本發(fā)明涉及一種菲咯啉衍生物、含有其的電子裝置、發(fā)光元件及光電轉(zhuǎn)換元件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，有機(jī)薄膜發(fā)光元件的研究正活躍地進(jìn)行，所述有機(jī)薄膜發(fā)光元件是自陰極所注入的電子與自陽(yáng)極所注入的空穴在被兩極夾持的有機(jī)熒光體內(nèi)再結(jié)合時(shí)發(fā)光的發(fā)光元件。所述發(fā)光元件的特征為薄型、且低驅(qū)動(dòng)電壓下的高亮度發(fā)光、及能夠通過(guò)選擇熒光材料而實(shí)現(xiàn)多色發(fā)光，其正受到矚目。
此研究自由柯達(dá)(kodak)公司的c.w.tang等人揭示了有機(jī)薄膜元件高亮度地發(fā)光以來(lái)，進(jìn)行了大量的實(shí)用化研究，有機(jī)薄膜發(fā)光元件正穩(wěn)步地進(jìn)行用于移動(dòng)電話的主顯示器等中等的實(shí)用化。但是，仍有許多技術(shù)性課題，必須滿足發(fā)光效率的提升、驅(qū)動(dòng)電壓的下降、耐久性的提升。其中，元件的高效率化與長(zhǎng)壽命化的并存成為大的課題。
其中，具有優(yōu)異的電子傳輸性的菲咯啉衍生物作為電子傳輸材料或發(fā)光材料而得到開(kāi)發(fā)。已知菲咯啉骨架具有優(yōu)異的電子傳輸性，例如，4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(bathophenanthroline，bphen)或2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-菲咯啉(bathocuproin，bcp)用作電子傳輸材料(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，揭示有通過(guò)導(dǎo)入取代基來(lái)提升耐熱性或降低結(jié)晶性的技術(shù)或(例如，參照專利文獻(xiàn)2～專利文獻(xiàn)5)、為了提升電子傳輸性而將多個(gè)菲咯啉骨架連結(jié)的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)6)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)平5-331459號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本專利特開(kāi)2004-107263號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3：日本專利特開(kāi)2003-338377號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4：日本專利特開(kāi)2007-45780號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5：日本專利特開(kāi)2005-108720號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)6：日本專利特開(kāi)2004-281390號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
但是，在現(xiàn)有的技術(shù)中難以充分地降低元件的驅(qū)動(dòng)電壓，另外，即便可降低驅(qū)動(dòng)電壓，元件的發(fā)光效率、耐久壽命也不充分。如此，仍未找到使高發(fā)光效率、低驅(qū)動(dòng)電壓、進(jìn)而耐久壽命也并存的技術(shù)。
本發(fā)明的目的在于解決所述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種改善了發(fā)光效率、驅(qū)動(dòng)電壓、耐久壽命的所有性能的有機(jī)薄膜發(fā)光元件。
解決問(wèn)題的技術(shù)手段
本發(fā)明是一種菲咯啉衍生物，其由下述通式(1)表示。
[化1]
(r1～r8分別可相同，也可不同，且自由氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧羰基、氨甲酰基、氨基、硼基、硅烷基、-p(＝o)r9r10所組成的群組中選擇。r9及r10為芳基或雜芳基。其中，r1及r2的任一者為由l1-b所表示的基，r7及r8的任一者為由l2-c所表示的基。r1～r10分別可被取代，也可不被取代。另外，r1～r8不具有菲咯啉骨架。
l1及l(fā)2分別可相同，也可不同，且自單鍵或亞苯基的任一者中選擇。
b表示具有電子接受性氮的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基，c表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的成環(huán)碳數(shù)未滿20的芳基。其中，b不具有菲咯啉骨架。
當(dāng)b及c被取代時(shí)，作為取代基，自由氘、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳基硫醚基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧羰基、氨甲?；被?、硼基、硅烷基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基及-p(＝o)r9r10所組成的群組中選擇。這些基可進(jìn)一步由氘、烷基、鹵素、苯基、萘基、吡啶基或喹啉基取代)
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種使發(fā)光效率、驅(qū)動(dòng)電壓、耐久壽命并存的有機(jī)薄膜發(fā)光元件。
具體實(shí)施方式
＜菲咯啉衍生物＞
對(duì)由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[化2]
r1～r8分別可相同，也可不同，且自由氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧羰基、氨甲?；?、氨基、硼基、硅烷基、-p(＝o)r9r10所組成的群組中選擇。r9及r10為芳基或雜芳基。其中，r1及r2的任一者為由l1-b所表示的基，r7及r8的任一者為由l2-c所表示的基。r1～r10分別可被取代，也可不被取代。另外，r1～r8不具有菲咯啉骨架。
l1及l(fā)2分別可相同，也可不同，且自單鍵或亞苯基的任一者中選擇。
b表示具有電子接受性氮的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基，c表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的成環(huán)碳數(shù)未滿20的芳基。其中，b不具有菲咯啉骨架。
當(dāng)b及c被取代時(shí)，作為取代基，自由烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳基硫醚基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧羰基、氨甲酰基、氨基、硼基、硅烷基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基及-p(＝o)r9r10所組成的群組中選擇。這些基可進(jìn)一步由烷基、鹵素、苯基、萘基、吡啶基或喹啉基取代。
所謂成環(huán)碳數(shù)，表示形成成為主骨架的環(huán)的碳的數(shù)量，不包含取代基中所含有的碳數(shù)。例如，不論有無(wú)取代基，萘基的成環(huán)碳數(shù)均為10，不論有無(wú)取代基，芴基的成環(huán)碳數(shù)均為13。
在所述所有基中，氫也可為氘。
另外，在以下的說(shuō)明中，例如碳數(shù)6～40的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基是指也包含取代于芳基上的取代基中所含有的碳數(shù)在內(nèi)為6～40，規(guī)定碳數(shù)的其他取代基也同樣如此。
另外，在所述所有基中，作為被取代時(shí)的取代基，優(yōu)選為烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳基硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧羰基、氨甲酰基、氨基、硅烷基、-p(＝o)r9r10，更優(yōu)選為在各取代基的說(shuō)明中作為優(yōu)選者的具體的取代基。另外，這些取代基也可進(jìn)一步由所述取代基取代。
“經(jīng)取代或未經(jīng)取代的”這一情況下的“未經(jīng)取代”是指取代有氫原子或氘原子。
在以下所說(shuō)明的化合物或其部分結(jié)構(gòu)中，關(guān)于“經(jīng)取代或未經(jīng)取代的”這一情況，也與所述相同。
所謂烷基，例如表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，也可不具有取代基。經(jīng)取代時(shí)的追加的取代基并無(wú)特別限制，例如可列舉烷基、鹵素、芳基、雜芳基等，此點(diǎn)在以下的記載中也通用。另外，烷基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但就獲得的容易性或成本的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為1以上、20以下，更優(yōu)選為1以上、8以下的范圍。
所謂環(huán)烷基，例如表示環(huán)丙基、環(huán)己基、降冰片基、金剛烷基等飽和脂環(huán)式烴基，其可具有取代基，也可不具有取代基。烷基部分的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為3以上、20以下的范圍。
所謂雜環(huán)基，例如表示吡喃環(huán)、哌啶環(huán)、環(huán)狀酰胺等在環(huán)內(nèi)具有碳以外的原子的脂肪族環(huán)，其可具有取代基，也可不具有取代基。雜環(huán)基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為2以上、20以下的范圍。
所謂烯基，例如表示乙烯基、烯丙基、丁二烯基等含有雙鍵的不飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，也可不具有取代基。烯基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為2以上、20以下的范圍。
所謂環(huán)烯基，例如表示環(huán)戊烯基、環(huán)戊二烯基、環(huán)己烯基等含有雙鍵的不飽和脂環(huán)式烴基，其可具有取代基，也可不具有取代基。
所謂炔基，例如表示乙炔基等含有三鍵的不飽和脂肪族烴基，其可具有取代基，也可不具有取代基。炔基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為2以上、20以下的范圍。
所謂烷氧基，例如表示甲氧基、乙氧基、丙氧基等經(jīng)由醚鍵而鍵結(jié)有脂肪族烴基的官能基，所述脂肪族烴基可具有取代基，也可不具有取代基。烷氧基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為1以上、20以下的范圍。
所謂烷硫基，是指烷氧基的醚鍵的氧原子被硫原子取代而成者。烷硫基的烴基可具有取代基，也可不具有取代基。烷硫基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為1以上、20以下的范圍。
所謂芳醚基，例如表示苯氧基等經(jīng)由醚鍵而鍵結(jié)有芳香族烴基的官能基，芳香族烴基可具有取代基，也可不具有取代基。芳醚基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為6以上、40以下的范圍。
所謂芳基硫醚基，是指芳醚基的醚鍵的氧原子被硫原子取代而成者。芳醚基中的芳香族烴基可具有取代基，也可不具有取代基。芳醚基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為6以上、40以下的范圍。
所謂芳基，例如表示苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、蒽基、苯并菲基、苯并蒽基、
其中，優(yōu)選為苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、芘基、熒蒽基、苯并[9,10]菲基。芳基可具有取代基，也可不具有取代基。芳基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為6以上、40以下，更優(yōu)選為6以上、30以下的范圍。
