TW201512373A - 化合物及有機電致發光元件 - Google Patents

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Hirohiko Fukagawa
Takahisa Shimizu
Junpei Takahashi
Toshinobu Shinnai
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Abstract

一種如通式(1-1)所示之化合物，其含有配置在2個二苯并噻吩之間或2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基。於通式(1-1)中，2個A同為氧或硫；Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者，且Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者為氫以外之物；Ya、Yb各自獨立表示下述之(d)。(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者；(b)、(d)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)、(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)、(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基；(c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。

Description

化合物及有機電致發光元件
本發明關於一種化合物及具有電洞輸送層的有機電致發光(以下略為有機EL)元件，該電動輸送層含有該化合物。
背景技術
有機EL元件具有以陰極與陽極夾持發光材料的結構，該發光材料係利用電場而發光。有機EL元件係一種使從電極注入之電洞與電子在發光層內再結合藉此而使發光材料發光之元件。
有機EL元件為自發光型，視野角度廣且能見度優良。因此，有機EL元件被用作顯示器等之顯示元件。此外，有機EL元件為薄型固體元件，可輕量化且強度亦佳。因此，使用有機EL元件之顯示器不僅侷限於電視等之靜置型，在行動式用途上亦是有用。又，由於使用有機EL元件之顯示元件可容易變更大小且以整面發光，就照明用途而言亦是有用。
有機EL元件之課題可列舉如發光效率(外部量子效率)之提升與長壽命化。為了解決上述課題，迄今已下足了各種工夫。
舉例來說，有機EL元件除了電極與發光層之外，多半設有電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層及電子注入層。通常此等之層係以陽極、電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層、陰極之順序層積。除了電極與發光層之外，藉由設置此等之層，可提高電洞與電子在發光層內再結合之機率，進而可提高有機EL元件之發光效率。
此外，為了使有機EL元件高效率化，已有使用磷光材料來作為發光層之發光材料的提議。發光材料在獲得能量而呈現激發狀態時，會以1：3之機率生成激發單態(S1)與激發三重態(T1)。接著，發光材料從激發狀態回復到基態時，則將能量以光的形式釋放出。
發光材料使用螢光材料時，只有源自S1之能量會轉換為光。相對於此，使用磷光材料時，源自T1之能量也會轉換為光。因此，相較於發光材料使用螢光材料之有機EL元件，使用磷光材料之有機EL元件更可望高效率化(例如參照非專利文獻1及非專利文獻2)。
磷光材料通常與主體材料一起使用。在具有含主體材料與磷光材料之發光層的有機EL元件中，因電洞與電子之再結合而被激發之主體材料的能量會移動到磷光材料。磷光材料因該能量被激發而釋放光能。為了使主體材料到磷光材料之有效率能量移動成為可能，有必要使主體材料之激發三重態(T1)的能量較客體材料之磷光材料更大(例如參照非專利文獻3)。
迄今，已有多數可用於發光層之主體材料被提出報告。例如，主體材料可列舉咔唑系化合物等(例如參照非專利文獻4)。就咔唑系化合物而言，下述通式(3)所示之CBP等可適於用作主體材料(例如參照非專利文獻5)。
咔唑系化合物所構成之主體材料具有相對較大之T1能量。然而，客體材料之T1能量過大時，主體材料即便使用CBP有時仍無法充分提高發光效率。因此，有時也會有使用令T1能量更增大之下述通式(4)所示CDBP來作為咔唑系化合物所構成之主體材料(例如參照非專利文獻3)。
一般而言，用作主體材料之咔唑系化合物會顯示出電洞輸送性。
用作主體材料之電子輸送性材料或二電荷輸送性材料也有多數被提出報告(例如參照非專利文獻6)。即使是發光 層含主體材料與由發光材料構成之客體材料且主體材料使用電子輸送性材料或二電荷輸送性材料之有機EL元件，仍需使主體材料本身之T1能量較客體材料更大。
此外，為了使有機EL元件高效率化，現正需求可獲得高電洞輸送性、高電子阻擋性、高T1能量之電洞輸送層。此外，為了使有機EL元件長壽命化，對於用在電洞輸送層之電洞輸送層材料，則索求高度之電/熱安定性(例如參照非專利文獻7及非專利文獻8)。
用於電洞輸送層之電洞輸送層材料從使用其之電洞輸送層的電洞輸送性、電子阻擋性之觀點來看，必須是HOMO位準、LUMO位準、帶隙能量等之電特性會呈適切值之物。電洞輸送層之電特性之適切值會依配置於電洞輸送層兩面之層的材料而發生變化。特別是，電洞輸送層之電特性宜為可對應發光層材料的適切值，該發光層則配置在電洞輸送層之單側。
例如，在電洞輸送層之一面之側上，配置發光材料使用一般綠色發光材料或藍色發光材料之發光層，另一面之側則配置有PEDOT：PSS所構成之電洞注入層時，電洞輸送層材料宜使用HOMO位準會在-5.0~-6.0eV附近之物。藉由使用此種電洞輸送層材料使HOMO位準適切，可形成可得優異電洞輸送性之電洞輸送層。
此外，電洞輸送層之LUMO位準宜為較發光層之LUMO位準更高之值。例如，發光材料之LUMO位準為-2.8eV時，宜令電洞輸送層之LUMO位準在-2.8eV以上，更 宜為-2.6eV以上。藉由使用會呈現此種LUMO位準之電洞輸送層材料，可獲得具有將注入到發光層內之電子封閉住之電子阻擋效果的電洞輸送層。
此外，電洞輸送層之帶隙能量必然取決於HOMO位準與LUMO位準。為了使有機EL元件高效率化，宜使用電洞輸送層之帶隙能量會成為3.0eV以上之電洞輸送層材料。
又，發光層為客體材料使用磷光材料且主體材料使用電子輸送性材料或二電荷輸送性材料之物時，為了防止能量逆移並使有機EL元件高效率化，不僅主體材料，電洞輸送層材料之T1能量亦甚重要。具體來說，宜使電洞輸送層材料之T1能量較客體材料之T1能量更大。例如，客體材料使用綠色磷光材料之Ir(mppy)3時，客體材料之T1能量會成為2.35eV。因此，主體材料及電洞輸送層材料之T1能量宜為2.35eV以上之值。
電洞輸送層材料已有下述通式(5)所示之DBTPB被報告提出(例如參照專利文獻1)。DBTPB之T1能量為2.35eV，與一般磷光材料之Ir(mppy)3同等。因此，客體材料使用Ir(mppy)3時，電洞輸送層材料宜使用T1能量較DBTPB更大之物。
【化3】
先行技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】日本特表2011-527122號公報
非專利文獻
【非專利文獻1】Nature, 395, 151(1998)
【非專利文獻2】Nature, 403, 750(2000)
【非專利文獻3】Appl. Phys. Lett., 83, 569(2003)
【非專利文獻4】Adv. Mater., 23, 926(2011)
【非專利文獻5】Appl. Phys. Lett., 82, 2422(2003)
【非專利文獻6】Adv. Mater., 22, 3311(2010)
【非專利文獻7】Adv. Mater., 24, 3212(2012)
【非專利文獻8】Adv. Mater., 22, 2468(2010)
發明概要
本發明之課題在於提供一種可用作電洞輸送性材料之化合物，其可獲得帶隙能量大、電性及熱安定性優 異之電洞輸送層。
此外，課題在於提供長壽命且發光效率高之有機EL元件，該有機EL元件具有含上述化合物之電洞輸送層。
本案發明人鑑於上述課題精心研究。結果，發現了一種適於用作有機EL元件之電洞輸送性材料之下述通式(1-1)所示新穎化合物。此外，業已確認將下述通式(1-1)所示化合物用作電洞輸送層材料之有機EL元件可達成長壽命化及高效率化。
將下述通式(1-1)所示化合物用作電洞輸送層之材料可使有機EL元件高效率化的理由，本案發明人推定如下。
亦即，下述通式(1-1)所示化合物係一包含分子結構中心骨架的二胺基聯苯基以及2個二苯并噻吩或2個二苯并呋喃的物質。而配置在2個二苯并噻吩或2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基因Xa、Xb而崩解了平面性。因此，推定使用下述通式(1-1)所示化合物之電洞輸送層的帶隙能量會變廣。更進一步來說，通式(1-1)中，Ya、Yb為以下所示之特定取代基。因此推定，具有使用通式(1-1)所示化合物之電洞輸送層的有機EL元件之電特性會成為適切之值。
本發明之要旨如下。
(1)一種下述通式(1-1)所示化合物，包含配置在2個二苯并噻吩之間或2個二苯并呋喃之間之二胺基聯苯基。
【化4】
於通式(1-1)中，2個A同為氧或硫；Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者，Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者為氫以外之物；Ya、Yb各自獨立表示下述之(d)；(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者；(b)、(d)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)、(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)、(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基；(c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。
