和四聚体、如六氰基氮杂苯并菲之类的受体型的杂环化合物或涂布型的高分子材料。除了蒸镀法以外，这些材料还可以通过旋涂法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的空穴传输层，可以使用N,N’-二苯基-N,N’-二（间甲苯基）联苯胺（以下，简称为TPD）、N,N’-二苯基-N,N’-二（α-萘基）联苯胺（以下，简称为NPD）、N,N,N’,N’-四联苯基联苯胺等联苯胺衍生物、1,1-双［(二-4-甲苯氨基)苯基］环己烷（以下，简称为TAPC）、各种三苯基胺三聚体及四聚体等。它们可以单独成膜而作为单层使用，也可以与其它材料混合后成膜而作为单层使用，还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合成膜的层之间的层叠结构、或单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。另外，空穴的注入-传输层可以使用聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（以下，简称为PEDOT）/聚（聚苯乙烯磺酸盐）（以下，简称为PSS）等涂布型的高分子材料。除了蒸镀法之外，这些材料可以通过旋转涂布法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
另外，空穴注入层或空穴输送层中，可以使用对该层中通常使用的材料进一步P掺杂三溴代苯基胺六氯锑等而得到的物质、或其部分结构中具有TPD结构的高分子化合物等。
作为本发明的有机EL器件的电子阻挡层可以使用4,4’,4”-三（N-咔唑基）三苯基胺（以下，简称为TCTA）、9,9-双［4-（咔唑-9-基）苯］芴、1,3-双（咔唑-9-基）苯（以下，简称为mCP）、2,2-双（4-咔唑-9-基苯基）金刚烷(以下，简称为Ad-Cz)等咔唑衍生物，以9-［4-（咔唑-9-基）苯基］-9-［4-（三苯基甲硅烷）苯基］-9H-芴为代表的具有三苯基甲硅烷基与三芳基胺结构的化合物等具有电子阻挡作用的化合物。它们可以单独成膜而作为单层使用，也可以与其它材料混合后成膜而作为单层使用，还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合成膜的层之间的层叠结构、或单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。除了蒸镀法之外，这些材料还可以通过旋转涂布法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的发光层，除了使用本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物和以Alq3为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物以外，还可以使用各种金属络合物、蒽衍生物、双苯乙烯苯衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物、聚对苯乙烯（polyparaphenylene vinylene）衍生物等。另外，发光层可以由主体材料和掺杂物材料构成，作为主体材料，还可以在上述发光材料的基础上，使用噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物等。另外，作为掺杂物材料，可以使用喹吖啶酮、香豆素、红荧烯、苝及它们的衍生物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、氨基苯乙烯（aminostyryl）衍生物等。它们可以单独成膜而作为单层使用，也可以与其它材料混合后成膜而作为单层使用，还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合成膜的层之间的层叠结构、或单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。
另外，作为发光材料也可以使用磷光性的发光材料。作为磷光性的发光体，可以使用铱、铂等金属络合物的磷光发光体。可以使用Ir（ppy）3等绿色的磷光发光体，FIrpic、FIr6等蓝色的磷光发光体，Btp2Ir（acac）等红色的磷光发光体等，就此时的主体材料而言，作为空穴注入-传输性的主体材料，可以使用4,4’-二（N-咔唑基）联苯基（以下，简称为CBP）、TCTA、mCP等咔唑衍生物等。作为电子传输性的主体材料，可以使用对双（三苯基甲硅烷基）苯(以下，简称为UGH2)、2,2’,2”-(1,3,5-亚苯基)-三（1-苯基-1H-苯并咪唑）（以下，简称为TPBI）等。
为了避免浓度淬灭，磷光性发光材料在主体材料中的掺杂优选通过共蒸镀以对于发光层整体1~30重量%的范围进行掺杂。
除了蒸镀法之外，这些材料还可以通过旋转涂布法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的空穴阻挡层，除了使用本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物、以及浴铜灵（以下，简称为BCP）等菲咯啉衍生物、BAlq等羟基喹啉衍生物的金属络合物以外还可以使用各种稀土类络合物、噁唑衍生物、***衍生物、三嗪衍生物等具有空穴阻挡作用的化合物。这些材料也可以兼作电子传输层的材料。它们可以单独成膜而作为单层使用，也可以与其它材料混合后成膜而作为单层使用，还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合成膜的层之间的层叠结构、或单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。