在b、c、l1、l2由芳基取代的情況或各個(gè)取代基進(jìn)一步由芳基取代的情況下，作為芳基，優(yōu)選為苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基，更優(yōu)選為苯基及萘基。
所謂雜芳基，例如表示吡啶基、呋喃基、噻吩基、喹啉基、異喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、萘啶基、噌啉基、酞嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、咔啉基、吲哚并咔唑基(indolocarbazolyl)、苯并氟咔唑基(benzofluocarbazolyl)、苯并噻吩并咔唑基、二氫茚并咔唑基、苯并喹啉基、吖啶基、二苯并吖啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、菲咯啉基等在環(huán)內(nèi)具有一個(gè)或多個(gè)碳以外的原子的環(huán)狀芳香族基。其中，所謂萘啶基，表示1,5-萘啶基、1,6-萘啶基、1,7-萘啶基、1,8-萘啶基、2,6-萘啶基、2,7-萘啶基的任一者。雜芳基可具有取代基，也可不具有取代基。雜芳基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為2以上、40以下，更優(yōu)選為2以上、30以下的范圍。
在b、c、l1、l2由雜芳基取代的情況或各個(gè)取代基進(jìn)一步由雜芳基取代的情況下，作為雜芳基，優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、嘧啶基、三嗪基、喹喔啉基、咔唑基、二苯并呋喃基，更優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、嘧啶基、三嗪基、喹喔啉基，特優(yōu)選為吡啶基、喹啉基。
所謂“含有電子接受性氮”這一情況下的電子接受性氮表示與鄰接原子之間形成多重鍵的氮原子。含有電子接受性氮的芳香族雜環(huán)例如可列舉：吡啶環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、三嗪環(huán)、噁二唑環(huán)、噻唑環(huán)、喹啉環(huán)、異喹啉環(huán)、萘啶環(huán)、噌啉環(huán)、酞嗪環(huán)、喹唑啉環(huán)、喹喔啉環(huán)、苯并喹啉環(huán)、菲咯啉環(huán)、吖啶環(huán)、苯并噻唑環(huán)、苯并噁唑環(huán)等。其中，所謂萘啶，表示1,5-萘啶、1,6-萘啶、1,7-萘啶、1,8-萘啶、2,6-萘啶、2,7-萘啶的任一者。
所謂氨基，是指經(jīng)取代或未經(jīng)取代的氨基。作為進(jìn)行取代時(shí)的取代基，例如可列舉芳基、雜芳基、直鏈烷基、分支烷基，其中，優(yōu)選為芳基、雜芳基。更具體而言，優(yōu)選為苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、芘基、熒蒽基、苯并[9,10]菲基、苯并熒蒽基、吡啶基、喹啉基、嘧啶基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基，更優(yōu)選為苯基、萘基、芴基、蒽基、芘基、熒蒽基、吡啶基、喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、菲咯啉基。特優(yōu)選為苯基、萘基、吡啶基、喹啉基。這些取代基可進(jìn)一步被取代。碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為2以上、50以下，更優(yōu)選為6以上、40以下，特優(yōu)選為6以上、30以下的范圍。
所謂鹵素，表示選自氟、氯、溴及碘中的原子。
所謂硅烷基，例如表示三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、丙基二甲基硅烷基、乙烯基二甲基硅烷基等烷基硅烷基，或苯基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基、三苯基硅烷基、三萘基硅烷基等芳基硅烷基。硅上的取代基可進(jìn)一步被取代。硅烷基的碳數(shù)并無(wú)特別限定，但優(yōu)選為1以上、30以下的范圍。
所謂硼基，是指經(jīng)取代或未經(jīng)取代的硼基。作為進(jìn)行取代時(shí)的取代基，例如可列舉芳基、雜芳基、直鏈烷基、分支烷基、芳醚基、烷氧基、羥基，其中，優(yōu)選為芳基、芳醚基。
羰基、羧基、氧羰基、氨甲?；删哂腥〈?，也可不具有取代基。此處，作為取代基，例如可列舉烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基等，這些取代基可進(jìn)一步被取代。
作為氧化膦基-p(＝o)r9r10，并無(wú)特別限定，具體而言，可列舉如下的例子。
[化3]
菲咯啉骨架對(duì)于電荷的穩(wěn)定性高，可順利地重復(fù)進(jìn)行由電子所引起的還原、或由空穴所引起的氧化。因此，本發(fā)明的菲咯啉衍生物顯示出高電荷穩(wěn)定性，當(dāng)用于發(fā)光元件時(shí)難以產(chǎn)生電化學(xué)的變質(zhì)。因難以產(chǎn)生由電化學(xué)的變質(zhì)所引起的材料的劣化及電荷傳輸性的變化，故能夠提升發(fā)光元件的壽命。
另外，有時(shí)因發(fā)光元件，而導(dǎo)致注入至發(fā)光層中的空穴的一部分未進(jìn)行再結(jié)合而到達(dá)至電子傳輸層為止，并使發(fā)光元件的耐久性惡化。本發(fā)明的菲咯啉衍生物具有源自菲咯啉骨架的大的帶隙，因此當(dāng)用于與發(fā)光層連接的電子傳輸層時(shí)，在與發(fā)光層的界面上電離電位的能量差變大，顯示出高空穴阻擋性。另外，因電荷耐久性也高，故對(duì)于空穴攻擊顯示出高耐久性，能夠提升元件的壽命。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物僅含有一個(gè)菲咯啉骨架，因此升華精制時(shí)的耐熱性良好。具有多個(gè)菲咯啉骨架的化合物的升華溫度上升，在真空蒸鍍時(shí)的耐熱性方面產(chǎn)生課題的情況多。
另外，通過(guò)將芳基或雜芳基等耐熱性高的取代基導(dǎo)入至菲咯啉骨架的特定的位置上，也可提升化合物的耐熱性，且降低結(jié)晶性，提升玻璃化溫度。若耐熱性提升，則在制作元件時(shí)可抑制材料的分解，因此耐久性提升。此外，通過(guò)降低結(jié)晶性或提升玻璃化溫度，而可提升薄膜穩(wěn)定性。若薄膜穩(wěn)定性提升，則在發(fā)光元件中即便長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)，膜的變質(zhì)也得到抑制，因此耐久性提升。
通過(guò)朝菲咯啉骨架的特定的位置上導(dǎo)入芳基或雜芳基，可有效率地?cái)U(kuò)大共軛，因此化合物的電荷傳輸性提升。
另外，芳基或雜芳基為電化學(xué)穩(wěn)定性高的取代基，通過(guò)導(dǎo)入這些取代基，可對(duì)化合物賦予優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性及電荷耐久性。若電化學(xué)穩(wěn)定性及電荷耐久性高，則不會(huì)產(chǎn)生由材料的變質(zhì)等所引起的缺陷，發(fā)光元件的耐久性提升。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物在由l1-b所表示的基中具有含有電子接受性氮的經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜芳基。氮原子具有高的電負(fù)度，因此所述氮原子與鄰接原子之間的多重鍵具有電子接受的性質(zhì)。因此，由l1-b所表示的基具有高電子親和性，有助于分子整體的電子傳輸性的提升。
另外，電子接受性氮在氮原子上具有非共用電子對(duì)，因此顯示出對(duì)于金屬原子的強(qiáng)配位性。因此，由l1-b所表示的基具有強(qiáng)金屬配位性。已知菲咯啉骨架也具有強(qiáng)金屬配位性，通過(guò)以l1-b所表示的基鄰接，可顯現(xiàn)出更強(qiáng)的金屬配位性。當(dāng)l1為單鍵時(shí)，可顯現(xiàn)出更強(qiáng)的金屬配位性，故優(yōu)選。
進(jìn)而，由l1-b所表示的基適度地具有旋轉(zhuǎn)的自由度，因此剛直性得到抑制，可對(duì)各種各樣的金屬顯現(xiàn)出強(qiáng)配位性。
因此，當(dāng)將由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物用于發(fā)光元件的電子傳輸層時(shí)，容易配位于作為陰極的金屬上，故與陰極的相互作用變強(qiáng)。通過(guò)與陰極的相互作用變強(qiáng)，來(lái)自陰極的電子注入性得到促進(jìn)，可降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，朝發(fā)光層中的電子的供給變多，再結(jié)合概率變高，因此發(fā)光效率提升。
進(jìn)而，由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物可與含有金屬元素的物質(zhì)強(qiáng)烈地進(jìn)行相互作用。其中，可與堿金屬元素或堿土金屬元素強(qiáng)烈地進(jìn)行相互作用，因此與鋰、銫、鈣、鋇、lif、caf2、cao、bao、羥喹啉鋰等含有堿金屬元素的物質(zhì)或含有堿土金屬元素的物質(zhì)良好地進(jìn)行相互作用。因此，例如當(dāng)將由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物用于發(fā)光元件的電子傳輸層，并在同一層中混合含有堿金屬元素的物質(zhì)或含有堿土金屬元素的物質(zhì)時(shí)，電子傳輸能力提升，可降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。
另外，如上所述，在由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物中混合有含有金屬元素的物質(zhì)、特別是含有堿金屬元素的物質(zhì)或含有堿土金屬元素的物質(zhì)的電子傳輸層也可適宜地用作將多個(gè)發(fā)光元件連結(jié)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)型元件中的n型的電荷產(chǎn)生層。使用由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物的n型的電荷產(chǎn)生層顯示出優(yōu)異的電子傳輸能力，因此與p型的電荷產(chǎn)生層連接時(shí)，顯示出有效率的電荷分離能力，可降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。其結(jié)果，可提升發(fā)光元件的發(fā)光效率、且也可提升耐久性。
進(jìn)而，當(dāng)將由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物用于光電轉(zhuǎn)換元件的電子取出層時(shí)，為了促進(jìn)朝陰極中的電子取出，可提升光電轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換效率或開(kāi)關(guān)比。
作為可適宜地用于本發(fā)明的含有電子接受性氮的雜芳基，例如可列舉：吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、萘啶基、噌啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹啉基、吖啶基、二苯并吖啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、苯并噁唑基、苯并噻唑基等。其中，優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹啉基、吖啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、苯并噁唑基、苯并噻唑基，更優(yōu)選為僅含有氮作為雜元素的吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹啉基、吖啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基。其中，優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、異喹啉基、嘧啶基、三嗪基、喹唑啉基、苯并喹啉基、咪唑并吡啶基，更優(yōu)選為吡啶基、喹啉基、異喹啉基，特優(yōu)選為吡啶基、喹啉基。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物在由l2-c所表示的基中具有成環(huán)碳數(shù)未滿20的芳基。通過(guò)含有具有高平面性與比較大的π共軛的芳基，分子彼此順利地互相重疊，可顯現(xiàn)出高電荷傳輸性。因此，優(yōu)選為具有適度大的π共軛的芳基。成環(huán)碳數(shù)過(guò)大的芳基成為分子間的π共軛平面的過(guò)度重疊的原因，使結(jié)晶性增大，且薄膜穩(wěn)定性變低，故不佳。