一種如下述通式(1-2)所示之化合物，其特徵在於含有配置在2個二苯并噻吩之間或2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基，且鍵結於前述二胺基聯苯基之胺基的鍵結位為4,4’位；
於通式(1-2)中，2個A同為氧或硫；Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者，且Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者為氫以外之物；Ya、Yb各自獨立表示下述之(d)；(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者；(b)、(d)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)、(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)、(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基；(c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。
(3)如(1)或(2)之化合物，其中Xa與Xb中之任一者或二者為甲基。
(4)如(1)至(3)中之任一項之化合物，其中Ya與Yb中之任 一者或二者為苯基。
(5)如(1)至(3)中任一項之化合物，其中Ya與Yb中之任一者或二者為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基。
(6)如(1)至(5)中任一項之化合物，其中前述2個二苯并噻吩之取代位置或前述2個二苯并呋喃之取代位置為4位。
(7)如(1)至(5)中任一項之化合物，其中前述2個二苯并噻吩之取代位置或前述2個二苯并呋喃之取代位置為2位。
(8)一種有機電致發光元件，係於陰極與陽極之間具有發光層及配置在前述發光層之前述陽極側的電洞輸送層者，其特徵在於：前述電洞輸送層含有如(1)至(7)中任一項之化合物。
(9)如(8)之有機電致發光元件，其中前述發光層含有主體材料及由發光材料構成之客體材料，且前述客體材料為電子輸送性材料、或電洞與電子之二電荷輸送性材料。
(10)如(9)之有機電致發光元件，其中客體材料為磷光材料。
本發明之化合物可用作電洞輸送性材料，其可得帶隙能量大且電性、熱安定性優異之電洞輸送層。
此外，由於本發明之有機EL元件具有含本發明化合物之電洞輸送層，壽命長且發光效率高。特別是，發光層包含由電子輸送性材料或二電荷輸送性材料構成之主體材料與由磷光材料構成之客體材料時，可成為高發光效率之有機EL元件。
1、1A‧‧‧有機EL元件(有機電致發光元件)
2‧‧‧基板
3‧‧‧第2電極
4‧‧‧電子注入層
5‧‧‧電子輸送層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電洞輸送層
8‧‧‧電洞注入層
9‧‧‧第1電極
圖1為一用以說明本發明有機EL元件之一例的概略截面圖。
圖2為一用以說明本發明有機EL元件之其他例的概略截面圖。
圖3為一圖表，顯示實驗例1之薄膜、實驗例6之薄膜與DBTPB薄膜在室溫下之發光光譜測定結果。
圖4為一圖表，顯示實驗例1之薄膜、實驗例6之薄膜與DBTPB薄膜在低溫下之發光光譜測定結果以及由Ir(mppy)3所構成之薄膜在室溫下之發光光譜測定結果。
圖5為一圖表，顯示實驗例2及實驗例3之有機EL元件的電流密度與外部量子效率之關係。
圖6為一圖表，顯示實驗例2及實驗例3之有機EL元件的驅動時間與亮度之關係。
圖7為一圖表，顯示實驗例4及實驗例5之有機EL元件的電流密度與外部量子效率之關係。
圖8圖為一圖表，顯示實驗例4及實驗例5之有機EL元件的驅動時間與亮度之關係。
圖9為一圖表，顯示實驗例7及實驗例8之有機EL元件的電流密度與外部量子效率之關係。
用以實施發明之形態
以下就本發明更進一步詳細說明。
本發明之化合物為上述通式(1-1)所示者。
由於通式(1-1)所示化合物包含分子結構中心骨架之二胺基聯苯基與2個二苯并噻吩或2個二苯并呋喃，且令Xa、Xb、Ya、Yb為以下所示之特定物，而具有優異之電性及熱安定性。
通式(1-1)中，2個A同為氧或硫。
Xa、Xb係基於下述目的而導入：崩解分子結構中心骨架之二胺基聯苯基之平面性，增廣將其用作電洞輸送層材料之電洞輸送層的帶隙能量。
Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者。Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者為氫以外之物。
(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者； (b)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基； (c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基中，烷基宜為碳數1~25之烷基，且直鏈狀、分枝狀或環狀中之任一者皆可。
從熱安定性及玻璃轉移溫度之觀點來看，直鏈狀或分枝狀之烷基更宜為碳數1~15之物，且從避免Xa及/或Xb過大所致立體障礙的觀點出發，更宜為碳數1~8之物。
從以Xa、Xb來崩解中心骨架之二胺基聯苯基的平面性之觀點來看，環狀烷基宜為碳數3以上者。此外，從避免Xa及/或Xb過大所致立體障礙之觀點出發，環狀烷基宜為碳數8以下者。
作為上述(a)之碳數1~25之直鏈烷基，具體來說可列舉如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基，分枝狀烷基則可舉例如1-甲基乙基、1-甲基丙基、1-乙基丙基、1-正丙基丙基、1-甲基丁基、1乙基丁基、1-丙基丁基、1-正丁基丁基、1-甲基戊基、1乙基戊基、1-正丙基戊基、1-正戊基戊基、1-甲基己基、1-乙基己基、1-正丙基己基、1-正丁基己基、1-正戊基己基、1-正己基己基、1-甲基庚基、1-乙基庚基、1-正丙基庚基、1-正丁基庚基、1-正戊基庚基、1-正庚基庚基、1-甲基辛基、1-乙基辛基、1-正丙基辛基、1-正丁基辛基、1-正戊基辛基、1-正己基辛基、1-正庚基辛基、1-正辛基辛基、1-甲基壬基、1-乙基壬基、1-正丙基壬基、1-正丁基壬基、1-正戊基壬基、1-正己基壬基、1-正庚基壬基、1-正辛基壬基、1-正壬基壬基、1-甲基癸基、異丙基、第三丁基、2-甲基丁基、2-乙基丁基、2-正丙基戊基、2-甲基己基、2-乙基己基、2-正丙基己基、2-正丁基己基、2-甲基庚基、2-乙基庚基、2-正丙基庚基、2- 正丁基庚基、2-正戊基庚基、2-甲基辛基、2-乙基辛基、2-正丙基辛基、2-正丁基辛基、2-正戊基辛基、2-正己基辛基、2-甲基壬基、2-乙基壬基、2-正丙基壬基、2-正丁基壬基、2-正戊基壬基、2-正己基壬基、2-正庚基壬基、2-甲基癸基、2,3-二甲基丁基、2,3,3-三甲基丁基、3-甲基丁基、3-甲基戊基、3-乙基戊基、4-甲基戊基、4-乙基己基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、2,4,4-三甲基戊基、2,3,3,4-四甲基戊基、3-甲基己基、2,5-二甲基己基、3-乙基己基、3,5,5-三甲基己基、4-甲基己基、6-甲基庚基、3,7-二甲基辛基、6-甲基辛基，環狀烷基則可舉例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基等。
就上述(a)之烷基而言，從崩解中心骨架之二胺基聯苯基之平面性且避免過大之立體障礙的觀點出發，以甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正戊基及正己基為佳。就上述(a)之烷基而言，從合成容易度之觀點來看，更宜為甲基。作為上述(a)之烷基為甲基時，Xa與Xb中可僅有任一者為甲基，亦可兩者皆為甲基。從合成容易度之觀點來看，更宜兩者皆為甲基。
(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基中，烷氧基為直鏈狀及分枝狀中之任一者皆可。
直鏈狀或分枝狀之烷氧基從熱安定性、玻璃轉移溫度之觀點來看以碳數1~15者為宜，且從避免過大立體障礙之觀點來看，以碳數1~8者尤佳。
上述(a)之烷氧基可具體列舉如甲氧基、乙氧基、 正丙氧基、正丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十二烷氧基、異丙氧基、2-乙基戊基氧基、2-乙基己基氧基、2-乙基庚基氧基、2-乙基辛基氧基、2-乙基壬基氧基、2-乙基癸基氧基等。
上述(a)之烷基或烷氧基的取代基可為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(a)之烷基或烷氧基具有取代基時，烷基或烷氧基所具有之取代基數並未特別受限。上述(a)之烷基或烷氧基之取代基數為2以上時，該等取代基可全部相同亦可各自互異。
具有此等取代基的上述(a)之烷基或烷氧基可使分子結構中心骨架之二胺基聯苯基之平面性崩解。從避免立體障礙過大之觀點來看，作為上述(a)之取代基的烷基宜為碳數1~8之烷基。此外，作為上述(a)之取代基的鹵基尤宜為氟基。
(b)可具有取代基之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