除了蒸镀法之外，这些材料可以通过旋转涂布法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的电子传输层，除了使用本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物、以及以Alq3、BAlq为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物以外，还可以使用各种金属络合物、***衍生物、三嗪衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳化二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、硅基化合物衍生物等。它们可以单独成膜而作为单层使用，也可以与其它材料混合后成膜而作为单层使用，还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合成膜的层之间的层叠结构、或单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。除了蒸镀法之外，这些材料可以通过旋转涂布法、喷墨法等公知的方法而形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的电子注入层，除了使用本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物以外，还可以使用氟化锂、氟化铯等碱金属盐，氟化镁等碱土金属盐，氧化铝等金属氧化物等，在电子传输层和阴极的优选的选择中，可以将这些物质省略。
进而，在电子注入层或电子传输层中，可以使用对该层中通常使用的材料进一步N掺杂铯等金属而得到的物质。
作为本发明的有机EL器件的阴极，可以使用如铝之类的功函数低的电极材料，如镁-银合金、镁-铱合金、铝-镁合金之类的功函数更低的作为电极材料。
以下，通过实施例对本发明的实施方式进行更具体地说明，但只要不超出其主旨，本发明并不限定于以下的实施例。
实施例1
＜8-〔10-（萘-2-基）-蒽-9-基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物10）的合成＞
向氮气置换了的反应容器中加入碘代苯43.0ml、5H-吡啶并[4,3-b]吲哚50.0g、铜粉1.9g、碳酸钾82.2g、二甲基亚砜2.1ml，加热，在170℃下搅拌3小时。冷却至100℃，加入甲苯500ml，在100℃下搅拌1小时。将不溶物通过过滤而去除，将滤液在减压下浓缩，从而得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯）进行纯化，得到5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚69.9g（收率96%）的黄色液体。
将所得的5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚27.2g、二甲基甲酰胺150ml加入到氮气置换了的反应容器中，边搅拌边加入N-溴代琥珀酰亚胺23.8g，加热，在50℃下搅拌10小时。冷却至室温，加入氯仿300ml、水300ml后，搅拌，然后对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯/己烷）进行纯化，得到8-溴-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚18.0g（收率50%）的黄色液体。
将所得到的8-溴-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚1.9g、9-（4，4,5,5-四甲基-［1,3,2］二氧硼戊环-2-基）-10-萘-2-基-蒽3.0g、四（三苯基膦）钯0.2g、2M碳酸钾水溶液14ml、甲苯36ml、乙醇9ml加入到氮气置换了的反应容器中，加热，边搅拌边回流19小时。冷却至室温，加入甲苯100ml、水50ml后搅拌，然后对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯/己烷）进行纯化，得到8-〔10-（萘-2-基）-蒽-9-基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物10）1.7g（收率53%）的淡黄色粉体。
对于所得淡黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图1中。
在1H-NMR（CDCl3）中检测到以下26个氢信号。δ（ppm）＝9.38（1H）、8.58（1H）、8.36（1H）、8.09（1H）、8.02（2H）、7.94（1H）、7.77（4H）、7.69（5H）、7.56-7.65（5H）、7.39（1H）、7.33（4H）。
实施例2
＜8-（9,10-二苯基蒽-2-基）-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物75）的合成＞
将实施例1中得到的前述8-溴-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚2.8g、9,10-二苯基蒽-2-硼酸3.6g、四（三苯基膦）钯0.1g、2M碳酸钾水溶液22ml、甲苯60ml、乙醇15ml加入到氮气置换了的反应容器中，加热，边搅拌边回流16小时。冷却至室温，加入甲苯100ml、饱和食盐水100ml后，搅拌，然后对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯/己烷）进行纯化，得到8-（9,10-二苯基蒽-2-基）-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物75）3.0g（收率61%）的黄色粉体。
