專利名稱：發(fā)光元件材料和發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為熒光色素或電荷輸送材料有用的芘化合物及使用該芘化合物的發(fā)光元件，且可利用于顯示元件、平板顯示器、背后照明、照明、室內(nèi)裝飾、標(biāo)識、看板、電子照相機(jī)和光信號發(fā)生器等領(lǐng)域的發(fā)光元件。

背景技術(shù)：
近年來，正積極開展所謂的從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在兩極所夾持的有機(jī)發(fā)光體內(nèi)復(fù)合時進(jìn)行發(fā)光的有機(jī)薄膜發(fā)光元件的研究。該發(fā)光元件具有薄型、且低驅(qū)動電壓下的高輝度發(fā)光、及通過選擇發(fā)光材料能發(fā)出多色光的特征，從而備受矚目。
對于該研究，自從柯達(dá)公司的C.W.Tang等人發(fā)現(xiàn)有機(jī)薄膜發(fā)光元件可高輝度發(fā)光以來，很多研究機(jī)構(gòu)都開展了研究?？逻_(dá)公司的研究小組提出的有機(jī)薄膜發(fā)光元件的代表性構(gòu)成為在ITO玻璃基板上依次設(shè)置空穴輸送性的二胺化合物、作為發(fā)光層的三(8-羥基喹啉)鋁(III)、以及作為陰極的Mg:Ag，其可在10V左右的驅(qū)動電壓下發(fā)出1000cd/m2的綠光(參照非專利文獻(xiàn)1)。
另外，有機(jī)薄膜發(fā)光元件可通過在發(fā)光層中使用各種熒光材料而獲得多種發(fā)光色，因此盛行向顯示器等的實用化研究。在三原色的發(fā)光材料中對綠色發(fā)光材料的研究最有進(jìn)展，目前，在紅色發(fā)光材料和藍(lán)色光材料中，以特性提高為目的進(jìn)行了深入的研究。
在有機(jī)薄膜發(fā)光元件中，最大的技術(shù)問題之一為元件的耐久性。特別是對于藍(lán)色，可提供耐久性優(yōu)良、可靠性高的元件的藍(lán)色光材料很少。例如，作為藍(lán)色客體材料，公開有使用苯乙烯胺衍生物(參照專利文獻(xiàn)1)或苝衍生物(參照專利文獻(xiàn)2)的技術(shù)。另外，公開有將芘化合物用于藍(lán)色發(fā)光元件的技術(shù)。雖然曾報道有使用各種芘化合物(參照專利文獻(xiàn)3～5)的藍(lán)色發(fā)光元件，但其耐久性均不充分。
非專利文獻(xiàn)1Applied Physics Letters(美國)1987年、51卷、12號、p.913-915
專利文獻(xiàn)1特開平5-17765號公報(權(quán)利要求1)
專利文獻(xiàn)2特開2003-86380號公報(權(quán)利要求3)
專利文獻(xiàn)3特開2001-118682號公報(權(quán)利要求1)
專利文獻(xiàn)4特開2004-75567號公報(權(quán)利要求1～4)
專利文獻(xiàn)5國際公開第2004/096945號小冊子(權(quán)利要求書)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題 如上所述，對于以往的有機(jī)薄膜發(fā)光元件，無法提供發(fā)光效率高、且耐久性優(yōu)良的藍(lán)色發(fā)光元件。在此，為解決以往技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供可制成發(fā)光效率高、且耐久性優(yōu)良的藍(lán)色發(fā)光元件的發(fā)光元件材料，及使用該發(fā)光元件材料的發(fā)光元件。
解決技術(shù)問題的方法 本發(fā)明為含有通式(1)表示的芘化合物的發(fā)光元件材料。

(R1～R10可以各自相同或不同，選自氫、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、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基。R1～R10可由鄰接的取代基之間彼此成環(huán)。其中，R1～R10中的至少1個為下述通式(2)表示的取代基。)
(R11～R14可以各自相同或不同，選自氫、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、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基。通過R11和R12之間、R12和R13之間、以及R13和R14之間可形成碳數(shù)4～6的環(huán)。其中，R11～R14中的任一個可用于與通式(1)的芘骨架形成單鍵。X1為下述通式(3)表示的基團(tuán)，Y1～Y4選自氮、碳原子。其中，Y1～Y4中的至少1個為氮原子、且至少1個為碳原子，為氮原子時，在氮原子上不存在取代基。)
(R15選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜芳基、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?。) 另外，本發(fā)明為陽極和陰極之間至少存在發(fā)光層、利用電能發(fā)光的發(fā)光元件，該發(fā)光元件的特征在于含有通式(1)表示的發(fā)光元件材料。
發(fā)明效果 本發(fā)明可提供可利用于發(fā)光元件等的發(fā)光性能高的發(fā)光元件材料。近而根據(jù)本發(fā)明，通過使用上述發(fā)光元件材料，可獲得耐久性優(yōu)良的發(fā)光元件。

具體實施例方式 對本發(fā)明中通式(1)表示的芘化合物進(jìn)行詳細(xì)說明。

R1～R10可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；被?、氧化膦基。R1～R10可由相鄰的取代基之間彼此成環(huán)。其中，R1～R10中的至少1個為下述通式(2)表示的取代基。

R11～R14可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基。通過R11和R12之間、R12和R13之間、或R13和R14之間形成碳數(shù)4～6的環(huán)。其中，R11～R14中的任一個可用于與芘骨架形成單鍵。X1為下述通式(3)表示的基團(tuán)、Y1～Y4選自氮、碳原子。其中，Y1～Y4中的至少1個為氮原子、且至少1個為碳原子，為氮原子時，氮原子上不存在取代基。

