CN102040528A - 芴衍生物,发光元件,发光器件,电子器件和照明器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供作为有机EL元件用的发光材料的新颖的芴衍生物。提供由通式(G1)表示的芴衍生物。
Figure 201010532920.X_AB_0
该式中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基。此外，α1至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。

Description

芴衍生物，发光元件，发光器件，电子器件和照明器件
技术领域
本发明涉及能应用于发光元件的新颖材料，所述发光元件的至少一部分包括有机化合物，本发明还涉及使用该材料的发光元件、发光器件、电子器件和照明器件。
背景技术
近年来，对利用电致发光性(EL)的发光元件进行深入研究和开发。在这种发光元件的基础结构中，将包含发光物质的层插入一对电极之间。通过向该元件施加电压，可从具有发光性质的发光物质获得光发射。
因为这种发光元件是自发光型，因此可以认为所述发光元件相对于液晶显示器具有像素能见度高，不需要背光等的优点，因此，适合用作平板显示器元件。此外，这种发光元件因能够形成薄而轻的元件，并具有快速响应速度而具有优势。
此外，因为这种发光元件可以成形为薄膜形式，通过形成大面积的元件，能容易获得平面光发射。用白炽灯和LED代表的点光源或者荧光灯为代表的线光源很难获得这种特性。因此，这种发光元件能极有效用作可应用于照明等的表面光源。
利用电致发光性的发光元件可根据其是使用有机化合物还是无机化合物作为发射物质来广义分类。在使用有机化合物作为发光物质的有机EL元件中，通过向发光元件施加电压，可将电子和空穴从一对电极注入包含发光有机化合物的层中，产生电流。然后，电子和空穴重新结合，在发光有机化合物中形成激发态，激发态回到基态，因而发光。
具有上述这种机理的发光元件被称作电流-激发发光元件。应注意，由有机化合物产生的激发态可以是单重激发态或三重激发态。从单重激发态的发光称作荧光，从三重激发态的发光称作磷光。
除了通过电流激发的载流子重新结合的光发射外，还有一种光发射的方法，该方法中，激发能从由电流激发的有机化合物转移到另一种有机化合物，因此后一有机化合物被激发而发射光。这种方法能有效阻止发射效率下降(浓度猝灭(concentration quenching))，发射效率下降的原因是由希望能发射光的有机分子的高浓度引起的叠加相互作用。在有机EL元件中，该方法一般应用于以下元件结构，该结构中，发光材料一般分散在发光层(发光层掺杂有发光材料)。用期望分散光的有机分子掺杂主体材料能抑制叠加相互作用，因而可以提高发光元件的效率。这种发光元件中，将激发能从被电流激发的主体材料转移到掺杂材料，使该掺杂材料发射光。注意到，当物质A分散在由物质B形成的基质中时，形成基质的物质B称作主体材料，而分散在该基质中的物质A称作掺杂材料。
从发光材料发射的光是该材料所特有的。很难获得能发射良好色泽光并满足诸如寿命和功耗的重要条件的发光元件。发光元件的寿命、功耗等的重要性能不仅取决于发光物质，而且很大程度上还取决于除发光层外的其他层、元件结构、发光物质与主体的相容性等。因此，已经提出具有各种分子结构的材料作为发光元件的材料(例如，参见专利文献1)。
此外，发光元件的商品化使得寿命延长成为重要的事项。此外，期望发光元件显示改进的性质。
[参考文献]
[专利文献1]日本公开的专利申请第2007-015933号
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个实施方式的目的是提供新颖的芴衍生物作为有机EL元件的优良发光材料。
另一个目的是提供使用上述新颖芴衍生物的发光元件、发光器件、照明器件和电子器件。
通过深入研究，本发明人成功地合成了由以下结构式(F1)表示的芴衍生物，能优选应用于发光元件的材料，所述结构式中具有通过σ键连接芴骨架和胺化合物的单元。
因此，本发明一个实施方式的芴衍生物是由以下通式(G1)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600032
在通式(G1)中R1至R8独立地表示：氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
此外，通式(G1)中Ar1的例子包括：取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并菲基(triphenylenyl)、取代或未取代的基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并五苯基和取代或未取代的并四苯基。具体地，通式(G1)中的Ar1优选是由以下通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中任一通式表示的取代基。
Figure BSA00000334532600042
在通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中，R11至R17和R21至R23各自独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基。在通式(G1)中，当Ar1由通式(Ar1-1)或(Ar1-3)表示时p为1，当Ar1由通式(Ar1-2)或(Ar1-4)表示时p为2。
此外，本发明的另一个实施方式的芴衍生物是由以下通式(G2)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600051
在通式(G2)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，R21至R23各自独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基。而且，α2至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar2表示具有613个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。而且，j和n独立地表示0或1。
上面通式(G1)和(G2)中的α1至α4独立地由以下结构式(α-1)至(α-3)表示。
此外，本发明的另一个实施方式的芴衍生物是由以下通式(G3)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600061
在通式(G3)中，R1至R8和R31至34独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
此外，本发明的另一个实施方式的芴衍生物是由以下通式(G4)表示的芴衍生物。
在通式(G4)中，R1至R8，R31至R34和R41至R45独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
上面通式(G1)至(G4)中的Ar2优选是由以下结构式(Ar2-1)至(Ar2-6)中任一结构式表示。
上面通式(G1)至(G4)中的Ar3也优选是由以下结构式(Ar3-1)至(Ar3-8)中的任一结构式表示。
此外，上面通式(G1)至(G4)中的R1至R8优选由以下结构式(R-1)至(R-9)中任一结构式表示。
Figure BSA00000334532600091
本发明的另一个实施方式是由以下结构式(124)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600092
本发明另一个实施方式是由以下结构式(100)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600101
本发明另一个实施方式是由以下结构式(102)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600102
此外，本发明的另一个实施方式是在一对电极之间包含EL层的发光元件。该EL层至少包含发光层，该发光层包含任一上述的芴衍生物。
本发明的另一个实施方式是使用上述发光元件形成的发光器件。本发明的又一个实施方式是使用该发光器件形成的电子器件，本发明的另一个实施方式是使用该发光器件形成的照明器件。
本发明的一个实施方式的发光器件是包含上述发光元件和控制装置的发光器件，所述控制装置控制该发光元件的光发射。应注意，在本说明书中的发光器件包括图像显示器件、发光器件或光源(包括照明器件)。此外，发光器件包括在其类别中的以下模块：在一个板上连接有例如柔性印刷线路(FPC)、带式自动结合(TAB)带、卷带式封装(TCP)的连接器的模块；在其端部具有TAB带或者提供有印刷线路板的TCP的模块；以及具有采用玻璃上芯片(COG)法直接安装在发光元件上的集成电路(IC)的模块。
本发明还包括电子器件，该器件的显示器部分具有本发明的一个实施方式的发光器件。因此，本发明的一个实施方式的电子器件具有显示器部分，该显示器部分包含上述的发光器件。
而且，本发明包括使用本发明的一个实施方式的发光器件的照明器件。因此，本发明的一个实施方式的照明器件包括上述发光器件。
本发明的一个实施方式的芴衍生物可发射短波长光；所述芴衍生物可以提供高色纯度的蓝光发射。
此外，可使用本发明一个实施方式的芴衍生物形成发光元件，因此该发光元件实现高发射效率和高可靠性。
此外，通过使用这种发光元件，可以获得高可靠性的发光器件、电子器件和照明器件。
附图简述
图1A和1B各自显示一个发光元件。
图2A至2C各自显示一个发光元件。
图3A和3B各自显示一个发光元件。
图4A和4B显示一个发光器件。
图5A和5B显示一个发光器件。
图6A至6D显示电子器件。
图7显示一个照明器件。
图8A和8B显示FLPAPA的1H NMR谱图。
图9A和9B显示FLPAPA的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图10A和10B显示FLPAPA薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图11A和11B显示1，6FLPAPrn的1H NMR谱图。
图12A和12B显示1，6FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图13A和13B显示1，6FLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图14A和14B显示1，6tBu-FLPAPrn的1H NMR谱图。
图15A和15B显示1，6tBu-FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图16A和16B显示1，6tBu-FLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图17A和17B显示实施例的发光元件。
图18显示发光元件1和参比发光元件1的特性。
图19显示发光元件1和参比发光元件1的特性。
图20显示发光元件1和参比发光元件1的特性。
图21显示发光元件1和参比发光元件1的特性。
图22显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图23显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图24显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图25显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图26显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图27显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的特性。
图28显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图29显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图30显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图31显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图32显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图33显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的特性。
图34A和34B显示ch-1，6FLPAPrn的1H NMR谱图。
图35A和35B显示ch-1，6FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图36A和36B显示ch-1，6FLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图37A和37B显示1，6mMeFLPAPrn的1H NMR谱图。
图38A和38B显示1，6mMeFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图39A和39B显示1，6mMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图40A和40B显示1，6DMeFLPAPrn的1H NMR谱图。
图41A和41B显示1，6DMeFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图42A和42B显示1，6DMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图43A和43B显示1，6mFLPAPrn的1H NMR谱图。
图44A和44B显示1，6mFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图45A和45B显示1，6mFLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图46A和46B显示1，6mFLPAPrn-II的1H NMR谱图。
图47A和47B显示1，6mFLPAPrn-II的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图48A和48B显示1，6mFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图49A和49B显示1，6mFLPAPrn-III的1H NMR谱图。
图50A和50B显示1，6mFLPAPrn-III的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图51A和51B显示1，6mFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图52A和52B显示1，6mMemFLPAPrn的1H NMR谱图。
图53A和53B显示1，6mMemFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图54A和54B显示1，6mMemFLPAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图55A和55B显示1，6mMemFLPAPrn-II的1H NMR谱图。
图56A和56B显示1，6mMemFLPAPrn-II的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图57A和57B显示1，6mMemFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图58A和58B显示1，6mMemFLPAPrn-III的1H NMR谱图。
图59A和59B显示1，6mMemFLPAPrn-III的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图60A和60B显示1，6mMemFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图61显示发光元件4至6的特性。
图62显示发光元件4至6的特性。
图63显示发光元件4至6的特性。
图64显示发光元件4至6的特性。
图65显示发光元件7至10的特性。
图66显示发光元件7至10的特性。
图67显示发光元件7至10的特性。
图68显示发光元件7至10的特性。
图69A和69B显示1，6mMemFLBiAPrn的1H NMR谱图。
图70A和70B显示1，6mMemFLBiAPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图71A和71B显示1，6mMemFLBiAPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