对于所得黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图2中。
在1H-NMR（CDCl3）中检测到以下28个氢信号。δ（ppm）＝9.39（1H）、8.52（1H）、8.36（1H）、7.98（1H）、7.84（1H）、7.74（3H）、7.50-7.67（16H）、7.45（1H）、7.35（2H）、7.29（1H）。
实施例3
＜8-〔9,10-二（萘-2-基）-蒽-2-基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物78）的合成＞
将实施例1中得到的前述8-溴-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚2.0g、9,10-二（萘-2-基）蒽-2-硼酸3.5g、四（三苯基膦）钯0.4g、2M碳酸钾水溶液10ml、甲苯20ml、乙醇5ml加入到氮气置换了的反应容器中，加热，边搅拌边回流5.5小时。冷却至室温，加入甲苯50ml、水30ml后，搅拌，然后对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯）进行纯化，得到8-〔9,10-二（萘-2-基）-蒽-2-基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物78）2.2g（收率53%）的黄色粉体。
对于所得黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图3中。
在1H-NMR（CDCl3）中检测到以下32个氢信号。δ（ppm）＝9.32（1H）、8.48（1H）、8.32（1H）、8.11（2H）、8.02-8.07（5H）、7.95（2H）、7.88（1H）、7.68-7.78（5H）、7.58-7.64（7H）、7.49（3H）、7.37（1H）、7.33（2H）、7.24（1H）。
实施例4
＜8-〔4-［10-（萘-2-基）蒽-9-基］苯基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物16）的合成＞
向氮气置换了的反应容器中加入8-（4-溴苯基）-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚4.0g、10-（萘-2-基）蒽-9-硼酸4.1g、四（三苯基膦）钯0.3g、2M碳酸钾水溶液15ml、甲苯32ml、乙醇8ml，加热，边搅拌边回流18小时。冷却至室温，通过过滤采集析出物。将析出物在邻二氯苯中加入溶解，通过过滤去除不溶物后，将滤液在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过利用邻二氯苯的重结晶进行纯化，得到8-〔4-（10-萘-2-基-蒽-9-基）-苯基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物16）2.5g（收率40%）的黄色粉体。
对于所得黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图4中。
在1H-NMR（CDCl3）中检测到以下30个氢信号。δ（ppm）＝9.50（1H）、8.62（1H）、8.57（1H）、8.09（1H）、8.04（1H）、7.99（3H）、7.92（2H）、7.87（2H）、7.75（2H）、7.66-7.72（2H）、7.55-7.66（9H）、7.30-7.40（5H）。
实施例5
＜5-（联苯基-4-基）-8-（9,10-二苯基蒽-2-基）-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物115）的合成＞
向氮气置换了的反应容器中加入5-（联苯基-4-基）-8-溴-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚3.5g、9,10-二苯基蒽-2-硼酸3.6g、四（三苯基膦）钯0.1g、2M碳酸钾水溶液22ml、甲苯35ml、乙醇9ml，加热，边搅拌边回流4小时。冷却至室温，加入甲苯100ml、饱和食盐水100ml后，搅拌，然后对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯）进行纯化，得到5-（联苯基-4-基）-8-（9,10-二苯基蒽-2-基）-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物115）3.0g（收率52%）的黄色粉体。
对于所得黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图5中。
在1H-NMR（CDCl3）中检测到以下32个氢信号。δ（ppm）＝9.40（1H）、8.55（1H）、8.37（1H）、7.99（1H）、7.84（3H）、7.74（3H）、7.69（3H）、7.50-7.66（15H）、7.43（1H）、7.35（3H）。
实施例6
＜8-〔9,10-二（萘-2-基）-蒽-2-基〕-1,5-二苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物116）的合成＞
