具有咔唑环结构的化合物及有机电致发光器件.pdf

本发明提供一种有机化合物，其具有以下优异特性：空穴注入-传输性能优异，具有高三重态激子限制能力，具有电子阻挡能力，在薄膜状态下的稳定性高、发光效率高；进而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，特别是磷光发光有机电致发光器件。本发明为一种下述通式所示的具有咔唑环结构的化合物；本发明为一种有机电致发光器件，所述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，其特征在于，该化合物被用作至少一个有机层的构成材料。

权利要求书下述通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物，式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r1、r4、r5可以相同或不同，表示0或1~4的整数，r2、r3、r6可以相同或不同，表示0或1~3的整数，n表示0或1的整数，Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，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，其中，R1~R6的至少一个或者Ar1~Ar3的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。根据权利要求1所述的具有咔唑环结构的化合物，其中，所述通式(1)中，Ar2为下述通式(2)或(3)所示的1价基团，式(2)中，R7、R8可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r7表示0或1~4的整数，r8表示0或1~3的整数，B表示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，Ar4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，其中，R7、R8的至少一个或者Ar4或B的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基，式(3)中，R9、R10可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r9、r10可以相同或不同，表示0或1~3的整数，C表示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，Ar5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，W、X、Y、Z表示碳原子或氮原子，此处，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有取代基R9，其中，R9、R10的至少一个或者Ar5或C的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。根据权利要求1或权利要求2所述的具有咔唑环结构的化合物，其中，所述通式(1)中，n为0。根据权利要求1或权利要求2所述的具有咔唑环结构的化合物，其中，所述通式(1)中，n为1。根据权利要求4所述的具有咔唑环结构的化合物，其为下述通式(1’)所示的化合物，式(1’)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r4、r5可以相同或不同，表示0或1~4的整数，r1、r2、r3、r6可以相同或不同，表示0或1~3的整数，Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，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，其中，R1~R6的至少一个或者Ar1~Ar3的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。一种有机电致发光器件，所述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，其特征在于，所述权利要求1~5的任一项所述的具有咔唑环结构的化合物被用作至少一个有机层的构成材料。根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其中，所述有机层为空穴传输层。根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其中，所述有机层为空穴注入层。根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其中，所述有机层为电子阻挡层。根据权利要求6~9的任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件中，还具有含有磷光性发光材料的发光层。根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述磷光性发光材料为包含铱或铂的金属络合物。

说明书具有咔唑环结构的化合物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(以下，简称为有机EL器件)的化合物和该器件，所述有机EL器件是适用在各种显示装置上的自发光器件，详细而言，涉及具有咔唑环结构的化合物和使用了该化合物的有机EL器件。
背景技术
有机EL器件为自发光性器件，所以比液晶器件明亮且可视性优异，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EL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。他们通过将能够传输电子的荧光体、三(8‑羟基喹啉)铝(以下，简称为A1q3)和能够传输空穴的芳香族胺化合物进行层叠，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EL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利用了三重态激子，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、磷光发光体来制作。如上述的讲习会预稿集中记载的那样，有机EL器件中的有机材料的选择对该器件的效率、耐久性等各种特性造成很大影响。
在有机EL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，但重要的是如何高效地将空穴、电子这两种电荷传递至发光层内，通过提高空穴注入性、提高阻挡从阴极注入的电子的电子阻挡性，从而使空穴与电子的再结合概率提升，进而通过限制发光层内生成的激子，能够得到高发光效率。因此，空穴传输材料发挥的作用是重要的，需要一种空穴注入性高、空穴的迁移率大、电子阻挡性高、进而对电子的耐久性高的空穴传输材料。
另外，需要一种薄膜稳定、耐热性高的空穴传输材料。
作为现有的有机EL器件中使用的空穴传输材料，已知有专利文献1及专利文献2所示的芳香族胺衍生物。这些化合物之中，已知有具有空穴的迁移率为10‑3cm2/Vs以上这样优异迁移率的化合物，但由于其电子阻挡性不充分，因此导致电子的一部分穿过发光层，无法期待其发光效率的提升。
作为对其进行了改良的化合物，提出了用下述化学式表示的、具有取代咔唑结构的芳基胺化合物(例如，化合物A、化合物B及化合物C)(例如，参照专利文献3~5)。