上述(b)之芳香族烴基可列舉如碳數6~30者。碳數6~30之芳香族烴基可列舉如6π電子系、10π電子系、12π電子系及14π電子系者。芳香族烴基可具體列舉如苯基、聯苯基、萘基、聯三苯基、蒽基、薁基、茀基、芘基、菲基、naphthryl等。此等芳香族烴基之中，從合成容易度及使中心骨架之二胺基聯苯基的平面性崩解的觀點來看，以苯基及萘基為宜，苯基尤佳。
上述(b)之芳香族雜環基可列舉如碳數1~30者。碳 數1~30之芳香族雜環基可列舉如6π電子系、10π電子系、12π電子系及14π電子系者。芳香族雜環基可具體列舉如噻吩基、呋喃基、吡咯基、噻唑基、異噻唑基、吡唑基、唑基、異唑基、吡啶基、嗒基、二唑基、咪唑基、三基、噻二唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并唑基、苯并二唑基、苯并***基、苯并噻二唑基、苯并硒二唑基、噻吩并[2,3-b]噻吩基、噻吩并[3,2-b]噻吩基、噻吩并[3,4-b]噻吩基、9-側氧茀基、咔唑基、二苯并苯硫基、矽雜芴基(silafluorenyl)、硒雜芴基(selenofluorenyl)、基(xanthenyl)、phenanthrolyl、吩基(phenazilyl)、吩基()基等。
(b)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(b)之芳香族環式基具有取代基時，取代基數並未特別受限。上述(b)之芳香族環式基之取代基數為2以上時，該等取代基可全部相同亦可各自互異。
具有該等取代基之上述(b)之芳香族環式基可使分子結構中心骨架之二胺基聯苯基之平面性崩解。作為上述(b)之取代基的鏈狀或環狀烷基宜為碳數1~25者，且從避免立體障礙過大及玻璃轉移溫度降低之觀點來看，以碳數1~8者更佳。
以Xa、Xb表示且作為(c)鹵基、胺基、硝基及氰基中任一者之鹵基可列舉如碘基、溴基、氯基、氟基。上述(c)之鹵基當中，從合成容易度、分子安定性及使中心骨 架之二胺基聯苯基之平面性崩解的觀點來看，尤宜為氟基。Xa與Xb可相同亦可相異。
Xa與Xb中任一者為氫時，另一者為氫以外之物。此時，可使分子結構中心骨架之二胺基聯苯基的平面性崩解。Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者則是(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基、(b)可具有取代基之芳香族環式基以及(c)鹵基、胺基、硝基、氰基中之任一者。
通式(1-1)中，Ya、Yb係令電洞輸送層材料使用通式(1-1)所示化合物之電洞輸送層的HOMO位準、LUMO位準及帶隙能量等之電特性為適切值者。
Ya、Yb各自獨立表示(d)可具有取代基之芳香族環式基。上述(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
Ya與Yb可相同亦可相異。
作為上述(d)之芳香族環式基的芳香族烴基從電洞輸送層之電特性、熱安定性及玻璃轉移溫度等物性上的特性以及立體障礙效果之觀點來看，以碳數6~30者為佳。此外，芳香族烴基可列舉6π電子系、10π電子系、12π電子系及14π電子系之物。芳香族烴基可具體的列舉如苯基、聯苯基、萘基、聯三苯基、蒽基、薁基、茀基、芘基、菲基、naphthryl等。就芳香族烴基而言，為了獲得可形成具適切電特性之電洞輸送層的電洞輸送層材料，尤以苯基、萘基及聯苯基為佳。上述(d)之芳香族環式基為苯基時，Ya與Yb 中可僅有任一者為苯基，亦可二者皆為苯基。從獲得可形成具有更適切電特性之電洞輸送層之電洞輸送材料的觀點來看，更宜兩者皆為苯基。
作為上述(d)之芳香族環式基的芳香族烴基為聯苯基時，以該聯苯基中相當於苯基彼此之結合位的鄰位(ortho position)部分導入有甲基等烷基者為佳。此種聯苯基因立體障礙而成為聯苯骨架扭曲之物，π共軛系之擴張受到抑制。因此，可獲得可形成具有更適切電特性之電洞輸送層的電洞輸送層材料。相當於苯基彼此之結合位的鄰位部分導入有甲基等烷基之聯苯基尤以2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基為佳。上述(d)之芳香族環式基為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基時，Ya與Yb中可僅有任一者為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基，亦可兩者皆為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基。從可抑制π共軛系之擴張，可獲得具有適切電特性之電洞輸送層的電洞輸送材料之觀點來看，更宜二者皆為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基。
從電洞輸送層之電特性、熱安定性及玻璃轉移溫度等物性上之特性及立體障礙效果之觀點來看，作為上述(d)之芳香族環式基的芳香族雜環基宜為碳數1~30者。此外，芳香族雜環基可列舉6π電子系、10π電子系、12π電子系及14π電子系之物。芳香族雜環基可具體列舉如噻吩基、呋喃基、吡咯基、噻唑基、異噻唑基、吡唑基、唑基、異唑基、吡啶基、嗒基、二唑基、咪唑基、三基、噻二唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并唑基、苯并 二唑基、苯并***基、苯并噻二唑基、苯并硒二唑基、噻吩并[2,3-b]噻吩基、噻吩并[3,2-b]噻吩基、噻吩并[3,4-b]噻吩基、9-側氧茀基、咔唑基、二苯并苯硫基、矽雜芴基、硒雜芴基、基、phenanthrolyl、吩基(phenazilyl)、吩 基()等。就芳香族雜環基而言，為了獲得可形成具有適切電特性之電洞輸送層的電洞輸送層材料，尤以二苯并苯硫基為佳。
(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(d)之芳香族環式基具有取代基時，取代基數並未特別受限。上述(d)之芳香族環式基之取代基數為2以上時，該等取代基可全部相同，亦可各自互異。
作為上述(d)之取代基的鏈狀或環狀烷基從適切之立體障礙效果之觀點來看，以甲基、乙基、丙基、異丙基為宜。
作為上述(d)之取代基的鹵基從合成容易度之觀點來看以氟基為宜。
另，於通式(1-1)中，若Xa、Xb、Ya、Yb所示任一1個以上之取代基的碳數過多，有時會發生下述不良情況。亦即，容易發生因Xa、Xb、Ya、Yb中任一1個以上之取代基過大而導致的立體障礙。此外，玻璃轉移溫度降低，熱安定性容易變得不足。又，將通式(1-1)所示化合物用作有機EL元件之電洞輸送層材料時，成為核心(core)部分之電荷輸送點(site)相對減少，電特性變得容易降低。因此，通式(1-1)中Xa、Xb、Ya、Yb所示取代基均宜為碳數30以下者。
本發明之化合物含有配置在2個二苯并噻吩與2個二苯并噻吩之間的二胺基聯苯基時，具體例可列舉如下述通式(1-6)~(1-10)所示化合物。
此外，下述通式(1-6)~(1-10)中，Xa、Xb各自獨立表示：氫、(a)可具有取代基之直鏈或環狀烷基或烷氧基、(b)可具有取代基之芳香族環式基、(c)鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。Xa與Xb中任一者為氫時，另一者為氫以外之物。(a)可具有取代基之直鏈或環狀烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。(b)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。(b)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
下述通式(1-6)~(1-10)中，Ya、Yb各自獨立表示(d)可具有取代基之芳香族環式基。上述(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
【化6】
此外，上述通式(1-6)~(1-10)所示化合物為本發明化合物之一例，本發明之技術範圍不受此等化合物所侷限。
通式(1-1)所示化合物包含配置在2個二苯并噻吩與2個二苯并噻吩之間的二胺基聯苯基時，鍵結二胺基聯苯基之胺基的鍵結位並未特別受限。舉例來說：可為5,5’位，如通式(1-6)所示化合物等般；可為4,5’位，如通式(1-7)所示化合物般；可為3,3’位，如通式(1-8)所示化合物般；可為4,3’位，如通式(1-9)所示化合物等般；可為5,3’位，如通式(1-10)所示化合物般；也可為4,4’位，如通式(1-2)所示化合物等般。
從合成容易度之觀點來看，鍵結到二胺基聯苯基之胺基的鍵結位宜為5,5’位或4,4’位。
通式(1-1)所示化合物含有配置在2個二苯并噻吩與2個二苯并噻吩之間的二胺基聯苯基時，2個二苯并噻吩 之取代位置可為1~4位中之任一者，且可各自相異。2個二苯并噻吩之取代位置從化合物之合成容易度的觀點來看，宜為2位或4位。
本發明之化合物含有配置在2個二苯并呋喃與2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基時，具體例可列舉如下述通式(2-6)~(2-10)所示化合物。
此外，下述通式(2-6)~(2-10)中，Xa、Xb各自獨立表示氫、(a)可具有取代基之直鏈或環狀烷基或烷氧基、(b)可具有取代基之芳香族環式基、(c)鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。Xa與Xb中任一者為氫時，另一者為氫以外之物。(a)可具有取代基之直鏈或環狀烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。(b)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。(b)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