图72A和72B显示1，6FLPNPrn的1H NMR谱图。
图73A和73B显示1，6FLPNPrn的甲苯溶液的吸收光谱和发射光谱。
图74A和74B显示1，6FLPNPrn薄膜的吸收光谱和发射光谱。
具体实施方式
下面，参考附图详细描述本发明的实施方式和实施例。应注意，本发明不限于以下说明，本领域技术人员可以很容易地理解，在不背离本发明目的和范围的前提下可以以各种方式对本文揭示的实施方式和细节进行各种改进。因此，本发明不限于以下对实施方式和实施例的描述。
(实施方式1)
在本实施方式中，描述本发明一个实施方式的芴衍生物。
本实施方式的芴衍生物是由通式(G1)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600141
在通式(G1)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
出于以下原因，烷基优选用作通式(G1)的取代基。使用烷基可改进在有机溶剂中的溶解性，因此有利于进行纯化，并在有机EL元件的湿法制造中形成更均匀的薄膜。而且，使用烷基能使分子形成更高程度的三维结构，导致改进薄膜性质和更好抑制浓度猝灭和受激分子的形成。
此外，通式(G1)中的Ar1的例子包括：取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的
Figure BSA00000334532600151
基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并五苯基和取代或未取代的并四苯基。具体地，通式(G1)中的Ar1是由以下通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中任一个通式表示的取代基。
Figure BSA00000334532600152
由通式(G1)表示的本发明一个实施方式的芴衍生物优选具有(Ar1-1)至(Ar1-4)中任一个表示的取代基，因为这种芴衍生物能提供高产率和高发射效率。
在通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中，R11至R17和R21至R23各自独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基。作为具有1-6个碳原子的烷基，具体例子有甲基、乙基、丙基、戊基、己基、环己基等。因为以下原因优选烷基作为取代基。使用烷基改进在有机溶剂中的溶解性，因此有利于进行纯化，并且在有机EL元件的湿法制造中形成更均匀的薄膜。而且，使用烷基能使分子形成更高程度的三维结构，导致改进薄膜性质和更好抑制浓度猝灭和受激分子的形成。
在R1至R8，α1至α4，Ar1和Ar2独立地具有取代基的情况，所述取代基可以是烷基例，如甲基、乙基、丙基、戊基或己基，或者芳基，如苯基或联苯基。这些烷基可以相互连接形成环。
此外，作为通式(G1)表示的芴衍生物，优选以下通式(G2)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600161
由通式(G2)表示的本发明一个实施方式的芴衍生物显示具有尖峰的发射光谱，易具有高色纯度的发射色，尤其是高色纯度的蓝色。此外，因为这种材料的斯托克司频移较小，当作为发光材料加入有机EL元件的主体材料进行掺杂时，从主体材料发生有效的能量转移，容易获得高发射效率。
在通式(G2)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，R21和R23独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基。而且，α2至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j和n独立地表示0或1。
通式(G1)和(G2)中的Ar2的具体例子包括由以下结构式(Ar2-1)至(Ar2-6)表示的取代基。
通式(G1)和(G2)中的Ar3的具体例子包括由以下结构式(Ar3-1)至(Ar3-8)表示的取代基。
Figure BSA00000334532600181
通式(G1)和(G2)中α1至α4的具体例子包括由以下结构式(α-1)至(α3)表示的取代基。
Figure BSA00000334532600182
具体给出由以下结构式(R-1)至(R-9)表示的取代基作为通式(G1)和(G2)中的R1至R8以及通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中的R11至R17和R21至23。
在以下结构式(R-2)至(R-7)中，因以下原因优选使用烷基作为取代基。使用烷基改进在有机溶剂中的溶解性，因此有利于进行纯化，并且在有机EL元件的湿法制造中形成均匀的薄膜。而且，使用烷基能使分子形成更高程度的三维结构，导致改进薄膜性质和更好抑制浓度猝灭和受激分子的形成。
Figure BSA00000334532600191
通式(G1)表示的芴衍生物的具体例子包括但不限于结构式(100)至(115)和(120)至(127)表示的芴衍生物。
在结构式(102)、(103)、(106)至(111)、(113)、(121)，、(122)、(128)和(131)中，因以下原因优选烷基作为取代基。使用烷基改进在有机溶剂中的溶解性，因此有利于进行纯化，并且在有机EL元件的湿法制造中形成均匀的薄膜。而且，使用烷基能使分子形成更高程度的三维结构，导致改进薄膜性质和更好抑制浓度猝灭和受激分子的形成。
Figure BSA00000334532600221
Figure BSA00000334532600231
Figure BSA00000334532600241
Figure BSA00000334532600251
Figure BSA00000334532600261
采用各种反应应用于合成本实施方式的芴衍生物的方法。例如，通式(G1)表示的本实施方式的芴衍生物可以采用下面的合成反应进行合成。应注意，合成本发明一个实施方式的芴衍生物的方法不限于以下的合成方法。
<通式(G1)表示的芴衍生物的合成方法>
如合成方案(A-1)所示，在1-卤化联苯衍生物(a1)锂化之后或者由1-卤化联苯衍生物(a1)制备格氏试剂之后，引起与苯甲酰衍生物(a2)的反应，产物进行脱水，因此可以获得卤化芳基芴衍生物(a3)。
Figure BSA00000334532600271
在合成方案(A-1)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。另外，α3。和α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。而且，j为0或1。X1和X2独立地表示卤素，优选溴或碘，因为溴或碘具有高反应性，更优选碘。
在合成方案(A-1)中，具有卤素基团的芳基化合物被活化，形成的物质与苯甲酰衍生物反应获得苯酚衍生物，加入酸进行脱水，因而制备芴衍生物。
活化的例子包括与烷基锂试剂的锂化反应，用活性镁制备格氏试剂的反应。作为烷基锂，例子有正丁基锂、叔丁基锂、甲基锂等。可使用盐酸等作为酸。作为溶剂，可以使用二乙醚和四氢呋喃(THF)。
然后，如合成方案(A-2)所示，卤化芳基芴衍生物(a3)与芳胺衍生物(a4)偶合，因而获得具有芴基的二芳胺衍生物(a5)。
Figure BSA00000334532600291
在合成方案(A-2)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α2至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有612个碳原子的取代或未取代的芳基。而且，j和n独立地表示0或1。X2表示卤素，优选溴或碘，溴或碘具有高反应性，更优选碘。
对于合成方案(A-2)中具有卤素基团的芳基化合物与具有胺的芳基化合物(伯芳胺化合物或仲芳胺化合物)的偶合反应具有各种反应条件。例如，可以采用在碱存在下使用金属催化剂的合成方法。
示出在合成方案(A-2)中进行Hartwig-Buchwald反应的情况。可以使用钯催化剂作为金属催化剂，可以使用钯络合物和其配体的混合物作为钯催化剂。钯催化剂的例子有：二(二亚苄基丙酮)钯(0)、乙酸钯(II)等。作为配体，例子有：三(叔丁基)膦、三(正己基)膦、三环己基膦、1，1-二(二苯基膦基)二茂铁(缩写：DPPF)等。可以用作碱的物质的例子有，有机碱，如叔丁醇钠，无机碱，如碳酸钾等。此外，该反应优选在溶液中进行，甲苯、二甲苯、苯等可以作为用于该反应中的溶剂。但是，可以使用的催化剂、配体、碱和溶剂不限于这些。此外，该反应优选在氮气、氩气等的惰性气氛中进行。
还示出在合成方案(A-2)中进行的Ullmann反应的情况。可以使用铜催化剂作为金属催化剂，例如碘化亚铜(I)和乙酸铜(II)。可以用作碱的物质的例子有，无机碱，如碳酸钾等。上述反应优选在溶液中进行，1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(缩写：DMPU)、甲苯、二甲苯、苯等可以作为用于该反应中的溶剂。但是，可以使用的催化剂、配体、碱和溶剂不限于这些。此外，该反应优选在氮气、氩气等的惰性气氛中进行。
在Ullmann反应中，优选使用DMPU、二甲苯或高沸点的此类溶剂，因为通过设定反应温度高于或等于100℃，可以在较短时间以高产率制备这些溶剂等。此外，更优选设定反应温度高于或等于150℃，这种情况可以使用DMPU等。
如合成方案(A-3)所示，将具有芴基的二芳胺衍生物(a5)与卤化芳烃衍生物(a6)偶合，因而获得本实施方式中由通式(G1)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600311
在合成方案(A-3)中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。X3表示卤素，优选溴或碘，溴或碘，具有较高反应性，更优选碘。
在这一步骤，在p为1的情况，1当量的具有芴基的二芳胺衍生物(a5)与卤化芳烃衍生物(a6)反应。或者，在p为2的情况，2当量的具有芴基的二芳胺衍生物(a5)与卤化芳烃衍生物(a6)反应。
对于合成方案(A-3)中具有卤素基团的芳基化合物与具有胺的芳基化合物(伯芳胺化合物或仲芳胺化合物)的偶合反应具有各种反应条件。例如，可以采用在碱存在下使用金属催化剂的合成方法。
如合成方案(A-2)，可以在合成方案(A-3)中使用Hartwig-Buchwald反应或Ullmann反应。
如上所述，可以合成本实施方式的芴衍生物。
本实施方式的芴衍生物可发射短波长的光，并提供高色纯度的蓝光发射。
本实施方式的芴衍生物即使具有高分子量也可以发射短波长光，因此是具有改进的热物理性质的化合物。此外，分子具有更高程度的三维结构，形成含这种芴衍生物的薄膜具有稳定的性质(抑制其中的结晶)。
此外，通过使用本实施方式的芴衍生物形成发光元件，该发光元件可具有改进的性质。
应注意，本实施方式可以与其他实施方式组合实施。
(实施方式2)
在本实施方式中，描述本发明一个本实施方式的芴衍生物。
本实施方式的芴衍生物是通式(G3)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600331
在通式(G3)中，R1至R8和R31至R34独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者具有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
本实施方式的芴衍生物是以下通式(G4)表示的芴衍生物.
Figure BSA00000334532600341
在通式(G4)中，R1至R8，R31至R34，以及R41至45独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的联苯基中的任一个。此外，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基。Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃。Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基。此外，j，m和n独立地表示0或1，p表示1或2。
在通式(G3)和(G4)表示的芴衍生物中，因为芴骨架和胺骨架通过σ键结合，共轭不能扩大，并且因为芴骨架结合在胺骨架的苯环的间位而使共轭中断。因此，优选芴骨架结合在胺骨架的苯环的间位的单元，因为该单元的发射波长比芴骨架结合在胺骨架的苯环的对位的发射波长短。此外，因为芴骨架结合在胺骨架的苯环的间位，分子可以形成三维程度更高的结构。因此，含这种芴衍生物的薄膜具有改进的性质，可以更容易地抑制浓度猝灭和激态分子的形成。
应注意，上述通式(G3)和(G4)中例如R1至R8和Ar1取代基的具体例子可以在实施方式1中找到，在此不再给出。可应用于上述通式(G3)和(G4)的合成方法的各种反应及其详细描述也可以在实施方式1中找到。
通式(G3)表示的芴衍生物的具体例子包括但不限于由结构式(200)至(250)表示的芴衍生物。
Figure BSA00000334532600351
Figure BSA00000334532600361
Figure BSA00000334532600371
Figure BSA00000334532600381
Figure BSA00000334532600391
Figure BSA00000334532600401
Figure BSA00000334532600411
Figure BSA00000334532600421
Figure BSA00000334532600431
Figure BSA00000334532600441
Figure BSA00000334532600451
Figure BSA00000334532600461
本实施方式的芴衍生物可以发射短波长光，提供高色纯度的蓝光发射。具体地，因为共轭被芴骨架和胺骨架的苯环间位之间的键中断，这种芴衍生物的发射波长比芴骨架结合在胺骨架的苯环对位的单元小。
本实施方式的芴衍生物即使具有高分子量也能发射短波长，因此是具有改进的热物理性质的化合物。此外，分子具有更高三维程度的结构，因为芴骨架结合在胺骨架的苯环的间位，因此，可以更容易地抑制激态分子的形成，可以形成具有稳定性质的含这种芴衍生物的薄膜(抑制其中的结晶)。
本实施方式的芴衍生物还提供高量子产率和高可靠性。此外，与芴骨架结合在胺骨架的苯环的对位的结构的材料相比，本实施方式的芴衍生物改进了溶解性并降低升华温度，因此该芴衍生物是容易进行纯化的材料，因为芴骨架结合在胺骨架的苯环的间位。因此，在本实施方式中所述的芴衍生物能够方便地大规模生产，因此降低生产成本。应注意，因为在本实施方式中所述的芴衍生物的升华温度较低，在通过真空蒸发形成含这种芴衍生物的薄膜时可以提高沉积速度。因此，提高通过蒸发形成发光元件的产量，使发光元件的成本降低。本实施方式所述的芴衍生物因为其优异的溶解性，能够采用涂覆方法高效形成发光元件。
此外，采用本实施方式的芴衍生物形成发光元件，则发光元件可具有改进的性质。
应注意，本实施方式可以与其他实施方式组合实施。
(实施方式3)
在本实施方式中，描述了使用实施方式1或2的芴衍生物形成的发光元件。
本实施方式中的发光元件包括：用作阳极的第一电极，用作阴极的第二电极，和插入第一电极和第二电极之间的EL层。应注意，本实施方式中的发光元件当在各电极上施加电压使第一电极的电势高于第二电极的电势时显示光发射。
此外，本实施方式的发光元件的EL层包括从第一电极侧始的第一层(空穴注入层)、第二层(空穴传输层)、第三层(发光层)、第四层(电子传输层)和第五层(电子注入层)。
利用图1A和1B描述本实施方式的发光元件的结构。使用A基板101作为发光元件的支承件。对基板101，例如可以使用玻璃、石英、塑料等。
上述基板101可以保留在使用本实施方式的发光元件的发光器件或电子器件的产品中。或者，基板101可以只具有在发光元件制造过程中的支承件的作用，而不保留在最终产品中。
对在基板101上形成的第一电极102，优选使用金属、合金或导电化合物或它们的混合物，或者具有高功函(具体地，大于或等于4.0eV)的物质。具体例子如下：氧化铟锡(ITO)、含硅或氧化硅的氧化铟锡、氧化铟锌(IZO)和含氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)。此外，还有金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)、金属氮化物材料(如氮化钛)等。应注意，在本实施方式中，因为在EL层中形成的与第一电极102接触的第一层111可以包括能促进空穴注入的复合材料，而不考虑第一电极102的功函，因此可以使用任何材料，只要该材料能够用作电极材料(例如，金属、合金、导电化合物或其混合物、元素周期表第1族或第2族的元素)。
这些材料通常采用溅射方法形成。例如，氧化铟氧化锌(IZO)薄膜可采用溅射方法使用在氧化铟中加入1-20重量％氧化锌的靶形成；含氧化钨和氧化锌的氧化铟薄膜可以采用溅射方法使用在氧化铟中加入0.5-5重量％氧化钨和0.1-1重量％氧化锌的靶形成。或者，可以采用真空蒸发法、涂覆法、喷墨法、旋涂法等方法形成。