R15選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜芳基、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?。
這些取代基中，烷基例如表示為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等飽和脂肪烴基，其可以有或沒有取代基。被取代時所追加的取代基沒有特殊限制，例如可舉出烷基、芳基、雜芳基等，從這點來看，以下的敘述也是共通的。另外，烷基的碳數(shù)沒有特殊限定，但從獲得的容易性和成本考慮，通常為1以上且20以下、更優(yōu)選為1以上且8以下的范圍。
環(huán)烷基例如表示為環(huán)丙基、環(huán)己基、降冰片烯基、金剛烷基等飽和脂環(huán)式烴基，其可以有或沒有取代基。烷基部分的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為3以上且20以下的范圍。
雜環(huán)基例如表示為吡喃環(huán)、哌啶環(huán)、環(huán)狀酰胺等環(huán)內(nèi)具有碳以外原子的脂肪族環(huán)，其可以有或沒有取代基。雜環(huán)基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為2以上且20以下的范圍。
烯基例如表示為乙烯基、烯丙基、丁二烯基等含有雙鍵的不飽和脂肪烴基，其可以有或沒有取代基。烯基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為2～20的范圍。
環(huán)烯基例如表示為環(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，其可以有或沒有取代基。
炔基例如表示為乙炔基等含有三鍵的不飽和脂肪烴基，其可以有或沒有取代基。炔基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為2～20的范圍。
烷氧基例如表示為甲氧基、乙氧基、丙氧基等脂肪烴基通過醚鍵所結(jié)合的官能團(tuán)，該脂肪烴基可以有或沒有取代基。烷氧基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為1以上且20以下的范圍。
烷硫基是指烷氧基的醚鍵上的氧原子被硫原子所取代的基團(tuán)。烷硫基的烴基可以有或沒有取代基。烷硫基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為1以上且20以下的范圍。
芳醚基例如表示為苯氧基等芳烴基介由醚鍵所結(jié)合的官能團(tuán)，芳烴基可以有或沒有取代基。芳醚基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為6以上且40以下的范圍。
芳硫醚基是指芳醚基的醚鍵上的氧原子被硫原子取代的基團(tuán)。芳醚基中的芳烴基可以有或沒有取代基。芳醚基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為6以上且40以下的范圍。
芳基例如表示為苯基、萘基、聯(lián)苯基、菲基、聯(lián)三苯基、芘基等芳烴基。芳基可以有或沒有取代基。芳基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為6～40的范圍。
雜芳基例如表示為呋喃基、噻吩基、唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基等環(huán)內(nèi)具有碳以外原子的芳基，其可以有或沒有取代基。雜芳基的碳數(shù)沒有特殊限定，通常為2～30的范圍。
鹵素原子表示為氟、氯、溴、碘。
羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基、氨基、氧化膦基可以有或沒有取代基，取代基例如可舉出烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基等，這些取代基還可以進(jìn)一步被取代。
在相鄰基團(tuán)之間形成的環(huán)，若用上述通式(1)進(jìn)行說明，則是指選自R1～R10中的任意相鄰的2個取代基(例如R1和R2)相互鍵合而形成共軛或非共軛的縮合環(huán)。這些縮合環(huán)在環(huán)內(nèi)結(jié)構(gòu)中可以含有氮、氧、硫原子，還可以與其它環(huán)縮合，但當(dāng)構(gòu)成這些縮合環(huán)的原子僅為碳原子和氫原子時，可獲得優(yōu)良的耐熱性，故而優(yōu)選。
本發(fā)明通式(1)表示的芘化合物，通過在分子中具有芘骨架和作為受電子性雜環(huán)的吡咯骨架，具有高發(fā)光效率和優(yōu)良的耐熱性。在此，在通式(1)的R1～R10中的任一個鍵合的碳與通式(2)的R11～R14中的任一個鍵合的Y1～Y4之間，代替該R1～R14而單鍵鍵合，從原料的獲得性和合成的難易方面，以及從可高效發(fā)光方面出發(fā)，在R1、R3、R6、R8中的任一個鍵合的碳和R11～R14中的任一個鍵合的Y1～Y4之間，優(yōu)選代替該取代基R1、R3、R6、R8、R11～R14，進(jìn)行單鍵鍵合。
另外，在通式(2)的R11和R12、R12和R13、或R13和R14的各取代基之間成鍵、形成碳數(shù)4～6的環(huán)，可獲得高發(fā)光效率和優(yōu)良的耐熱性，故而優(yōu)選。
近而，從原料的獲得性和合成的難易出發(fā)，以及從可獲得高效發(fā)光和優(yōu)良的耐熱性出發(fā)，優(yōu)選為通式(4)表示的芘化合物。

R16～R24可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基、以及相鄰基團(tuán)之間形成的縮合環(huán)。R25～R28可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基。X2選自下述通式(5)表示的基團(tuán)。

R29選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜芳基、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲酰基。
另外，當(dāng)本發(fā)明通式(1)表示的芘化合物中的R1～R10中的至少1個為芳基或雜芳基時，可抑制芘化合物之間的相互作用，可高效發(fā)光，故而優(yōu)選。從合成的難易和抑制芘化合物之間相互作用的效果方面出發(fā)，優(yōu)選R1、R3、R6、R8中的至少1個為芳基或雜芳基。R1和R6為芳基或雜芳基時，芘化合物之間的相互作用抑制效果增高，故而更優(yōu)選。
如上所述的通式(1)表示的芘化合物沒有特殊限定，具體可舉出以下實例。





