近年来，作为提高器件的发光效率所做的尝试，开发了用磷光发光体产生磷光、即利用来自三重态激发态的发光的器件。根据激发态的理论，使用磷光发光的情况下，能够达到现有荧光发光的约4倍的发光效率，可以期待发光效率的显著增大。
1999年，普林斯顿大学的M.A.Baldo等人展示通过使用了铱络合物的磷光发光器件，使以往的外部量子效率大幅提升至8%，此后，磷光发光器件的开发就变得积极起来。
有报告称，为了提高磷光发光器件的发光效率，主体材料需要使用激发三重态能量水平(以下，简称为T1)高的材料，对于空穴传输材料，为了限制三重态激子，也需要使用T1高的材料(例如，参照非专利文献3)。进而，用下述式表示的绿色磷光发光体三(苯基吡啶)合铱(以下，简称为Ir(ppy)3)的T1为2.42eV，N,N’‑二苯基‑N,N’‑二(α‑萘基)联苯胺(以下，简称为α‑NPD)的T1为2.29eV，因此无法期待α‑NPD对三重态激子的充分限制，

通过使用具有更高T1的、用下述式表示的1,1‑双[4‑(二‑4‑甲苯胺基)苯基]环己烷(以下，简称为TAPC)(T1：2.9eV)，可以得到更高的发光效率(例如，参照非专利文献4)。

然而，TAPC的空穴迁移率小，且电离电势(功函数)为5.8eV，也不是作为空穴传输材料的适当值。
另外，上述化合物A的电离电势(功函数)为5.5eV，比上述TAPC更接近适当值，T1也高达2.9eV，可以期待对三重态激子的充分限制，但由于该化合物的空穴迁移率小，所制造的器件的驱动电压高，发光效率也不能称为充分(例如，参照非专利文献5)。因此，为了得到具有更高发光效率的磷光发光器件，需要T1高、空穴迁移率也大的用于空穴注入层或空穴传输层的材料。
另一方面，已知有将被氘原子取代了的咔唑化合物用作发光层材料，从而得到高效率的有机EL器件的例子(例如，参照专利文献6及专利文献7)。这是应用了被氘原子取代时激子的形成变得容易从而使发光效率变高的原理，该原理对于发光层的材料来说是可适用的，但对于不直接参与激子的形成的空穴传输层、空穴注入层或电子阻挡层的材料来说不适用，因此应用于空穴传输层的材料的例子尚属未知。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8‑048656号公报
专利文献2：日本特许第3194657号公报
专利文献3：日本特开平8‑003547号公报
专利文献4：日本特开2006‑151979号公报
专利文献5：WO2008/62636号公报
专利文献6：日本特开2005‑048004号公报
专利文献7：日本特开2009‑231516号公报
专利文献8：日本特开2007‑022986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：J.Appl.Phys.,12,95,7798(2004)
非专利文献4：有機ELディスプレイ(有机EL显示器)、89(2004)时任、安达、村田共著Ohmsha,Ltd.
非专利文献5：Appl.Phys.Lett.,93,063306(2008)
非专利文献6：Helvetica Chimica Acta.,vol.89,1123(2006)
非专利文献7：J.Org.Chem.,60,7508(1995)
非专利文献8：Synth.Commun.,11,513(1981)
非专利文献9：第4版实验化学讲座7p384‑398(1992)日本化学会编 丸善
非专利文献10：有机EL讨论会第1次例会预稿集，19(2005)
非专利文献11：Appl.Phys.Lett.,93,133312(2008)
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，其具有以下优异特性：空穴注入‑传输性能优异、具有高三重态激子限制能力、具有电子阻挡能力，在薄膜状态下的稳定性高、发光效率高；进而提供一种使用了该化合物的高效率、高耐久性的有机EL器件，特别是磷光发光有机EL器件。
作为本发明的有机EL器件所用的有机化合物应具备的物理特性，可以举出：(1)空穴的注入特性良好、(2)空穴的迁移率大、(3)具有高T1、(4)电子阻挡能力优异、(5)薄膜状态稳定、(6)耐热性优异。另外，作为本发明所要提供的有机EL器件应具备的物理特性，可以举出：(1)发光效率及电力效率高、(2)发光起始电压低、(3)实用驱动电压低。
用于解决问题的方案
因此，为了达到上述目的，本发明人等期待咔唑环结构具有高T1、电子阻挡性优异、空穴传输性能优异及被氘原子取代所带来的耐热性、薄膜稳定性的效果，从而设计、选择了连接有咔唑环结构的化合物，并对该化合物进行化学合成，试制了各种有机EL器件，深入地进行了器件的特性评价，结果完成了本发明。
1)即，本发明为下述通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物。