将实施例3中得到的前述8-〔9,10-二（萘-2-基）-蒽-2-基〕-5-苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物78）4.9g、四氢呋喃100ml加入到氮气置换了的反应容器中，冷却至-18度后，滴加1.9mol/L的苯基锂溶液7.6ml，搅拌3小时。冷却至0℃，同时，加入氯化铵水溶液30ml后，加入甲苯50ml，搅拌，对有机层进行分液。将有机层用无水硫酸镁脱水后，在减压下浓缩，得到粗制品。将粗制品通过柱色谱（载体：NH硅胶，洗脱液：甲苯）进行纯化，得到8-〔9,10-二（萘-2-基）-蒽-2-基〕-1,5-二苯基-5H-吡啶并[4,3-b]吲哚（化合物116）1.2g（收率22%）的黄色粉体。
对于所得黄色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H-NMR测定结果示于图6中。
在1H-NMR（THF-d8）中检测到以下36个氢信号。δ（ppm）＝8.47（1H）、8.15（2H）、8.05（4H）、8.00（1H）、7.98（2H）、7.92（1H）、7.78（3H）、7.70（2H）、7.52-7.66（13H）、7.28-7.39（6H）、7.20（1H）。
实施例7
对于本发明实施例1~6的化合物，通过高灵敏度差示扫描量热计（Bruker AXS K.K.制造、DSC3100S）求出熔点和玻璃化转变点。
Figure BDA00001880423500571
本发明的化合物具有100℃以上的玻璃化转变点。这表示本发明的化合物的薄膜状态稳定。
实施例8
使用本发明实施例1~3、5及6的化合物，在ITO基板上制作膜厚100nm的蒸镀膜，通过大气中光电子能谱装置（理研计器公司制造，AC-3型）测定功函数。
Figure BDA00001880423500572
这样，本发明的化合物具有比NPD、TPD等通常的空穴传输材料所具有的功函数5.4eV更大的值，进而具有比Alq3所具有的功函数5.6eV更大的值，因此可见具有较大的空穴阻挡能力。
实施例9
使用本发明实施例1~3的化合物，进行了用于确认高温条件下的稳定性的耐热试验。耐热试验通过以下方式进行。即，向玻璃制试管中分别加入本发明实施例1~3的化合物各10mg，使用隔膜泵（diaphragm pump）抽成真空后，密封玻璃制试管的末端。将密封的玻璃制试管放入设定成300℃~330℃的规定温度的恒温机内，静置1周后，解除密封，作为试验后的样品。对耐热试验前后的样品进行了HPLC测定（测定条件：柱：GL SciencesInc.制造的Inertsil ODS-SP内径4.6mm、长250mm；洗脱液：甲醇/0.05%（v/v）三氟醋酸水溶液＝8/2（v/v）；流速：1.0ml/分钟，柱温：40℃，测定波长：254nm），根据所得HPLC谱图，使用数据处理装置算出本发明的化合物在各样品中的HPLC纯度（峰面积百分率，%）。耐热试验前后的样品的纯度降低以峰面积百分率计低于5%者为“○（有耐热性）”，5%以上者为“×（无耐热性）”。各样品的耐热试验的结果如以下所示。
Figure BDA00001880423500581
这样，本发明的化合物在高温条件下的纯度降低以峰面积百分率计低于5%，稳定地存在。另一方面，比较化合物BCP（下述结构式的化合物131）的纯度降低以峰面积百分率计为5%以上，可见本发明的化合物的耐热性优异。
Figure BDA00001880423500582
实施例10
有机EL器件如下制作：如图7所示，在玻璃基板1上预先形成作为透明阳极2的ITO电极，在其上依次蒸镀空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注入层8、阴极（铝电极）9。
具体而言，将形成有膜厚150nm的ITO膜的玻璃基板1用有机溶剂清洗后，通过氧等离子体处理清洗表面。然后，将该带ITO电极的玻璃基板安装到真空蒸镀机内，减压至0.001Pa以下。接着，按照覆盖透明阳极2的方式以蒸镀速度6nm/min蒸镀下述结构式的化合物132，形成膜厚达20nm的空穴注入层3。在该空穴注入层3上以蒸镀速度6nm/min蒸镀下述结构式的化合物133，形成膜厚达40nm的空穴传输层4。在该空穴传输层4上，以蒸镀速度比为化合物134：化合物135＝5：95的蒸镀速度二元蒸镀下述结构式的化合物134和下述结构式的化合物135，形成膜厚达30nm的发光层5。在该发光层5上，以蒸镀速度6nm/min蒸镀本发明实施例1的化合物（化合物10），形成膜厚达30nm的空穴阻挡层6兼电子传输层7。在该空穴阻挡层兼电子传输层6和7上，以蒸镀速度0.6nm/min蒸镀氟化锂，形成膜厚达0.5nm的电子注入层8。最后，蒸镀铝形成膜厚达150nm的阴极9。对于所制作的有机EL器件，在大气中、常温下进行特性测定。
将对使用本发明的实施例1的化合物（化合物10）而制作的有机EL器件施加直流电压时的发光特性的测定结果一并示于表1中。
Figure BDA00001880423500601
实施例11
实施例10中，按照膜厚30nm形成本发明实施例2的化合物（化合物75）来代替本发明实施例1的化合物（化合物10）作为空穴阻挡层6兼电子传输层7的材料，除此以外，在同样的条件下制作了有机EL器件。对所制作的有机EL器件，在大气中、常温下进行特性测定。将对所制作的有机EL器件施加直流电压时的发光特性的测定结果一并示于表1中。
实施例12
实施例10中，按照膜厚30nm形成本发明实施例3的化合物（化合物78）来代替本发明实施例1的化合物（化合物10）作为空穴阻挡层6兼电子传输层7的材料，除此以外，在同样的条件下制作了有机EL器件。对所制作的有机EL器件，在大气中、常温下进行特性测定。将对所制作的有机EL器件施加直流电压时的发光特性的测定结果一并示于表1中。
［比较例1］
为了进行比较，按照膜厚30nm形成下述结构式的化合物136（例如，参照专利文献4）来代替本发明实施例1的化合物（化合物10）作为实施例10中的空穴阻挡层6兼电子传输层7的材料，除此以外，在同样的条件下制作了有机EL器件。对所制作的有机EL器件，在大气中、常温下进行特性测定。将对所制作的有机EL器件施加直流电压时的发光特性的测定结果一并示于表1中。