下述通式(2-6)~(2-10)中，Ya、Yb各自獨立表示(d)可具有取代基之芳香族環式基。上述(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。上述(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基。
此外，上述通式(2-6)~(2-10)所示化合物為本發明化合物之一例，本發明之技術範圍不受此等化合物所侷限。
通式(1-1)所示化合物含有配置在2個二苯并呋喃與2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基時，與代替2個二苯并呋喃而具有2個二苯并噻吩的情況相同，鍵結二胺基聯苯基之胺基的鍵結位並未特別受限。舉例來說：可為5,5’位，如通式(2-6)所示化合物等般；可為4,5’位，如通式(2-7)所示化合物般；可為3,3’位，如通式(2-8)所示化合物般；可為4,3’位，如通式(2-9)所示化合物般；可為5,3’位，如通式(2-10)所示化合物般；亦可為4,4’位，如通式(1-2)所示化合物等般。
鍵結二胺基聯苯基之胺基的鍵結位從合成容易度之觀點來看，宜為5,5’位或4,4’位。
通式(1-1)所示化合物含有配置在2個二苯并呋喃與2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基時，2個二苯并呋喃之取代位置可為1~4位中之任一者，且可各自互異。2個二苯并呋喃之取代位置從化合物之合成容易度的觀點來看，宜為2位或4位。
(有機EL元件)
本發明之有機EL元件係於陰極與陽極之間設有發光層及配置在前述發光層之前述陽極側的電洞輸送層者。本發明之有機EL元件之電洞輸送層含有本發明之化合物。
圖1為概略截面圖，用以說明本發明之有機EL元件之一例。圖1所示有機EL元件1具有積層結構，該積層結構係於基板2上依序形成有第1電極9(陽極)、電洞注入層8、電洞輸送層7、發光層6、電子輸送層5、電子注入層4、第2電極3(陰極)。
圖1所示有機EL元件1中，形成在基板2上且構成有機EL元件之積層結構全部都是由有機化合物所構成者。
此外，圖1所示有機EL元件1亦可為HOILED元件，即於形成在基板2上且構成有機EL元件1之積層結構中包含無機化合物所構成之層。此時，舉例來說，可將該元件設成：在圖1所示有機EL元件1中設有無機氧化物構成之電子注入層4及無機氧化物構成之電洞注入層8來作為無機化合物所構成之層者。無機化合物較有機化合物安定。因此，相較於不含無機化合物所構成之層的有機EL元件，HOILED元件對於氧及水的耐性較高而甚理想。
此外，雖以圖1所示有機EL元件1中設有電子注入層4與電洞注入層8之情況為例予以說明，但舉例來說，亦可不具電子注入層4及/或電洞注入層8。此外，圖1所示有機EL元件1中，可設置由無機化合物構成之電子注入層來取代由有機化合物構成之電子注入層4，也可設置由無機化合物構成之電洞注入層來取代由有機化合物構成之電洞注入層8。
圖1所示有機EL元件1可為頂部發光型(在與基板2側相反之側取光)，亦可為底部發光型(在基板2之側取光)。
此外，圖1所示有機EL元件1係一在基板2與發光層6之間配置有作為陽極發揮機能之第1電極9的順向結構之物。
「基板」
基板2之材料可列舉如聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalat)、聚丙烯、環烯烴聚合物、聚醯胺、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯等般之樹脂材料以及石英玻璃、鈉玻璃(soda glass)般之玻璃材料等，且可使用其等中之1種或2種以上。
有機EL元件1使用底部發光型之物時，基板2之材料使用透明之物。
有機EL元件1為頂部發光型之物時，基板2之材料不僅是透明之物，亦可使用不透明之物。不透明基板可舉例如：以諸如氧化鋁般之陶瓷材料來構成的基板、於諸如不鏽鋼般之金屬基板表面形成有氧化膜(絕緣膜)之物、以及以樹脂材料來構成之基板等。
基板2之平均厚度宜為0.1~30mm，更宜為0.1~10mm。基板2之平均厚度可藉數位萬用表(Digital MultiMeter)及游標來測定。
「第1電極(陽極)」
圖1所示有機EL元件1中之第1電極9係作為陽極而發揮基能。第1電極9之材料可列舉如ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、FTO(氧化氟錫)、In3O3、SnO2、含Sb之SnO2、含Al之ZnO等之氧化物等。其中，就第1電極9之材料而言，尤宜使用ITO、IZO、FTO。
第1電極9之平均厚度雖未特別受限，但宜為10~500nm，更宜為100~200nm。
第1電極9之平均厚度可藉探針式膜厚計、分光橢率測量儀來測定。
「電洞注入層」
本實施形態中之電洞注入層8可使用一般可用作電洞注入層8之材料的任一化合物，且可將其等混合使用。具體來說，電洞注入層8之材料可列舉如下述通式(131)所示PEDOT：PSS、酞青素(H2Pc)及銅酞青素般之金屬或非金屬酞青素系化合物等，且可使用該等中之1種或2種以上。
此外，電洞注入層8由無機化合物構成時，宜為金屬氧化物層等之由無機氧化物所構成之層。金屬氧化物層並未特別受限，例如可使用氧化釩(V2O5)、氧化鉬(MoO3)及氧化釕(RuO2)等中之1種或2種以上。於該等之中，電洞注入層8尤其是以氧化釩或氧化鉬為主成分者為佳。
電洞注入層8以氧化釩及/或氧化鉬為主成分時，從第1電極9(陽極)注入電洞並輸送到發光層6或電洞輸送層7之電洞注入層8的機能會變得更優良。此外，氧化釩及氧化鉬由於本身之電洞輸送性高，而適於防止由第1電極9朝發光層6或電洞輸送層7之電洞注入效率降低。
電洞注入層8之平均厚度雖未特別受限，但宜為1~1000nm，更宜為5~50nm。
電洞注入層8之平均厚度可在成膜時利用水晶振動子膜厚計來測定。
「電洞輸送層」
電洞輸送層7係緊接發光層6配置。
電洞輸送層7使用由上述通式(1-1)所示化合物構成之 電洞輸送性材料。因此，電洞輸送層7會成為帶隙能量大且電性/熱安定性優異之物。結果，圖1所示有機EL元件1會具長壽命且具有高發光效率。
特別是在圖1所示有機EL元件1之發光層6含有由電子輸送性材料或二電荷輸送性材料構成之主體材料、集由磷光材料構成之客體材料時，將會成為電洞輸送性及電子阻擋性優異且激發三重態(T1)之能量高、HOMO位準、LUMO位準及帶隙能量等之電特性呈適切值之電洞輸送層7，可實現高發光效率之有機EL元件1，甚是理想。
更詳言之，圖1所示有機EL元件1中，發光層6之主體材料使用後述之電子輸送性材料或電洞與電子之二電荷輸送性材料。因此，發光層6之電荷再結合區域緊接電洞輸送層/發光層界面。
圖1所示有機EL元件1因電洞輸送層7之帶隙能量大且LUMO位準適切，而可獲得高度之電子阻擋性。因此，可防止供至發光層6之過剩電子未與電洞再結合而從發光層6漏出到電洞輸送層7。因此，以圖1所示之有機EL元件1而言，可抑制因電子從發光層6漏出到電洞輸送層7所引起之發光效率降低，再結合效率提升而獲得高發光效率。
此外，電洞輸送層7之帶隙能量宜在發光層6之主體材料之帶隙能量以上。HOMO位準適切之電洞輸送層7的帶隙能量在發光層6之主體材料的帶隙能量以上時，電洞輸送層7之電子阻擋性會變得更高，可更有效防止供至發光層6之過剩電子從發光層6漏出到電洞輸送層7，使再結合效率 更加提升而獲得高發光效率。
此外，圖1所示有機EL元件1之電洞輸送層7的激發三重態(T1)能量甚高。因此，圖1所示有機EL元件1可防止激發三重態(T1)之能量從發光層6移動到電洞輸送層7，而可獲得將激發三重態(T1)之能量封入發光層6內之效果。因此，後述之發光材料為磷光材料時，可有效率地將主體材料之激發狀態能量取出而作為磷光發光。
電洞輸送層7之平均厚度雖未特別受限，但宜為10~150nm，更宜為20~100nm。
舉例來說，電洞輸送層7之平均厚度可藉探針式膜厚計及分光橢率測量儀來測定。
電洞輸送層7可如圖1所示般僅由1層構成，亦可是在上述緊接發光層6配置之電洞輸送層7的電洞注入層8側具有1層以上之第2電洞輸送層(未圖示)者。
用於第2電洞輸送層之電洞輸送性有機材料可使用各種p型之高分子材料(有機聚合物)，或者單獨或組合使用各種p型低分子材料。
具體來說，第2電洞輸送層之材料可舉例如N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-聯苯-4,4’-二胺(α-NPD)、聚芳基胺、茀-芳基胺共聚物、茀-二噻吩共聚物、聚(N-乙烯基咔唑)、聚乙烯芘、聚乙烯蒽、聚噻吩、聚烷基噻吩、聚己基噻吩、聚(對伸苯基伸乙烯基)、聚亞乙炔基亞乙烯基( )、芘甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂或其衍生物等。該等第2電洞輸送層之材料也可作為與其他化 合物之混合物來使用，作為其中一例，含有聚噻吩之混合物可列舉如通式(131)所示聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT：PSS)等。
第2電洞輸送層之平均厚度雖未特別受限，但宜為10~150nm，更宜為20~100nm。
舉例來說，第2電洞輸送層之平均厚度可藉探針式膜厚計及分光橢率測量儀來測定。
「發光層」
發光層6係由擔負電荷輸送/再結合工作之主體材料與由發光材料構成之客體材料所構成。
主體材料使用電子輸送性材料或電洞與電子之二電荷輸送性材料。具體來說，電子輸送性之主體材料可列舉如下述通式(132)所示Bepp2、下述通式(133)~(137)所示化合物等，且尤以金屬錯合物之下述通式(132)所示Bepp2為佳。
藉由主體材料使用Bepp2等之金屬錯合物，從主體材料至客體材料之能量移動可有效率地發生，可獲得具有高發光效率之有機EL元件1。
此外，電洞與電子之二電荷輸送性主體材料可列舉如下述通式(139)~(160)所示化合物等。
客體材料宜使用磷光材料。