(式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r1、r4、r5可以相同或不同，表示0或1~4的整数，r2、r3、r6可以相同或不同，表示0或1~3的整数，n表示0或1的整数，Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，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。其中，R1~R6的至少一个或者Ar1~Ar3的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。)
2)另外，本发明为一种具有咔唑环结构的化合物，其中，在上述通式(1)中，Ar2为下述通式(2)或(3)所示的1价基团。

(式中，R7、R8可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r7表示0或1~4的整数，r8表示0或1~3的整数，B表示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，Ar4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。其中，R7、R8的至少一个或者Ar4或B的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。)

(式中，R9、R10可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r9、r10可以相同或不同，表示0或1~3的整数，C表示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，Ar5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，W、X、Y、Z表示碳原子或氮原子。此处，W、X、Y、Z中仅任一者为氮原子，此时的氮原子上不具有取代基R9。其中，R9、R10的至少一个或者Ar5或C的取代基中的至少一个为氘原子或含有氘原子的取代基。)
3)另外，本发明为上述1)或2)所述的具有咔唑环结构的化合物，其中，上述通式(1)中，n为0。
4)另外，本发明为上述1)或2)所述的具有咔唑环结构的化合物，其中，上述通式(1)中，n为1。
5)另外，本发明为一种有机EL器件，所述有机EL器件具有一对电极和其间夹持的至少一层有机层，其特征在于，上述1)~4)所述的具有咔唑环结构的化合物被用作至少一个有机层的构成材料。
6)另外，本发明为上述5)所述的有机EL器件，其中，上述有机层为空穴传输层。
7)另外，本发明为上述5)所述的有机EL器件，其中，上述有机层为空穴注入层。
8)另外，本发明为上述5)所述的有机EL器件，其中，上述有机层为电子阻挡层。
9)另外，本发明为上述5)~8)的任一项所述的有机EL器件，其特征在于，上述有机EL器件中，还具有含有磷光性发光材料的发光层。
10)另外，本发明为上述9)所述的有机EL器件，其中，上述磷光性发光材料为包含铱或铂的金属络合物。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10所示的“任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”、“任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基”中的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”、“碳原子数5~10的环烷基”，具体地可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、环戊基、环己基、1‑金刚烷基(adamantyl)、2‑金刚烷基等。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10所示的“具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”、“具有取代基的碳原子数5~10的环烷基”中的“取代基”，具体地可列举出氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、苯氧基、甲苯氧基、苄氧基、苯乙氧基之类的基团、这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10所示的“任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基”、“任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基”中的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基”、“碳原子数5~10的环烷氧基”，具体地可列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环戊氧基、环己氧基、环庚氧基、环辛氧基、1‑金刚烷氧基、2‑金刚烷氧基等。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10所示的“具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基”、“具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基”中的“取代基”，具体地可列举出氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、苯氧基、甲苯氧基、苄氧基、苯乙氧基之类的基团、这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10、Ar1~Ar5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”或者“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”或者“稠合多环芳香族基”，具体地可列举出苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、茚基、芘基、苊基、茀基(fluoranthenyl)、苯并菲(triphenylenyl)基、吡啶基、呋喃基、吡喃基、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、二苯并噻吩基及咔啉基等。可优选列举出苯基、联苯基、三联苯基、芴基、咔唑基、咔啉基等。如果“稠合多环芳香族”的碳原子数增加则T1降低，因此“稠合多环芳香族”的碳原子数优选为20个以下。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10、Ar1~Ar5所示的“取代芳香族烃基”、“取代芳香族杂环基”或者“取代稠合多环芳香族基”中的“取代基”，具体地可列举出氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原子数2~6的直链状或支链状的烯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、苯氧基、甲苯氧基、苄氧基、苯乙氧基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10、Ar1~Ar5所示的“取代或未取代的芳氧基”中的“芳氧基”，具体地可列举出苯氧基、联苯氧基、三联苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芴氧基、茚氧基、芘氧基等。
作为通式(1)~(3)中的R1~R10、Ar1~Ar5所示的“取代芳氧基”中的“取代基”，具体地可列举出氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、苯氧基、甲苯氧基、苄氧基、苯乙氧基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
作为通式(2)~(3)中的B或C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”、“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”、“稠合多环芳香族的2价基团”，具体地可列举出亚苯基、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、亚菲咯啉基、亚茚基、亚芘基、亚苊基、亚茀基(fluoranthenylene)、亚苯并菲基、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、亚噻吩基、亚苯并噻吩基、亚二苯并噻吩基等。
作为通式(2)~(3)中的B或C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”、“取代稠合多环芳香族的2价基团”中的”取代基”，具体地可列举出氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原子数2~6的直链状或支链状的烯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、苯氧基、甲苯氧基、苄氧基、苯乙氧基之类的基团，这些取代基也可以被进一步取代。
本发明中，通式(1)~(3)中的R1~R10的至少一个、或者Ar1~Ar5或B、C的取代基中的至少一个优选为氘原子或者包含氘原子的取代基，更优选氘原子或包含氘原子的取代基为多。例如，通式(1)中，n为0且r1为4时的R1的全部、n为1且r1为3时的R1的全部、r2为3时的R2的全部、r3为3时的R3的全部、r4为4时R4的全部、n为1且r5为4时的R5的全部或者n为1且r6为3时的R6的全部优选被氘原子取代；通式(2)中，r7为4时的R7的全部或者r8为3时的R8的全部优选被氘原子取代；通式(3)中，r9为3时的R9的全部或者r10为3时的R10的全部优选被氘原子取代。另外，通式(1)、通式(2)或通式(3)中的Ar1~Ar5优选为氢原子全部被氘原子取代或取代基全部被氘原子取代的芳香族烃基、芳香族杂环基或者稠合多环芳香族基。另外，通式(2)或(3)中的B、C优选为氢原子全部被氘原子取代、或取代基全部被氘原子取代的芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基。
另外，通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物中，下述通式(1’)所示的化合物优选用于有机EL器件。