通式(1)表示的芘化合物的合成可采用公知的方法進(jìn)行。向芘骨架引入芳基或雜芳基的方法例如可舉出在鈀催化劑或鎳催化劑的存在下，進(jìn)行鹵化芘衍生物和芳基衍生物或雜芳基衍生物的偶聯(lián)反應(yīng)的方法等。另外，向芘骨架引入吡咯基的方法例如可舉出在鈀催化劑存在下，進(jìn)行鹵化芘衍生物和吡咯衍生物的偶聯(lián)反應(yīng)的方法；采用芘醛或芘羧酸衍生物與2-氨基苯酚或2-氨基噻吩的縮合反應(yīng)的方法等，但并不限定于這些。
以下，對于本發(fā)明中發(fā)光元件的實施方式，舉例進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)光元件至少由陽極和陰極，以及存在于這些陽極和陰極之間的含有發(fā)光元件材料的有機(jī)層構(gòu)成。
本發(fā)明所用的陽極，只要是可有效地向有機(jī)層中注入空穴的材料，就沒有特別限定，但優(yōu)選采用功函數(shù)較大的材料，例如，氧化錫、氧化銦、氧化鋅銦、氧化錫銦(ITO)等導(dǎo)電性金屬氧化物，或金、銀、鉻等金屬，碘化銅、硫化銅等無機(jī)導(dǎo)電性物質(zhì)、聚噻吩、聚吡咯和聚苯胺等導(dǎo)電性聚合物等。這些電極材料既可以單獨使用，也可以層壓或混合多種材料。
電極的電阻只要是能向發(fā)光元件的發(fā)光供給充分的電流即可，但從發(fā)光元件的耗電力的角度出發(fā)，優(yōu)選為低電阻。例如，只要是300Ω/□以下的ITO基板，即可作為元件電極發(fā)揮功能，但目前也可以采用10Ω/□左右的基板，因此特別優(yōu)選使用100Ω/□以下的低電阻制品。ITO的厚度可根據(jù)電阻值來任意選擇，通常大多采用100～300nm之間的厚度。
另外，為保護(hù)發(fā)光元件的機(jī)械強度，優(yōu)選在基板上形成發(fā)光元件。作為基板，優(yōu)選采用鈉鈣玻璃或無堿玻璃等玻璃基板。玻璃基板的厚度只要是能確保機(jī)械強度的充分的厚度即可，因此只要在0.5mm以上就足夠了。對于玻璃的材質(zhì)，從玻璃中溶出的離子越少越好，因此優(yōu)選為無堿玻璃，但市場上也銷售有施有SiO2等阻擋層的堿石灰玻璃，因此也可以使用它們。進(jìn)而，只要陽極可穩(wěn)定地發(fā)揮功能，基板就無需一定是玻璃，例如，也可以在塑料基板上形成陽極。ITO膜形成方法可采用電子束法、濺射法和化學(xué)反應(yīng)法等，無特殊限制 本發(fā)明使用的陰極所采用的材料，只要是可有效向有機(jī)層中注入電子的物質(zhì)，就沒有特別限定，一般可舉出鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋅、鋁、銦、鉻、鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鎂及它們的合金等。為了提高電子注入效率、改善元件特性，含有鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鎂或這些低功函數(shù)金屬的合金是有效的。但是，這些低功函數(shù)金屬一般大多在大氣中不穩(wěn)定，例如，作為優(yōu)選例可舉出在有機(jī)層中摻雜微量的鋰或鎂(真空蒸鍍的膜厚計顯示為1nm以下)，使用穩(wěn)定性高的電極的方法。另外，也可以使用氟化鋰之類的無機(jī)鹽。進(jìn)而，作為優(yōu)選例可舉出層壓用于保護(hù)電極的鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁和銦等金屬、或使用這些金屬的合金、以及二氧化硅、二氧化鈦和氮化硅等無機(jī)物、聚乙烯醇、氯乙烯、烴系高分子化合物等。這些電極的制作方法只要是電阻加熱、電子束、濺射、離子鍍和涂布等可獲得通電的方法，就沒有特殊限制。
本發(fā)明發(fā)光元件的有機(jī)層是由含有通式(1)表示的芘化合物的發(fā)光元件材料形成的。發(fā)光元件材料是指可以自發(fā)光的、及有助于其發(fā)光的、所有與發(fā)光相關(guān)的化合物，具體地，指空穴輸送材料、發(fā)光材料和電子輸送材料等。
構(gòu)成本發(fā)明發(fā)光元件的有機(jī)層，至少由含有發(fā)光元件材料的發(fā)光層構(gòu)成。作為有機(jī)層的構(gòu)成例，除了僅由發(fā)光層構(gòu)成以外，可舉出1)空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層、及2)發(fā)光層/電子輸送層、3)空穴輸送層/發(fā)光層等的疊層構(gòu)成。另外，上述各層既可以由單一層構(gòu)成，也可以由多層構(gòu)成。當(dāng)空穴輸送層和電子輸送層由多層構(gòu)成時，連接電極一側(cè)的層分別被稱為空穴注入層和電子注入層，但在以下的說明中，空穴注入材料包括在空穴輸送材料中，電子注入材料包括在電子輸送材料中。
空穴輸送層是由空穴輸送材料的1種或2以上層壓、混合，或由空穴輸送材料與高分子粘合劑的混合物形成。空穴輸送材料例如優(yōu)選4，4-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯氨基)聯(lián)苯、4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯氨基)聯(lián)苯、4，4’，4”-三(3-甲基苯基(苯基)氨基)三苯胺等三苯胺衍生物、雙(N-烯丙基咔唑)或雙(N-烷基咔唑)等雙咔唑衍生物、吡唑啉衍生物、1，2-二苯乙烯系化合物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物或噻吩衍生物、二唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等雜環(huán)化合物、聚合物系的側(cè)鏈上有上述單體的聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚芴、聚乙烯咔唑和聚硅烷等，只要是能形成制作發(fā)光元件所必需的薄膜，并可從陽極注入空穴，進(jìn)而可輸送空穴的化合物，就沒有特殊限定。
本發(fā)明中，發(fā)光層既可以是由單層構(gòu)成也可以是由多層構(gòu)成，它們分別由發(fā)光材料(宿主材料、摻雜劑材料)形成，該發(fā)光材料是宿主材料和摻雜劑材料混合物或單獨的宿主材料均可。即，在本發(fā)明發(fā)光元件的各發(fā)光層中，既可以只由宿主材料或摻雜劑材料發(fā)光，也可以是宿主材料和摻雜劑材料均發(fā)光。宿主材料和摻雜劑材料可以各自為1種，也可以是多種的組合。摻雜劑材料可以包含在整個宿主材料中，也可以部分包含于其中。摻雜劑材料既可以是層壓而成，也可以是分散而成。摻雜劑材料的量過多時，往往引起濃度消光現(xiàn)象，因此優(yōu)選相對于宿主材料使用0.1重量％以上且20重量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5重量％以上且10重量％以下。作為摻雜方法，既可以由摻雜劑材料和宿主材料的共蒸鍍法形成，也可以預(yù)先混合摻雜劑材料和宿主材料后再同時蒸鍍。
本發(fā)明通式(1)表示的芘化合物可優(yōu)選作為發(fā)光材料使用。另外，本發(fā)明的芘化合物在藍(lán)色區(qū)域顯示強光，因此優(yōu)選做為藍(lán)色光材料使用，但不受限于此，也可以作為綠色～紅色發(fā)光元件或白色發(fā)光元件用的材料使用。本發(fā)明的芘化合物還可以作為宿主材料使用，但其熒光量子收率高、譜線半寬度窄，故優(yōu)選作為摻雜劑材料使用。
本發(fā)明通式(1)表示的芘化合物的離子化電壓沒有特殊限定，但優(yōu)選為5eV以上且7eV以下，更優(yōu)選為5.4eV以上且6.4eV以下。予以說明，據(jù)報道離子化電壓的絕對值根據(jù)測定方法的不同而不同，本發(fā)明的離子化電壓是采用大氣氣氛型紫外線光電子分析裝置(AC-1、理研機(jī)器(株)制)，測定在ITO玻璃基板上蒸鍍30nm～100nm厚度的薄膜所得的值。
作為本發(fā)明所用的摻雜劑材料，并不一定僅限于上述芘化合物的1種，既可以混合多種芘化合物使用，也可以將已知的1種以上摻雜劑材料與芘化合物混合使用。具體可舉出一直以來公知的萘、蒽、菲、芘、苯并[9，10]菲、苝、芴、茚等具有芳環(huán)的化合物或其衍生物、呋喃、吡咯、噻吩、噻咯(silole)、9-硅芴、9，9’-螺二硅芴、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑并吡啶、菲咯啉、吡嗪、萘啶、喹喔啉、吡咯并吡啶、噻噸等具有雜芳環(huán)的化合物或其衍生物、二苯乙烯苯衍生物、氨基苯乙烯衍生物、芳香族乙炔衍生物、四苯基丁二烯衍生物、1，2-二苯乙烯衍生物、醛連氮衍生物、香豆素衍生物、咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、唑、二唑、三唑等唑衍生物及其金屬配合物和以4，4’-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)聯(lián)苯為代表的芳胺衍生物等，但并不限定于此。
作為發(fā)光材料所含的宿主材料沒有特殊限定，但優(yōu)選使用一直以來作為發(fā)光體所公知的蒽或芘等具有縮合芳環(huán)的化合物或其衍生物、4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)聯(lián)苯等芳胺衍生物、以三(8-羥基喹啉)鋁(III)為代表的金屬螯合化羥基喹啉(oxynoid)化合物、二苯乙烯苯衍生物等二苯乙烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、茚衍生物、香豆素衍生物、二唑衍生物、吡咯并吡啶衍生物、perynone衍生物、環(huán)戊二烯衍生物、二唑衍生物、咔唑衍生物、吡咯并吡咯衍生物。另外，作為聚合物系，優(yōu)選使用聚亞苯基亞乙烯衍生物、聚對苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、及聚噻吩衍生物。其中，若使用具有電子供給性取代基的蒽化合物作為宿主材料，與本發(fā)明的芘化合物組合時的耐久性提高效果顯著，故而優(yōu)選。
作為如上所述的蒽化合物沒有特殊限定，具體可舉出如下所示的例子。