磷光材料可列舉如下述通式(161)~(189)所示綠色~紅色磷光材料等。藉由將磷光材料作為客體材料使用，將會成為利用磷光發光之有機EL元件。結果，與客體材料使用 螢光材料之有機EL元件相較，可使發光效率提升，甚是理想。
發光層6中之客體材料含量宜為1重量%以上且 小於15重量%。藉由令發光層6中之客體材料含量為上述範 圍，可獲得更優異之發光效率。發光層6中之客體材料含量小於上述範圍時，從主體材料至客體材料之能量移動無法充分發生，而有主體材料本身發光及發光效率降低之虞。又，發光層6中之客體材料含量超過上述範圍時，主體材料之電子輸送性變得不足，因客體材料運送電荷而使發光區域遠離發光層6之電洞輸送層7側界面，發光效率有降低之虞。
發光層6之平均厚度未特別受限，但宜為10~150nm，更宜為20~100nm
發光層6之平均厚度可利用探針式膜厚計來測定，亦可在發光層6成膜時以水晶振動子膜厚計來測定。
「電子輸送層」
用於電子輸送層5之材料可列舉如苯基-二芘基膦氧化物(Phenyl-dipyrenylphosphine oxide，POPy2)般之膦氧化物衍生物、諸如參-1,3,5-(3’-(吡啶-3”-基)苯基)苯(TmPyPhB)般之吡啶衍生物、諸如(2-(3-(9-咔唑基)苯基)喹啉(mCQ))般之喹啉衍生物、諸如2-苯基-4,6-雙(3,5-二吡啶基苯基)嘧啶(BPyPPM)般之嘧啶衍生物、吡衍生物、諸如紅菲繞啉(bathophenanthroline，BPhen)般之啡啉衍生物、諸如2,4-雙(4-聯苯)-6-(4’-(2-吡啶基)-4-聯苯)-[1,3,5]三(MPT)般之三衍生物、諸如3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基-1,2,4-***(TAZ)般之***衍生物、唑衍生物、諸如2-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁基苯基-1,3,4-二唑)(PBD)般之二唑衍生物、諸如2,2’,2”-(1,3,5-伸苯基)-參(1-苯基-1-H-苯并咪 唑)(TPBI)般之咪唑衍生物、萘、苝等之芳香環四羧酸酐、雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑螯合]鋅(Zn(BTZ)2)、以參(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等為代表之各種金屬錯合物、以2,5-雙(6’-(2’,2”-二吡啶基))-1,1-二甲基-3,4-二苯基矽唑(PyPySPyPy)等之矽唑衍生物為代表的有機矽烷衍生物等，且可使用此等中之1種或2種以上。此等電子輸送層之材料當中，尤以使用諸如POPy2般之膦氧化物衍生物、Alq3般之金屬錯合物及TmPyPhB般之吡啶衍生物為佳。
電子輸送層5之平均厚度未特別受限，但以10~150nm為宜，20~100nm更佳。
電子輸送層5之平均厚度可藉探針式膜厚計及分光橢率測量儀來測定。
「電子注入層」
設置由有機化合物構成之物來作為電子注入層4時，可使用一般用作電子注入層之材料的任一化合物，亦可將該等混合使用。可具體舉例如聚伸乙基亞胺、具有溴對離子之聚(9,9-雙(6”-三甲基銨己基)茀-co-alt-伸苯基)(即poly(9,9'-bis(6"-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)-fluorene-co-alt-phenylene)with bromide counterions，FPQ-Br)、聚(9,9-雙(3’-二甲基胺基)丙基)2,7-茀-alt-2,7-(9,9-二辛基茀)(PFNR2)、聚伸烷基氧化物等。
此外，電子注入層4由無機化合物構成時，宜為金屬氧化物層等由無機氧化物構成之層。金屬氧化物層並未特別受限，舉例來說，可使用選自氧化鈦(TiO2)、氧化鋅 (ZnO)、氧化鎢(WO3)、氧化鈮(Nb2O5)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化銦鎵鋅(IGZO)中之1種或2種以上。由此等金屬氧化物層構成之電子注入層4具備電子注入層之機能及電極(陰極)之機能。
此外，電子注入層4之材料未侷限於上述材料，例如也可使用LiF等。
電子注入層4之平均厚度並未特別受限，但宜為1~1000nm，更宜為2~100nm。
電子注入層4之平均厚度可藉探針式膜厚計及分光橢率測量儀來測定。
「第2電極(陰極)」
圖1所示有機EL元件1之第2電極3係作為陰極發揮機能。第2電極3可列舉如Au、Pt、Ag、Cu、Al或含有該等之合金等。其中，第2電極3尤宜使用Au、Ag、Al。
第2電極3之平均厚度未特別受限，但宜為10~1000nm，更宜為30~150nm。此外，第2電極3使用不透過之材料時，舉例來說，可將其平均厚度定為10~30nm程度，藉此可用作頂部發光型及透明型之陽極。
第2電極3之平均厚度可於第2電極3成膜時以水晶振動子膜厚計測定。
圖1所示本實施形態之有機EL元件1可適當使用習知方法來製造。
本實施形態之有機EL元件1係於第1電極9(陽極) 與第2電極3(陰極)之間具有發光層6及配置在發光層6之第1電極9側的電洞輸送層7，因電洞輸送層7含有上述通式(1-1)所示化合物，將會具備帶隙能量大且電性/熱安定性優異之電洞輸送層，成為長壽命且高發光效率之元件。
(其他例)
圖2為概略截面圖，其用以說明本發明之有機EL元件之其他例。圖2所示之有機EL元件1A具有在基板2上依序形成第1電極9、電子注入層4、電子輸送層5、發光層6、電洞輸送層7、電洞注入層8及第2電極3的積層構造。
圖2所示有機EL元件1A中，第1電極9作為陰極發揮機能，第2電極3則作為陽極發揮機能。
圖2所示有機EL元件1A在基板2上形成有作為陰極發揮機能之第1電極9，該元件係一於基板2與發光層6之間配置有第1電極9之逆向結構之物。
圖2所示有機EL元件1A與圖1所示有機EL元件1之差異處僅在於電子注入層4、電子輸送層5、發光層6、電洞輸送層7及電洞注入層8之積層順序相反。因此，對圖2所示有機EL元件1A中與圖1所示有機EL元件1相同之構件賦予相同元件符號，並省略其說明。
此外，本發明之有機EL元件並不侷限於圖1及圖2所示有機EL元件。亦即，本發明之有機EL元件僅需是在第1電極9(陽極)與第2電極3(陰極)之間具有發光層6及配置在發光層6之第1電極9側的電洞輸送層7且電洞輸送層7含有上述通式(1-1)所示化合物者即可，電子注入層4、電子輸送 層5、第2電洞輸送層、電洞注入層8則視需要形成即可。
此外，本發明之有機EL元件亦可在圖1及圖2所示各層之間進一步具有其他層。
本發明之有機EL元件亦可從進一步提高有機EL元件之特性等理由出發，而視需要具有例如電洞阻止層及電子元件層等。
形成此等層之材料可使用一般可用來形成該等層之材料。此外，形成此等層之方法可使用一般可用來形成此等層之方法。
本發明之有機EL元件既可藉由適當選擇有機化合物層之材料而使發光色變化，也可併用濾色器等而獲得所欲之發光色。因此，可適於用作顯示裝置之發光部位及照明裝置。例如，可製成使用本發明之有機EL元件的顯示裝置，其具有顯示面板及驅動該顯示面板之驅動電路，且作為顯示面板具有長壽命並具有高發光效率。
此外，上述實施形態是舉本發明化合物用作電洞輸送層之電洞輸送性材料的情況為例予以說明，但舉例來說，本發明之化合物亦可用於有機EL元件中之電洞注入層以及客體材料為磷光材料時之主體材料等，還可使用於有機太陽電池之電洞輸送性材料等。
實施例
「化合物之合成」
(合成例1)
茲以下述方法合成出通式(1-83)所示化合物。
以下述方法合成出上述通式(1-192)所示N-(4-氯-3-甲基苯基)-N-二苯并[b,d]噻吩-4-胺。
於氬氣環境下將上述通式(1-190)所示4-溴二苯并噻吩5.79g(22.0mmol)、上述通式(1-191)所示4-氯-3-甲基苯胺3.74g(26.4mmol)、第三丁氧基鉀3.70g(33.0mmol)、乙酸鈀(II)99mg(0.44mmol)及脫水甲苯60mL裝入設有攪拌件之150mL舒倫克管(Schlenk tube)中並脫氣。之後，加入三第三丁基膦267mg(1.32mmol)並密栓，於100℃下攪拌10小 時。
冷卻至室溫後，將反應混合物注加至水中，以二氯甲烷萃取後進行水洗。以無水硫酸鈉乾燥有機層後，餾除溶劑。利用以己烷：二氯甲烷(4：1)作為溶出液之二氧化矽凝膠管柱層析法來純化所得粗生成物。
藉由進行以上步驟，以產量3.75g、產率53%製得上述通式(1-192)所示化合物。化合物之鑑定係以質量分析法確認分子離子尖峰與目的物一致來進行。
接著以下述方法合成出上述通式(1-194)所示N-(4-氯-3-甲基苯基)-N-苯基二苯并[b,d]噻吩-4-胺。
於氬氣環境下將上述通式(1-192)所示N-(4-氯-3-甲基苯基)-N-二苯并[b,d]噻吩-4-胺3.56g(11.0mmol)、上述通式(1-193)所示碘苯2.69g(13.2mmol)、第三丁氧基鉀1.85g(16.5mmol)、乙酸鈀(II)49mg(0.22mmol)及脫水甲苯30mL裝入設有攪拌件之100mL舒倫克管中並脫氣。之後，加入三第三丁基膦134mg(0.66mmol)並密栓，於100℃下攪拌10小時。
冷卻至室溫後，將反應混合物注加至水中，以二氯甲烷萃取後進行水洗。以無水硫酸鈉乾燥有機層後，餾除溶劑。利用以己烷：二氯甲烷(6：1)作為溶出液之二氧化矽凝膠管柱層析法來純化所得粗生成物。
藉由進行以上步驟，以產量3.79g、產率86%製得上述通式(1-194)所示化合物。化合物之鑑定係以質量分析法確認分子離子尖峰與目的物一致來進行。
接著，以下述方法合成出上述通式(1-83)所示N,N-雙(二苯并[b,d]噻吩-4-基)-2,2’-二甲基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺。