(式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6可以彼此相同或不同，表示氘原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5~10的环烷氧基、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、取代或未取代的稠合多环芳香族基、取代或未取代的芳氧基，r4、r5可以相同或不同，表示0或1~4的整数，r1、r2、r3、r6可以相同或不同，表示0或1~3的整数，Ar1、Ar2、Ar3可以彼此相同或不同，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。其中，R1~R6的至少一个或者Ar1~Ar3的取代基中的至少一个为氘原子或者含有氘原子的取代基。
本发明的有机EL器件所用的、通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物的限制三重态激子的能力高、具有优异的电子阻挡能力和耐热性，且薄膜状态稳定。
本发明的有机EL器件所用的、通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物可以用作有机EL器件、特别是磷光发光有机EL器件的空穴注入层及/或空穴传输层的构成材料。该化合物的空穴注入性高、迁移率大、T1高，且相对于电子的稳定性高，因此能够限制含有磷光性发光材料的发光层内生成的三重态激子，进而提高空穴与电子再结合的概率，可以得到高发光效率，同时具有降低驱动电压、提高有机EL器件的耐久性的作用。
本发明的有机EL器件所用的、通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物可以用作有机EL器件、特别是磷光发光有机EL器件的电子阻挡层的构成材料。通过使用限制三重态激子的能力优异同时空穴传输性优异、且薄膜状态的稳定性高的材料，从而具有以下作用：具有高发光效率，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。
本发明的有机EL器件所用的、通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物可以用作有机EL器件、特别是磷光发光有机EL器件的发光层的构成材料。该化合物由于空穴传输性优异且带隙宽，因此通过将该化合物用作发光层的主体材料，并使其担载被称作掺杂物的磷光发光体来作为发光层使用，从而具有以下作用：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器件由于使用空穴的迁移率大、具有优异的三重态激子限制能力、且薄膜状态稳定的具有咔唑环结构的化合物，因此能够实现高效率、高耐久性。
发明的效果
本发明中有机EL器件所用的具有咔唑环结构的化合物作为有机EL器件、特别是磷光发光有机EL器件的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层的构成材料是有用的，其限制三重态激子的能力优异、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。还能够降低发光起始电压，提高耐久性。
附图说明
图1是本发明实施例1的化合物(化合物11)的1H‑NMR谱图。
图2是本发明实施例2的化合物(化合物12)的1H‑NMR谱图。
图3是本发明实施例3的化合物(化合物54)的1H‑NMR谱图。
图4是示出实施例7、8、比较例1、2的有机EL器件的结构的图。
具体实施方式
本发明所使用的具有咔唑环结构的化合物是新型的化合物，可以使用氘化的原料通过公知的方法(例如，参照专利文献3)进行合成。另外，也可以通过例如以下的方法合成。首先，通过利用N‑溴代琥珀酰亚胺等使对应的9位被芳基取代了的咔唑进行溴化，合成3‑溴‑9‑芳基咔唑等单溴咔唑或者3,6‑二溴‑9‑芳基咔唑等二溴咔唑(例如，参照非专利文献6)，通过使该单溴咔唑与频那醇硼烷、联硼酸频那醇酯(Bis(pinacolato)diboron)等反应合成的硼酸或硼酸酯(例如，参照非专利文献7)与二溴咔唑或单溴咔唑进行Suzuki偶联等交联反应(例如，参照非专利文献8)，能够合成双(N‑芳基‑9’H‑咔唑‑3’‑基)‑9‑芳基‑9H‑咔唑或(N‑芳基‑9’H‑咔唑‑3’‑基)‑9H‑咔唑等。另外，通过使利用了(N‑芳基‑9’H‑咔唑‑3’‑基)‑9H‑咔唑与各种二芳基卤化物的乌尔曼反应等缩合反应得到的(N‑芳基‑9’H‑咔唑‑3’‑基)‑9‑卤代芳基咔唑与9‑芳基咔唑的3‑硼酸或硼酸酯进行Suzuki偶联等交联反应(例如，参照非专利文献8)，能够合成具有咔唑环结构的化合物。
通过在上述制造方法中使用咔唑或芳基的相应位置被氘原子取代了的原料，能够合成作为目标的、具有被氘原子取代了的咔唑环结构的化合物。
通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物中，优选的化合物的具体例如下所示，但本发明不受这些化合物的限制。