本發(fā)明中，電子輸送層是起到從陰極注入電子、進(jìn)而輸送電子作用的層，期望其電子注入效率高、且可高效輸送所注入的電子。為此，要求所用物質(zhì)的電子親和力大、且電子遷移率大、以及穩(wěn)定性優(yōu)良，在制造和使用時不易產(chǎn)生會成為陷阱的雜質(zhì)。但是，考慮到空穴和電子的輸送平衡時，當(dāng)主要起到有效阻止來自陽極的空穴不經(jīng)復(fù)合而流入陰極側(cè)的作用時，即使其電子輸送能力不那么高，提高發(fā)光效率的效果也與電子輸送能力高的材料等同。因此，本發(fā)明的電子輸送層包括與可有效阻止空穴遷移的空穴阻止層含義相同的層。
作為電子輸送層所用的電子輸送材料沒有特殊限定，可舉出萘、蒽等具有縮合芳環(huán)的化合物或其衍生物、以4，4’-雙(二苯基乙烯基)聯(lián)苯為代表的苯乙烯系芳環(huán)衍生物、苝衍生物、perynone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、咔唑衍生物和吲哚衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁(III)等羥基喹啉配合物或羥苯基唑配合物等羥基吡咯配合物、偶氮甲堿配合物、脫酚酮金屬配合物和黃酮醇金屬配合物、含有具有受電子性氮的雜芳環(huán)的化合物等。
本發(fā)明中的受電子性氮是表示與相鄰原子之間形成多重鍵的氮原子。由于氮原子具有高的電子電負(fù)性，故多重鍵具有受電子性的性質(zhì)。所以，具有受電子性氮的雜芳環(huán)具有高的電子親和性。作為具有受電子性氮的雜芳環(huán)，例如可舉出吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、喹啉環(huán)、喹喔啉環(huán)、萘啶環(huán)、嘧啶并嘧啶環(huán)、苯并喹啉環(huán)、菲咯啉環(huán)、咪唑環(huán)、唑環(huán)、二唑環(huán)、三唑環(huán)、噻唑環(huán)、噻二唑環(huán)、苯并唑環(huán)、苯并噻唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)和菲并咪唑環(huán)等。
另外，本發(fā)明的由具有受電子性氮的雜芳環(huán)構(gòu)成的化合物優(yōu)選由選自碳、氫、氮、氧、硅、磷中的元素構(gòu)成。由這些元素構(gòu)成的具有受電子性氮的雜芳環(huán)構(gòu)成的化合物具有高的電子輸送能力，可顯著降低驅(qū)動電壓。
作為由具有受電子性氮的雜芳環(huán)構(gòu)成的、且由選自碳、氫、氮、氧、硅、磷中的元素構(gòu)成的化合物，作為優(yōu)選化合物例如可舉出苯并咪唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、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、喹喔啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、聯(lián)吡啶或三聯(lián)吡啶等低聚吡啶衍生物、喹喔啉衍生物和萘啶衍生物等。其中，從電子輸送能力的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用三(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-二唑基]亞苯基等二唑衍生物、N-萘基-2，5-二苯基-1，3，4-三唑等三唑衍生物、浴銅靈或1，3-雙(2-苯基-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。進(jìn)而，作為特別優(yōu)選例，可舉出1，3-雙(1，10-菲咯啉-9-基)苯、2，7-雙(1，10-菲咯啉-9-基)萘、1，3-雙(2-苯基-1，10-菲咯啉-9-基)苯等菲咯啉二聚物、和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)吡啶二聚物，它們與本發(fā)明通式(1)表示的芘化合物組合時的耐久性提高效果顯著提高。
這些電子輸送材料可以單獨使用，也可以混合上述電子輸送材料的2種以上使用，還可以將1種以上其它電子輸送材料混合在上述電子輸送材料中使用。另外，也可以與堿金屬或堿土類金屬等金屬混合使用。電子輸送層的離子化電壓沒有特殊限定，但優(yōu)選為5.8eV以上且8eV以下，更優(yōu)選為6eV以上且7.5eV以下。
構(gòu)成發(fā)光元件的上述各層的形成方法可采用電阻加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、分子層壓法、涂布法等，沒有特殊限定，通常，從元件特性的觀點出發(fā)，優(yōu)選電阻加熱蒸鍍或電子束蒸鍍。
層的厚度根據(jù)發(fā)光物質(zhì)的電阻值確定，沒有具體限定，但在1～1000nm之間進(jìn)行選擇。發(fā)光層、電子輸送層、空穴輸送層的膜厚分別優(yōu)選為1nm以上且200nm以下，更優(yōu)選為5nm以上且100nm以下。
本發(fā)明的發(fā)光元件是可將電能轉(zhuǎn)化為光的發(fā)光元件。這里，電能主要是指直流電流，但也可以使用脈沖電流或交流電流。電流值和電壓值無特殊限制，但考慮到元件的耗電力和壽命，應(yīng)實現(xiàn)用盡可能低的能量獲得最大的輝度。
本發(fā)明的發(fā)光元件例如優(yōu)選用于以矩陣和/或段式方式顯示的顯示器。
本發(fā)明中的矩陣方式是指用于顯示的像素呈格子狀或馬賽克狀等二維配置，由像素的集合來顯示文字或圖像。像素的形狀和尺寸取決于用途。例如，對于個人電腦、顯示器、電視的圖像和文字顯示來說，通常采用邊長為300μm以下的四邊形的像素，另外，當(dāng)用于顯示板之類的大型顯示器時，則采用邊長為mm級的像素。當(dāng)用于單色顯示時，可將同色的像素進(jìn)行排列，用于彩色顯示時，可將紅、綠、藍(lán)的像素并列使之顯示。此時，典型的有三角型和條型。其次，作為該矩陣的驅(qū)動方法，采用行順序驅(qū)動方法或主動矩陣均可。雖然行順序驅(qū)動具有結(jié)構(gòu)更簡單的優(yōu)點，但考慮到工作特性時，往往主動矩陣更加優(yōu)良，因此有必要根據(jù)用途來分別采用不同的驅(qū)動。
本發(fā)明中的段式方式(類型)是指以顯示預(yù)先確定的信息的方式形成圖案，使所確定的區(qū)域發(fā)光。例如可舉出數(shù)字鐘表或溫度計中的時刻或溫度顯示、音頻機(jī)器或電磁炊具等工作狀態(tài)顯示和汽車的儀表盤顯示等。另外，上述矩陣顯示和段式顯示也可以在同一顯示板中共存。
本發(fā)明的發(fā)光元件還優(yōu)選用作各種機(jī)器等的背后照明。背后照明可用于主要以提高不能自發(fā)光的顯示裝置的可見度為目的而使用的液晶顯示裝置、鐘表、音頻裝置、汽車儀表盤、顯示板和標(biāo)識等中。尤其，作為液晶顯示裝置中以薄型化為技術(shù)問題的個人電腦用途的背后照明，由于以往的背后照明由熒光燈或?qū)Ч獍鍢?gòu)成，因而難以薄型化，考慮到這一點，使用本發(fā)明發(fā)光元件的背后照明則具有薄型而輕質(zhì)的特點。