另外，通過(guò)含有具有適度的體積與適度大的π共軛的芳基，本發(fā)明的菲咯啉衍生物顯現(xiàn)出適當(dāng)?shù)妮d流子遷移率及電子接受性。其結(jié)果，在發(fā)光元件中可達(dá)成電子與空穴的載流子平衡，可進(jìn)一步提升發(fā)光元件的耐久性。當(dāng)l2為亞苯基時(shí)，可在菲咯啉骨架與由c所表示的芳基之間形成適度的空間，因此分子彼此的取向變得適當(dāng)，可顯現(xiàn)出理想的載流子遷移率及電子接受性，故優(yōu)選。
作為成環(huán)碳數(shù)未滿20的芳基的優(yōu)選例，并無(wú)特別限定，具體而言，可列舉如下的例子。
[化4]
其中，優(yōu)選為苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、芘基、熒蒽基、苯并[9,10]菲基，更優(yōu)選為萘基、芴基、菲基、芘基、熒蒽基。這些之中，就π共軛的適度的大小與三重態(tài)能級(jí)不會(huì)變得過(guò)小的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為芴基、菲基、芘基、苯并[9,10]菲基、熒蒽基。若三重態(tài)能級(jí)變得過(guò)小，則三重態(tài)激子阻擋功能變小，當(dāng)與磷光發(fā)光材料組合時(shí)會(huì)引起發(fā)光效率的下降。更優(yōu)選為菲基、芘基、熒蒽基，特優(yōu)選為芘基、熒蒽基。
作為芳基的c與作為雜芳基的b分別為極性不同的取代基，但通過(guò)非對(duì)稱地導(dǎo)入這些基，分子內(nèi)偶極矩變大，能夠進(jìn)一步提升電荷傳輸性。所述分子內(nèi)偶極矩的增大也有助于分子的取向，通過(guò)分子適度地進(jìn)行取向，可顯現(xiàn)出高電荷傳輸性。通過(guò)分子具有非對(duì)稱性，玻璃化溫度上升，薄膜穩(wěn)定性也提升。當(dāng)由l1-b所表示的基與由l2-c所表示的基不同時(shí)，分子內(nèi)偶極矩進(jìn)一步增大，故優(yōu)選。
雖然并無(wú)特別限定，但b、c、l1、l2的優(yōu)選的組合可列舉如下的組合。其中，r11為烷基、芳基或雜芳基。b、c、l1、l2、r11分別可具有取代基。另外，“-”表示單鍵。
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物中，r1及r2的任一者為由l1-b所表示的基。通過(guò)1,10-菲咯啉的2個(gè)氮原子與含有電子接受性氮的l1-b接近，而顯示出更強(qiáng)的電子親和性與金屬配位性，并顯現(xiàn)出優(yōu)異的電子傳輸性及電子注入性，由此可降低發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓。尤其，r1優(yōu)選為由l1-b所表示的基。
另外，r7及r8的任一者為由l2-c所表示的基。即，由通式(1)所表示的菲咯啉衍生物為如下的結(jié)構(gòu)。
[化29]
其中，當(dāng)r1為由l1-b所表示的基、且r8為由l2-c所表示的基時(shí)，分子內(nèi)偶極矩的大小與方向變得適當(dāng)，因此電荷傳輸性進(jìn)一步提升，且薄膜穩(wěn)定性也進(jìn)一步提升，故優(yōu)選。另外，此時(shí)菲咯啉骨架的π平面容易與其他π平面互相重疊，因此可進(jìn)一步提升電荷傳輸性。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物在通式(1)中的r3～r6中不具有芳基及雜芳基。由此，有效地利用菲咯啉骨架的高平面性與比較大的π共軛而使分子彼此順利地重疊，由此可顯現(xiàn)出高電荷傳輸性。
當(dāng)在通式(1)中的r3～r6中具有芳基及雜芳基時(shí)，電荷傳輸性下降，并引起驅(qū)動(dòng)電壓的上升、元件的耐久壽命的惡化，故不佳。
當(dāng)由l1-b及l(fā)2-c所表示的基以外的菲咯啉骨架上的取代基均為氫時(shí)，菲咯啉骨架的π平面容易與其他π平面互相重疊，故更優(yōu)選。
即，本發(fā)明的由通式(1)所表示的化合物更優(yōu)選為如下的結(jié)構(gòu)。
[化30]
如此，本發(fā)明的菲咯啉衍生物顯示出良好的電子傳輸性與高耐久性，當(dāng)用于發(fā)光元件時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)低驅(qū)動(dòng)電壓、高發(fā)光效率、更優(yōu)異的耐久壽命的并存。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物的分子量并無(wú)特別限定，但就耐熱性或制膜性的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為800以下，更優(yōu)選為750以下。進(jìn)而更優(yōu)選為700以下，特優(yōu)選為650以下。另外，通常存在分子量越大，玻璃化溫度越上升的傾向，若玻璃化溫度變高，則薄膜穩(wěn)定性提升。因此，分子量?jī)?yōu)選為400以上，更優(yōu)選為450以上。進(jìn)而更優(yōu)選為500以上。
作為由通式(1)所表示的化合物，并無(wú)特別限定，具體而言，可列舉如下的例子。
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
[化49]
[化50]
[化51]
[化52]
[化53]
[化54]
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[化56]
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[化60]
[化61]
[化62]
[化63]
[化64]
[化65]
[化66]
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
[化78]
本發(fā)明的菲咯啉衍生物的合成可使用公知的方法。例如，可列舉在導(dǎo)入芳基或雜芳基時(shí)，利用鹵化衍生物與硼酸或硼酸酯化衍生物的偶合反應(yīng)生成碳-碳鍵的方法，但并不限定于此。另外，可列舉在朝菲咯啉骨架中導(dǎo)入取代基時(shí)，使用有機(jī)鋰試劑等，由此利用鹵素-鋰交換來(lái)將鹵化衍生物加以鋰化，并使菲咯啉骨架親核性地發(fā)揮作用，而生成碳-碳鍵的方法，但并不限定于此。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物優(yōu)選為用于發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件、鋰離子電池、燃料電池、晶體管等電子裝置。在電子裝置中，本發(fā)明的化合物優(yōu)選為用作電子裝置材料，尤其，在發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件中，優(yōu)選為用作發(fā)光元件材料或光電轉(zhuǎn)換元件材料。
所謂發(fā)光元件材料，表示用于發(fā)光元件的任一層的材料，如后述般，除用于選自空穴傳輸層、發(fā)光層及電子傳輸層中的層的材料以外，也包含用于電極的保護(hù)層(覆蓋層)的材料。通過(guò)將本發(fā)明的化合物用于發(fā)光元件的任一層，可獲得高發(fā)光效率，且可獲得低驅(qū)動(dòng)電壓及高耐久性的發(fā)光元件。
所謂光電轉(zhuǎn)換元件材料，表示用于光電轉(zhuǎn)換元件的任一層的材料，如后述般，其為用于選自空穴取出層、光電轉(zhuǎn)換層及電子取出層中的層的材料。通過(guò)將本發(fā)明的化合物用于光電轉(zhuǎn)換元件的任一層，可獲得高轉(zhuǎn)換效率。
＜光電轉(zhuǎn)換元件＞
光電轉(zhuǎn)換元件具有陽(yáng)極與陰極、及介于所述陽(yáng)極與陰極之間的有機(jī)層，在有機(jī)層中將光能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。所述有機(jī)層優(yōu)選為至少具有光電轉(zhuǎn)換層，進(jìn)而所述光電轉(zhuǎn)換層更優(yōu)選為包含p型材料與n型材料。p型材料為供電子性(施體性)的材料，最高占據(jù)分子軌道(highestoccupiedmolecularorbital，homo)的能級(jí)淺，容易傳輸空穴。n型材料為吸電子性(受體性)的材料，最低未占分子軌道(lowestunoccupiedmolecularorbital，lumo)的能級(jí)深，容易傳輸電子。p型材料與n型材料可進(jìn)行層疊，也可進(jìn)行混合。
有機(jī)層除僅包含光電轉(zhuǎn)換層的構(gòu)成以外，可列舉：1)空穴取出層/光電轉(zhuǎn)換層、2)光電轉(zhuǎn)換層/電子取出層、3)空穴取出層/光電轉(zhuǎn)換層/電子取出層等層疊構(gòu)成。所謂電子取出層，是指以自光電轉(zhuǎn)換層朝陰極中的電子的取出容易進(jìn)行的方式設(shè)置的層，通常設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換層與陰極之間。所謂空穴取出層，是指以自光電轉(zhuǎn)換層朝陽(yáng)極中的空穴的取出容易進(jìn)行的方式設(shè)置的層，通常設(shè)置在陽(yáng)極與光電轉(zhuǎn)換層之間。另外，所述各層分別可為單層、多層的任一種。
在所述光電轉(zhuǎn)換元件中，本發(fā)明的菲咯啉衍生物可用于任一層，但因具有高電子親和性及薄膜穩(wěn)定性、且在可見(jiàn)光區(qū)域中具有強(qiáng)吸收，故優(yōu)選為用于光電轉(zhuǎn)換層。尤其，因具有優(yōu)異的電子傳輸能力，故優(yōu)選為用于光電轉(zhuǎn)換層的n型材料。另外，本發(fā)明的化合物因具有特別高的電子親和性，故也可適宜地用于電子取出層。由此，可提高自光電轉(zhuǎn)換層朝陰極中的電子取出效率，因此能夠提升轉(zhuǎn)換效率。
光電轉(zhuǎn)換元件可用于光傳感器。另外，本實(shí)施方式中的光電轉(zhuǎn)換元件也可用于太陽(yáng)電池。
＜發(fā)光元件＞
繼而，對(duì)本發(fā)明的發(fā)光元件的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)光元件具有陽(yáng)極與陰極、及介于所述陽(yáng)極與陰極之間的有機(jī)層，所述有機(jī)層利用電能來(lái)發(fā)光。
有機(jī)層除僅包含發(fā)光層的構(gòu)成以外，可列舉：1)空穴傳輸層/發(fā)光層、2)發(fā)光層/電子傳輸層、3)空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層、4)空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層、5)空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層等層疊構(gòu)成。另外，所述各層分別可為單層、多層的任一種。另外，可為具有多個(gè)磷光發(fā)光層或熒光發(fā)光層的層疊型，也可為將熒光發(fā)光層與磷光發(fā)光層組合而成的發(fā)光元件。進(jìn)而，可將分別顯示出互不相同的發(fā)光色的發(fā)光層層疊。
另外，也可為經(jīng)由中間層而將多個(gè)所述元件構(gòu)成層疊的串聯(lián)型。其中，優(yōu)選為至少一層為磷光發(fā)光層。所述中間層通常也被稱為中間電極、中間導(dǎo)電層、電荷產(chǎn)生層、電子抽出層、連接層、中間絕緣層，可使用公知的材料構(gòu)成。串聯(lián)型的具體例例如可列舉：6)空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電荷產(chǎn)生層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層、7)空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/電荷產(chǎn)生層/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層等在陽(yáng)極與陰極之間包含電荷產(chǎn)生層作為中間層的層疊構(gòu)成。