於氬氣環境下將雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)5.17g(18.8mmol)、2,2’-聯吡啶2.94g(18.8mmol)、1,5-環辛二烯2.03g(18.8mmol)、DMF20mL裝入設有攪拌件之150mL舒倫克管中並密栓，於60℃下攪拌30分鐘後冷卻到室溫。
之後，於氬氣環境下將舒倫克管開栓，再加入已溶解於THF50mL之上述通式(1-194)所示N-(4-氯-3-甲基苯基)-N-苯基二苯并[b,d]噻吩-4-胺3.76g(9.40mmol)，密栓後於80℃下攪拌15小時。
冷卻至室溫並餾除溶劑後，將溶解於二氯甲烷之反應混合物注加到水中，以二氯甲烷萃取後進行水洗。以無水硫酸鈉乾燥有機層後，餾除溶劑。利用以己烷：二氯甲烷(5：1)作為溶出液之二氧化矽凝膠管柱層析法來純化所得粗生成物。
藉由進行以上步驟，以產量3.01g、產率88%製得HPLC純度為98.5%之目的物。之後，將所得目的物以丙酮洗淨，更反覆進行利用甲苯之再結晶生成，而以產量1.55g、回收率51%製得HPLC純度為99.9%之上述通式(1-83)所示化合物。
利用HPLC之純度測定係以如下所示之條件進行。
管柱「InertSustain，C18，5μm，4.6mm×150mm(逆相 系)」，溶離液「乙腈：THF=90：10」，流速「1.0ml/min」，Uv檢測器「254nm」。
化合物之鑑定係藉由以質量分析確定分子離子尖峰與目的物一致以及1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)來進行。
1H-NMR、CDCl3 δ1.98(s、6H)、6.89-7.00(m、8H)、7.08(d、J=8.2Hz、4H)、7.22-7.00(m、4H)、7.31-7.45(m、8H)、7.7(d、J=7.3Hz、2H)、7.98(d、J=7.8Hz、2H)、8.13(d、J=7.3Hz、2H)
(合成例2)
利用與上述方法有別之下述方法來合成出通式(1-83)所示化合物。
以下述方法合成出上述通式(1-196)所示化合物。
於設有攪拌件並經氬置換之300mL舒倫克管中裝入上述通式(1-190)所示4-溴二苯并噻吩(13.16g，50mmol)、上述通式(1-195)所示苯胺(4.66g，50mmol)、乙酸鈀(225mg， 1.0mmol)、甲苯(150mL)、三第三丁基膦(202mg，1.0mmol)及第三丁氧基鉀(5.61g，50mmol)並密閉，於100℃下攪拌10小時。
之後，將反應容器放冷至室溫附近，打開蓋子並於其中裝水(150mL)。將內容物移至分液漏斗使有機相與水相分離後，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，藉由過濾來去除硫酸鈉，將有機相濃縮。再以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)來純化濃縮所得之混合物，製得目的之上述通式(1-196)所示化合物(產量10.7g，產率77.8%)。
化合物之鑑定使用1H-NMR進行。
1H-NMR、DMSO-d6、δ：6.85(t、J=7.3Hz、1H)、6.98(d、J=7.8Hz、8H)、7.23(t、J=8.3Hz、2H)、7.32(d、J=7.8Hz、1H)、7.45(t、J=7.8Hz、1H)、7.50-7.53(m、2H)、8.01-8.03(m、2H)、8.17(s、1H)、8.33-8.35(m、1H)
接著，以下述所示方法合成出上述通式(1-83)所示化合物。
於設有攪拌件且經氬置換之100mL舒倫克管中裝入上述通式(1-196)所示化合物(2.11g，8.0mmol)、上述通式(1-197)所示4,4’-二碘-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯(1.74g，4.0mmol)、乙酸鈀(36mg、0.16mmol)、甲苯(50mL)、三第三丁基膦(32mg、0.16mmol)及第三丁氧基鉀(0.90g、8.0mmol)，密閉後於100℃下攪拌10小時。
之後，將反應容器放冷到室溫附近，打開蓋子並 於其中裝水(50mL)。將內容物移到分液漏斗，使有機相與水相分離後，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，藉由過濾去除硫酸鈉，濃縮有機相。以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)來純化濃縮所得之混合物，獲得目的之上述通式(1-83)所示化合物。產量為2.40g，產率為82.3%。
(合成例3)
以下述所示方法合成出下述通式(1-202)所示化合物。
以下述所示方法合成出上述通式(1-199)所示2,2’-二甲基-1,1’-聯苯。
於氬氣環境下，於設有攪拌件之四口燒瓶中調整上述通式(1-198)所示2-溴甲苯(11.97g，70.0mmol)之二***(140mL)溶液，冷卻到-15℃。滴定1.6M(莫耳/L)之正丁基鋰(45mL，72mmol)後，攪拌2小時。之後添加硼酸三甲酯(7.27g，70.0mmol)，一邊徐徐使其升溫至室溫(rt)，一邊直接攪拌20小時。於反應溶液中加水，使反應停止後，減壓下去除醚及己烷。
將冷卻管裝設於反應容器，再次使容器內進行氬置換。之後，添加2-溴甲苯(11.97g，70.0mmol)、肆三苯膦鈀(0.809g，0.7mmol)、碳酸鉀(9.67g，70mmol)及甲苯(70mL)後，進一步追加水使甲苯與水同量。之後，於100℃下攪拌20小時。
將反應液移到分液漏斗，使有機相與水相分離，以醚類進行萃取作業。以碳酸鈉乾燥有機相後，進行過濾、濃縮，再以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷)使上述通式(1-199)所示化合物分離。目的物之鑑定係以GCMS進行。產量為7.84g，產率為61%。
接著，以下述方法合成出上述通式(1-200)所示4-溴-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯。
將滴定漏斗裝設於設有攪拌件之四口燒瓶，並使容器內進行氬置換後，裝入上述通式(1-199)所示2,2’-二甲基-1,1’-聯苯(5.47g，30.0mmol)之二氯甲烷(90mL)溶液及氯化鋯(0.35g，1.5mmol)，冷卻至-15℃。
於滴定漏斗中裝入NBS(5.34g，30.0mmol)之 DMF(30mL)溶液，少量逐次滴定。全部滴定後，徐徐昇溫，於室溫(rt)下攪拌48小時。於反應溶液加水後，減壓下去除二氯甲烷，再以二***萃取目的物。以硫酸鈉乾燥有機相，進行過濾、濃縮後，以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)分離出上述通式(1-200)所示目的物。產量為5.09g，產率為65%。
接著，以下述所示方法合成出上述通式(1-201)所示N4,N4’-雙(二苯并[b,d]噻吩-4-基)-2,2’-二甲基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺。
使設有攪拌件之200mL舒倫克管進行氬置換後，添加雙(1,5-環辛二烯)鎳(0)(10.0g，36.4mmol)、2,2’-聯吡啶(5.68g，36.4mmol)及THF(100mL)並攪拌45分鐘。之後，進一步添加上述通式(1-192)所示N-(4-氯-3-甲基苯基)-N-二苯并[b,d]噻吩-4-胺(2.59g，8.0mmol)之THF(20mL)溶液，65℃下攪拌24小時。
之後，對反應溶液加水，一邊以二氯甲烷洗淨，一邊進行矽藻土過濾。將所得濾液濃縮到可去除THF之程度。以二氯甲烷從該溶液萃取出目的物。以硫酸鈉乾燥所得有機相後，進行過濾、濃縮。之後，以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=1/1)分離出上述通式(1-201)所示目的物。產量為0.55g，產率為12%。
接著，以下述所示方法合成出上述通式(1-202)所示N4,N4’-雙(二苯并[b,d]噻吩-4-基)-N4,N4’-雙(2,2’-二甲基-[1,1’-聯苯]-4-基)-2,2’-二甲基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二 胺。
使備有攪拌子之舒倫克管進行氬置換，裝入上述通式(1-201)所示N4,N4’-雙(二苯并[b,d]噻吩-4-基)-2,2’-二甲基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(0.5g，0.89mmol)、上述通式(1-200)所示4-溴-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯(0.56g，0.22mmol)、乙酸鈀(9mg，0.04mmol)、甲苯(50mL)、三第三丁基膦(8mg，0.04mmol)及第三丁氧基鉀(0.22g，2.0mmol)，於100℃下攪拌6小時。
之後加水使反應，以二***進行萃取操作。以硫酸鈉乾燥有機相，過濾、濃縮之。之後，以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=2/1)分離出上述通式(1-202)所示目的物。
(合成例4)
以下述所示方法合成出通式(1-107)所示化合物。
以下述所示方法合成出上述通式(1-204)所示化 合物。
於備有攪拌件且經氬置換之300mL舒倫克管中裝入上述通式(1-203)所示2-溴二苯并噻吩(13.16g，50mmol)、上述通式(1-195)所示苯胺(4.66g，50mmol)、乙酸鈀(225mg，1.0mmol)、甲苯(150mL)、三第三丁基膦(202mg，1.0mmol)及第三丁氧基鉀(5.61g、50mmol)並將其密閉。之後，於100℃下攪拌18小時。