(化合物5)

(化合物6)

(化合物7)

(化合物8)

(化合物9)

(化合物10)

(化合物11)

(化合物12)

(化合物13)

(化合物14)

(化合物15)

(化合物16)

(化合物17)

(化合物18)

(化合物19)

(化合物20)

(化合物21)

(化合物22)

(化合物23)

(化合物24)

(化合物25)

(化合物26)

(化合物27)

(化合物28)

(化合物29)

(化合物30)

(化合物31)

(化合物32)

(化合物33)

(化合物34)

(化合物35)

(化合物36)

(化合物37)

(化合物38)

(化合物39)

(化合物40)

(化合物41)

(化合物42)

(化合物43)

(化合物44)

(化合物45)

(化合物46)

(化合物47)

(化合物48)

(化合物49)

(化合物50)

(化合物51)

(化合物52)

(化合物53)

(化合物54)
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，进行玻璃化转变点(Tg)和功函数的测定。玻璃化转变点(Tg)是薄膜状态的稳定性的指标，功函数是空穴传输性的指标。
玻璃化转变点(Tg)使用粉体通过高灵敏度差示扫描量热计(Bruker AXS K.K.制，DSC3100S)求得。
关于功函数，在ITO基板上制作100nm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。
这些化合物的T1可以根据所测定的磷光光谱算出。磷光光谱可以使用市售的分光光度计测定。作为通常的磷光光谱的测定方法，有以下方法：溶解在溶剂中，在低温下照射激发光而测定的方法(例如，参照非专利文献9)；或者，在硅基板上蒸镀而形成薄膜，在低温下照射激发光来测定磷光光谱的方法等(例如，参照专利文献8)。T1可以通过进行以下换算来算出：读取磷光光谱的短波长侧的第1峰的波长或短波长侧的上升位置的波长，根据下述式换算成光能值，从而算出。T1是磷光发光体的三重态激子的限制指标。
E(eV)＝hc/λ
此处，E表示光能值，h表示普朗克常数(6.63×10‑34Js)，c表示光速(3.00×108m/s)，λ表示磷光光谱的短波长侧的上升位置的波长(nm)。并且，1eV为1.60×10‑19J。
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、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极构成的结构；此外，在电子传输层与阴极之间还具有电子注入层的结构。在这些多层结构中，能够省略几层有机层。
上述发光层、上述空穴传输层、上述电子传输层还可以分别为层叠2层以上而成的结构。
作为本发明的有机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，除了使用本发明的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物之外，还可以使用以铜酞菁为代表的卟啉化合物；星状(starburst)的三苯基胺衍生物；分子中具有3个以上的三苯基胺结构、且以不含单键或杂原子的2价基团进行连接的结构的芳基胺化合物等三苯基胺的三聚体及四聚体；六氰基六氮杂三亚苯之类的受体性杂环化合物；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。
作为本发明的有机EL器件的空穴传输层，除了使用本发明的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物之外，还可以使用TPD、α‑NPD、N,N,N’,N’‑四联苯基联苯胺等联苯胺衍生物、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形成薄膜。
另外，在空穴注入层或空穴传输层中可以使用对于该层中通常使用的材料进一步P掺杂了三溴苯基六氯锑酸铵等的产物、其部分结构中具有TPD的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，除了使用本发明的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物之外，还可以使用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)苯基]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、9‑[4‑(咔唑‑9‑基)苯基]‑9‑[4‑(三苯基甲硅烷基)苯基]‑9H‑芴所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、混合后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形成薄膜。
作为本发明的有机EL器件的发光层，除了使用以A1q3为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物之外，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，除了本发明的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物之外，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，作为发光材料还可以使用磷光性发光材料。作为磷光性发光体，可以使用铱、铂等的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(以下，简称为CBP)、TCTA、mCP等咔唑衍生物等，以及本发明的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物。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)、下述式表示的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。