在所述元件構(gòu)成中，本發(fā)明的菲咯啉衍生物可用于任一層，但因具有高電子注入傳輸能力、熒光量子產(chǎn)率及薄膜穩(wěn)定性，故優(yōu)選為用于發(fā)光元件的發(fā)光層、電子傳輸層或電荷產(chǎn)生層。尤其，因具有優(yōu)異的電子注入傳輸能力，故優(yōu)選為用于電子傳輸層或電荷產(chǎn)生層。尤其，可適宜地用于電子傳輸層。
(陽(yáng)極及陰極)
在本發(fā)明的發(fā)光元件中，陽(yáng)極與陰極具有用于供給足以使元件發(fā)光的電流的作用，且為了取出光，優(yōu)選為至少一者為透明或半透明。通常，將形成于基板上的陽(yáng)極設(shè)為透明電極。
陽(yáng)極中所使用的材料只要是可將空穴高效率地注入至有機(jī)層的材料、且為了取出光而為透明或半透明，則為氧化錫、氧化銦、氧化銦錫(indiumtinoxide，ito)、氧化銦鋅(indiumzincoxide，izo)等導(dǎo)電性金屬氧化物，或者金、銀、鉻等金屬，碘化銅、硫化銅等無(wú)機(jī)導(dǎo)電性物質(zhì)，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等導(dǎo)電性聚合物等，并無(wú)特別限定，但特優(yōu)選為使用ito玻璃或奈塞玻璃。這些電極材料可單獨(dú)使用，也可將多種材料層疊或混合來(lái)使用。透明電極的電阻只要可供給足以使元件發(fā)光的電流即可，因此并無(wú)限定，但就元件的消耗電力的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為低電阻。例如，若為300ω/□以下的ito基板，則作為元件電極發(fā)揮功能，但目前也能夠供給10ω/□左右的基板，因此特優(yōu)選為使用20ω/□以下的低電阻的基板。ito的厚度可配合電阻值而任意地選擇，但通常在100nm～300nm之間使用的情況多。
另外，為了保持發(fā)光元件的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選為將發(fā)光元件形成于基板上?；蹇蛇m宜地使用鈉玻璃或無(wú)堿玻璃等玻璃基板。玻璃基板的厚度只要是足以保持機(jī)械強(qiáng)度的厚度即可，因此只要為0.5mm以上便足夠。關(guān)于玻璃的材質(zhì)，以來(lái)自玻璃的溶出離子少為宜，因此優(yōu)選為無(wú)堿玻璃?；蛘?，施加有sio2等的隔離涂層的鈉鈣玻璃也有市售品，因此也可使用所述鈉鈣玻璃。進(jìn)而，若第一電極穩(wěn)定地發(fā)揮功能，則基板無(wú)需為玻璃，例如，也可在塑料基板上形成陽(yáng)極。ito膜形成方法為電子束光束法、濺射法及化學(xué)反應(yīng)法等，并不特別受到限制。
陰極中所使用的材料只要是可將電子高效率地注入至發(fā)光層的物質(zhì)，則并無(wú)特別限定。通常優(yōu)選為鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁、銦等金屬，或者這些金屬與鋰、鈉、鉀、鈣、鎂等低功函數(shù)金屬的合金或多層層疊等。其中，就電阻值或制膜容易性、膜的穩(wěn)定性、發(fā)光效率等方面而言，優(yōu)選為將鋁、銀、鎂作為主成分。尤其，若包含鎂與銀，則本發(fā)明中的朝電子傳輸層及電子注入層中的電子注入變得容易，能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)，故優(yōu)選。
進(jìn)而，可列舉以下的優(yōu)選例：為了保護(hù)陰極，而將鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁及銦等金屬，或使用這些金屬的合金，二氧化硅、二氧化鈦及氮化硅等無(wú)機(jī)物，聚乙烯醇、聚氯乙烯、烴系高分子化合物等有機(jī)高分子化合物作為保護(hù)膜層層疊于陰極上。另外，本發(fā)明的菲咯啉衍生物也可用作所述保護(hù)膜層(覆蓋層)。但是，在自陰極側(cè)取出光的元件結(jié)構(gòu)(頂部發(fā)光結(jié)構(gòu))的情況下，保護(hù)膜層自在可見(jiàn)光區(qū)域中具有透光性的材料中選擇。這些電極的制作方法為電阻加熱、電子束光束、濺射、離子鍍及涂布等，并無(wú)特別限制。
(空穴傳輸層)
空穴傳輸層利用將空穴傳輸材料的一種或兩種以上層疊或混合的方法、或者使用空穴傳輸材料與高分子粘結(jié)劑的混合物的方法來(lái)形成。另外，空穴傳輸材料必須在被施加了電場(chǎng)的電極間高效率地傳輸來(lái)自正極的空穴，優(yōu)選為空穴注入效率高，并高效率地傳輸所注入的空穴。因此，要求空穴傳輸材料為如下的物質(zhì)：具有適當(dāng)?shù)碾婋x電位，而且空穴遷移率大，進(jìn)而穩(wěn)定性優(yōu)異，在制造時(shí)及使用時(shí)難以產(chǎn)生成為陷阱的雜質(zhì)。
作為滿足此種條件的物質(zhì)，并無(wú)特別限定，例如可列舉：4,4'-雙(n-(3-甲基苯基)-n-苯基氨基)聯(lián)苯(4,4'-bis(n-(3-methylphenyl)-n-phenylamino)biphenyl，tpd)、4,4'-雙(n-(1-萘基)-n-苯基氨基)聯(lián)苯(4,4'-bis(n-(1-naphthyl)-n-phenylamino)biphenyl，npd)、4,4'-雙(n,n-雙(4-聯(lián)苯基)氨基)聯(lián)苯(4,4'-bis(n,n-bis(4-biphenylyl)amino)biphenyl，tbdb)，雙(n,n'-二苯基-4-氨基苯基)-n,n-二苯基-4,4'-二氨基-1,1'-聯(lián)苯(bis(n,n'-diphenyl-4-aminophenyl)-n,n-diphenyl-4,4'-diamino-1,1'-biphenyl，tpd232)等聯(lián)苯胺衍生物，4,4',4″-三(3-甲基苯基(苯基)氨基)三苯基胺(4,4',4″-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine，m-mtdata)、4,4',4″-三(1-萘基(苯基)氨基)三苯基胺(4,4',4″-tris(1-naphthyl(phenyl)amino)triphenylamine，1-tnata)等被稱為星爆狀芳基胺的材料群，具有咔唑骨架的材料。
其中，優(yōu)選為咔唑多聚體，具體而言，優(yōu)選為雙(n-芳基咔唑)或雙(n-烷基咔唑)等咔唑二聚體的衍生物、咔唑三聚體的衍生物、咔唑四聚體的衍生物，更優(yōu)選為咔唑二聚體的衍生物、咔唑三聚體的衍生物。進(jìn)而，特優(yōu)選為非對(duì)稱型的雙(n-芳基咔唑)衍生物。另外，各具有1個(gè)咔唑骨架與三芳基胺骨架的材料也優(yōu)選。更優(yōu)選為在胺的氮原子與咔唑骨架之間具有亞芳基作為連結(jié)基的材料，特優(yōu)選為具有由下述的通式(3)及通式(4)所表示的骨架的材料。
[化79]
l3、l4為亞芳基，ar1～ar5為芳基。
除所述化合物以外，作為空穴傳輸材料，可優(yōu)選地使用三亞苯化合物、吡唑啉衍生物、二苯乙烯系化合物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物或噻吩衍生物、噁二唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等雜環(huán)化合物，富勒烯衍生物，在聚合物系中，可優(yōu)選地使用在側(cè)鏈上具有所述單量體的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚芴、聚乙烯咔唑及聚硅烷等。進(jìn)而，也可使用p型si、p型sic等無(wú)機(jī)化合物。本發(fā)明的化合物因電化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，故也可用作空穴傳輸材料。
有時(shí)因發(fā)光元件，而導(dǎo)致注入至發(fā)光層中的電子的一部分未再結(jié)合而到達(dá)至空穴傳輸層為止，并使發(fā)光元件的耐久性惡化。因此，優(yōu)選為將電子阻擋性優(yōu)異的化合物用于空穴傳輸層。其中，含有咔唑骨架的化合物因電子阻擋性優(yōu)異，可有助于發(fā)光元件的高效率化，故優(yōu)選。進(jìn)而，所述含有咔唑骨架的化合物優(yōu)選為咔唑多聚體或具有由通式(3)及通式(4)所表示的骨架的材料。作為具有咔唑多聚體骨架者，優(yōu)選為咔唑二聚體的衍生物、咔唑三聚體的衍生物、或咔唑四聚體的衍生物。更優(yōu)選為咔唑二聚體的衍生物、咔唑三聚體的衍生物，特優(yōu)選為非對(duì)稱型的雙(n-芳基咔唑)衍生物。其原因在于：這些化合物兼具良好的電子阻擋性與空穴注入傳輸特性。進(jìn)而，當(dāng)將含有咔唑骨架的化合物用于空穴傳輸層時(shí)，更優(yōu)選為所組合的發(fā)光層含有后述的磷光發(fā)光材料。其原因在于：所述具有咔唑骨架的化合物也具有高三重態(tài)激子阻擋功能，當(dāng)與磷光發(fā)光材料組合時(shí)可實(shí)現(xiàn)高發(fā)光效率化。
另外，若將在具有高空穴遷移率方面優(yōu)異的含有三亞苯骨架的化合物用于空穴傳輸層，則可獲得載流子平衡提升、發(fā)光效率提升、耐久壽命提升等效果，故優(yōu)選。若含有三亞苯骨架的化合物具有2個(gè)以上的二芳基氨基，則更優(yōu)選。
所述含有咔唑骨架的化合物、或含有三亞苯骨架的化合物分別可單獨(dú)用作空穴傳輸層，也可相互混合來(lái)使用。另外，也可在無(wú)損本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)混合其他材料。另外，當(dāng)空穴傳輸層包含多層時(shí)，優(yōu)選為在任一層中包含含有咔唑骨架的化合物、或含有三亞苯骨架的化合物。
(空穴注入層)
也可在陽(yáng)極與空穴傳輸層之間設(shè)置空穴注入層。通過(guò)設(shè)置空穴注入層，發(fā)光元件低驅(qū)動(dòng)電壓化，耐久壽命也提升。
在空穴注入層中，可優(yōu)選地使用電離電位比通常用于空穴傳輸層的材料小的材料。具體而言，除可列舉如所述tpd232般的聯(lián)苯胺衍生物、星爆狀芳基胺材料群以外，也可使用酞菁衍生物等。
另外，空穴注入層僅包含受體性化合物，或?qū)⑹荏w性化合物摻雜至其他空穴傳輸材料中來(lái)使用也優(yōu)選。作為受體性化合物的例子，可列舉：如氯化鐵(iii)、氯化鋁、氯化鎵、氯化銦、氯化銻般的金屬氯化物，如氧化鉬、氧化釩、氧化鎢、氧化釕般的金屬氧化物，如三(4-溴苯基)六氯銻酸銨(tris(4-bromophenyl)aminiumhexachloroantimonate，tbpah)般的電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物。另外，也可適宜地使用分子內(nèi)具有硝基、氰基、鹵素或三氟甲基的有機(jī)化合物，或者醌系化合物，酸酐系化合物，富勒烯等。
作為這些化合物的具體例，可列舉：六氰基丁二烯、六氰基苯、四氰基乙烯、四氰基醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane，tcnq)、四氟四氰基醌二甲烷(tetrafluorotetracyanoquinodimethane，f4-tcnq)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮雜三亞苯(2,3,6,7,10,11-hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene，hat-cn6)、四氟對(duì)苯醌、四氯對(duì)苯醌、四溴對(duì)苯醌、對(duì)苯醌、2,6-二氯苯醌、2,5-二氯苯醌、四甲基苯醌、1,2,4,5-四氰基苯、鄰二氰基苯、對(duì)二氰基苯、1,4-二氰基四氟苯、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌、對(duì)二硝基苯、間二硝基苯、鄰二硝基苯、對(duì)氰基硝基苯、間氰基硝基苯、鄰氰基硝基苯、1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1-硝基萘、2-硝基萘、1,3-二硝基萘、1,5-二硝基萘、9-氰基蒽、9-硝基蒽、9,10-蒽醌、1,3,6,8-四硝基咔唑、2,4,7-三硝基-9-芴酮、2,3,5,6-四氰基吡啶、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、c60、及c70等。
這些之中，金屬氧化物或含有氰基的化合物因容易處理、也容易進(jìn)行蒸鍍，故可容易地獲得所述效果，因此優(yōu)選。作為優(yōu)選的金屬氧化物的例子，可列舉：氧化鉬、氧化釩、或氧化釕。含有氰基的化合物之中，如下的化合物因成為強(qiáng)的電子受體，故更優(yōu)選，所述化合物為(a)在分子內(nèi)，除氰基的氮原子以外具有至少一個(gè)電子接受性氮的化合物；(b)分子內(nèi)具有鹵素與氰基兩者的化合物；(c)分子內(nèi)具有羰基與氰基兩者的化合物；或(d)分子內(nèi)具有鹵素與氰基兩者，進(jìn)而除氰基的氮原子以外具有至少一個(gè)電子接受性氮的化合物。作為此種化合物，具體而言，可列舉如下的化合物。