此外，在第一电极102之上形成的EL层103中，当使用下面复合材料作为形成与第一电极102接触的第一层111时，可以使用各种金属、合金、导电化合物及其混合物中的任何一种作为用于第一电极102的材料，而不考虑其功函的高或低。例如，还可以使用铝(Al)、银(Ag)、含铝合金(AlSi)等。
或者，可以使用周期表第1族和第2族的元素中的任何一种，即，碱金属如锂(Li)和铯(Cs)，碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)、含碱土金属的合金(如，MgAg和AlLi)，稀土金属如铕(Eu)和镱(Yb)、含稀土金属的合金，以及低功函的材料等。
应注意，在使用碱金属、碱土金属或它们的合金形成第一电极102时，可以使用真空蒸发法或溅射法。或者，在使用银糊等时，可以使用涂覆法、喷墨法等。
形成在第一电极102上的EL层103可以使用已知材料形成，可以使用低分子化合物或高分子化合物。应注意，形成EL层103的材料不限于有机化合物，可以包含无机化合物。
EL层103可以通过将以下各层的适当组合堆叠的方式形成：包含具有高空穴注入性质的物质的空穴注入层、包含具有高空穴传输性质的物质的空穴传输层、包含发光物质的发光层、包含具有高电子传输性质的物质的电子传输层、包含具有高电子注入性质的物质的电子注入层等。
应注意，图1A中所示的EL层103包括从第一电极102侧按照以下顺序堆叠的层：第一层(空穴注入层)111、第二层(空穴传输层)112、第三层(发光层)113、第四层(电子传输层)114和第五层(电子注入层)115。应注意，EL层103至少包括发光层。
作为空穴注入层的第一层111是包含具有高空穴注入性质的物质的空穴注入层。作为具有高空穴注入性质的物质，可以使用：氧化钼、氧化钛、氧化钒、氧化铼、氧化钌、氧化铬、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化银、氧化钨、氧化锰等。或者可以使用低分子有机化合物，酞菁基化合物如酞菁(缩写：H2Pc)或酞菁铜(II)(缩写：CuPc)、酞菁钒(缩写：VOPc)。
此外，低分子有机化合物的例子有：芳族胺化合物如4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(缩写：TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(缩写：MTDATA)、4，4’-二[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：DPAB)、4，4’-二(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基氨基]苯基}-N苯基氨基)联苯(缩写：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(缩写：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCA1)、3，6-二[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCA2)和3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCN1)等。也可以使用在实施方式1或实施方式2中所述的芴衍生物。
或者，可以使用任一种高分子化合物(例如，低聚物、枝状聚合物或聚合物)。例如，以下高分子化合物，如聚(N-乙烯基咔唑)(缩写：PVK)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(缩写：PVTPA)、聚[N-(4-{N′-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N′-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](缩写：PTPDMA)或聚[N，N′-二(4-丁基苯基)-N，N′-二(苯基)联苯胺](缩写：Poly-TPD)。或者，其中加入酸的高分子化合物，例如，聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)。
而且，对第一层111，可以使用将受体物质混入具有高空穴传输性质的物质形成的复合材料。通过使用含受体物质的高空穴传输性质物质，可以选择用于形成电极的材料，而不必考虑其功函。也就是说，除了具有高功函的材料外，还可以低功函的材料作为第一电极102。这种复合材料可以采用共沉积具有高空穴传输性质的物质和具有受体性质的物质的方式形成。应注意，在本说明书中，词语“复合材料”不仅表示两种材料简单混合的状态，而且还表示将多种材料混合并且电荷在这些材料之间传输的状态。
作为用于复合材料的有机化合物，可以使用各种化合物，例如芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳烃和高分子化合物(例如，低聚物、枝状聚合物或聚合物)。用于所述复合材料的有机化合物优选是具有高空穴传输性质的有机化合物。具体地，优选使用空穴迁移率大于或等于10-6cm2/V的物质。但是，也可以使用上述物质外的其他物质，只要这些物质是空穴传输性质大于电子传输性质的物质。可以用于复合材料的有机化合物的具体例子如下。
例如，作为可以用于复合材料的有机化合物，有：芳族胺化合物如MTDATA、TDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB或α-NPD)和N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺(缩写：TPD)；和咔唑衍生物如4，4’-二(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写：TCPB)、9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(缩写：CzPA)和1，4-二[4-(N-咔唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯。
此外，有芳烃化合物，例如2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9，10-二(3，5-二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、2-叔丁基-9，10-二(4-苯基苯基)蒽(缩写：t-BuDBA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPAnth)，2-叔丁基蒽(缩写：t-BuAnth)，9，10-二(4-甲基-1-萘基)蒽(缩写：DMNA)、9，10-二[2-(1-萘基)苯基)-2-叔丁基蒽、9，10-二[2-(1-萘基)苯基]蒽和2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽。
而且，有芳烃化合物，例如，2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9′-联蒽、10，10′-二苯基-9，9′-联蒽、10，10’-二(2-苯基苯基)-9，9′-联蒽、10，10′-二[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9′-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、苝、2，5，8，11-四(叔丁基)苝、并五苯、蔻、4，4′-二(2，2-二苯基乙烯基)联苯(缩写：DPVBi)和9，10-二[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(缩写：DPVPA)。还可以使用在实施方式1或实施方式2中所述的芴衍生物。
作为具有受体性质的物质，例子有，有机化合物，例如7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟喹啉并二甲烷(缩写：F4-TCNQ)和氯醌，以及过渡金属氧化物。此外，还有周期表第4-8族的金属的氧化物。具体地，优选氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰和氧化铼，因为这些氧化物具有高的接受电子性质。其中，尤其优选氧化钼，因为氧化钼在空气中的稳定性以及其吸湿性低，容易进行处理。
应注意，对第一层111，可以使用由上述任何高分子化合物例如PVK、PVTPA、PTPDMA或Poly-TPD与上述任何受体物质形成的复合材料。应注意，通过将实施方式1或实施方式2中所述的芴衍生物与上述具有受体性质的物质组合形成的复合材料也可以用于第一层111。
空穴传输层112包含具有高空穴传输性质的物质。具有高空穴传输性质物质的例子包括：芳族胺化合物，例如4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB)、N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-[1，1’-联苯]-4，4′-二胺(缩写：TPD)、4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(缩写：TDATA)、4，4′，4″-三[N-(3甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(缩写：MTDATA)、4，4′-二[N-(螺-9，9′-二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：BSPB)等。在此所述的物质主要是空穴迁移率大于或等于10-6cm2/V的那些物质。但是，也可以使用除上述材料外的其他物质，只要该物质的空穴传输性质大于电子传输性质。还可以使用在实施方式1或2中所述的芴衍生物。包含具有高空穴传输性质的物质的层不限于单层，可以将含上述物质的两层或更多个层叠加。
或者，还可以使用高分子化合物如聚(N-乙烯基咔唑)(缩写：PVK)或聚(4-乙烯基三苯基胺)(缩写：PVTPA)用于空穴传输层112。
第三层113是包含具有高发光性质物质的发光层。在本实施方式中，第三层113包含实施方式1或2所述的芴衍生物作为发光物质。
第三层113可以具有其中包含实施方式1或2所述的芴衍生物作为主要组分或者分散在另一种物质中的结构。应注意，在实施方式1或2所述的芴衍生物分散在另一种物质的情况，芴衍生物的浓度以总重量计优选小于或等于20％。虽然可以使用已知物质作为用于分散实施方式1或2所述的用作发光物质的芴衍生物的物质，但是优选使用其最低未占分子轨道(LUMO)能级低于(LUMO绝对值小于)发光物质且最高未占分子轨道(HOMO)能级大于(HOMO绝对值大于)发光物质的物质。
具体地，可以使用金属配合物，例如二[2-(2-苯并噁唑基)酚酸(phenolato)]锌(II)(缩写：ZnPBO)或二[2-(2-苯并噻唑基)酚酸]锌(II)(缩写：ZnBTZ)。
此外，可以使用以下任一的杂环化合物：2-(联苯基-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写：PBD)；1，3-二[5-(p-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)；3-(二苯基-4-基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(缩写：TAZ)；2，2’，2”-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写：TPBI)；红菲绕啉(bathophenanthroline)(缩写：BPhen)；浴铜灵(bathocuproine)(缩写：BCP)等。
或者，还可以使用以下稠合芳族化合物：9-[4-(10-苯基-9-蒽基(anthryl))苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)、3，6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：缩写：DPCzPA)、9，10-二(3，5-二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、9，9′-联蒽(缩写：BANT)、9，9′-(茋-3，3′-二基)二菲(缩写：DPNS)、9，9’-(茋-4，4’-二基)二菲(缩写：DPNS2)、3，3′，3″-(苯-1，3，5-三基)三芘(缩写：TPB3)等。
作为用于分散发光物质的物质，可以使用多种物质。例如，为了抑制结晶，可进一步加入能抑制结晶的物质如红荧烯。此外，可以进一步加入NPB、Alq等，以将能量有效转移到具有发光性质的物质。采用将具有高发光性质物质分散在另一种物质中的结构，可以抑制第三层113的结晶。此外，还可以抑制因为高浓度的高发光性质物质导致的浓度猝灭。
此外，特别是在上述物质中，优选使用具有电子传输性质的物质，以将具有发光性质的物质分散在其中，形成第三层113。具体地，还可以使用任一上述金属配合物和杂环化合物；上述稠合芳族化合物中的CzPA、DNA和t-BuDNA；下面列出的进一步的大分子化合物作为用于第四层114的物质。
发光层113可以是两层或更多层的层叠物。例如，在从空穴传输层侧按照以下顺序层叠第一发光层和第二发光层形成的发光层113中，第一发光层可使用具有空穴传输性质的物质作为主体材料形成，第二发光层可使用具有导致传输性质的物质作为主体材料形成。更优选空穴传输性质大于电子传输性质的材料用于第一发光层的主体材料，电子传输性质大于空穴传输性质的材料用于第二发光层的主体材料。采用上述结构，在第一发光层和第二发光层之间形成光发射位点，因此可以获得具有较高效率的元件。
当使用多种材料形成具有上述结构的发光层时，可以使用共蒸发，采用真空蒸发法；或者喷墨法，旋涂法，浸涂法等的混合溶液的方法，形成发光层。
第四层114是电子传输层，其包含具有高电子传输性质的物质。对第四层114，例如，可以使用金属配合物例如Alq、Almq3、BeBq2、BAlq、Znq、ZnPBO或ZnBTZ作为低分子有机化合物。或者，可使用以下杂环化合物替代金属配合物，杂环化合物例如是PBD、OXD-7、TAZ、TPBI、BPhen或BCP。在此所述的物质主要是电子迁移率大于或等于10-6cm2/V的那些物质。应注意，可以使用除上述物质外的其他物质用于电子传输层，只要该物质的电子传输性质大于空穴传输性质。而且，电子传输层不限于单层，可以将由上述物质构成的两层或更多层叠加。
对第四层114，还可以使用高分子化合物。例如，[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-(吡啶-3，5-二基)]共聚物(缩写：PF-Py)、[(9，9-二辛基芴-2，7基)-(2，2′-二吡啶-6，6′-二基)]共聚物(缩写：PF-BPy)等。
第五层115是电子注入层，其包含具有高电子注入性质的物质。对第五层115，可以使用碱金属、碱土金属，或它们的化合物，例如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、或氟化钙(CaF2)。或者，可以使用包含碱金属、碱土金属，或它们的化合物的电子传输物质的层，具体地，可以使用含镁(Mg)等的Alq层。应注意，在这种情况，能更有效地将电子从第二电极104注入。
对第二电极104，可以使用金属、合金、导电化合物、或其混合物、或具有低功函(具体地，功函小于或等于3.8eV)的材料。作为这种阴极材料的具体例子，有周期表第1族或第2族的元素，即，碱金属如锂(Li)和铯(Cs)、碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)，含这些的合金(如，MgAg和AlLi)，稀土元素如铕(Eu)和镱(Yb)，含这些的合金等。
应注意，在使用碱金属、碱土金属或者它们的合金用于第二电极104的情况，可以采用真空蒸发法或溅射法。在使用银糊等的情况，可以采用涂覆法、喷墨法等。
应注意，在有第五层115时，可使用任意的导电材料形成第二电极104，例如Al、Ag、ITO和含硅或氧化锆的氧化铟-氧化锡，而不考虑功函。可采用溅射法、喷墨法、旋涂法等形成这些导电物质的薄膜。
此外，可以采用任何方法，不必考虑是干法还是湿法，按照以下顺序层叠以下各层形成EL层103：第一层(空穴注入层)111、第二层(空穴传输层)112、第三层(发光层)113、第四层(电子传输层)114和第五层(电子注入层)115。例如，可以采用真空蒸发法、喷墨法、旋涂法等。应注意，各层可以采用不同的形成方法。
可以采用湿法，使用金属材料的糊料替代干法如溅射法或真空蒸发法形成第二电极104。
第一电极102、第一层(空穴注入层)111、第二层(空穴传输层)112和第三层(发光层)113主要允许空穴至它们之间的路径。因此，这些层的HOMO能级(或者在金属情况是功函)优选相同或者几乎相同，以降低在相邻层之间的载流子注入势垒。类似地，因为第三层(发光层)113、第四层(电子传输层)114、第五层(电子注入层)115和第二电极104主要允许电子至它们之间的路径，因此这些层的LUMO(或者在金属情况是功函)允许相同或者几乎相同，以降低在相邻层之间的载流子注入势垒。HOMO或LUMO能级的差优选小于或等于0.2eV，更优选小于或等于0.1eV。