之後，將反應容器放冷到室溫附近，打開蓋子並於其中裝水(150mL)。將內容物移到分液漏斗，使有機相與水相分離後，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，以過濾去除硫酸鈉，濃縮有機相。以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)純化濃縮所得之混合物，製得目的之上述通式(1-204)所示化合物。產量為7.85g，產率為57.1%。合成出之化合物使用MS(Mass Spectrum)圖譜鑑定。
接著，以下述方法合成出上述通式(1-107)所示化合物。
於備有攪拌件並經氬置換之100mL舒倫克管中裝入上述通式(1-204)所示化合物(2.11g，8.0mmol)、上述通式(1-197)所示4,4’-二碘-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯(1.74g，4.0mmol)、乙酸鈀(36mg，0.16mmol)、甲苯(50mL)、三第三丁基膦(32mg，0.16mmol)及第三丁氧基鉀(0.90g，8.0mmol)並密閉。之後，於100℃下攪拌18小時。
之後，將反應容器放冷到室溫附近，打開蓋子並 於其中裝水(50mL)。將內容物移到分液漏斗，使有機相與水相分離後，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，藉由過濾去除硫酸鈉，濃縮有機相。以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)純化濃縮所得之混合物，製得目的之上述通式(1-107)所示化合物。產量為2.32g，產率為79.6%。
(合成例5)
以下述所示方法合成出下述通式(1-95)所示化合物。
以下述所示方法合成出上述通式(1-207)所示化合物。
於備有攪拌子並經氬置換之200mL舒倫克管中裝入上述通式(1-205)所示1-甲基-2-溴-4-氯苯(5.02g，20.0mmol)及二***(50mL)，攪拌並冷卻到-15℃。對其滴定1.6M(莫耳/L)之正丁基鋰‧己烷溶液(13.0mL，20.5mmol)。攪拌1小時後添加硼酸三甲酯(2.13g，20.5mmol)，離開冷卻浴，一邊從-15℃昇溫到室溫一邊攪拌20小時，製得上述通式(1-206)所 示化合物。
少量漸次添加蒸餾水(20mL)，使反應停止，於減壓下去除二***及己烷。裝設冷卻管，使容器再次進行氬置換後，添加蒸餾水(30mL)、1-甲基-2-溴-4-氯苯(5.23g，20.5mmol)、肆三苯基膦鈀(0.462g，0.40mmol)、碳酸鉀(2.76g，20mmol)及甲苯(100mL)，回流20小時。
冷卻到室溫後，將內容物移到分液漏斗，使有機相與水相分離，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，以過濾去除硫酸鈉，濃縮有機相。以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷)純化所得混合物，製得目的之上述通式(1-207)所示化合物。產量為4.14g，產率為82.4%。
化合物之鑑定係使用1H-NMR進行。
1H-NMR、DMSO-d6、δ：1.98(s、6H)、7.14(s、2H)、7.35(d、J=1.8Hz、4H)
接著，以下述所示方法合成出上述通式(1-95)所示化合物。
於備有攪拌件並經氬置換之100mL舒倫克管中裝入上述通式(1-196)所示化合物(1.65g，6.0mmol)、上述通式(1-207)所示化合物(0.753g，3.0mmol)、乙酸鈀(27mg，0.12mmol)、甲苯(40mL)、三第三丁基膦(24mg，0.12mmol)及第三丁氧基鉀(0.673g、6.0mmol)並密閉後，於100℃下攪拌10小時。
之後，將反應容器放冷到室溫附近，打開蓋子並 於其中裝水(40mL)。將內容物移到分液漏斗，使有機相與水相分離後，去除水相並進一步水洗有機相。以硫酸鈉使有機相乾燥。之後，藉由過濾去除硫酸鈉，濃縮有機相。以二氧化矽凝膠管柱層析法(展開溶劑：己烷/二氯甲烷=3/1)純化濃縮所得混合物，獲得目的之上述通式(1-95)所示化合物。產量為1.85g，產率為84.6%。
化合物之鑑定係使用1H-NMR進行。
1H-NMR、DMSO-d6、δ：1.88(s、6H)、6.59(d、J=2.7Hz、2H)、6.85(dd、J=2.3Hz、8.2Hz、2H)、6.92(d、J=7.3Hz、4H)、6.98(t、J=7.3Hz、2H)、7.13(d、J=8.2Hz、2H)、7.21-7.25(m、6H)、7.45-7.52(m、6H)、7.86(dd、J=1.8Hz、6.9Hz、2H)、8.19(d、J=7.8Hz、2H)、8.36(dd、J=1.4Hz、7.3Hz、2H)
(合成例6)
以下述所示方法合成出通式(2-85)所示化合物。
(二苯基胺體之合成)
以下述所示方法合成出上述通式(2-198)所示二苯基胺體。
於備有攪拌件之30mL二口燒瓶中裝入上述通式(2-197)所示亞硝苯(0.46g,4.3mmol,1.0eq，分子量107.11)與氯化銅(0.43g,4.3mmol,1.0eq)，進行氮置換後添加無水N,N-二甲基甲醯胺(5.3mL)，於油浴溫度55℃下加熱攪拌40分鐘。接著，添加上述通式(2-196)所示4-二苯并呋喃硼酸(1.00g,4.7mmol,1.1eq)，進行氮置換，再以同溫度攪拌4.5小時。
使反應液冷卻到室溫，添加水與二***使水層與有機層分離，進一步以二***萃取。接著，合併全部之有機層，使用無水硫酸鎂脫水。之後，過濾去除無水硫酸鎂，減壓餾除濾液中之溶劑，獲得含有目的物之殘渣。
以二氧化矽凝膠層析法(展開溶劑：二***/己烷=1/4)純化所得殘渣，獲得淡黃色固體0.66g。
以NMR調查所得淡黃色固體，結果含有許多雜質。因此，以下述所示方法進行淡黃色固体之再純化。即，一邊以45℃之溫浴來加熱淡黃色固體，一邊溶解於二***(39mL)後，室溫攪拌下滴定己烷(50mL)後，於冰箱放製一晚以使固體析出。接著，吸引過濾已析出之固體，獲得白色固體0.07g。所得白色固體以NMR調查，結果為雜質。
此外，將已去除白色固體之濾液中所含的溶劑減壓餾除，一邊以60℃之溫浴加熱，一邊以己烷(20mL)溶解，於室溫下攪拌使固體析出。之後，吸引過濾已析出之固體，獲得白色固體0.33g。以NMR調查此白色固體，結果雜質仍未完全去掉。
因此，以二氧化矽凝膠層析法(展開溶劑：二氯甲烷/己烷=1/9)進行純化，而獲得目的物之上述通式(2-198)所示二苯基胺體之白色固體0.27g(1.1mmol，產率25%)。
(有機EL用呋喃衍生物之合成)
以下述所示方法合成出上述通式(2-85)所示化合物。
於容量50mL之茄形燒瓶中裝入上述方法製得之通式(2-198)所示二苯基胺體(0.52g,2.0mmol,3.2eq)、上述通式(2-199)所示4,4’-二碘-2,2’-二甲基聯苯(0.27g,0.63mmol,1.0eq，分子量434.05)、乙酸鈀(II)(0.01g,0.05mmol,0.07eq)、三第三丁基膦(0.030mL,0.13mmol,0.20eq)及第三丁氧基鉀(0.28g,2.5mmol,4.0eq)，進行5次減壓氮置換。接著，於茄形燒瓶中添加無水甲苯(12mL)，於油浴溫度100℃下加熱攪拌3小時獲得反應液。其後，以薄層層析法(TLC)確認原料已從反應液消失。
接著，將反應液冷卻到室溫，添加水(50mL)與二***(50mL)稀釋，進行矽藻土過濾。以二***(50mL)萃取過濾後所得濾液2次，合併全部之有機層，使用無水硫酸鎂 脫水。之後，過濾去除無水硫酸鎂，減壓餾除濾液中之溶劑。結果，以茶綠色非晶質粗體之形式獲得0.66g含有目的物之殘渣。
將如此製得之粗體以二氧化矽凝膠層析法(展開溶劑：二氯甲烷/己烷=1/4)純化，製得目的物之上述通式(2-85)所示化合物之白色固體0.35g(0.50mmol，產率79%)。
上述通式(2-85)所示化合物之鑑定係使用1H-NMR進行。
1H-NMR(500MHz DMSO-d6)、δ：8.16(dd,2H,J=7.5Hz,0.5Hz)、8.00(dd,2H,J=7.5Hz,1.0Hz)、7.51(d,2H,J=8.0Hz)、7.47(dt、2H、J=7.5Hz、1.5Hz)、7.43-7.38(m,4H)、7.31-7.27(m,6H)、7.02(dd、8H,J=8.0Hz,5.0Hz)、6.95(d,2H,J=2.5Hz)、6.83(dd,2H,J=8.0Hz,2.5Hz)、1.95(s,6H)。
「電洞輸送層材料」
製作由上述通式(2-85)所示化合物構成的薄膜(實驗例6)，該化合物係使用上述(合成例6)合成者。此外，製作由上述通式(1-83)所示化合物構成的薄膜(實驗例1)，該化合物係使用上述(合成例1)合成者。又，製作出由上述通式(5)所示DBTPB構成之薄膜。
接著，針對實驗例1、實驗例6及由DBTPB構成之薄膜，分別使用HORIBA社製之FluoroMax-4測定波長300nm之激發光源，於室溫下以不設定遅延等之方式測定全時間區域之發光光譜。室溫下可觀測螢光發光。因此，可從室溫下之發光光譜測定結果，獲得有關各薄膜之激發單態(S1)(帶 隙)能量之知識見解。茲將其結果示於圖3。
圖3為圖表，其顯示實驗例1之薄膜、實驗例6之薄膜及DBTPB之薄膜在室溫下之發光光譜測定結果。
如圖3所示，實驗例6相較於實驗例1及DBTPB呈現廣帶隙。
吾人推測如下：由上述通式(2-85)所示化合物構成之實驗例6及由通式(1-83)所示化合物構成之實驗例1為分子結構中心骨架之二胺基聯苯基已因甲基而崩解其平面性，π共軛系被截斷，而變得較DBTPB更為廣帶隙。
此外，吾人推測，相較於二苯并噻吩，二苯并呋喃之π共軛系擴增更小，因此，相較於在2個二苯并噻吩之間配置有二胺基聯苯基之化合物所構成的實驗例1，實驗例6變得更廣帶隙。
此外，為了探討帶隙較大之材料結構，針對實驗例1之化合物、實驗例6之化合物及DBTPB，藉由使用Gaussian 03程式之分子軌域計算來推定帶隙。