[化80]
[化81]
在空穴注入層僅包含受體性化合物的情況、或在空穴注入層中摻雜有受體性化合物的情況的任一情況下，空穴注入層均可為1層，也可層疊有多層。另外，就可緩和對(duì)于空穴傳輸層的空穴注入障礙這一觀點(diǎn)而言，在摻雜有受體化合物時(shí)組合使用的空穴注入材料更優(yōu)選為與用于空穴傳輸層的化合物相同的化合物。
(發(fā)光層)
發(fā)光層可為單層、多層的任一種，分別由發(fā)光材料(主體材料、摻雜劑材料)形成，其可為主體材料與摻雜劑材料的混合物，也可為單一的主體材料，可為其中一種情況。即，本發(fā)明的發(fā)光元件中，在各發(fā)光層中，可為僅主體材料或摻雜劑材料發(fā)光，也可為主體材料與摻雜劑材料均發(fā)光。就高效率地利用電能、獲得高色純度的發(fā)光這一觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為發(fā)光層包含主體材料與摻雜劑材料的混合。
另外，主體材料與摻雜劑材料分別可為一種，也可為多種的組合，可為其中一種情況。摻雜劑材料可包含于整個(gè)主體材料中，也可包含于一部分主體材料中，可為其中一種情況?？蓪诫s劑材料層疊，也可使其分散，可為其中一種情況。
摻雜劑材料可控制發(fā)光色。若摻雜劑材料的量過(guò)多，則會(huì)產(chǎn)生濃度淬滅現(xiàn)象，因此優(yōu)選為相對(duì)于主體材料，以20重量％以下來(lái)使用摻雜劑材料，更優(yōu)選為10重量％以下。關(guān)于摻雜方法，可利用與主體材料的共蒸鍍法來(lái)形成，但也可事先與主體材料混合后同時(shí)進(jìn)行蒸鍍。
具體而言，發(fā)光材料可使用自以前以來(lái)作為發(fā)光體為人所知的蒽或芘等的縮合環(huán)衍生物、以三(8-羥基喹啉)鋁為首的金屬螯合化類咢辛化合物、雙苯乙烯基蒽衍生物或二苯乙烯基苯衍生物等雙苯乙烯基衍生物、四苯基丁二烯衍生物、茚衍生物、香豆素衍生物、噁二唑衍生物、吡咯并吡啶衍生物、紫環(huán)酮衍生物、環(huán)戊二烯衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑并吡啶衍生物、二苯并呋喃衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物，在聚合物系中，可使用聚苯乙炔衍生物、聚對(duì)苯衍生物、以及聚噻吩衍生物等，但并無(wú)特別限定。
發(fā)光材料中所含有的主體材料并無(wú)特別限定，但可使用萘、蒽、菲、芘、
另外，摻雜劑材料并無(wú)特別限定，可使用：萘、蒽、菲、芘、
另外，在發(fā)光層中也可含有磷光發(fā)光材料。所謂磷光發(fā)光材料，是指在室溫下也顯示出磷光發(fā)光的材料。當(dāng)使用磷光發(fā)光材料作為摻雜劑時(shí)，基本上必須在室溫下也獲得磷光發(fā)光，但并無(wú)特別限定，優(yōu)選為包含選自由銥(ir)、釕(ru)、銠(rh)、鈀(pd)、鉑(pt)、鋨(os)、及錸(re)所組成的群組中的至少一種金屬的有機(jī)金屬絡(luò)合化合物。其中，就在室溫下也具有高磷光發(fā)光產(chǎn)率這一觀點(diǎn)而言，更優(yōu)選為具有銥、或鉑的有機(jī)金屬絡(luò)合物。
作為與磷光發(fā)光性的摻雜劑組合使用的主體，可適宜地使用吲哚衍生物，咔唑衍生物，吲哚并咔唑衍生物、具有吡啶、嘧啶、三嗪骨架的含氮芳香族化合物衍生物，聚芳基苯衍生物，螺環(huán)芴衍生物，參茚并苯衍生物，三亞苯衍生物等芳香族烴化合物衍生物，二苯并呋喃衍生物，二苯并噻吩衍生物等含有硫族元素的化合物，喹啉醇鈹絡(luò)合物等有機(jī)金屬絡(luò)合物等，只要是較基本上使用的摻雜劑而言三重態(tài)能量大，并且電子、空穴自各個(gè)傳輸層順利地注入且傳輸者，則并不限定于這些化合物。另外，也可含有兩種以上的三重態(tài)發(fā)光摻雜劑，且也可含有兩種以上的主體材料。進(jìn)而也可含有一種以上的三重態(tài)發(fā)光摻雜劑與一種以上的熒光發(fā)光摻雜劑。
作為優(yōu)選的磷光發(fā)光性主體或摻雜劑，并無(wú)特別限定，具體而言，可列舉如下的例子。[化82]
[化83]
另外，在發(fā)光層中也可含有熱活化延遲熒光材料。熱活化延遲熒光材料通常也被稱為tadf(thermally-activateddelayedfluorescence)材料，其是通過(guò)減小單重態(tài)激發(fā)狀態(tài)的能級(jí)與三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)能級(jí)的能隙，而促進(jìn)自三重態(tài)激發(fā)狀態(tài)朝單重態(tài)激發(fā)狀態(tài)的逆系間跨越(intersystemcrossing)，并提升單重態(tài)激子生成概率的材料。熱活化延遲熒光材料可為利用單一的材料來(lái)顯示出熱活化延遲熒光的材料，也可為利用多種材料來(lái)顯示出熱活化延遲熒光的材料。所使用的熱活化延遲熒光材料可為單一材料，也可為多種材料，可使用公知的材料。具體而言，例如可列舉：芐腈衍生物、三嗪衍生物、二亞砜衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、二氫吩嗪衍生物、噻唑衍生物、噁二唑衍生物等。
本發(fā)明的菲咯啉衍生物也可用作發(fā)光材料，尤其可適宜地用作磷光主體材料。
(電子傳輸層)
在本發(fā)明中，所謂電子傳輸層，是指位于陰極與發(fā)光層之間的層。電子傳輸層可為單層，也可為多層，可與陰極或發(fā)光層連接，也可不連接。
對(duì)于電子傳輸層，期望來(lái)自陰極的電子注入效率高、高效率地傳輸所注入的電子、朝發(fā)光中的電子注入效率高等。因此，電子傳輸層優(yōu)選為包含如下的物質(zhì)：電子親和力大，而且電子遷移率大，進(jìn)而穩(wěn)定性優(yōu)異，在制造時(shí)及使用時(shí)難以產(chǎn)生成為陷阱的雜質(zhì)。但是，當(dāng)考慮了空穴與電子的傳輸平衡時(shí)，只要電子傳輸層主要發(fā)揮可高效率地對(duì)來(lái)自陽(yáng)極的空穴不進(jìn)行再結(jié)合而流向陰極側(cè)的情況進(jìn)行阻止的作用，則即便包含電子傳輸能力并不那么高的材料，提升發(fā)光效率的效果也與包含電子傳輸能力高的材料的情況相同。因此，可高效率地阻止空穴的移動(dòng)的空穴阻止層也作為相同含義的層而包含于本發(fā)明中的電子傳輸層中。
作為電子傳輸層中所使用的電子傳輸材料，可列舉萘、蒽等的縮合多環(huán)芳香族衍生物，以4,4'-雙(二苯基乙烯基)聯(lián)苯為代表的苯乙烯基系芳香環(huán)衍生物，蒽醌或聯(lián)苯醌等醌衍生物，氧化磷衍生物，三(8-羥基喹啉)鋁(iii)等羥喹啉絡(luò)合物、苯并羥喹啉絡(luò)合物、羥基唑絡(luò)合物、甲亞胺絡(luò)合物、環(huán)庚三烯酚酮金屬絡(luò)合物及黃酮醇金屬絡(luò)合物等各種金屬絡(luò)合物，但就降低驅(qū)動(dòng)電壓、可獲得高效率發(fā)光而言，優(yōu)選為使用如下的化合物：包含選自碳、氫、氮、氧、硅、磷中的元素，且具有含有電子接受性氮的芳香族雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
作為具有含有電子接受性氮的芳香族雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，例如可列舉苯并咪唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、吡嗪衍生物、菲咯啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、聯(lián)吡啶或三聯(lián)吡啶等寡聚吡啶衍生物、喹喔啉衍生物及萘啶衍生物等作為優(yōu)選的化合物。其中，就電子傳輸能力的觀點(diǎn)而言，可優(yōu)選地使用：三(n-苯基苯并咪唑-2-基)苯等咪唑衍生物、1,3-雙[(4-叔丁基苯基)1,3,4-噁二唑基]亞苯基等噁二唑衍生物、n-萘基-2,5-二苯基-1,3,4-三唑等三唑衍生物、2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-菲咯啉或1,3-雙(1,10-菲咯啉-9-基)苯等菲咯啉衍生物、2,2'-雙(苯并[h]喹啉-2-基)-9,9'-螺二芴等苯并喹啉衍生物、2,5-雙(6'-(2',2″-聯(lián)吡啶基))-1,1-二甲基-3,4-二苯基噻咯等聯(lián)吡啶衍生物、1,3-雙(4'-(2,2':6'2″-三聯(lián)吡啶基))苯等三聯(lián)吡啶衍生物、雙(1-萘基)-4-(1,8-萘啶-2-基)苯基氧化膦等萘啶衍生物。另外，若這些衍生物具有縮合多環(huán)芳香族骨架，則玻璃化溫度提升，并且電子遷移率也變大，發(fā)光元件的低電壓化的效果大，故更優(yōu)選。進(jìn)而，若考慮元件耐久壽命提升、合成的容易性、容易獲得原料，則縮合多環(huán)芳香族骨架特優(yōu)選為蒽骨架、芘骨架或菲咯啉骨架。所述電子傳輸材料可單獨(dú)使用，也可將所述電子傳輸材料的兩種以上混合使用、或者將其他電子傳輸材料的一種以上與所述電子傳輸材料混合使用。
作為優(yōu)選的電子傳輸材料，并無(wú)特別限定，具體而言，可列舉如下的例子。
[化84]
除這些以外，也可使用國(guó)際公開(kāi)第2004-63159號(hào)、國(guó)際公開(kāi)第2003-60956號(hào)、《appl.phys.lett.(應(yīng)用物理快報(bào))》74,865(1999)、《有機(jī)電子學(xué)(org.electron.)》4,113(2003)、國(guó)際公開(kāi)第2010-113743號(hào)、國(guó)際公開(kāi)第2010-1817號(hào)等中所揭示的電子傳輸材料。
另外，本發(fā)明的菲咯啉衍生物也具有高電子注入傳輸能力，因此可適宜地用作電子傳輸材料。
當(dāng)將本發(fā)明的菲咯啉衍生物用作電子傳輸材料時(shí)，無(wú)需僅限于其各一種，可將多種本發(fā)明的菲咯啉衍生物混合使用、或在無(wú)損本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)將其他電子傳輸材料的一種以上與本發(fā)明的菲咯啉衍生物混合使用。作為可進(jìn)行混合的電子傳輸材料，并無(wú)特別限定，可列舉：萘、蒽、芘等具有縮合芳基環(huán)的化合物或其衍生物，以4,4'-雙(二苯基乙烯基)聯(lián)苯為代表的苯乙烯基系芳香環(huán)衍生物，苝衍生物，紫環(huán)酮衍生物，香豆素衍生物，萘二甲酰亞胺衍生物，蒽醌或聯(lián)苯醌等醌衍生物，氧化磷衍生物，咔唑衍生物及吲哚衍生物，羥喹啉鋰、三(8-羥基喹啉)鋁(iii)等羥喹啉絡(luò)合物，或羥基苯基噁唑絡(luò)合物等羥基唑絡(luò)合物，甲亞胺絡(luò)合物，環(huán)庚三烯酚酮金屬絡(luò)合物及黃酮醇金屬絡(luò)合物。
所述電子傳輸材料可單獨(dú)使用，也可將所述電子傳輸材料的兩種以上混合使用、或?qū)⑵渌娮觽鬏敳牧系囊环N以上與所述電子傳輸材料混合使用。另外，也可含有施體性材料。此處，所謂施體性材料，是指通過(guò)改善電子注入障礙，而使自陰極或電子注入層朝電子傳輸層中的電子注入變得更容易，進(jìn)而提升電子傳輸層的導(dǎo)電性的化合物。
作為本發(fā)明中的施體性材料的優(yōu)選例，可列舉：堿金屬、含有堿金屬的無(wú)機(jī)鹽、堿金屬與有機(jī)物的絡(luò)合物、堿土金屬、含有堿土金屬的無(wú)機(jī)鹽、或堿土金屬與有機(jī)物的絡(luò)合物等。作為堿金屬、堿土金屬的優(yōu)選的種類，可列舉：功函數(shù)低且電子傳輸能力提升的效果大的鋰、鈉、銫等堿金屬，或鎂、鈣等堿土金屬。
另外，就在真空中的蒸鍍?nèi)菀浊姨幚硇詢?yōu)異而言，與金屬單體相比，優(yōu)選為無(wú)機(jī)鹽、或者與有機(jī)物的絡(luò)合物的狀態(tài)。進(jìn)而，就使在大氣中的處理變得容易、容易控制添加濃度的觀點(diǎn)而言，更優(yōu)選為處于與有機(jī)物的絡(luò)合物的狀態(tài)。作為無(wú)機(jī)鹽的例子，可列舉：lio、li2o等氧化物，氮化物，lif、naf、kf等氟化物，li2co3、na2co3、k2co3、rb2co3、cs2co3等碳酸鹽等。另外，作為堿金屬或堿土金屬的優(yōu)選例，就原料廉價(jià)且容易合成的觀點(diǎn)而言，可列舉鋰。另外，作為與有機(jī)物的絡(luò)合物中的有機(jī)物的優(yōu)選例，可列舉：羥喹啉、苯并羥喹啉、黃酮醇、羥基咪唑并吡啶、羥基苯并唑、羥基三唑等。其中，優(yōu)選為堿金屬與有機(jī)物的絡(luò)合物，更優(yōu)選為鋰與有機(jī)物的絡(luò)合物，特優(yōu)選為羥喹啉鋰?？蓪煞N以上的這些施體性材料混合使用。