此外，优选通过提高在第二层(空穴传输层)112和第三层(发光层)113之间的HOMO能级差或者在第三层(发光层)113和第四层(电子传输层)114之间的LUMO能级差，将载流子限制在发光层中，以获得具有较高效率的发光元件。应注意，在这种情况，如果势垒太高，元件的驱动电压提高，将是元件的负担。因此，各能级差优选小于或等于0.4eV，更优选小于或等于0.2eV。
在本实施方式的上述发光元件中，因为在第一电极102和第二电极104之间产生的电势差以及在EL层103中空穴和电子再结合，导致产生电流，从而发光。然后，该发射的光通过第一电极102和/或第二电极104被提出(extractout)。因此，第一电极102和/或第二电极104中的一者或两者是具有光透射性质的电极。
如图2A所示，当只有第一电极102具有光透射性质时，发射的光从基板侧通过第一电极102提取。或者，如图2B所示，当只有第二电极104具有光透射性质时，发射的光从与基板101相反侧通过第二电极104提取。如图2C所示，当第一电极102和第二电极104都具有光透射性质时，发射的光同时从基板101侧和与基板101相反侧通过第一电极102和第二电极104提取。
在第一电极102和第二电极104之间的各层的结构不限于上述结构。可以采用不同于上述的结构，只要至少包含为空穴传输层的第二层112和为发光层的第三层113。
或者，如图1B所示，可以使用在基板101上按照以下顺序层叠的结构：用作阴极的第二电极104，EL层103和用作阳极的第一电极102。应注意，在这种情况的EL层103中，可以在第二电极104之上按照以下顺序层叠以下各层：第五层115、第四层114、第三层113、第二层112、第一层111和第一电极102。
应注意，通过使用本发明的发光元件，可以制造无源矩阵发光器件或有源矩阵发光器件，其中，通过薄膜晶体管(TFT)控制发光元件的驱动。
应注意，在制造有源矩阵发光器件时，对TFT的结构没有限制。例如，适当时可以使用交错TFT(staggered TFT)或反转交错。此外，在TFT基板上形成的驱动电路可以同时使用n-型TFT和p-型TFT或者只使用n-型TFT或p-型TFT形成。而且，对用于TFT的半导体薄膜的结晶度没有特别的限制。可以使用无定形半导体薄膜，或者晶体半导体薄膜。
在本实施方式中所述的发光元件通过包含在实施方式1或2中所述的芴衍生物作为发光物质，通过了元件效率和延长元件寿命。
(实施方式4)
参见图3A和3B，在本实施方式中描述了具有多个层叠发光单元(也称作EL层)的发光元件(也称作层叠型元件)的模式。该发光元件是层叠型发光元件，包括在第一电极和第二电极之间的多个发光单元。各发光单元的结构与实施方式3所述的类似。也就是说，在实施方式3中所述的发光元件是具有一个发光单元的发光元件。在实施方式4中，描述了具有多个发光单元的发光元件。
在图3A中，将第一发光单元511和第二发光单元512叠加在第一电极521和第二电极522之间。第一电极521和第二电极522可以与实施方式3中的类似。第一发光单元511和第二发光单元512可以具有相同结构或不同结构，可以使用与实施方式3所述类似的结构。
电荷产生层513是一个具有以下特性的层，在向第一电极521和第二电极522施加电压时在其一侧将电子注入发光单元，在另一侧将空穴注入发光单元，所述层可以是单层结构或者多层的层叠结构。作为多层的层叠结构，优选层叠注入空穴层和注入电子层。
作为注入空穴层，可以使用半导体或绝缘体，例如氧化钼、氧化钒、氧化铼或者氧化钌。或者，注入空穴层可具有将受体物质加入到具有高空穴传输性质的物质的结构。该包含具有高空穴传输性质的物质和受体物质的层包含7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟喹啉并二甲烷(缩写：F4-TCNQ)或金属氧化物如氧化钒、氧化钼或氧化钨作为受体物质。作为具有高空穴传输性质的物质，可以使用各种化合物，例如芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳烃、高分子化合物、低聚物、枝状聚合物、聚合物等。应注意，也可以类似的方式使用在实施方式1或实施方式2中所述的芴衍生物。应注意，优选使用具有大于或等于10-6cm2/V的空穴迁移率的物质作为具有高空穴传输性质的物质。但是，也可以使用除上述物质外的其他物质，只要该物质的空穴传输性质大于电子传输性质。因为具有高空穴传输性质的物质和受体物质的复合材料具有优异的载流子注入性质和优异的载流子传输性质，因此可以实现低电压驱动和低电流驱动。
作为注入电子层，可以使用半导体或绝缘体，例如，氧化锂、氟化锂或者碳酸铯。或者，空穴注入层可具有将供体物质加入到具有高空穴传输性质的物质的结构。作为供体物质，可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属、周期表第13族的金属，或者它们的氧化物或碳酸盐。具体地，优选使用锂(Li)、铯(Cs)、镁(Mg)、钙(Ca)、镱(Yb)、铟(In)、氧化锂、碳酸铯等。或者，可以使用有机化合物例如四硫并四苯(tetrathianaphthacene)。作为具有高电子传输性质的物质，可以使用在实施方式3中上述的材料。应注意，优选使用空穴迁移率大于或等于10-6cm2/V的物质作为具有高空穴传输性质的物质。但是，可以使用除上述物质外的其他物质，只要该物质的电子传输性质大于空穴传输性质。因为具有高空穴传输性质的物质和供体物质的复合材料具有优异的载流子-注入性质和优异的载流子传输性质，因此可以实现低电压驱动和低电流驱动。
此外，可以使用在实施方式3中所述的电极材料用于电荷产生层513。例如，可以由包含具有高空穴传输性质的物质和金属氧化物的层以及透明导电薄膜的组合形成电荷产生层513。优选电荷产生层是具有高的光提取效率的光透射层。
在任何情况，插入在第一发光单元511和第二发光单元512之间的电荷产生层513，在向第一电极521和第二电极522施加电压时，在该层一侧将电子注入发光单元，在其另一侧将空穴注入发光单元。例如，任何结构对电荷产生层513都是合适的，只要该结构在施加电压使得第一电极的电势高于第二电极的电势时，电荷产生层513将电子和空穴分别注入第一发光单元511和第二发光单元512。
在本实施方式中，描述了具有两个发光单元的发光元件；但是，本发明的一个实施方式可以类似地应用于如图3B所示堆叠的三个或更多个发光单元的发光元件。通过设置多个发光单元作为本实施方式的发光元件，可以实现高亮度区的光发射同时保持低电流密度，因此实现长寿命发光，所述发光单元被在成对电极之间的电荷产生层隔开。将该发光元件应用于照明器件作为应用例时，可以减小由电极材料的电阻引起的电压下降。因此，可以实现在大面积上的均匀光发射。而且，可以实现能够低电压驱动的低功率消耗的发光器件。
发光单元发射不同颜色的光，从而使得整个发光元件发射所需颜色的光。例如，在具有两个发光单元的发光元件中，使第一发光单元和第二发光单元发射的光互补，因此作为整体发光元件可以获得发射白光的发光元件。应注意，词语“互补”表示当颜色混合时获得的消色差颜色中的颜色关系。即，通过由发射互补色光的物质获得的混合光，可以获得白光发射。同样原理可以应用于具有三个发光单元的发光元件。例如，当第一发光单元的发射色是红色，第二发光单元的发射色是绿色，第三发光单元的发射色是蓝色时，发光元件作为整体提供白光发射。
应注意，本实施方式可以与其他任何实施方式适当组合。
(实施方式5)
在本实施方式中，参见图4A和4B描述在像素部分具有实施方式3或4所述的发光元件的发光器件。图4A是发光器件的顶视图，图4B是沿图4A的线A-A′和B-B’的截面图。
在图4A中，附图标记401指驱动电路部分(源侧驱动电路)、附图标记402表示像素部分，附图标记403指驱动电路部分(栅侧驱动电路)，它们由虚线示出。附图标记404指密封基板，附图标记405指密封材料，被密封材料405包围的部分是空间407。
应注意，引线408是将信号输入源侧驱动电路401和栅侧驱动电路403的电线，该电线408从作为外部输入终端的软性印刷电路(FPC)409接收视频信号、时钟信号、启动信号和复位信号等。尽管只显示了FPC，但是可以向FPC提供印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光器件不仅包括发光器件本身，而且还包括具有与之相连的FPC或PWB的发光器件。
下面将参照图4B描述截面结构。驱动电路部分和像素部分在元件基板410上形成。在这种情况，图4B中，显示了在像素部分402和所述驱动电路部分的源侧驱动电路401中的一个像素。形成了作为源侧驱动电路401的CMOS电路，该电路中组合有n-沟道TFT 423和p-沟道TFT 424。这种驱动电路可以使用各种类型的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。虽然在本实施方式中描述驱动电路形成在基板的驱动-集成型器件，但是本发明不限于这种类型，可以在该基板外形成驱动电路。
像素部分402包括多个像素，这些像素各自具有开关TFT 411、电流控制TFT 412、以及与电流控制TFT 412的漏极电连接的第一电极413。应注意，形成绝缘体414来覆盖第一电极413的端部。
为改进覆盖，优选提供绝缘体414，使其上端部或下端部具有一定曲率的曲面。例如，当使用正性光敏丙烯酸树脂作为绝缘体414的材料时，仅在绝缘体414的上端部具有一定曲率半径(0.2-3微米)的曲面。或者，可以使用负性光敏材料或正性光敏材料形成绝缘体414，所述负性光敏材料通过光辐照而不溶于蚀刻剂中，正性光敏材料通过光辐照而溶于蚀刻剂中。
在第一电极413上，形成EL层416和第二电极417。在这种情况，优选使用各种材料如金属、合金、以及导电化合物或它们的混合物形成第一电极413。应注意，可以使用实施方式3所述用于第一电极的材料作为指定材料。
可采用任何方法形成EL层416，例如使用蒸镀掩模的蒸发法、喷墨法和旋涂法。EL层416具有实施方式3中所述的任一结构。此外，可以使用低分子化合物或高分子化合物(包括低聚物和枝状聚合物)作为EL层416中包含的另一种材料。作为用于EL层的材料，不仅可以使用有机化合物，而且可以使用无机化合物。
可以采用各种金属、合金、导电化合物或者它们的混合物形成第二电极。当第二电极417用作阴极时，在这些材料中，优选使用金属、合金、导电化合物或其混合物，或具有低功函(功函小于或等于3.8eV)的材料。例子有，周期表中第1族或第2族的元素，即碱金属如锂(Li)或铯(Cs)，碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)或锶(Sr)，含这些的元素的合金(如，MgAg和AlLi)等。
应注意，当EL层416中产生的光透射通过第二电极417时，第二电极417可以是用厚度较小的金属薄膜和透明导电膜(如，氧化铟-氧化锡(ITO)，含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡，氧化铟-氧化锌(IZO)、含氧化钨和氧化锌的氧化铟等)的叠层。
用密封材料405将所述密封基板404贴附于元件基板410，使发光元件418位于被元件基板410、密封基板404和密封材料405所包围形成的空间407中。应当注意用填料例如惰性气体(如氮气或氩气)或者密封材料405填充该空间407。
应注意，优选使用环氧树脂作为所述密封材料405。此外，优选这种材料能够使渗透的水分和氧气尽可能少。可使用玻璃基板、石英基板、或者包括玻璃纤维增强的塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯、丙烯酸类材料等构成的塑料基板作为形成密封基板404的材料。
如上上述，可获得具有实施方式3或4的发光元件的有源矩阵发光器件。
此外，可将实施方式3或4的发光元件用于无源矩阵发光器件，替代上述的有源矩阵发光器件。图5A和5B示出使用上述实施方式中所述的发光元件的无源矩阵发光器件的透视图和截面图。图5A是发光器件的透视图，图5B是沿图5A中X-Y线的截面图。
在图5A和5B中，在基板501上，在第一电极502和第二电极503之间提供EL层504。第一电极502的端部被绝缘层505覆盖。此外，在该绝缘层505上有分隔层506。该分隔层506的侧壁为倾斜的，使两个侧壁之间的距离向基板表面方向缓慢变窄。也就是说，沿分隔层506在窄侧方向的截面为梯形，并且底边(与绝缘层505接触的一侧，是梯形截面的一对平行边中的一个边)的长度小于顶边(不与绝缘层505接触的一侧，是一对平行边中的另一个边)的长度。这种方式的分隔层506可以防止发光元件因为静电荷等产生缺陷。
因此，可以具有实施方式3或4的发光元件的无源矩阵发光器件。
应注意，在本实施方式中所述的任一发光器件(有源矩阵发光器件和无源矩阵发光器件)可采用在上面实施方式中所述的发光元件形成，该发光元件具有高发射效率和长寿命，因此，可以获得低功率消耗和高可靠性的发光器件。
应注意，在本实施方式中，可以使用在其他任一实施方式中所述的结构的适当组合。
(实施方式6)
在本实施方式中，描述了包括实施方式5所述的发光器件的电子器件和照明器件。电子器件的例子包括：摄像机如摄影机和数码相机；眼镜式显示器、导航系统、放声装置(例如车载音频立体声系统或音频立体声装置)、计算机、游戏机、便携式信息终端(如，移动计算机、移动电话机、便携式游戏机、电子书阅读器等)、装有记录介质的图像重现装置(具体地，能够对数字通用盘(DVD)之类的记录介质进行重现、并装配有能显示图像的显示装置的装置)等。这些电子器件的具体例子示于图6A至6D。
图6A显示了按照本发明一个实施方式的电视接收机，其包括外壳611、支承基座612、显示部分613、扬声器部分614、视频输入终端615等。在该电视接收机中，显示部分613使用本发明的发光器件。因为本发明的发光元件具有高发射效率的特征，因此，通过使用本发明的发光器件可以获得低功率消耗的电视接受机。
图6B显示了根据本发明的一个实施方式的计算机，其包括机身621、外壳622、显示部分623、键盘624、外接端口625、指示装置626等。该计算机中，显示部分623使用本发明的发光器件。因为本发明的发光器件具有高发射效率的特征，因此，通过使用本发明的发光器件可以获得低功率消耗的计算机。
图6C显示了根据本发明一个实施方式的移动电话机，其包括机身631、外壳632、显示部分633、音频输入部分634、音频输出部分635、操作键636、外接端口637、天线638等。该移动电话机中，显示部分633使用本发明的发光器件。本发明的发光器件具有高发射效率的特征，因此，通过使用本发明的发光器件可以获得降低了功率消耗的移动电话机。
图6D显示了根据本发明的一个实施方式的摄像机，其包括机身641、显示部分642、外壳643、外接端口644、遥控接收部分645、图像接收部分646、电池647、音频输入部分648、操作键649、目镜部分650等。该摄像机中，显示部分642使用本发明的发光器件。因为本发明的发光器件具有高发射效率的特征，因此，通过使用本发明的发光器件可以获得降低了功率消耗的摄像机。
如上所述，本发明的一个实施方式的发光器件的应用范围极广，所述发光器件可应用于各种电子器件领域。通过使用本发明的发光器件，可以获得降低了功率消耗的电子器件。
此外，本发明一个实施方式的发光器件可以用作照明器件。图7是使用按照上面实施方式形成的发光器件作为室内照明器件3001的一个例子。因为在上面实施方式中所述的发光器件增大了面积，因此该发光器件可以用作具有大面积的照明器件。在上面实施方式中所述的发光器件还可以用作台灯3000。应注意，该照明器件按照其分类包括吊灯、壁灯、小汽车内部照明等、应急出口灯(emergency exit light)等。因为按照上面实施方式制造的发光器件具有长寿命的发光元件，因此该发光器件可以用作长寿命的照明器件。
应注意，适当时本实施方式中所述的结构可以与其他实施方式中所述的任一结构组合。
[实施例1]
在本实施例中，制备实施方式1中通式(124)表示的4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(缩写：FLPAPA)。
Figure BSA00000334532600611
[步骤1：9-(4-溴苯基)-9-苯基芴的合成方法]
在100毫升的三颈烧瓶中，在减压条件下加热并搅拌1.2克(50毫摩尔)镁，以进行活化。使该烧瓶冷却至室温后，使其处于氮气氛，加入几滴二溴乙烷，因此形成泡沫并产生热。向该混合物中缓慢滴加溶解于10毫升二乙醚中的12克(50毫摩尔)2-溴联苯，回流条件下搅拌并加热该混合物2.5小时。因此，制得格氏试剂。
在一个500毫升三颈烧瓶中加入10克(40毫摩尔)4-溴苯甲酮和100毫升二乙醚。将按照上述制备的格氏试剂缓慢滴加到该混合物中，回流条件下加热并搅拌该混合物9小时。
反应之后，将该混合物过滤获得滤渣。将所获滤渣溶解于150毫升乙酸乙酯中，向其中加入盐酸溶液(1摩尔/升)。搅拌混合物2小时。用水洗涤该溶液的有机层。然后，向其中加入硫酸镁以吸收水分。过滤该悬浮液，将获得的滤液浓缩，获得似糖果的物质。
在一个500毫升回收烧瓶中加入这种似糖果的物质、50毫升冰醋酸和1.0毫升盐酸。在氮气氛中，于130℃加热和搅拌该混合物1.5小时以进行反应。