Figure BDA00001880423500621
[表1]
如表1所示那样，对于电流密度为10mA/cm2时的驱动电压，使用前述结构式的化合物136的比较例1为5.95V，而实施例10~12均为3.94~5.24V的低电压，进而，电流密度为10mA/cm2时的亮度、发光效率、电力效率均提高。
使用与上述相同的有机EL器件，测定发光开始电压的结果如以下所示。
Figure BDA00001880423500623
其结果可知，与使用了前述结构式的化合物136的比较例1相比，实施例10~12的发光开始电压更低电压化。
由此可见，与使用被用作通常的电子传输材料的前述结构式的化合物136的器件相比，本发明的有机EL器件的发光效率和电力效率均优异，进而能够实现实用驱动电压的显著降低。
另外，虽然参照特定的实施方式对本发明进行了具体地说明，但是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以加以各种修改或变更，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
本申请基于2009年11月12日申请的日本专利申请2009-258613而作出，其内容作为参照援引于此。
产业上的可利用性
本发明的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物由于电子注入特性良好，空穴阻挡能力优异，耐热性优异，薄膜状态稳定，所以作为有机EL器件用的化合物是优异的。通过使用该化合物制作有机EL器件，能够得到高发光效率，并且能够降低实用驱动电压，改善耐久性。例如能够在家庭电器制品、照明的用途中展开。

Claims (14)

1.下述通式（1）或下述通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，
Figure FDA00001880423400011
式（1）中，Ar1、Ar2可以彼此相同或不同，Ar1表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar2表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，A、B可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R1~R7可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R8表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r8表示0或1~8的整数，r8为2以上时多个R8可以彼此相同或不同，r8为0时表示不被R8取代；W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子；其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R1~R4，
Figure FDA00001880423400021
式（2）中，Ar3、Ar4、Ar5可以彼此相同或不同，Ar3表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar4、Ar5分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R9~R15可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R16表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r16表示0或1~7的整数，r16为2以上时多个R16可以彼此相同或不同，r16为0时表示不被R16取代；W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子；其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R9~R12。
2.根据权利要求1所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（3）所示的化合物，
Figure FDA00001880423400031
式（3）中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，A、B可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R17~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R24表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r24表示0或1~8的整数，r24为2以上时多个R24可以彼此相同或不同，r24为0时表示不被R24取代；W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子；其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R17~R20。
3.根据权利要求1所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（4）所示的化合物，
Figure FDA00001880423400041