適宜的摻雜濃度也根據(jù)材料或摻雜區(qū)域的膜厚而不同，例如在施體性材料為堿金屬、堿土金屬等無(wú)機(jī)材料的情況下，優(yōu)選為以電子傳輸材料與施體性材料的蒸鍍速度比變成10000：1～2：1的范圍的方式進(jìn)行共蒸鍍而制成電子傳輸層者。蒸鍍速度比更優(yōu)選為100：1～5：1，進(jìn)而更優(yōu)選為100：1～10：1。另外，在施體性材料為金屬與有機(jī)物的絡(luò)合物的情況下，優(yōu)選為以電子傳輸材料與施體性材料的蒸鍍速度比變成100：1～1：100的范圍的方式進(jìn)行共蒸鍍而制成電子傳輸層者。蒸鍍速度比更優(yōu)選為10：1～1：10，進(jìn)而更優(yōu)選為7：3～3：7。
向電子傳輸層中摻雜施體性材料來(lái)提升電子傳輸能力的方法在薄膜層的膜厚厚的情況下，特別發(fā)揮效果?？商貎?yōu)選地用于電子傳輸層及發(fā)光層的合計(jì)膜厚為50nm以上的情況。例如，有為了提升發(fā)光效率而利用干涉效應(yīng)的方法，其是使自發(fā)光層直接放射的光與由陰極反射的光的相位匹配來(lái)提升光的取出效率的方法。其最佳條件對(duì)應(yīng)于光的發(fā)光波長(zhǎng)而變化，但電子傳輸層及發(fā)光層的合計(jì)膜厚變成50nm以上，在紅色等的長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光的情況下，有時(shí)變成接近100nm的厚膜。
進(jìn)行摻雜的電子傳輸層的膜厚可為電子傳輸層的一部分或全部的任一者。當(dāng)向電子傳輸層的一部分進(jìn)行摻雜時(shí)，理想的是至少在電子傳輸層/陰極界面上設(shè)置摻雜區(qū)域，即便僅在陰極界面附近進(jìn)行摻雜，也可獲得低電壓化的效果。另一方面，存在若施體性材料與發(fā)光層直接接觸，則造成使發(fā)光效率下降的不良影響的情況，在此情況下，優(yōu)選為在發(fā)光層/電子傳輸層界面上設(shè)置無(wú)摻雜區(qū)域。
(電子注入層)
在本發(fā)明中，也可在陰極與電子傳輸層之間設(shè)置電子注入層。通常，電子注入層是為了幫助自陰極朝電子傳輸層注入電子而插入，當(dāng)進(jìn)行插入時(shí)，可使用具有含有電子接受性氮的雜芳基環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，也可使用含有所述施體性材料的層。本發(fā)明的菲咯啉衍生物也可包含于電子注入層中。
另外，在電子注入層中也可使用絕緣體或半導(dǎo)體的無(wú)機(jī)物。通過(guò)使用這些材料，可有效地防止發(fā)光元件的短路、且提升電子注入性，故優(yōu)選。
作為此種絕緣體，優(yōu)選為使用選自由堿金屬硫族化物、堿土金屬硫族化物、堿金屬的鹵化物及堿土金屬的鹵化物所組成的群組中的至少一種金屬化合物。若電子注入層包含這些堿金屬硫族化物等，則就可進(jìn)一步提升電子注入性的觀點(diǎn)而言更優(yōu)選。
具體而言，作為優(yōu)選的堿金屬硫族化物，例如可列舉li2o、na2s及na2se，作為優(yōu)選的堿土金屬硫族化物，例如可列舉：cao、bao、sro、beo、bas及case。另外，作為優(yōu)選的堿金屬的鹵化物，例如可列舉：lif、naf、kf、licl、kcl及nacl等。另外，作為優(yōu)選的堿土金屬的鹵化物，例如可列舉：caf2、baf2、srf2、mgf2及bef2等氟化物，或氟化物以外的鹵化物。
進(jìn)而，也可適宜地使用有機(jī)物與金屬的絡(luò)合物。當(dāng)將有機(jī)物與金屬的絡(luò)合物用于電子注入層時(shí)，容易調(diào)整膜厚，故更優(yōu)選。作為此種有機(jī)金屬絡(luò)合物的例子，作為與有機(jī)物的絡(luò)合物中的有機(jī)物的優(yōu)選例，可列舉：羥喹啉、苯并羥喹啉、吡啶基苯酚、黃酮醇、羥基咪唑并吡啶、羥基苯并唑、羥基三唑等。其中，優(yōu)選為堿金屬與有機(jī)物的絡(luò)合物，更優(yōu)選為鋰與有機(jī)物的絡(luò)合物，特優(yōu)選為羥喹啉鋰。
(電荷產(chǎn)生層)
在本發(fā)明中，所謂電荷產(chǎn)生層，是指所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)型元件中的位于陽(yáng)極與陰極之間的中間層，且為利用電荷分離而產(chǎn)生空穴及電子的層。電荷產(chǎn)生層通常由陰極側(cè)的p型層與陽(yáng)極側(cè)的n型層形成。在這些層中，期望有效率的電荷分離、及所產(chǎn)生的載流子的有效率的傳輸。
在p型的電荷產(chǎn)生層中，可使用所述空穴注入層或空穴傳輸層中所使用的材料。例如可適宜地使用：hat-cn6、npd或tbdb等聯(lián)苯胺衍生物，m-mtdata或1-tnata等被稱為星爆狀芳基胺的材料群，具有由通式(3)及通式(4)所表示的骨架的材料等。
在n型的電荷產(chǎn)生層中，可使用所述電子注入層或電子傳輸層中所使用的材料，可使用具有含有電子接受性氮的雜芳基環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，也可使用含有所述施體性材料的層。也可適宜地使用向本發(fā)明的菲咯啉衍生物中摻雜所述施體性材料而成的層。
構(gòu)成發(fā)光元件的所述各層的形成方法為電阻加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、分子層疊法、涂布法等，并無(wú)特別限定，通常就元件特性的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選為電阻加熱蒸鍍或電子束蒸鍍。
有機(jī)層的厚度也取決于發(fā)光物質(zhì)的電阻值，因此無(wú)法進(jìn)行限定，但優(yōu)選為1nm～1000nm。發(fā)光層、電子傳輸層、空穴傳輸層的膜厚分別優(yōu)選為1nm以上、200nm以下，更優(yōu)選為5nm以上、100nm以下。
本發(fā)明的發(fā)光元件具有可將電能轉(zhuǎn)換為光的功能。此處，主要使用直流電流作為電能，但也能夠使用脈沖電流或交流電流。電流值及電壓值并無(wú)特別限制，但若考慮元件的消耗電力或壽命，則應(yīng)以利用盡可能低的能量獲得最大的亮度的方式選擇。
本發(fā)明的發(fā)光元件可適宜地用作例如以矩陣方式和/或片段方式顯示的顯示器。
所謂矩陣方式，是指將用于顯示的像素二維地配置成格子狀或馬賽克狀等，并利用像素的集合來(lái)顯示文字或圖像。像素的形狀或尺寸是根據(jù)用途來(lái)決定。例如在個(gè)人計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器、電視機(jī)的圖像及文字顯示中，通常使用一邊為300μm以下的四邊形的像素，另外，在如顯示面板般的大型顯示器的情況下，使用一邊為mm級(jí)的像素。在單色顯示的情況下，只要排列相同顏色的像素即可，在彩色顯示的情況下，使紅、綠、藍(lán)的像素并列來(lái)進(jìn)行顯示。在此情況下，典型的有三角型與條紋型。而且，所述矩陣的驅(qū)動(dòng)方法可為線序驅(qū)動(dòng)方法或有源矩陣的任一者。線序驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在考慮了動(dòng)作特性的情況下，有時(shí)有源矩陣更優(yōu)異，因此驅(qū)動(dòng)方法也必須根據(jù)用途而區(qū)分使用。
本發(fā)明中的片段方式是指如下的方式：以顯示事先所決定的信息的方式形成圖案，并使由所述圖案的配置而決定的區(qū)域發(fā)光。例如可列舉：數(shù)字時(shí)鐘或溫度計(jì)中的時(shí)刻或溫度顯示、音頻設(shè)備或電磁爐等的動(dòng)作狀態(tài)顯示及汽車的面板顯示等。而且，所述矩陣顯示與片段顯示也可在同一面板中共存。
本發(fā)明的發(fā)光元件也可優(yōu)選地用作各種機(jī)器等的背光源。背光源主要為了提升不進(jìn)行自發(fā)光的顯示裝置的視認(rèn)性而使用，其用于液晶顯示裝置、時(shí)鐘、音頻裝置、汽車面板、顯示板及標(biāo)識(shí)等。尤其，本發(fā)明的發(fā)光元件可優(yōu)選地用于液晶顯示裝置之中，正研究薄型化的個(gè)人計(jì)算機(jī)用途的背光源，而可提供比現(xiàn)有的背光源更薄型且輕量的背光源。
[實(shí)施例]
以下，列舉實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不由這些實(shí)施例限定。
合成例1
化合物[a-1]的合成
將2-乙?；拎?2.1g、8-氨基喹啉-7-甲醛17.2g、氫氧化鉀14.0g、乙醇1000ml混合，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后進(jìn)行加熱回流。4.5小時(shí)后，冷卻至室溫，然后添加甲苯500ml、水1000ml并進(jìn)行分液。利用甲苯500ml對(duì)水層進(jìn)行2次萃取后，與現(xiàn)有的有機(jī)層混合，并將乙醇減壓餾去。利用硫酸鎂對(duì)溶液進(jìn)行干燥，將溶媒減壓餾去后，進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[a]23.9g。
[化85]
繼而，將1-溴-4-氯苯6.13g與二丁基醚20.0ml混合，并冷卻至-10℃為止。向其中添加正丁基鋰(1.6m，己烷溶液)20.0ml，升溫至0℃為止后，攪拌30分鐘。向?qū)⒅虚g物[a]8.23g、甲苯165ml混合并冷卻至-10℃為止的液體中緩慢地添加所述調(diào)整液。添加時(shí)，以反應(yīng)液溫度變成-5℃以下的方式進(jìn)行調(diào)整。添加后，在-5℃以下攪拌1小時(shí)，然后添加水200ml進(jìn)行淬火。將水層去除后，利用水100ml對(duì)有機(jī)層進(jìn)行3次清洗，然后利用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，并將溶媒減壓餾去。向所獲得的固體中添加四氫呋喃300ml，使其溶解后，添加二氧化錳16.7g，并在室溫下進(jìn)行攪拌。10小時(shí)后，添加四氫呋喃200ml，然后通過(guò)硅藻土過(guò)濾來(lái)將不溶物去除。將濾液的溶媒減壓餾去后，利用甲苯/環(huán)己烷對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶，然后對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[b]9.39g。
[化86]
繼而，將中間物[b]2.15g、1-芘硼酸1.59g、1,4-二噁烷60.0ml、1.27m磷酸鉀水溶液10.2ml混合，并進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向所述混合溶液中添加雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)135mg、三環(huán)己基膦·四氟硼烷129mg，并進(jìn)行3.5小時(shí)加熱回流。冷卻至室溫后，添加水100ml，并對(duì)析出物進(jìn)行過(guò)濾。真空干燥后，添加四氫呋喃400ml并進(jìn)行加熱溶解，冷卻至50℃附近為止后，添加活性碳313mg，并進(jìn)行1小時(shí)加熱回流。冷卻后，利用二氧化硅墊進(jìn)行過(guò)濾。將濾液的溶媒餾去后，利用鄰二甲苯對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶，并對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾。進(jìn)而，再次利用鄰二甲苯進(jìn)行再結(jié)晶，進(jìn)行真空干燥后，利用吡啶/甲醇進(jìn)行再結(jié)晶。對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得化合物[a-1]的黃色固體1.97g。鑒定利用質(zhì)譜測(cè)定來(lái)進(jìn)行。
再者，在1×10-3pa的壓力下，使用油擴(kuò)散泵以約300℃對(duì)化合物[a-1]進(jìn)行升華精制后用作發(fā)光元件材料。
[化87]
合成例2
化合物[a-2]的合成
將3-乙?；拎?2.1g、8-氨基喹啉-7-甲醛17.2g、氫氧化鉀14.0g、乙醇1000ml混合，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后進(jìn)行加熱回流。4.5小時(shí)后，冷卻至室溫，然后添加甲苯500ml、水1000ml并進(jìn)行分液。利用甲苯500ml對(duì)水層進(jìn)行2次萃取后，與現(xiàn)有的有機(jī)層混合，并將乙醇減壓餾去。利用無(wú)水硫酸鈉對(duì)溶液進(jìn)行干燥，將溶媒減壓餾去后，進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[c]14.4g。