反应之后，过滤该反应混合物获得滤渣。按照以下顺序用水、氢氧化钠水溶液、水和甲醇洗涤所获滤渣，然后干燥，获得11克白色粉状物，产率为69％，是需制备的物质。以上步骤1的合成方案示于以下(E1-1)中。
[步骤2：4-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺(缩写：FLPA)合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入5.8克(14.6毫摩尔)9-(4-溴苯基)-9-苯基芴、1.7毫升(18.6毫摩尔)苯胺和4.2克(44.0毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入147.0毫升甲苯和0.4毫升10％三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向该混合物中加入66.1毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.5小时。搅拌之后，通过Florisil(由瓦克纯化学工业有限公司(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)生产，目录编号540-00135)、Celite(由瓦克纯化学工业有限公司生产，目录编号531-16855)和氧化铝对混合物进行抽滤获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后，通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂中己烷与甲苯的比例为2∶1)。所获部分浓缩得到6.0克白色固体，产率为为99％，该固体是需制备的物质。该步骤2的合成方案2示于以下(E1-2)。
Figure BSA00000334532600622
[步骤3：4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(缩写：FLPAPA)的合成方法]
在一个50毫升三颈烧瓶中加入0.8克(2.0毫摩尔)9-(4-溴苯基)-10-苯基蒽、0.8克(2.0毫摩尔)4-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺和0.6克(6.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入15.0毫升甲苯和0.2毫升10％三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向该混合物中加入28.6毫克(0.05毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为2∶1)。所获部分浓缩，获得黄色固体。固体从氯仿和己烷的混合溶剂中重结晶获得1.3克淡黄色粉状固体，产率为86％，该固体是要求制备的物质。
通过多级升华(train sublimation)方法，将1.2克制得的黄色固体纯化。在纯化过程中，在2.7Pa压力和氩气流速为5.0毫升/分钟条件下于340℃加热该淡黄色固体。纯化之后，获得1.1克要求制备的物质，产率为88％。步骤3的合成方案示于以下(F1-3)。
Figure BSA00000334532600631
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物为4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(缩写：FLPAPA)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝7.03-7.40(m，26H)，7.46-7.49(m，4H)，7.54-7.63(m，3H)，7.66-7.70(m，2H)，7.77-7.81(m，4H)。
图8A和8B显示1H NMR谱图。应注意，图8B是图8A在6.75-8.0ppm范围的放大部分。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝738(M+H)+；C57H39N2(737.31)。
此外，图9A显示FLPAPA甲苯溶液的吸收光谱，图9B显示其发射光谱。图10A显示FLPAPA薄膜的吸收光谱，图10B显示其发射光谱。使用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。使用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司(Hamamatsu Photonics Corporation)制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，即，将溶液置于石英池中，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图9A显示溶液的吸收光谱，该吸收光谱通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图10A显示薄膜的吸收光谱，该吸收光谱通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图9A和9B和图10A和10B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液的情况，在约397nm观察到吸收，最大发射波长为454nm(激发波长：397nm)。在薄膜情况，在约312nm，382nm和401nm观察到最大发射波长，最大发射波长为465nm(激发波长：404nm)。
这些结果表明：FLPAPA甲苯溶液具有尖峰，其半峰宽为60nm。发现甲苯溶液的斯托克司频移小至57nm。
测量FLPAPA薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用FLPAPA薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图10B中，该能级值被看做是光学能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现FLPAPA的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.54eV和-2.65eV，发现能隙为2.89eV。
然后，采用循环伏安法(CV)测定氧化还原特性。应注意，使用电化学分析仪(ALS型号600A或600C，由BAS公司制造)进行测定，详细的测量方法如下。
(参比电极相对于真空能级的势能计算)
首先，计算在实施例1中使用的参比电极(Ag/Ag+电极)相对于真空能级的势能(eV)。也就是说，计算Ag/Ag+电极的费米能级。已知二茂铁在甲醇中的氧化还原电势相对于标准氢电极为+0.610[V vs.SHE](参考文献：ChristianR.Goldsmith等人，J.Am.Chem.Soc.，第124卷，第1期，83-96，2002)。另一方面，使用在本实施例中所用的参比电极，计算二茂铁在甲醇中的氧化还原电势为+0.11[V，Ag/Ag+]。因此，发现在本实施例中使用的参比电极的电势比标准氢电极低0.50[eV]。
应注意，已知标准氢电极相对真空能级的势能为-4.44eV(参考文献：Toshihiro Ohnishi和Tamami Koyama，高分子EL材料，Kyoritsu shuppan，第64-67页)。因此，计算在本实施例中使用的参比电极相对于真空能级的势能为-4.44-0.50＝-4.94[eV]。
(制备的物质的CV测量)
对用于CV测量的溶液，使用脱水的二甲基甲酰胺(DMF，西格玛-奥尔德里奇公司(Sigma-AldrichInc.)产品，99.8％，目录编号22705-6)作为溶剂，高氯酸四正丁基铵(n-Bu4NClO4，东京化学工业公司，目录编号T0836)，是负载电解质(supporting electrolyte)，溶解于溶剂使高氯酸四正丁基铵的浓度为100毫摩尔/升。此外，将需测量的目标物溶解于溶剂中，使其浓度为2毫摩尔/升。使用铂电极(由BAS公司制造，PTE铂电极)作为工作电极，使用铂电极(由BAS公司制造，VC-3的Pt反电极，5cm))作为辅助电极，和Ag/Ag+电极(由BAS公司制造，RE-7参比电极，用于非水性溶剂)作为参比电极。应注意，室温下进行测量(20-25℃)。此外，在所有测量中，CV测量中的扫描速度设定为0.1V/sec。
使用该溶液对制备的物质进行CV测量。工作电极相对于参比电极的电势为-0.10V至1.50V，然后1.50V至-0.10V，因此观察到表明氧化的独特的峰。即使100个扫描周期后该峰的形状没有发生明显的变化。这表明FLPAPA具有能有效抵抗氧化态和中性态之间氧化还原反应的循环的性质。
在该CV测量中，氧化峰电势(从中性态至氧化态)Epa为0.67V。此外，还原峰电势(从氧化侧至中性态)Epc为0.53V。因此，计算半波电势(Epa和Epc之间的中间电势，(Epa+Epc)/2[V])为0.60V。这显示FLPAPA可以通过0.60[V，相对于Ag/Ag+]的电能氧化。因此，如上上述，上面使用的参比电极相对于真空能级的势能为-4.94[eV]，因此FLPAPA的HOMO能级如下：-4.94-0.60＝-5.54[eV]。
对获得的FLPAPA进行热重差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为420℃，是高耐热性的标志。
[实施例2]
本实施例示出合成例1和2，其中，制备实施方式1的结构式(100)表示的N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600661
《合成例1》
首先，描述合成例1。
在一个50毫升三颈烧瓶中加入0.4克(1.2毫摩尔)1，6-二溴芘、1.0克(2.4毫摩尔)在实施例1步骤2获得的4-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺(缩写：FLPA)和0.3克(3.6毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入11.5毫升甲苯和0.20毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为70℃，向该混合物中加入31.1毫克(0.05毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌4.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂是氯仿)。将所获部分浓缩，获得黄色固体。用甲苯和己烷的混合溶剂洗涤获得的固体，然后对混合物抽滤，获得黄色固体。用氯仿和己烷的混合溶剂洗涤获得的黄色固体，因此获得0.8克淡黄色粉状固体，产率为68％，为要求制备的物质。
通过多级升华法，对0.8克所获黄色固体纯化。在2.7Pa压力与5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于360℃进行升华纯化。纯化之后，获得0.4克要求制备的物质，产率为56％。本合成例1的合成方案示于以下(E2-A)。
Figure BSA00000334532600671
《合成例2》
下面，合成例2示出1，6FLPAPrn的合成方法，该方法不同于合成例1。
在一个300毫升三颈烧瓶中加入3.0克(8.3毫摩尔)1，6-二溴芘和6.8克在实施例1步骤2中获得的(17毫摩尔)4-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺(缩写：FLPA)。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入100毫升甲苯、0.10毫升10重量％的三(叔丁基)膦的己烷溶液和2.4克(25毫摩尔)叔丁醇钠。在减压下进行搅拌的同时将该混合物脱气。于80℃加热该混合物，在确定该物质是否溶解后，加入48毫克(0.083毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。于80℃搅拌该混合物1.5小时。搅拌之后，不需要冷却该混合物，可通过抽滤收集沉淀的黄色固体。将获得的固体悬浮在3升甲苯中并于110℃加热。该悬液通过氧化铝、Celite和Florisil进行抽滤，同时悬液温度保持110℃。此外，用已加热至110℃的200毫升甲苯进行处理。将获得的滤液浓缩至约300毫升，然后重结晶。因此，获得5.7克物质，产率为67％，是需要制备的物质。
采用多级升华法，对3.56克所获黄色固体进行纯化。在5.0Pa压力，氩气流速5.0毫升/分钟的条件下，于353℃进行升华纯化。纯化之后，获得2.54克黄色固体，产率为71％，是要求制备的物质。合成例2的合成方案示于以下(E2-B)。
采用核磁共振(NMR)方法和质谱确定化合物为N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)，是要求制备的物质，该化合物通过合成例1和2获得。
通过合成例1和2获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝6.88-6.91(m，6H)，7.00-7.03(m，8H)，7.13-7.40(m，26H)，7.73-7.80(m，6H)，7.87(d，J＝9.0Hz，2H)，8.06-8.09(m，4H)。
图11A和11B显示1H NMR谱图。应注意，图11B是显示图11A在6.75-8.25ppm范围的放大图。
通过合成例1和2获得的化合物通过质谱的测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1017(M+H)+；C78H52N2(1016.41)。
此外，图12A显示1，6FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图12B显示其发射光谱。图13A是1，6FLPAPrn薄膜的吸收光谱，图13B显示其发射光谱。使用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。使用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图12A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图13A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图12A和12B以及图13A和13B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约311nm和431nm观察到吸收，最大发射波长为461nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约238nm，268nm，311nm和435nm观察到吸收，最大发射波长为501nm(激发波长：430nm)。
这些结果表明，1，6FLPAPrn的甲苯溶液的发射光谱显示半峰宽为45nm的尖峰。发现甲苯溶液的斯托克司频移为30nm，该频移很小。
测量1，6FLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6FLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图13B中，该能级值被看做是光学能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6FLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.54eV和-2.73eV，发现能隙为2.67eV。
采用循环伏安法(CV)检测氧化还原特性。应注意，使用电化学分析仪(ALS型号600A或600C，由BAS公司制造)用于该测量。因为该测量方法与实施例1的方法类似，省略该测量方法的描述。
在本实施例的CV测量中，从-0.10V至0.6V，然后从0.6V至-0.10V扫描该工作电极相对于参比电极的电势，因此观察到表明氧化的独特峰。即使100个扫描循环后该峰的形状没有明显变化。这表明1，6FLPAPrn具有能有效抵抗氧化态和中性态之间氧化还原反应的循环的优良性质。
在该CV测量中，氧化峰电势(从中性态至氧化态)Epa为0.51V。此外，还原峰电势(从氧化态至中性态)Epc为0.41V。因此，计算半波电势(Epa和Epc之间的中间电势，(Epa+Epc)/2[V])为0.46V。这表明，1，6FLPAPrn被0.46[V，相对于Ag/Ag+]电能氧化。因此，如上所述，因为上面使用的参比电极的势能相对于真空能级为-4.94[eV]，因此计算1，6FLPAPrn的HOMO能级如下：-4.94-0.46＝-5.40[eV]。
对获得的1，6FLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，是高热稳定性的标志。在9.3×10-4Pa压力下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为365℃，这是优良升华性质的标志。因此，发现本发明一个实施方式的芴衍生物(1，6FLPAPrn)尽管具有高分子量，仍为具有低升华温度和优良升华性质的材料。