主体材料中磷光性发光材料的掺杂出于避免浓度淬灭的目的，优选的是，相对于发光层整体在1~30质量%的范围内，通过共蒸镀进行掺杂。
另外，可以制作具有如下结构的器件：使使用功函数不同的化合物作为主体材料而制作的发光层与利用本发明的有机EL器件中所使用的、通式(1)表示的具有咔唑环结构的化合物制作的发光层相邻并层叠(例如，参照非专利文献10及非专利文献11)。
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，除了使用浴铜灵(以下，简称为BCP)等菲咯啉衍生物、双(2‑甲基‑8‑羟基喹啉)‑(4‑苯基苯氧基)铝(以下简称为BAlq)等羟基喹啉衍生物的金属络合物之外，还可以使用各种稀土类络合物、噁唑衍生物、三唑衍生物、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A1q3、BAlq所代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物之外，还可以使用各种金属络合物、三唑衍生物、三嗪衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、硅杂环戊二烯衍生物等。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，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，但在电子传输层与阴极的优选选择中可以省略这些。
进而，在电子注入层或电子传输层中可以使用对于该层所通常使用的材料进一步N掺杂了铯等金属的材料。
作为本发明的有机EL器件的阴极，可以将铝那样的功函数低的电极材料，镁银合金、镁铟合金、铝镁合金那样的功函数更低的合金用作电极材料。
对本发明的有机EL器件的各层的膜厚没有特别限制，但通常膜厚薄时产生针孔等缺陷的可能性高，而膜厚厚时施加电压有变高的倾向，因此通常处于0.1nm~1μm的范围，优选为0.3nm~500nm的范围。
以下，通过实施例对本发明的实施方式进行更具体地说明，但本发明并不限定于以下的实施例。
实施例1
<3,6‑双〔9’‑(苯基‑d5)‑9’H‑咔唑‑3‑基〕‑9‑(苯基‑d5)‑9H‑咔唑(化合物11)的合成>
向氩气置换了的反应容器中加入通过3‑溴咔唑与3‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧硼戊环‑2‑基)‑9H‑咔唑的偶联反应而合成的3,6‑双(9’H‑咔唑‑3‑基)‑9H‑咔唑2.4g、2.3g溴苯‑d5、77mg醋酸钯、1.65g叔丁醇钠、74ml甲苯，边照射超声波边通氩气30分钟。加入0.3ml三叔丁基膦并加热，在90℃下搅拌12小时。冷却至50℃后，加入5ml甲醇，通过过滤去除不溶物，滤液在减压下浓缩。加入70ml甲苯溶解，用7g硅胶进行吸附提纯。浓缩后，加入50ml甲醇使结晶析出，重复进行3次基于甲苯/正己烷重结晶的提纯。进而，通过边基于20ml乙酸乙酯加热边进行分散洗涤而提纯，得到粗制品。向粗制品中加入50ml甲苯并溶解，使用1g活性白土进行吸附提纯后，使用甲醇进行晶析，得到3,6‑双〔9’‑(苯基‑d5)‑9’H‑咔唑‑3‑基〕‑9‑(苯基‑d5)‑9H‑咔唑的白色粉体1.96g(收率47%)。
对于所得褐白色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H‑NMR测定结果示于图1。