[化88]
繼而，將1-溴-3-氯苯6.13g與二丁基醚20.0ml混合，并冷卻至-10℃為止。向其中添加正丁基鋰(1.6m，己烷溶液)20.0ml，升溫至0℃為止后，攪拌30分鐘。向?qū)⒅虚g物[c]8.23g、甲苯165ml混合并冷卻至-10℃為止的液體中緩慢地添加所述調(diào)整液。添加時(shí)，以反應(yīng)液溫度變成-5℃以下的方式進(jìn)行調(diào)整。添加后，在-5℃以下攪拌1小時(shí)，然后添加水200ml進(jìn)行淬火。將水層去除后，利用水100ml對(duì)有機(jī)層進(jìn)行3次清洗，然后利用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，并將溶媒減壓餾去。向所獲得的固體中添加四氫呋喃300ml，使其溶解后，添加二氧化錳16.7g，并在室溫下進(jìn)行攪拌。8小時(shí)后，添加四氫呋喃200ml，然后通過(guò)硅藻土過(guò)濾來(lái)將不溶物去除。將濾液的溶媒減壓餾去后，利用甲苯/環(huán)己烷對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶，然后對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[d]9.34g。
[化89]
繼而，將中間物[b]2.21g、3-熒蒽硼酸1.62g、1,4-二噁烷60.0ml、1.27m磷酸鉀水溶液10.4ml混合，并進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向所述混合溶液中添加雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)138mg、三環(huán)己基膦·四氟硼烷133mg，并進(jìn)行3小時(shí)加熱回流。冷卻至室溫后，添加水100ml，并對(duì)析出物進(jìn)行過(guò)濾。真空干燥后，添加四氫呋喃300ml進(jìn)行溶解，然后添加活性碳313mg，并進(jìn)行1小時(shí)加熱回流。冷卻后，利用二氧化硅墊進(jìn)行過(guò)濾。將濾液的溶媒餾去后，利用吡啶/甲醇對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶。對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得化合物[a-2]的黃色固體2.55g。鑒定利用質(zhì)譜測(cè)定來(lái)進(jìn)行。
再者，在1×10-3pa的壓力下，使用油擴(kuò)散泵以約300℃對(duì)化合物[a-1]進(jìn)行升華精制后用作發(fā)光元件材料。
[化90]
合成例3
化合物[a-3]的合成
將4'-氯苯乙酮15.5g、8-氨基喹啉-7-甲醛17.2g、氫氧化鉀14.0g、乙醇1000ml混合，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后進(jìn)行加熱回流。4.5小時(shí)后，冷卻至室溫，然后添加甲苯500ml、水1000ml并進(jìn)行分液。利用甲苯500ml對(duì)水層進(jìn)行2次萃取后，與現(xiàn)有的有機(jī)層混合，并將乙醇減壓餾去。利用無(wú)水硫酸鈉對(duì)溶液進(jìn)行干燥，將溶媒減壓餾去后，進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[e]25.9g。
[化91]
繼而，將中間物[e]13.6g、雙(頻哪醇合)二硼17.8g、乙酸鉀13.8g、1,4-二噁烷468ml混合，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后，添加雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)538mg、2-二環(huán)己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯(lián)苯892mg，并進(jìn)行3小時(shí)加熱回流。冷卻至室溫后，對(duì)析出物進(jìn)行過(guò)濾，并將濾液的溶媒餾去。利用水100ml對(duì)所獲得的固體進(jìn)行2次清洗，利用庚烷50ml進(jìn)行2次清洗后，進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[f]15.2g。
[化92]
繼而，將中間物[f]12.5g、8-氯喹啉4.11g、磷酸鉀7.47g、甲苯251ml混合，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后，添加雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)289mg、三-叔丁基膦·四氟硼烷292mg，并進(jìn)行2小時(shí)加熱回流。冷卻至室溫后，添加水250ml，并使用硅藻土對(duì)所析出的固體進(jìn)行過(guò)濾。對(duì)濾液進(jìn)行分液，利用水200ml對(duì)分離取出的有機(jī)層進(jìn)行2次清洗后，將有機(jī)層的溶媒減壓餾去。使所獲得的固體加熱溶解于吡啶100ml中后，添加活性碳963mg與“昆德拉希(quadrasil)”(注冊(cè)商標(biāo))1.50g，在100℃下攪拌1小時(shí)后，在室溫下進(jìn)行硅藻土過(guò)濾。將濾液的溶媒減壓餾去后，利用鄰二甲苯進(jìn)行再結(jié)晶，然后對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[g]8.96g。
[化93]
繼而，將1-溴芘4.53g與二丁基醚40.0ml混合，并冷卻至-10℃為止。向其中添加正丁基鋰(1.6m，己烷溶液)10.0ml，升溫至0℃為止后，攪拌30分鐘。向?qū)⒅虚g物[g]6.13g、甲苯82.0ml混合并冷卻至-10℃為止的液體中緩慢地添加所述調(diào)整液。添加時(shí)，以反應(yīng)液溫度變成-5℃以下的方式進(jìn)行調(diào)整。添加后，在-5℃以下攪拌2小時(shí)，然后添加水100ml進(jìn)行淬火。追加甲苯100ml并進(jìn)行分液后，將水層去除。利用水100ml對(duì)有機(jī)層進(jìn)行2次清洗，然后利用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，并將溶媒減壓餾去。向所獲得的固體中添加四氫呋喃400ml，使其溶解后，添加二氧化錳6.96g，并在室溫下進(jìn)行攪拌。7小時(shí)后，通過(guò)硅藻土過(guò)濾來(lái)將不溶物去除，并將濾液的溶媒減壓餾去。利用甲苯對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶，進(jìn)而利用吡啶對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶。再次重復(fù)利用吡啶的再結(jié)晶，對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得化合物[a-3]的黃色固體5.22g。鑒定利用質(zhì)譜測(cè)定來(lái)進(jìn)行。
再者，在1×10-3pa的壓力下，使用油擴(kuò)散泵以約290℃對(duì)化合物[a-3]進(jìn)行升華精制后用作發(fā)光元件材料。
[化94]
合成例4
化合物[a-4]的合成
將中間物[e]8.20g、3-熒蒽硼酸6.80g、1,4-二噁烷282.0ml、1.27m磷酸鉀水溶液48.9ml混合，并進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向所述混合溶液中添加雙(二亞芐基丙酮)鈀(0)578mg、三環(huán)己基膦·四氟硼烷555mg，并進(jìn)行2小時(shí)加熱回流。冷卻至室溫后，添加水300ml，并對(duì)析出物進(jìn)行過(guò)濾。真空干燥后，添加四氫呋喃800ml進(jìn)行溶解，然后添加活性碳1.29mg，并進(jìn)行1小時(shí)加熱回流。冷卻后，利用二氧化硅墊進(jìn)行過(guò)濾。將濾液的溶媒餾去后，利用吡啶/甲醇對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶。對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得中間物[h]10.9g。
[化95]
繼而，將2-(4-溴苯基)吡啶3.74g與二丁基醚40.0ml混合，并冷卻至-10℃為止。向其中添加正丁基鋰(1.6m，己烷溶液)10.0ml，升溫至0℃為止后，攪拌30分鐘。向?qū)⒅虚g物[h]7.30g、甲苯82.0ml混合并冷卻至-10℃為止的液體中緩慢地添加所述調(diào)整液。添加時(shí)，以反應(yīng)液溫度變成-5℃以下的方式進(jìn)行調(diào)整。添加后，在-5℃以下攪拌2小時(shí)，然后添加水100ml進(jìn)行淬火。追加甲苯100ml并進(jìn)行分液后，將水層去除。利用水100ml對(duì)有機(jī)層進(jìn)行2次清洗，然后利用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，并將溶媒減壓餾去。向所獲得的固體中添加四氫呋喃500ml，使其溶解后，添加二氧化錳6.96g，并在室溫下進(jìn)行攪拌。8小時(shí)后，通過(guò)硅藻土過(guò)濾來(lái)將不溶物去除，并將濾液的溶媒減壓餾去。利用鄰二甲苯對(duì)所獲得的固體進(jìn)行再結(jié)晶，進(jìn)而利用吡啶進(jìn)行再結(jié)晶。對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過(guò)濾，并進(jìn)行真空干燥，由此獲得化合物[a-4]的黃色固體5.41g。鑒定利用質(zhì)譜測(cè)定來(lái)進(jìn)行。
再者，在1×10-3pa的壓力下，使用油擴(kuò)散泵以約310℃對(duì)化合物[a-4]進(jìn)行升華精制后用作發(fā)光元件材料。
[化96]
在下述的實(shí)施例中，化合物b-1～化合物b-12為以下所示的化合物。
[化97]
實(shí)施例1
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(geomatec)(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(furuuchichemical)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)紫外線(ultraviolet，uv)-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍5nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍50nm的ht-1作為空穴傳輸層。其次，將主體材料h-1、摻雜劑材料d-1以摻雜濃度變成5重量％的方式蒸鍍成20nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層。繼而，將化合物b-1蒸鍍成35nm的厚度來(lái)作為電子傳輸層進(jìn)行層疊。繼而，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，蒸鍍1000nm的鋁來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。此處所述的膜厚是石英振蕩式膜厚監(jiān)視器的顯示值。所述發(fā)光元件的1000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為4.3v，外部量子效率為4.8％。另外，將初始亮度設(shè)定成1000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1500小時(shí)。再者，化合物hat-cn6、化合物ht-1、化合物h-1、化合物d-1為以下所示的化合物。
[化98]
實(shí)施例2～實(shí)施例12
將表1中所記載的化合物用于電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例1相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1中。
比較例1～比較例5
將表1中所記載的化合物用于電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例1相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表1中。再者，e-1～e-5為以下所示的化合物。
[化99]
實(shí)施例13