[实施例3]
在本实施例中，制备实施方式1的结构式(102)表示的N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二(4-叔丁基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6tBu-FLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600701
[步骤1：4-叔丁基苯基-4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：tBu-FLPA)的合成例]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入2.6克(6.4毫摩尔)在实施例1的步骤1中制备的9-(4-溴苯基)-9-苯基芴和1.9克(19.8毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入32.0毫升甲苯、2.5毫升(15.9毫摩尔)4-叔丁基苯胺、和0.30毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向混合物中加入41.9毫克(0.07毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将混合物温度升高至80℃，然后搅拌4.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶4)。所获部分浓缩获得白色固体。所获白色固体从甲苯和己烷的混合溶剂重结晶，获得2.3克tBu-FLPA，产率为76％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E3-1)。
Figure BSA00000334532600711
[步骤2：N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二(4-叔丁基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6tBu-FLPAPrn)的合成例]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.5克(1.3毫摩尔)1，6-二溴芘、1.2克(2.7毫摩尔)tBu-FLPA和0.4克(4.0毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入25.0毫升甲苯和0.20毫升10％三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，向该混合物中加入41.6毫克(0.07毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)。所获部分浓缩获得黄色固体，是要求制备的物质。从甲苯和己烷的混合溶剂重结晶获得1.3克黄色固体，产率为86％，该黄色固体是要求制备的物质。
因为制备的物质(1，6tBu-FLPAPrn)的结构中为烷基的叔丁基与胺骨架中的苯环连接，因此1，6tBu-FLPAPrn在甲苯或氯仿的有机溶剂中的溶解性高于实施例2的1，6FLPAPrn。溶剂中溶解性的改进有利于本实施例芴衍生物(1，6tBu-FLPAPrn)进行纯化，表明其合成相对容易。
通过多级升华法，对0.9克获得的黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.7Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于371℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.8克要求制备的物质，产率为90％。该步骤2的合成方案示于以下(E3-2)。
Figure BSA00000334532600721
通过核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物为N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二(4-叔丁基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6tBu-FLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝1.25(s，18H)，6.84-6.87(m，4H)，6.95-7.00(m，8H)，7.15-7.36(m，22H)，7.39(d，J＝7.2Hz，4H)，7.74(d，J＝7.2Hz，4H)，7.79(d，J＝8.4Hz，2H)，7.87(d，J＝9.3Hz，2H)，8.06(d，J＝8.4Hz，2H)，8.09(d，J＝9.3Hz，2H)。
图14A和14B显示1H NMR谱图。应注意，图14B是显示图14A在6.75-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1130(M+H)+；C86H68N2(1128.54)。
此外，图15A显示1，6tBu-FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图15B显示其发射光谱。图16A显示1，6tBu-FLPAPrn薄膜的吸收光谱，图16B显示其发射光谱。使用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。使用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图15A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图16A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图15A和15B以及图16A和16B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约437nm观察到吸收，最大发射波长为470nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约437nm观察到吸收，最大发射波长为504nm(激发波长：432nm)。
这些结果表明1，6tBu-FLPAPrn甲苯溶液的发射光谱显示半峰宽为53nm的尖峰。发现甲苯溶液的斯托克司频移是33nm，是很小的值。
采用循环伏安法(CV)检测氧化还原特性。应注意，使用电化学分析仪(ALS型号600A或600C，由BAS公司制造)用于该测量。因为该测量方法与实施例1的方法类似，省略该测量方法的描述。
在本实施例的CV测量中，从-0.10V至0.57V，然后从0.57V至-0.10V扫描该工作电极相对于参比电极的电势，因此观察到表明氧化的独特峰。即使100个扫描循环后该峰的形状没有明显变化。这表明1，6tBu-FLPAPrn具有能有效抵抗氧化态和中性态之间氧化还原反应的循环的优良性质。
在此CV测量中，氧化峰电势(从中性态至氧化态)Epa为0.50V。此外，还原峰电势(从氧化态至中性态)Epc为0.38V。因此，计算半波电势(Epa和Epc之间的中间电势，(Epa+Epc)/2[V])为0.44V。这表明，1，6tBu-FLPAPrn被0.44[V，相对于Ag/Ag+]电能氧化。因此，如上所述，因为上面使用的参比电极的势能相对于真空能级为-4.94[eV]，因此计算1，6tBu-FLPAPrn的HOMO能级如下：-4.94-0.44＝-5.38[eV]。
测量1，6tBu-FLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6tBu-FLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图16B中，该能级值被看做是光学能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6tBu-FLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.28eV和-2.61eV，发现能隙为2.67eV。
对获得的1，6tBu-FLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，是高耐热性的标志。
[实施例4]
本实施例显示包含实施方式1所述的芴衍生物作为发光材料的发光元件的制造方法和其元素特性的测量结果，以及参比发光元件的元素特性的测量结果。具体地，本实施例显示使用在实施方式1中所述由结构式(124)表示的4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(缩写：FLPAPA)形成的发光元件。
Figure BSA00000334532600741
参见图17A描述发光元件1和参比发光元件1的制造方法。此外，该实施例中使用的有机化合物的结构式如下。
(发光元件1)
首先，通过溅射法在玻璃基板2101上沉积含氧化硅的氧化铟-氧化锡，形成阳极2102，所述基板是玻璃基板。电极厚度为110nm，电极面积为2毫米×2毫米。
然后在阳极2102上面形成具有多个层的层叠物的EL层。在本实施例中，EL层包括按照以下所述层叠的空穴注入层2103、空穴传输层2104、发光层2105、电子传输层2106和电子注入层2107。
然后，将基板2101固定在真空蒸镀设备的基板夹具中，使基板2101形成阳极2102的表面向下。然后降低真空蒸镀设备的压力至约10-4Pa。之后，在阳极2102上共沉积4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB)和氧化钼(VI)，形成空穴注入层2103。该层2103的厚度为50nm，控制蒸发速率，使NPB与氧化钼(VI)的重量比值为4∶1(＝NPB∶氧化钼)。应当注意，共沉积法是一种蒸镀方法，该方法中，在一个处理室中同时由多个蒸发源进行蒸镀。
然后，采用蒸镀法，使用电阻加热，在空穴注入层2103上沉积10nm厚度的空穴传输材料膜，形成空穴传输层2104。应注意，使用NPB用于空穴传输层2104。
之后，通过蒸镀法，使用电阻加热，在空穴传输层2104上形成发光层2105。可以采用共蒸发9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(缩写：FLPAPA)形成30nm厚度的薄膜作为发光层2105。在此，控制蒸镀速率，以使CzPA与FLPAPA的重量比为1∶0.1(＝CzPA∶FLPAPA)。
之后，在发光层2105上沉积10nm厚度的三(8-羟基喹啉)铝(缩写：Alq)，在其上沉积15nm厚的红菲绕啉(缩写：BPhen)薄膜，因此形成电子传输层2106。通过蒸发方法，使用电阻加热形成电子传输层2106。
然后，在电子传输层2106上沉积1nm厚度的氟化锂(LiF)，因此形成电子注入层2107。
最后，通过蒸镀方法，使用电阻加热，形成200nm厚度的铝膜，形成阴极2108。因此，制造本实施例的发光元件1。
(参比发光元件1)
按照与发光元件1相同的方式形成参比发光元件1，除了发光层2105和电子传输层2106外。对参比发光元件1，通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和4-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(缩写：DPhPA)形成30纳米厚度的发光层2105。在此，控制蒸镀速率，使CzPA与DPhPA的重量比为1∶0.1(＝CzPA∶DPhPA)。
而且在发光层2105上沉积10nm厚度的三(8-羟基喹啉)铝(缩写：Alq)膜，在其上沉积20nm厚度的红菲绕啉(缩写：BPhen)膜，因此形成电子传输层2106。通过蒸镀方法，使用电阻加热形成电子传输层2106。
因此，制造本实施例的参比发光元件1。
表1列出在本实施例中制造的发光元件1和参比发光元件1的元件结构。
在表1中，所有混合物比例都是重量比。
[表1]
Figure BSA00000334532600771
所有混合物的比例都是重量比。
将获得的发光元件1和参比发光元件1密封在包含氮气氛的手套箱中，以防止接触空气。然后，测量元件的操作特性。应注意，于室温进行该测量(在保持25℃的气氛中)。
图18显示发光元件1和参比发光元件1的电压-亮度特性。图19显示亮度-电流效率特性。在图18中，纵轴表示亮度(cd/m2)，横轴表示电压(V)。在图19中，纵轴表示电流效率(cd/A)，横轴表示亮度(cd/m2)。此外，表2列出发光元件在约1000cd/m2下的色度。
[表2]
                色度坐标(x，y)
发光元件1       (0.15，0.15)
参比发光元件1   (0.16，0.15)
图20显示发光元件1和参比发光元件1的发射光谱。
由图20和表2可知，本实施例的发光元件1和参比发光元件1都显示良好的蓝光发射。此外，图19显示本实施例的发光元件1的发射效率大于参比发光元件1的发射效率。
制造的发光元件1和参比发光元件1进行可靠性测试。在可靠性测试中，初始亮度设定为1000cd/m2，这些元件在恒定电流密度下工作，以指定间隔测量亮度。可靠性测试的结果示于图21中。在图21中，横轴表示电流时间(小时)，纵轴表示在各时间点的亮度相对初始亮度的比例，即归一化亮度(％)。
如图21所示，发光元件1的亮度随时间的下降程度比参比发光元件1小得多，表明发光元件1具有长寿命。发光元件1在工作220小时后保持初始亮度的69％，这也是长寿命的标志。
如上所述，发现本实施例的发光元件1是具有长寿命、高可靠性、高色纯度和高发射效率的发光元件。
[实施例5]
本实施例说明使用实施方式1所述的芴衍生物作为发光材料的发光元件的制造方法，该发光元件的结构不同于实施例4的发光元件，并说明该元件的特性测量结果以及参比发光元件的测量结果。具体地，本实施例说明使用在实施例2中所述的由结构式(100)表示的N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)所形成的发光元件。
Figure BSA00000334532600781
下面描述发光元件2和参比发光元件2A和2B的制造方法。此外，下面示出在本实施例中使用的有机化合物的结构式。应注意，对在上面实施例中已经列出其分子结构的有机化合物不再详细描述。元件结构与实施例4相同，示于图17A中。
Figure BSA00000334532600791
除了发光层2105外，按照与实施例4的发光元件1相同的方式制造本实施例的发光元件2和参比发光元件2A和2B。
(发光元件2)
对发光元件2，通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)，形成厚度为30nm的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6FLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6FLPAPrn)。
(参比发光元件2A)
对参比发光元件2A，通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N，N′，N′-四苯基芘-1，6-二胺(缩写：1，6DPhAPrn)，形成厚度为30nm的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6DPhAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6DPhAPrn)。
(参比发光元件2B)
对参比发光元件2B，通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N，N′，N′-四(3-甲基苯基)芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeDPhAPrn)，形成厚度为30nm的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMeDPhAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMeDPhAPrn)。
表3列出在本实施例中制造的发光元件2和参比发光元件2A和2B的结构。在表3中，所有混合物的比例都是重量比。
[表3]
Figure BSA00000334532600801
所有混合物的比例都是重量比。
将获得的发光元件2和参比发光元件2A和2B密封在氮气氛的手套箱中，不与空气接触。然后，测量发光元件2和参比发光元件2A和2B的工作特性。应注意，测量在室温下进行(在保持25℃的气氛中)。