實施例 以下，舉出實施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。予以說明，下述各實施例中的化合物編號是指以上化學(xué)式所述的化合物的編號。另外，關(guān)于結(jié)構(gòu)分析的評價方法如下所示。
1H-NMR采用超導(dǎo)FTNMR EX-270(日本電子(株)制)，在氘代氯仿溶液中進(jìn)行測定。
實施例1(化合物[14]的合成方法) 將1-溴芘5g、N-溴代丁二酰亞胺7.9g、二甲基甲酰胺140的混合溶液在氮氣氣流下、在80℃下攪拌10小時。在冷卻至室溫后，注入400ml水，過濾析出物。將濾出的固體用水50ml、甲醇100ml、二氯甲烷200ml洗滌后，在70℃下真空干燥，得到1，3，6-三溴芘6.1g的淡黃土色粉末。
將上述2g的1，3，6-三溴芘、4-甲基苯基硼酸2.5g、磷酸三鉀5.8g、四丁基溴化銨0.88g、乙酸鈀61mg和脫氣的二甲基甲酰胺137ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌9小時。在冷卻至室溫后，注入800ml水，用二氯甲烷200ml萃取。有機(jī)層用100ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，在70℃下真空干燥，得到1，3，6-三(4-甲基苯基)芘1.8g的淡黃色粉末。
將上述1.5g的1，3，6-三(4-甲基苯基)芘、N-溴代丁二酰亞胺0.68g、二甲基甲酰胺30ml的混合溶液在氮氣氣流下、在60℃下攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入50ml水，用二氯甲烷100ml萃取。有機(jī)層用50ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化后，在70℃下真空干燥，得到1-溴-3，6，8-三(4-甲基苯基)芘1.5g的淡黃色粉末。
將上述400mg的1-溴-3，6，8-三(4-甲基苯基)芘、5-苯基唑160mg、碳酸銫355mg、碘化銅(I)20mg、(三叔丁基膦)四氟硼酸鹽9mg、乙酸鈀4mg和二甲基甲酰胺10ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入30ml水，過濾。用30ml乙醇洗滌后，采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，在70℃下真空干燥后，得到化合物[14]250mg的黃色粉末。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得粉末為化合物[14]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.50(ss，9H)，7.09(s，1H)，7.34-7.43(m，17H)，8.06(s，1H)，8.23(dd，2H)，8.49(d，1H)，8.87(s，1H)，9.74(d，1H)。
實施例2(化合物[17]的合成方法) 將1，3，6-三溴芘2g、4-甲基-1-萘硼酸3.4g、磷酸三鉀5.8g四丁基溴化銨0.88g、乙酸鈀61mg和脫氣的二甲基甲酰胺140ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌9小時。在冷卻至室溫后，注入500ml水，用二氯甲烷200ml萃取。有機(jī)層用100ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，在70℃下真空干燥，得到1，3，6-三(4-甲基萘-1-基)芘1.9g的乳白色粉末。
將上述1.9g的1，3，6-三(4-甲基萘-1-基)芘、N-溴代丁二酰亞胺0.64g、二甲基甲酰胺15ml的混合溶液在氮氣氣流下、在60℃下攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入50ml水，用二氯甲烷100ml萃取。有機(jī)層用50ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化后，在70℃下真空干燥，得到1-溴-3，6，8-三(4-甲基萘-1-基)芘1.5g的淡黃色粉末。
將上述400mg的1-溴-3，6，8-三(4-甲基萘-1-基)芘、5-苯基唑120mg、碳酸銫280mg、碘化銅(I)16mg、(三叔丁基膦)四氟硼酸鹽7mg、乙酸鈀3mg和二甲基甲酰胺10ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入30ml水，過濾。用30ml乙醇洗滌后，采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，在70℃下真空干燥后，得到化合物[17]260mg的黃色粉末。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得粉末為化合物[17]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.78(s，3H)，2.82(s，3H)，2.86(s，3H)，7.10(s，1H)，7.30-7.82(m，14H)，8.06-8.14(m，4H)，8.91(s，1H)，9.73(d，1H)。
實施例3(化合物[68]的合成方法) 1，6-二溴芘2g、4-甲基苯基硼酸1.9g、磷酸三鉀5.9g、四丁基溴化銨0.9g、乙酸鈀15mg和二甲基甲酰胺30ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入30ml水，過濾。用30ml乙醇洗滌后，從甲苯中進(jìn)行重結(jié)晶，真空干燥后，得到1，6-雙(4-甲基苯基)芘1.3g。
然后，將1，6-雙(4-甲基苯基)芘1.3g和N-溴代丁二酰亞胺0.6g和二甲基甲酰胺30ml的混合溶液在氮氣氣流下、在60℃下攪拌5小時。在冷卻至室溫后，注入30ml水，用二氯甲烷100ml萃取。有機(jī)層用50ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，蒸發(fā)。從甲苯中進(jìn)行重結(jié)晶，真空干燥后，得到3-溴-1，6-雙(4-甲基苯基)芘0.7g。
然后，將3-溴-1，6-雙(4-甲基苯基)芘0.7g、苯并唑0.22g、碳酸銫0.6g、碘化銅(I)37mg、三苯基膦14.5mg、乙酸鈀7mg和二甲基甲酰胺30ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，注入30ml水，過濾。用30ml乙醇洗滌后，采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到黃色結(jié)晶0.35g。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[68]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.52(ss，6H)，7.39-7.43(m，6H)，7.57-7.67(m，5H)，7.90(dd，1H)，8.05(d，1H)，8.13(d，1H)，8.23-8.28(dd，2H)，8.46(d，1H)，8.87(s，1H)，9.72(d，1H)。