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)uv-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍5nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍50nm的ht-1作為空穴傳輸層。其次，將主體材料h-1、摻雜劑材料d-1以摻雜濃度變成5重量％的方式蒸鍍成20nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層。繼而，將化合物b-1蒸鍍成25nm的厚度來(lái)作為第1電子傳輸層進(jìn)行層疊。進(jìn)而，將化合物b-1用于電子傳輸材料，并使用鋰作為施體性材料，以化合物b-1與鋰的蒸鍍速度比變成20：1的方式層疊為10nm的厚度來(lái)作為第2電子傳輸層。繼而，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，蒸鍍1000nm的鋁來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。所述發(fā)光元件的1000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為3.9v，外部量子效率為5.8％。另外，將初始亮度設(shè)定成1000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1650小時(shí)。
實(shí)施例13～實(shí)施例24
將表2中所記載的化合物用于電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例13相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2中。
比較例6～比較例10
將表2中所記載的化合物用于電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例13相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2中。
實(shí)施例25
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)uv-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍5nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍50nm的ht-1作為空穴傳輸層。其次，將主體材料h-1、摻雜劑材料d-1以摻雜濃度變成5重量％的方式蒸鍍成20nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層。進(jìn)而，將化合物b-1用于電子傳輸材料，并使用2e-1作為施體性材料，以化合物b-1與2e-1的蒸鍍速度比變成1：1的方式層疊為35nm的厚度來(lái)作為電子傳輸層。所述電子傳輸層在表4中作為第2電子傳輸層來(lái)表示。繼而，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，對(duì)1000nm的鎂與銀進(jìn)行共蒸鍍來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。所述發(fā)光元件的1000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為3.9v，外部量子效率為6.0％。另外，將初始亮度設(shè)定成1000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1800小時(shí)。再者，2e-1為下述所示的化合物。
[化100]
實(shí)施例26～實(shí)施例36
使用表3中所記載的化合物作為電子傳輸層、施體性材料，除此以外，以與實(shí)施例25相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表3中。
比較例11～比較例15
使用表3中所記載的化合物作為電子傳輸層、施體性材料，除此以外，以與實(shí)施例25相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表3中。
實(shí)施例37
將化合物b-1蒸鍍成25nm的厚度來(lái)作為第1電子傳輸層進(jìn)行層疊，進(jìn)而，將化合物b-1用于電子傳輸材料，并使用2e-1作為施體性材料，以化合物b-1與2e-1的蒸鍍速度比變成1：1的方式層疊為10nm的厚度來(lái)作為第2電子傳輸層。除此以外，以與實(shí)施例25相同的方式制作發(fā)光元件。所述發(fā)光元件的1000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為4.0v，外部量子效率為5.9％。另外，將初始亮度設(shè)定成1000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1950小時(shí)。
實(shí)施例38～實(shí)施例48
使用表4中所記載的化合物作為電子傳輸層、施體性材料，除此以外，以與實(shí)施例37相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表4中。
比較例15～比較例20
使用表4中所記載的化合物作為電子傳輸層、施體性材料，除此以外，以與實(shí)施例37相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表4中。
實(shí)施例49
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)uv-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍5nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍50nm的ht-1作為空穴傳輸層。所述空穴傳輸層在表6中作為第1空穴傳輸層來(lái)表示。其次，將主體材料h-2、摻雜劑材料d-2以摻雜濃度變成10重量％的方式蒸鍍成20nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層。繼而，將化合物b-2蒸鍍成35nm的厚度來(lái)作為電子傳輸層進(jìn)行層疊。繼而，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，蒸鍍1000nm的鋁來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。此處所述的膜厚是石英振蕩式膜厚監(jiān)視器的顯示值。所述發(fā)光元件的4000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為3.9v，外部量子效率為10.4％。另外，將初始亮度設(shè)定成4000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1400小時(shí)。再者，h-2、d-2為以下所示的化合物。
[化101]
實(shí)施例50～實(shí)施例54
使用表5中所記載的化合物作為電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例49相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表5中。
比較例21～比較例23
使用表5中所記載的化合物作為電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例49相同的方式制作發(fā)光元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例55
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)uv-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍5nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍40nm的ht-1作為第1空穴傳輸層。進(jìn)而，蒸鍍10nm的ht-2作為第2空穴傳輸層。其次，將主體材料h-2、摻雜劑材料d-2以摻雜濃度變成10重量％的方式蒸鍍成20nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層。繼而，將化合物b-2蒸鍍成35nm的厚度來(lái)作為電子傳輸層進(jìn)行層疊。繼而，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，蒸鍍1000nm的鋁來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。此處所述的膜厚是石英振蕩式膜厚監(jiān)視器的顯示值。所述發(fā)光元件的4000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為3.9v，外部量子效率為13.3％。另外，將初始亮度設(shè)定成4000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1600小時(shí)。再者，ht-2為以下所示的化合物。
[化102]
實(shí)施例56～實(shí)施例69
使用表5中所記載的化合物作為第2空穴傳輸層及電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例55相同的方式制作元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表5中。再者，ht-3、ht-4、ht-5為以下所示的化合物。
[化103]
比較例24～比較例31
使用表5中所記載的化合物作為第2空穴傳輸層及電子傳輸層，除此以外，以與實(shí)施例55相同的方式制作元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表5中。
實(shí)施例70
將堆積有165nm的ito透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(吉奧馬(股份)制造，11ω/□，濺射品)切斷成38mm×46mm，并進(jìn)行蝕刻。利用“塞米克林(semicoclean)56”(商品名，古內(nèi)化學(xué)(股份)制造)對(duì)所獲得的基板進(jìn)行15分鐘超聲波清洗后，利用超純水進(jìn)行清洗。在即將制作元件之前對(duì)所述基板進(jìn)行1小時(shí)uv-臭氧處理，然后設(shè)置于真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣直至裝置內(nèi)的真空度變成5×10-4pa以下為止。首先，利用電阻加熱法蒸鍍10nm的hat-cn6作為空穴注入層，并蒸鍍90nm的ht-6作為空穴傳輸層。其次，將主體材料h-1、摻雜劑材料d-3以摻雜濃度變成5重量％的方式蒸鍍成30nm的厚度來(lái)作為發(fā)光層，在所述發(fā)光層上，將化合物et-1蒸鍍成30nm的厚度來(lái)作為電子傳輸層進(jìn)行層疊。繼而，將化合物b-1用于電子傳輸材料，并使用鋰作為施體性材料，以化合物b-1與鋰的蒸鍍速度比變成20：1的方式層疊為10nm的厚度來(lái)作為n型的電荷產(chǎn)生層，在所述n型的電荷產(chǎn)生層上，蒸鍍10nm的ht-6來(lái)作為p型的電荷產(chǎn)生層。進(jìn)而，以與所述相同的條件層疊空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層后，蒸鍍0.5nm的氟化鋰后，蒸鍍1000nm的鋁來(lái)作為陰極，從而制成5mm×5mm見(jiàn)方的元件。所述發(fā)光元件的1000cd/m2時(shí)的特性是驅(qū)動(dòng)電壓為8.7v，外部量子效率為6.9％。另外，將初始亮度設(shè)定成1000cd/m2，并進(jìn)行恒定電流驅(qū)動(dòng)，結(jié)果亮度下降20％的時(shí)間為1000小時(shí)。再者，ht-6、et-1、d-3為以下所示的化合物。
[化104]
實(shí)施例71～實(shí)施例76
使用表6中所記載的化合物作為n型的電荷產(chǎn)生層的電子傳輸材料，除此以外，以與實(shí)施例70相同的方式制作元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表6中。
比較例32～比較例36
使用表6中所記載的化合物作為n型的電荷產(chǎn)生層的電子傳輸材料，除此以外，以與實(shí)施例70相同的方式制作元件，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表6中。
[表1]
[表1]
[表2]
[表2]
[表3]
[表3]
[表4]
[表4]
[表5]
[表5]
[表6]
[表6]