图22显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的电压与亮度特性，图23显示亮度与电流效率特性，图24显示亮度与功率效率特性，图25显示亮度与外部量子效率特性。在图22中，纵轴表示亮度(cd/m2)，横轴表示电压(V)。在图23中，纵轴表示电流效率(cd/A)，横轴表示亮度(cd/m2)。在图24中，纵轴表示功率效率(lm/W)，横轴表示亮度(cd/m2)。在图25，纵轴表示外部量子效率(％)，横轴表示亮度(cd/m2)。此外，表4列出发光元件在约1000cd/m2的色度。
[表4]
                  色度坐标(x，y)
发光元件2         (0.15，0.20)
参比发光元件2A    (0.15，0.17)
参比发光元件2B    (0.15，0.21)
图26显示发光元件2和参比发光元件2A和2B的发射光谱。
图26和表4显示本实施例的发光元件2具有与参比发光元件2B相同程度的蓝光发射。此外，由图23、图24和图25可知，本实施例的发光元件2的发射效率与参比发光元件2A相同，但高于参比发光元件2B。
制造的发光元件2和参比发光元件2A和2B进行可靠性测试。在可靠性测试中，初始亮度设定为1000cd/m2，这些元件在恒定电流密度下工作，以指定间隔测量亮度。可靠性测试的结果示于图27中。在图27中，横轴表示电流时间(小时)，纵轴表示在各时间点的亮度相对初始亮度的比例，即归一化亮度(％)。
如图27所示，发光元件2的亮度随时间下降的程度比参比发光元件2A和2B小，表明发光元件2具有长寿命。发光元件2在工作480小时后保持85％的初始亮度，这也是长寿命的标志。
如上所述，发现本实施例的发光元件2是具有长寿命，高可靠性，高色纯度和高发射效率的发光元件。
[实施例6]
在本实施例中，对结构不同于实施例5，且包含实施例2中所述结构式(100)表示的N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)发光元件，描述该发光元件的制造方法和元件特性的测量结果，以及参比发光元件的测量结果。
下面描述发光元件3和参比发光元件3A和3B的制造方法。此外，下面示出本实施例中使用的有机化合物的结构式。应注意，对在上面实施例中已经列出其分子结构的有机化合物不再详细描述。
Figure BSA00000334532600811
图17B显示本实施例的发光元件3和参比发光元件3A和3B的元件结构。本实施例的发光元件3和参比发光元件3A和3B具有在具有在阳极2102和阴极2108之间的EL层。EL层包括按照以下顺序层叠在阳极2102上的空穴注入层2103、空穴传输层2104、第一发光层2105a、第二发光层2105b、电子传输层2106和电子注入层2107。
在本实施例的发光元件3和参比发光元件3A和3B中，按照与实施例4的发光元件1相同的方式，形成阳极2102、空穴注入层2103、空穴传输层2104、电子传输层2106、电子注入层2107和阴极2108。
(发光元件3)
对发光元件3，通过蒸镀4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(缩写：PCBAPA)，形成25nm厚度的第一发光层2105a。
然后，在第一发光层2105a上形成第二发光层2105b。通过共蒸发9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPAPrn)，形成30nm厚度的第二发光层2105b。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6FLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6FLPAPrn)。
(参比发光元件3A)
对参比发光元件3A，如发光元件3一样形成第一发光层2105a。通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N，N′，N′-四苯基芘-1，6-二胺(缩写：1，6DPhAPrn)，形成30nm厚度的第二发光层2105b。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1.6DPhAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6DPhAPrn)。
(参比发光元件3B)
对参比发光元件3B，与发光元件3中一样形成第一发光层2105a。通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N，N′，N′-四(3-甲基苯基)芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeDPhAPrn)，形成30nm厚度的第二发光层2105b。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMeDPhAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMeDPhAPrn)。
表5列出在本实施例中制造的发光元件3和参比发光元件3A和3B的结构。在表5中，所有混合物的比例都是重量比。
[表5]
Figure BSA00000334532600821
所有混合物的比例都是重量比。
将获得的发光元件3和参比发光元件3A和3B密封在氮气氛的手套箱中，不与空气接触。然后，测量元件的工作特性。应注意，测量在在室温下进行(在25℃的气氛中)。
图28显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的电压与亮度的特性，图29显示其亮度与电流效率的特性，图30显示亮度与功率效率特性，图31显示亮度与外部量子效率特性。在图28中，纵轴表示亮度(cd/m2)，横轴表示电压(V)。在图29，纵轴表示电流效率(cd/A)，横轴表示亮度(cd/m2)。在图30，纵轴表示功率效率(lm/W)，横轴表示亮度(cd/m2)。在图31，纵轴表示外部量子效率(％)，横轴表示亮度(cd/m2)。此外，表6列出发光元件在约1000cd/m2的色度。
[表6]
                  色度坐标(x，y)
发光元件3         (0.15，0.21)
参比发光元件3A    (0.15，0.20)
参比发光元件3B    (0.15，0.20)
图32显示发光元件3和参比发光元件3A和3B的发射光谱。
图32和表6显示，本实施例的发光元件3具有与参比发光元件3B相同程度的蓝光发射。此外，由图29，图30和图31可以知道，本实施例的发光元件3的发射效率与参比发光元件3A相同，但是高于参比发光元件3B。
制造的发光元件3和参比发光元件3A和3B进行可靠性测试。在可靠性测试中，初始亮度设定为1000cd/m2，这些元件在恒定电流密度下工作，以指定间隔测量亮度。可靠性测试的结果示于图33。在图33中，横轴表示电流时间(小时)，纵轴表示表示在各时间点的亮度相对初始亮度的比例，即归一化亮度(％)。
如图33所示，发光元件3的亮度随时间下降的程度小于参比发光元件3A和3B，表明发光元件3具有长寿命。发光元件3在工作330小时后保持92％的初始亮度，这也是长寿命的标志。
如上所述，发现本实施例的发光元件3是具有长寿命，高可靠性，高色纯度和高发射效率的发光元件。
[实施例7]
在本实施例中，制备在实施方式1中结构式(109)所示的N，N′-二[4-(9苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-3，8-二环己基芘-1，6-二胺(缩写：ch-1，6FLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600841
在一个50毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.2毫摩尔)1，6-二溴-3，8-二环己基芘、1.0克(2.5毫摩尔)4-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺和0.4克(4.0毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入12.2毫升甲苯和0.20毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向该混合物中加入18.4毫克(0.03毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将混合物温度升高至80℃，然后搅拌0.5小时。搅拌之后，在混合物中加入12.0毫升甲苯，搅拌1.5小时。搅拌之后，向混合物中加入900毫升甲苯，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体。向获得的固体中加入150毫升甲苯，加热该混合物。对混合物进行抽滤，获得黄色固体。所获黄色固体用甲苯洗涤，因此获得0.4克黄色固体，产率为30％，是要求制备的物质。
因为制备的物质(ch-1，6FLPAPrn)的结构中为烷基的环己基与芘骨架连接，因此ch-1，6FLPAPrn在甲苯之类的有机溶剂中的溶解性大于在实施例2中所获的1，6FLPAPrn。溶剂中溶解性的改进有利于本实施例的芴衍生物(ch-1，6FLPAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.4克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.3Pa压力和6.0毫升/分钟氩气流速条件下，于360℃加热黄色固体。纯化之后，获得0.2克黄色固体，其产率为38％，是要求制备的物质。合成方案示于以下(E7)。
Figure BSA00000334532600851
通过核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物为N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-3，8-二环己基芘-1，6-二胺(缩写：ch-1，6FLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝1.31-1.51(m，10H)，1.78-1.87(m，10H)，3.44-3.53(m，2H)，6.85-7.41(m，40H)，7.73-7.76(m，6H)，8.07-8.16(m，4H)。
图34A和34B显示1H NMR谱图。应注意，图14B是显示图14A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1181(M+H)+；C90H72N2(1180.57)。
此外，图35A显示ch-1，6FLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图35B显示其发射光谱。图36A显示ch-1，6FLPAPrn的薄膜的吸收光谱，图36B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图35A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图36A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图35A和35B以及图36A和36B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约428nm观察到吸收，最大发射波长为461nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约430nm观察到吸收，最大发射波长为508nm(激发波长：428nm)。
测量ch-1，6FLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用ch-1，6FLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tau c曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图36B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现ch-1，6FLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.41eV和-2.68eV，发现能隙为2.73eV。
对获得的ch-1，6FLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为492℃或更高，表明为高耐热性。
[实施例8]
在本实施例中，制备由实施方式1中结构式(103)表示的N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeFLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600871
[步骤1：3-甲基苯基-4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：mMeFLPA)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入4.7克(11.8毫摩尔)9-(4-溴苯基)-9-苯基芴和3.4克(35.4毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入60.0毫升甲苯、1.3毫升(12.0毫摩尔)间-甲苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向混合物中加入36.7毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)。因此，获得4.7克白色固体，产率为93％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E8-1)。
Figure BSA00000334532600872
[步骤2：N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[4-(-9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeFLPAPrn)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.7毫摩尔)1，6-二溴芘、1.1克(3.4毫摩尔)3-甲基苯基-4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺和0.5克(5.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入17.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为75℃，向混合物中加入32.5毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，在混合物中加入甲苯，加热该混合物，通过Florisil、Celite和氧化铝进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为5∶4)获得黄色固体，是要求制备的物质。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶液重结晶，获得1.2克黄色固体，产率为72％，是要求制备的物质。
因为制备的物质(1，6mMeFLPAPrn)的结构中为烷基的甲基与胺骨架中的苯环相连，因此，1，6mMeFLPAPrn在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mMeFLPAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.6克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.4Pa压力和6.0毫升/分钟氩气流速条件下，于347℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.5克黄色固体，产率为85％，是要求制备的物质。步骤2的合成方案示于以下(E8-2)。
Figure BSA00000334532600881
采用核磁共振(NMR)方法确定该化合物是N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeFLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.17(s，6H)，6.73(d，J＝7.2Hz，2H)，6.83-6.91(m，8H)，6.98-7.08(m，6H)，7.12-7.41(m，22H)，7.73-7.79(m，6H)，7.88(d，J＝9.3Hz，2H)，8.05-8.10(m，4H)。
图37A和37B显示1H NMR谱图。应注意，图37B是图37A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