實施例4(化合物[87]的合成方法) 將1，6-二溴芘5g、苯并噻唑2.1g、碳酸銫5g、碘化銅(I)0.31g、三苯基膦0.12g、乙酸鈀57mg和二甲基甲酰胺50ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，過濾，用二甲基甲酰胺10ml、二氯甲烷100ml洗滌。濾液用50ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，蒸發(fā)。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到6-溴-1-(苯并噻唑-2-基)芘1.1g。
然后，將6-溴-1-(苯并噻唑-2-基)芘0.3g、4-叔丁基苯基硼酸0.16g、磷酸三鉀0.38g、四丁基溴化銨58mg、乙酸鈀1mg和二甲基甲酰胺5ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，用二甲基甲酰胺10ml、水10ml、乙醇10ml洗滌后，采用硅膠色譜法進(jìn)行純化。真空干燥后，得到黃色結(jié)晶0.15g。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[87]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))1.46(s，6H)，7.51(t，1H)，7.57-7.63(m，5H)，8.01-8.07(m，3H)，8.22-8.36(m，5H)，8.44(d，1H)，9.32(d，1H)。
實施例5(化合物[88]的合成方法) 將3-溴-1，6-雙(4-甲基苯基)芘0.5g、苯并噻唑0.19g、碳酸銫0.44g、碘化銅(I)27mg、三苯基膦10.5mg、乙酸鈀5mg和二甲基甲酰胺20ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌6小時。在冷卻至室溫后，過濾，用二甲基甲酰胺10ml、乙醇10ml洗滌。采用硅膠柱色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到黃色結(jié)晶0.20g。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[88]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.51(ss，6H)，7.37-7.48(m，5H)，7.55-7.61(m，5H)，8.01-8.06(m，2H)，8.12(d，1H)，8.21-8.27(m，3H)，8.37(d，1H)，8.41(s，1H)，9.23(d，1H)。
實施例6(化合物[111]的合成方法) 將1，3，6-三溴芘5g、1-萘硼酸7.84g、磷酸三鉀19.4g、四丁基溴化銨2.94g、乙酸鈀205mg和脫氣的二甲基甲酰胺175ml的混合溶液在氮氣氣流下、在130℃下加熱攪拌2小時。在冷卻至室溫后，注入100ml水，過濾。用硅膠色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到1，3，6-三(萘-1-基)芘。
然后，將1，3，6-三(萘-1-基)芘3.22g、N-溴代丁二酰亞胺1.17g和二甲基甲酰胺30ml的混合溶液在氮氣氣流下、在70℃下加熱攪拌2小時。在冷卻至室溫后，注入100ml水，過濾。用硅膠色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到1-溴-3，6，8-三(萘-1-基)芘。
然后，將1-溴-3，6，8-三(萘-1-基)芘400mg、苯并唑145mg、碳酸銫218mg、溴化銅(I)18mg、(三叔丁基膦)四氟硼酸鹽18mg、乙酸鈀7mg和脫氣的二甲基甲酰胺10ml的混合溶液在氮氣氣流下、在150℃下加熱攪拌2小時。在冷卻至室溫后，注入50m1水，用二氯甲烷100ml萃取。有機(jī)層用50ml水洗滌2次，用硫酸鎂干燥后，通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。用硅膠色譜法進(jìn)行純化，真空干燥后，得到化合物[111]。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[111]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))7.28-8.11(m，28H)，8.17(s，1H)，8.95(s，1H)，9.77(d，1H)。
實施例7(化合物[115]的合成方法) 除了使用5-甲基苯并唑代替苯并唑以外，與實施例6同樣操作，得到化合物[115]。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[115]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.50(s，3H)，7.17-7.71(m，19H)，7.91-8.10(m，8H)，8.16(s，1H)，8.93(s，1H)，9.76(d，1H)。
實施例8(化合物[116]的合成方法) 除了使用6-甲基苯并唑代替苯并唑以外，與實施例6同樣操作，得到化合物[116]。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[116]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))2.50(s，3H)，7.14-7.72(m，19H)，7.90-8.10(m，8H)，8.16(s，1H)，8.93(s，1H)，9.75(d，1H)。
實施例9(化合物[117]的合成方法) 除了使用5-叔丁基苯并唑代替苯并唑以外，與實施例1同樣操作，得到化合物[117]。所得粉末的1H-NMR分析結(jié)果如下所述，確認(rèn)上述所得黃色結(jié)晶為化合物[117]。
1H-NMR(CDCl3(d＝ppm))1.40(s，9H)，7.30-7.70(m，19H)，7.87-8.10(m，9H)，8.17(s，1H)，8.94(s，1H)。
實施例10 將堆積有ITO透明導(dǎo)電膜150nm的玻璃基板(旭硝子(株)制、15Ω/□、電子束蒸鍍制品)剪切成30×40mm，進(jìn)行蝕刻。將所得基板分別用丙酮、“SEMICOCLEAN(注冊商標(biāo))56”(Furuuchi化學(xué)(株)制)進(jìn)行超聲波洗滌15分鐘后，用超純化水洗滌。接著，用異丙醇超聲波洗滌15分鐘后，再在熱的甲醇中浸漬15分鐘后，使其干燥。在即將將該基板制作成元件前，進(jìn)行1小時的UV-臭氧處理，將其設(shè)置在真空蒸鍍裝置內(nèi)，進(jìn)行排氣至裝置內(nèi)的真空度為5×10-5Pa以下。通過電阻加熱法，首先蒸鍍作為空穴注入材料的銅酞菁10nm、作為空穴輸送材料的4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯氨基)聯(lián)苯50nm。然后，作為發(fā)光材料，蒸鍍作為宿主材料的下述所示的H-1和作為摻雜劑材料的化合物[14]，使摻雜濃度達(dá)2％，使厚度為35nm。然后，層壓作為電子輸送材料的下述所示的E-1至20nm的厚度。接著，蒸鍍氟化鋰0.5nm后，蒸鍍鋁1000nm，作為陰極，制作5×5mm見方的元件。這里的膜厚為水晶振動式膜厚監(jiān)視器的顯示值。由該發(fā)光元件，可以發(fā)出發(fā)光效率為3.0cd/A的高效率藍(lán)色光。用10mA/cm2的直流驅(qū)動該發(fā)光元件時，輝度半衰期為3300小時。