在1H‑NMR(THF‑d8)中检测到以下20个氢信号。δ(ppm)＝8.70(2H)、8.60(2H)、8.28(2H)、7.86‑7.83(4H)、7.54‑7.50(4H)、7.43‑7.37(4H)、7.27(2H)。
实施例2
<3,6‑双(9’‑苯基‑9’H‑咔唑‑3‑基)‑9‑(苯基‑d5)‑9H‑咔唑(化合物12)的合成>
向氮气置换了的反应容器中加入进行9H‑咔唑与溴苯‑d5的偶联反应后、再进行溴化而合成的3,6‑二溴‑9‑(苯基‑d5)‑9H‑咔唑26.1g、48.7g9‑苯基‑3‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧硼戊环‑2‑基)‑9H‑咔唑、326ml甲苯、82ml乙醇、2M碳酸钾水溶液95ml，边照射超声波边通氮气30分钟。加入2.23g四(三苯基膦)钯并加热，在72℃下搅拌6.5小时。冷却至室温后，加入650ml甲醇，通过过滤提取析出的粗制品。向粗制品中加入1130ml甲苯，用18.5g二氨基硅胶进行吸附提纯后、进一步用18.5g硅胶进行吸附提纯。在减压下浓缩后，重复进行3次基于甲苯/正己烷重结晶的提纯。通过边基于甲醇加热边进行分散洗涤而提纯，得到3,6‑双(9’‑苯基‑9’H‑咔唑‑3‑基)‑9‑(苯基‑d5)‑9H‑咔唑的白色粉体32.3g(收率69%)。
对于所得白色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H‑NMR测定结果示于图2。
在1H‑NMR(THF‑d8)中检测到以下30个氢信号。δ(ppm)＝8.70(2H)、8.60(2H)、8.28(2H)、7.86‑7.83(4H)、7.66‑7.65(8H)、7.54‑7.49(6H)、7.42‑7.36(4H)、7.27(2H)。
实施例3
<3,6‑双(9’‑苯基‑9’H‑咔唑‑3‑基)‑9‑〔4‑(苯基‑d5)苯基〕‑9H‑咔唑(化合物54)的合成>
向氮气置换了的反应容器中加入进行9H‑咔唑与1‑溴‑4‑(苯基‑d5)苯的偶联反应后、再进行溴化而合成的3,6‑二溴‑9‑〔4‑(苯基‑d5)苯基〕‑9H‑咔唑4.50g、7.06g9‑苯基‑3‑(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧硼戊环‑2‑基)‑9H‑咔唑、67.5ml甲苯、17ml乙醇、2M碳酸钾水溶液14ml，边照射超声波边通氮气30分钟。加入324.4mg四(三苯基膦)钯并加热，在72℃下搅拌8.5小时。冷却至室温后，加入130ml甲醇，通过过滤提取析出的粗制品。向粗制品中加入225ml甲苯并溶解，用3.5g二氨基硅胶进行吸附提纯后，进一步用7.5g硅胶进行吸附提纯。在减压下浓缩后，重复进行2次基于甲苯/甲醇重结晶的提纯。进一步重复进行2次基于1,2‑二氯苯重结晶的提纯后，通过边基于甲醇加热边进行分散洗涤而提纯，得到3,6‑双(9’‑苯基‑9’H‑咔唑‑3‑基)‑9‑〔4‑(苯基‑d5)苯基〕‑9H‑咔唑的白色粉体4.22g(收率56%)。
对于所得白色粉体，使用NMR进行结构鉴定。1H‑NMR测定结果示于图3。
在1H‑NMR(THF‑d8)中检测到以下34个氢信号。δ(ppm)＝8.71(2H)、8.61(2H)、8.28(2H)、7.95(2H)、7.86‑7.84(4H)、7.77(2H)、7.65‑7.60(8H)、7.58(2H)、7.50‑7.47(4H)、7.42‑7.37(4H)、7.27(2H)。
实施例4
对于本发明中所用的化合物及下述结构式的比较化合物55，通过高灵敏度差示扫描量热计(Bruker AXS K.K.制、D SC3100S)求出玻璃化转变点。