結果如表1所示，實驗例6之化合物相較於DBTPB、實驗例1之化合物帶隙變大。
此外，針對實驗例1、實驗例6及由DBTPB所構成之薄膜，分別使用HORIBA社製之FluoroMax-4，並使用波 長300nm之激發光源，於77K之低溫下測定發光光譜。於低溫下可觀測磷光發光。因此，可由低溫下之發光光譜測定結果，獲得有關各薄膜之激發三重態(T1)能量的知識見解。此外，為了去除螢光發光成分來觀測磷光光譜，激發光照射後設置200毫秒之延遲，測定低溫下之發光光譜。茲將結果示於圖4。
又，製作由綠色磷光材料之上述通式(162)所示Ir(mppy)3構成的薄膜。接著，針對由Ir(mppy)3構成之薄膜，使用HORIBA社製之FluoroMax-4，並使用波長300nm之激發光源，於室溫下不設置延遲，測定全時間區域之發光光譜。茲將結果示於圖4。
圖4為圖表，顯示實驗例1之薄膜、實驗例6之薄膜及DBTPB薄膜在低溫下之發光光譜測定結果以及由Ir(mppy)3構成之薄膜在室溫下之發光光譜測定結果。
如圖4所示，實驗例6之磷光光譜尖峰相較於DBTPB、實驗例1及Ir(mppy)3更位在短波長側。亦即，實驗例6之激發三重態(T1)能量較DBTPB、實驗例1及Ir(mppy)3更大。另，如圖4之箭頭所示，DBTPB之磷光光譜尖峰與Ir(mppy)3為同程度。
從封入能量之觀點來看，電洞輸送層材料之T1能量宜較客體材料之T1能量更大。從圖4所示結果可知，由實驗例1及實驗例6之化合物構成的電洞輸送層在客體材料使用Ir(mppy)3時，可封入激發三重態(T1)之能量。因此，吾人推定，可藉由兼具實驗例1及/或實驗例6之化合物所構成 的電洞輸送層以及客體材料使用Ir(mppy)3之發光層，而獲得發光效率高之有機EL元件。
「有機EL元件」
(實驗例2)
利用習知方法，依序於基板上形成：由ITO(氧化銦錫)構成之第1電極(陽極)；由日產化學製之SHI2520-b10SI構成且厚度為30nm之電洞注入層；由下述通式(208)所示α-NPD構成且厚度為20nm之第2電洞輸送層；由上述通式(1-83)所示化合物構成且厚度為10nm之電洞輸送層；客體材料使用上述通式(162)所示Ir(mppy)3，主體材料使用上述通式(132)所示Bepp2，並令發光層6中之客體材料含量為6重量%且厚度35nm之發光層；由下述通式(209)所示TPBI構成且厚度為40nm之電子輸送層；由LiF膜構成且厚度1nm之電子注入層；由Al膜構成之第2電極(陰極)。
(實驗例3)
除了將電洞輸送層之材料更換為上述通式(5)所示DBTPB以外，與實驗例2同樣地形成實驗例3之有機EL元件。
針對所得實驗例2及實驗例3之有機EL元件調查電流密度與外部量子效率之關係。結果示於圖5。
如圖5所示，具有由上述通式(1-83)所示化合物構成之電洞輸送層的實驗例2較具有由DBTPB構成之電洞輸送層的實驗例3外部量子效率整體提高。這可想見是因為，實驗例2相較於實驗例3，電洞輸送層之帶隙能量及激發三重態(T1)能量較大所致。
此外，就所得實驗例2及實驗例3之有機EL元件而言，如以下所示般調查元件之驅動壽命。亦即，將電流值設定成初期亮度為1000cd/m2，並觀測在一定電流下之亮度衰減。其結果示於圖6。
圖6為圖表，顯示實驗例2及實驗例3之有機EL元件的驅動時間與亮度之關係。圖6所示實驗例2衰減到950cd/m2之 時間為200小時。與此相對地，實驗例3衰減到同樣亮度之時間為84小時。如此這般，本發明之化合物不僅可高效率化，對於長壽命化亦有效。
(實驗例4)
利用習知方法，在基板上依序設置：由ITO(氧化銦錫)構成的第1電極(陽極)；由通式(131)所示PEDOT：PSS構成且厚度35nm之電洞注入層；由通式(208)所示α-NPD構成且厚度20nm之第2電洞輸送層；由上述通式(1-107)所示化合物構成且厚度10nm之電洞輸送層；客體材料使用上述通式(162)所示Ir(mppy)3，主體材料使用上述通式(132)所示Bepp2，並令發光層6中之客體材料含量為6重量%且厚度為35nm之發光層；由上述通式(209)所示TPBI構成且厚度40nm之電子輸送層；由LiF膜構成且厚度1nm之電子注入層；及，由Al膜構成之第2電極(陰極)。
(實驗例5)
除了將電洞輸送層之材料取代為上述通式(5)所示DBTPB之外，與實驗例4同樣地形成實驗例5之有機EL元件。
針對所得實驗例4及實驗例5之有機EL元件調查電流密度與外部量子效率之關係。結果示於圖7。
如圖7所示，具有由上述通式(1-107)所示化合物構成之電洞輸送層的實驗例4相較於具有由DBTPB構成之電洞輸送層的實驗例5，外部量子效率整體提高。這可想見是因為，實驗例4相較於實驗例5，電洞輸送層之帶隙能量及激 發三重態(T1)之能量較大所致。
此外，針對所得實驗例4及實驗例5之有機EL元件，與實驗例2及實驗例3同樣地調查元件之驅動壽命。其結果示於圖8。
圖8為圖表，顯示實驗例4及實驗例5之有機EL元件的驅動時間與亮度之關係。圖8所示實驗例4至衰減到800cd/m2之時間為108小時。相對於此，實驗例5衰減到相同亮度之時間為57小時。如此這般，本發明之化合物不僅可高效率化，對於長壽命化亦有效。
「有機EL元件」
(實驗例7)
以習知方法依序在基板上形成：由ITO(氧化銦錫)構成之第1電極(陽極)；由PEDOT：PSS構成且厚度35nm之電洞注入層；由上述通式(208)所示α-NPD構成且厚度10nm之第2電洞輸送層；由上述通式(2-85)所示化合物構成且厚度10nm之電洞輸送層；客體材料使用上述通式(162)所示Ir(mppy)3，主體材料使用上述通式(132)所示Bepp2，並令發光層6中之客體材料含量為6重量%且厚度為35nm之發光層；由上述通式(209)所示TPBI構成且厚度40nm之電子輸送層；由LiF膜構成且厚度為1nm之電子注入層；及，由Al膜構成之第2電極(陰極)。
(實驗例8)
除了將電洞輸送層之材料取代為上述通式(5)所示DBTPB之外，與實驗例7同樣地形成實驗例8之有機EL元 件。
針對所得實驗例7及實驗例8之有機EL元件調查電流密度與外部量子效率之關係。其結果示於圖9。
如圖9所示，具有由上述通式(2-85)所示化合物構成之電洞輸送層的實驗例7相較於具有由DBTPB構成之電洞輸送層的實驗例8，外部量子效率整體提高。這可想見是因為，實驗例7相較於實驗例8，電洞輸送層之帶隙能量及激發三重態(T1)能量較大所致。
1‧‧‧有機EL元件(有機電致發光元件)
2‧‧‧基板
3‧‧‧第2電極
4‧‧‧電子注入層
5‧‧‧電子輸送層
6‧‧‧發光層
7‧‧‧電洞輸送層
8‧‧‧電洞注入層
9‧‧‧第1電極

Claims (10)

  1. 一種如下述通式(1-1)所示之化合物，含有配置在2個二苯并噻吩之間或2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基； 於通式(1-1)中，2個A同為氧或硫；Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者，且Xa與Xb之中任一者為氫時，另一者為氫以外之物；Ya、Yb各自獨立表示下述之(d)；(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者；(b)、(d)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)、(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)、(d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基； (c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。
  2. 一種如下述通式(1-2)所示之化合物，其特徵在於含有配置在2個二苯并噻吩之間或2個二苯并呋喃之間的二胺基聯苯基，且鍵結於前述二胺基聯苯基之胺基的鍵結位為4,4’位； 於通式(1-2)中，2個A同為氧或硫；Xa、Xb各自獨立表示氫或下述(a)~(c)中之任一者，且Xa與Xb中之任一者為氫時，另一者為氫以外之物；Ya、Yb各自獨立表示下述之(d)；(a)為可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基，且(a)可具有取代基之直鏈或環狀之烷基或烷氧基的取代基為烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者；(b)、(d)為可具有取代基之芳香族環式基，且(b)、(d)可具有取代基之芳香族環式基的取代基為鏈狀或環狀之烷基、鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者，(b)、 (d)之芳香族環式基為芳香族烴基或芳香族雜環基；(c)為鹵基、胺基、硝基及氰基中之任一者。
  3. 如請求項1或2之化合物，其中Xa與Xb中之任一者或二者為甲基。
  4. 如請求項1至3中任一項之化合物，其中Ya與Yb中之任一者或二者為苯基。
  5. 如請求項1至3中任一項之化合物，其中Ya與Yb中之任一者或二者為2,2’-二甲基-1,1’-聯苯基。
  6. 如請求項1至5中任一項之化合物，其中前述2個二苯并噻吩之取代位置或前述2個二苯并呋喃之取代位置為4位。
  7. 如請求項1至5中任一項之化合物，其中前述2個二苯并噻吩之取代位置或前述2個二苯并呋喃之取代位置為2位。
  8. 一種有機電致發光元件，係於陰極與陽極之間具有發光層及配置在前述發光層之前述陽極側的電洞輸送層者，其特徵在於：前述電洞輸送層含有如請求項1至請求項7中任一項之化合物。
  9. 如請求項8之有機電致發光元件，其中前述發光層含有主體材料及由發光材料構成之客體材料，且前述客體材料為電子輸送性材料、或電洞與電子之二電荷輸送性材料。
  10. 如請求項9之有機電致發光元件，其中客體材料為磷光 材料。
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