實施例11～37 作為摻雜劑材料，使用表1所述的材料，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。各實施例的結(jié)果示于表1。
表1 比較例1 作為摻雜劑材料，使用下式所示的D-1，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率為1.1cd/A的藍(lán)色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流電連續(xù)驅(qū)動，結(jié)果，500小時下輝度減半。

比較例2 作為摻雜劑材料，使用下述所示的D-2，除此以外，與比較例1同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率為1.8cd/A的藍(lán)色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流電連續(xù)驅(qū)動，結(jié)果，400小時下輝度減半。

比較例3 作為摻雜劑材料，使用下述所示的D-3，除此以外，與比較例1同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率為1.5cd/A的藍(lán)色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流電連續(xù)驅(qū)動，結(jié)果，450小時下輝度減半。

比較例4 作為摻雜劑材料，使用下述所示的D-4，除此以外，與比較例1同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率為1.8cd/A的藍(lán)色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流電連續(xù)驅(qū)動，結(jié)果，300小時下輝度減半。

實施例38 作為宿主材料，使用下述所示的H-2，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率為2.7cd/A的高效率藍(lán)色光。該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流連續(xù)驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為2500小時。

實施例39～49 作為宿主材料和電子輸送材料，使用表2所述的材料，除此以外，與實施例38同樣操作，制作發(fā)光元件。各實施例的結(jié)果示于表2。予以說明，表2中的H-3為下式表示的化合物。

表2 實施例50 作為宿主材料，使用化合物[279]，作為電子輸送材料，使用下述所示的E-2，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，發(fā)出發(fā)光效率3.2cd/A的高效率藍(lán)色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為5000小時。

實施例51～59 作為宿主材料和電子輸送材料，使用表3所述的材料，除此以外，與實施例50同樣操作，制作發(fā)光元件。各實施例的結(jié)果示于表3。予以說明，表3中的E-3、E-4、E-5、E-6為下式表示的化合物。