(比较化合物55)
本发明所用的化合物具有100℃以上的玻璃化转变点，这表示本发明所用的化合物的薄膜状态稳定。
并且表示通过被氘原子取代，可以实现耐热性、薄膜状态的稳定性的提高。
实施例5
使用本发明所用的化合物及上述结构式的比较化合物55，在ITO基板上制作膜厚100nm的蒸镀膜，采用大气中光电子能谱装置(理研计器制，AC‑3型)测定功函数。

这样可知：与α‑NPD、TPD等通常的空穴传输材料所具有的功函数5.4eV相比，本发明所用的化合物显示良好的能级，具有良好的空穴传输能力。
实施例6
关于本发明所用的化合物，制备1.0×10‑5mol/L的2‑甲基四氢呋喃溶液。将制备的溶液添加至专用的石英管中，通入纯氮气来去除氧气成分，进而为了不混入氧气成分而用隔膜橡胶(septum rubber)封住。冷却至77K后，使用荧光磷光分光光度计(HORIBA,Ltd.制造，FluoroMax‑4型)，照射激发光测定磷光光谱。读取磷光光谱的短波长侧的第1峰的波长，将该波长值换算为光能，算出T1。


如此在本发明中所用的化合物具有比通常所用的作为蓝色磷光材料的FIrpic、作为绿色磷光材料的Ir(ppy)3、作为通常所用的主体材料的CBP、通常所用的作为空穴传输材料的α‑NPD所具有的T1更大的值，具有充分限制发光层中激发的三重态激子的能力。
实施例7
有机EL器件如下制作：如图4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传输层3、发光层4、空穴阻挡层5、电子传输层6、电子注入层7、阴极(铝电极)8。
具体而言，将形成有膜厚150nm的ITO膜的玻璃基板1用有机溶剂洗涤后，通过氧等离子体处理来洗涤表面。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，蒸镀本发明实施例1的化合物(化合物11)，形成膜厚达50nm的空穴传输层3。在该空穴传输层3上以蒸镀速度比为TPBI:Ir(ppy)3＝92:8的蒸镀速度二元蒸镀TPBI和Ir(ppy)3，形成膜厚达20nm的发光层4。在该发光层4上，将BCP形成膜厚达10nm的空穴阻挡层5。在该空穴阻挡层5上，将Alq3形成膜厚达30nm的电子传输层6。在该电子传输层6上，将氟化锂形成膜厚达0.5nm的电子注入层7。最后，蒸镀铝形成膜厚达150nm的阴极8。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8
在实施例7中，作为空穴传输层3的材料，使本发明实施例2的化合物(化合物12)代替本发明实施例1的化合物(化合物11)，并使其膜厚达50nm，除此之外，在同样条件下制作有机EL器件。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，在实施例7中，作为空穴传输层3的材料，使上述结构式的比较化合物55代替本发明实施例1的化合物(化合物11)，并使其膜厚达50nm，除此之外，在同样条件下制作有机EL器件。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2]
为了进行比较，在实施例7中，作为空穴传输层3的材料，使α‑NPD代替本发明实施例1的化合物(化合物11)，并使其膜厚达50nm，除此之外，在同样条件下制作有机EL器件。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。
[表1]

如表1所示那样，关于流通电流密度为10mA/cm2的电流时的驱动电压，使用本发明的实施例1~2的化合物(化合物11及化合物12)作为空穴传输层的材料时(5.44~5.55V)，与使用比较化合物55时(5.41V)大体上为相同程度，比使用α‑NPD时(6.54V)的电压大幅降低。并且得到如下结果：在发光亮度、发光效率、电力效率的任一方面，使用本发明的实施例1~2的化合物(化合物11及化合物12)时，均比使用α‑NPD时进一步大幅提高，相比使用比较化合物55时也进一步提高。
使用与上述相同的有机EL器件、测定发光起始电压的结果如以下所示。

其结果，可知实施例7~8维持了与使用比较化合物55的比较例1相同程度的发光起始电压，相对于使用α‑NPD的比较例2为低电压化。
如上可知，与使用了通常使用的α‑NPD作为空穴传输层的材料的有机EL器件相比，使用本发明所用的通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物作为空穴传输层的材料的有机EL器件能够实现发光亮度、发光效率、电力效率的大幅提高。
并且可知，与使用未被氘原子取代的比较化合物55作为空穴传输层的材料的有机EL器件相比较，也能够实现发光亮度、发光效率、电力效率的提高。
产业上的可利用性
通过使用通式(1)所示的具有咔唑环结构的化合物制作有机EL器件，能够得到高发光效率及电力效率，同时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。
附图标记说明
1  玻璃基板
2  透明阳极
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