式（4）中，Ar8、Ar9、Ar10可以彼此相同或不同，Ar8表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar9、Ar10分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R25~R31可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R32表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r32表示0或1~7的整数，r32为2以上时多个R32可以彼此相同或不同，r32为0时表示不被R32取代；W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子；其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R25~R28。
4.根据权利要求1所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（5）所示的化合物，
Figure FDA00001880423400051
式（5）中，Ar11、Ar12、Ar13可以彼此相同或不同，Ar11表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar12、Ar13分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，C、D可以彼此相同或不同，分别表示单键、取代或未取代的芳香族烃的2价基团、取代或未取代的芳香族杂环的2价基团、或者取代或未取代的稠合多环芳香族的2价基团，R33~R39可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R40表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基，r40表示0或1~7的整数，r40为2以上时多个R40可以彼此相同或不同，r40为0时表示不被R40取代；W、X、Y、Z分别表示碳原子或氮原子；其中，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有表示氢原子或取代基的R33~R36。
5.根据权利要求2所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其中，所述通式（3）中A、B均为单键。
6.根据权利要求5所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（3’）所示的化合物，
Figure FDA00001880423400061
式（3′）中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R17、R18、R20~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。
7.根据权利要求2所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（3”）所示的化合物，
式（3″）中，Ar6、Ar7可以彼此相同或不同，Ar6表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar7表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R17、R18、R20~R23可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。
8.根据权利要求4所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其中，所述通式（5）中C、D均为单键。
9.根据权利要求8所述的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物，其为下述通式（5’）所示的化合物，
Figure FDA00001880423400071
式（5′）中，Ar11、Ar12、Ar13可以彼此相同或不同，Ar11表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，Ar12、Ar13分别表示取代或未取代的芳香族烃基或者取代或未取代的稠合多环芳香族基，R33、R34、R36~R39可以彼此相同或不同，分别表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基。
10.一种有机电致发光器件，其具有一对电极和其间夹持的至少一层有机层，其中，所述有机层的至少一层含有权利要求1所述的通式（1）或通式（2）所示的具有被取代了的蒽环结构和吡啶并吲哚环结构的化合物。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述的至少一层的有机层包含电子传输层，上述通式（1）或上述通式（2）所示的化合物存在于该电子传输层中。
12.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述的至少一层的有机层包含空穴阻挡层，上述通式（1）或上述通式（2）所示的化合物存在于该空穴阻挡层中。
13.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述的至少一层的有机层包含发光层，上述通式（1）或上述通式（2）所示的化合物存在于该发光层中。
14.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述的至少一层的有机层包含电子注入层，上述通式（1）或上述通式（2）所示的化合物存在于该电子注入层中。
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