表3 實施例60 作為發(fā)光材料，蒸鍍作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的化合物[14]，使摻雜濃度為2％，使厚度為5nm，進(jìn)而，作為發(fā)光材料，層壓作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的5，6，11，12-四苯并四苯，使摻雜濃度為1％，厚度為30nm，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。由該發(fā)光元件可發(fā)出發(fā)光效率為6.5cd/A的高效率白色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為3500小時。
實施例61 作為發(fā)光材料，蒸鍍作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的化合物[132]，使摻雜濃度為2％，厚度為5nm，進(jìn)而，作為發(fā)光材料，層壓作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的5，6，11，12-四苯并四苯，使摻雜濃度為1％，厚度為30nm，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。由該發(fā)光元件可發(fā)出發(fā)光效率為7.0cd/A的高效率白色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為5,000小時。
實施例62 作為發(fā)光材料，蒸鍍作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的化合物[131]，使摻雜濃度為2％，厚度為5nm，進(jìn)而，作為發(fā)光材料，層壓作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的5，6，11，12-四苯并四苯，使摻雜濃度為1％，厚度為30nm，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。由該發(fā)光元件可發(fā)出發(fā)光效率為7.5cd/A的高效率白色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為5,500小時。
實施例63 作為發(fā)光材料，蒸鍍作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的1，3，5，7-四(4-叔丁基苯基)-8-苯基-4，4-二氟-4-二硼雜-3a，4a-二氮雜-s-引達(dá)省(indacene)，使摻雜濃度為1％，厚度為5nm，然后蒸鍍作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的2，3，5，6-1H，4H-四氫-9-(2’-苯并噻唑基)喹嗪并[9，9a，1-gh]香豆素，使摻雜濃度為2％，厚度為5nm，近而，作為發(fā)光材料，層壓作為宿主材料的化合物[279]和作為摻雜劑材料的化合物[111]，使摻雜濃度為2％，厚度為30nm，除此以外，與實施例10同樣操作，制作發(fā)光元件。由該發(fā)光元件發(fā)出發(fā)光效率為7.5cd/A的高效率白色光。將該發(fā)光元件用10mA/cm2的直流驅(qū)動，結(jié)果，輝度半衰期為7,000小時。
實施例64 將堆積有150nm的ITO透明導(dǎo)電膜的玻璃基板(旭硝子(株)制、15Ω/□、電子束蒸鍍品)剪切成30×40mm大小，通過照相平版印刷法將其加工成300μm節(jié)距(剩余寬度270μm)×32條的條紋狀的圖案。為了使ITO條紋的邊長方向的單側(cè)容易與外部電連接，使之?dāng)U展到1.27mm節(jié)距(開口部寬度800μm)。將所得基板用丙酮、“SEMICOCLEAN(注冊商標(biāo))56”(Furuuchi化學(xué)(株)制)分別超聲波洗滌15分鐘后，用超純化水洗滌。接著，再用異丙醇超聲波洗滌15分鐘后，在熱甲醇中浸漬15分鐘使之干燥。在即將把該基板制作成元件前，進(jìn)行1小時UV-臭氧處理，將其設(shè)置在真空蒸鍍裝置內(nèi)，排氣至裝置內(nèi)的真空度為5×10-4Pa以下。通過電阻加熱法，首先，蒸鍍作為空穴輸送材料的4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯氨基)聯(lián)苯150nm。然后，蒸鍍作為宿主材料的H-1和作為摻雜劑材料的化合物[68]，使摻雜濃度為2％，厚度為35nm。然后，層壓作為電子輸送材料的E-1至20nm的厚度。這里所說的膜厚是由水晶振動式膜厚監(jiān)視器顯示的值。然后，將通過濕式蝕刻法在厚度50μm的科伐鐵鎳鈷合金板上設(shè)置有16條250μm的開口部(剩余寬度50μm、相當(dāng)于300μm節(jié)距)的掩模在真空中以與ITO條紋正交的方式進(jìn)行掩模交換，掩模從背面用磁鐵進(jìn)行固定，使掩模與ITO基板緊密粘合。然后，蒸鍍氟化鋰0.5nm后，再蒸鍍鋁200nm，制成32×16點矩陣元件。使本元件矩陣驅(qū)動，結(jié)果，可以顯示出無串?dāng)_的文字。
產(chǎn)業(yè)實用性 本發(fā)明的發(fā)光元件適用于顯示元件、平板顯示器、背后照明、照明、室內(nèi)裝飾、標(biāo)識、看板、電子照相機(jī)和光信號發(fā)生器等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件材料，其特征在于，含有下述通式(1)表示的芘化合物，
R1～R10可以各自相同或不同，選自氫、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、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；被?、氧化膦基，R1～R10可由相鄰的取代基之間形成環(huán)，其中，R1～R10中的至少1個為下述通式(2)表示的取代基，
R11～R14可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；被?、氧化膦基，通過R11和R12之間、R12和R13之間、或R13和R14之間可以形成碳數(shù)4～6的環(huán)，其中，R11～R14中的任一個可用于與芘骨架形成的單鍵，X1為下述通式(3)表示的基團(tuán)、Y1～Y4選自氮、碳原子；其中，Y1～Y4中的至少1個為氮原子、且至少1個為碳原子，為氮原子時，氮原子上不存在取代基，
-O-，-S-，
R15選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜芳基、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?br> 2.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件材料，其特征在于，通式(2)的R11～R14中的任一個為通式(1)的R1、R3、R6、R8中的任一個。
3.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件材料，其特征在于，R1～R10中的至少1個為芳基或雜芳基。
4.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件材料，其特征在于，R1、R3、R6和R8中的至少1個為芳基或雜芳基。
5.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件材料，其特征在于，R1和R6為芳基或雜芳基。
6.權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件材料，其特征在于，含有下述通式(4)表示的芘化合物，
R16～R24可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基、以及與相鄰基團(tuán)之間形成的縮合環(huán)；R25～R28可以各自相同或不同，選自氫、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、氧基羰基、氨基甲?；?、氨基、氧化膦基；X2選自下述通式(5)表示的基團(tuán)，
-O-，-S-，
R29選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、烯基、環(huán)烯基、炔基、芳基、雜芳基、氰基、羰基、羧基、氧基羰基、氨基甲?；?。
7.一種發(fā)光元件，是在陽極和陰極之間至少存在發(fā)光層，且利用電能發(fā)光的發(fā)光元件，其特征在于，該發(fā)光元件含有權(quán)利要求1～6中任一項所述的發(fā)光元件材料。
8.權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其特征在于，發(fā)光層具有宿主材料和摻雜劑材料，含有通式(1)表示的芘化合物的發(fā)光元件材料為摻雜劑材料。
9.權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其特征在于，在發(fā)光層和陰極之間至少存在電子輸送層，電子輸送層含有具有有受電子性氮的雜芳環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，具有雜芳環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物由選自碳、氫、氮、氧、硅、磷的元素構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件材料，其特征在于，含有下述通式(1)表示的芘化合物，(R1～R10為特定的官能團(tuán)，其中，R1～R10中的至少1個為下述通式(2)表示的取代基)，(R11～R14為特定的官能團(tuán)，其中，R11～R14中的任一個可用于與芘骨架形成單鍵，X1為下述通式(3)表示的基團(tuán)、Y1～Y4選自氮、碳原子；其中，Y1～Y4中的至少1個為氮原子、且至少1個為碳原子，為氮原子時，氮原子上不存在取代基)，(R15為特定的官能團(tuán))。利用該發(fā)光材料可提供具有高發(fā)光效率和優(yōu)良耐久性的發(fā)光元件。
文檔編號H01L51/50GK101128561SQ20068000623
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者杉本和則, 村瀨清一郎, 北澤大輔, 長尾和真, 小川貴史, 富永剛 申請人:東麗株式會社