此外，图38A显示1，6mMeFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图38B显示其发射光谱。图39A显示1，6mMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱，图39B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图38A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图39A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图38A和38B和图39A和39B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约433nm观察到吸收，最大发射波长为463nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约437nm观察到吸收，最大发射波长为502nm(激发波长：435nm)。
测量1，6mMeFLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图39B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mMeFLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.41eV和-2.75eV，发现能隙为2.66eV。
对获得的1，6mMeFLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，表明为高耐热性。
[实施例9]
在本实施例中，制备由实施方式1中结构式(117)表示的N，N′-二(3，5-二甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6DMeFLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600901
[步骤1：3，5-二甲基苯基-4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：DMeFLPA)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.6克(9.1毫摩尔)9-(4-溴苯基)-9-苯基芴和2.7克(27.7毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入46.0毫升甲苯和1.2毫升(9.6毫摩尔)3，5-二甲基苯胺。将该混合物温度设定为60℃，向混合物中加入53.2毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌0.5小时。之后，在混合物中加入0.30毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液，然后搅拌4.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)获得白色固体。所获白色固体在甲苯和己烷中重结晶后获得3.7克白色固体，产率为92％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E9-1)。
Figure BSA00000334532600911
[步骤2：N，N′-二(3，5-二甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6DMeFLPAPrn)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.7毫摩尔)1，6-二溴芘、1.5克(3.4毫摩尔)3，5-二甲基苯基-4-(9-苯基-9H-芴-9基)苯基胺和0.5克(5.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入17.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，向混合物中加入37.0毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至85℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体。向获得的固体中加入70毫升甲苯，对混合物进行抽滤。然后，从甲苯和己烷的混合溶剂重结晶获得1.0克黄色固体，产率为56％，是要求制备的物质。
因为制备的物质(1，6DMeFLPAPrn)的结构中为烷基的甲基与胺骨架中的苯环相连，因此1，6DMeFLPAPrn在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6DMeFLPAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对1.0克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.3Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于360℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.9克黄色固体，其产率为91％，是要求制备的物质。步骤2的合成方案示于以下(E9-2)。
Figure BSA00000334532600921
核磁共振(NMR)方法确定该化合物是N，N′-二(3，5-二甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6DMeFLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.14(s，12H)，6.57(s，2H)，6.67(s，4H)，6.84(d，J＝8.7Hz，4H)，6.99(d，J＝8.7Hz，4H)，7.19-7.41(m，22H)，7.73-7.79(m，6H)，7.89(d，J＝9.3Hz，2H)，8.06-8.11(m，4H)。
图40A和40B显示1H NMR谱图。应注意，图40B是图40A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
此外，图41A显示1，6DMeFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图41B显示其发射光谱。图42A显示1，6DMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱，图42B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图41A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图42A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图41A和41B and图42A和42B，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示吸收强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约434nm观察到吸收，最大发射波长为466nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约435nm观察到吸收，最大发射波长为505nm(激发波长：424nm)。
测量1，6DMeFLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6DMeFLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图42B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6DMeFLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.43eV和-2.74eV，发现能隙为2.69eV。
对获得的1，6DMeFLPAPrn进行热重差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，表明为高耐热性。
[实施例10]
在本实施例中，制备由实施方式2中的结构式(200)表示的N，N′-二[3-(9苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn)。
Figure BSA00000334532600931
[步骤1：9-(3-溴苯基)-9-苯基芴的合成方法]
用氮气置换500毫升三颈烧瓶中的空气，然后在该烧瓶中加入80毫升四氢呋喃和3.7毫升(22.2毫摩尔)2-溴联苯。设定混合物的温度为-80℃。在该混合物中加入14.2毫升(22.3毫摩尔)正丁基锂，搅拌混合物1.5小时。然后，将5.8克(22.3毫摩尔)3-溴苯甲酮溶解于60毫升四氢呋喃的溶液加入混合物中，搅拌混合物4小时。之后，设定混合物的温度为室温，搅拌混合物20小时。之后，向该混合物中加入盐酸水溶液(1摩尔/升)。分离该混合物的有机层和水层。用乙酸乙酯萃取水层三次。用饱和盐酸洗涤乙酸乙酯层和有机层一次，用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将滤液浓缩获得油状物。
在一个200毫升回收烧瓶加入所获油状物、25毫升冰醋酸和0.5毫升盐酸。于110℃加热并搅拌该混合物2.0小时。搅拌之后，向混合物中加入100毫升水，然后加入100毫升乙酸乙酯。分离该混合物的有机层和水层。用乙酸乙酯萃取水层三次。合并有机层和乙酸乙酯层，用碳酸氢钠的饱和溶液以及饱和盐水洗涤一次，然后用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将滤液浓缩。从乙酸乙酯和甲醇的混合溶剂中重结晶，获得6.8克白色固体，产率74％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E10-1)。
Figure BSA00000334532600941
[步骤2：3-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺(缩写：mFLPA)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.2克(8.1毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-苯基芴和2.3克(24.2毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入40.0毫升甲苯、0.75毫升(8.2毫摩尔)苯胺和0.2毫升10％三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向混合物中加入40.6毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，在该混合物中加入甲苯，加热该混合物。通过Florisil、Celite和氧化铝进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)。因此，获得3.2克白色固体，产率为96％，是要求制备的物质。该步骤2的合成方案示于以下(E10-2)。
Figure BSA00000334532600951
[步骤3：N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.7毫摩尔)1，6-二溴芘、1.4克(3.4毫摩尔)3-(9-苯基-9H-芴-9-基)二苯基胺和0.5克(5.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入21.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，在混合物中加入38.1毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.0小时。搅拌之后，在混合物中加入500毫升甲苯，加热该混合物。保持混合物加热的情况下，通过Florisil、Celite和氧化铝对混合物进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)获得黄色固体，是要求制备的物质。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得1.1克黄色固体，产率为64％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mFLPAPrn)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，因此1，6mFLPAPrn在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mFLPAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对1.1克所获固体进行纯化。在纯化中，在2.3Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于320℃加热该黄色固体。纯化之后，获得1.0克黄色固体，产率为91％，是要求制备的物质。步骤3的合成方案示于以下(E10-3)。
Figure BSA00000334532600961
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝6.68(d，J＝7.8Hz，2H)，6.87-7.23(m，38H)，7.61(d，J＝7.2Hz，4H)，7.74(d，J＝7.8Hz，2H)，7.85(d，J＝8.7Hz，2H)，8.03(d，J＝8.7Hz，4H)。
图43A和43B显示1H NMR谱图。应注意，图43B是图43A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1017(M+H)+；C78H52N2(1016.41)。
此外，图44A显示1，6mFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图44B显示其发射光谱。图45A显示1，6mFLPAPrn薄膜的吸收光谱，图45B显示其发射光谱。采用紫外光可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图44A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图45A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图44A和44B和图45A和45B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约430nm观察到吸收，最大发射波长为459nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约434nm观察到吸收，最大发射波长为502nm(激发波长：432nm)。
测量1，6mFLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mFLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图45B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mFLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.5eV和-2.81eV，发现能隙为2.69eV。
对获得的1，6mFLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为476℃或更高，表明为高耐热性。
在8.7×10-4 Pa压力和以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为316℃，是良好升华性质的标志。因此，应理解，本发明一个实施方式的芴衍生物(1，6mFLPAPrn)尽管其分子量较高，仍是具有低升华温度和优良升华性质的材料。此外，发现芴骨架与胺骨架的苯环间位相连的结构能产生较低升华温度和优良的升华性质。
[实施例11]
在本实施例中，制备由实施方式2的结构式(215)表示的N，N′-二{3-[9-(3甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-II)。
[步骤1：9-(3-溴苯基)-9-(3-甲基苯基)芴的合成方法]
用氮气置换500毫升三颈烧瓶中的空气，然后在该烧瓶中加入80毫升四氢呋喃和3.8毫升(22.8毫摩尔)2-溴联苯。设定混合物的温度为-80℃。在该混合物中加入14.5毫升(22.8毫摩尔)正丁基锂，搅拌混合物0.5小时。之后，在化合物中加入6.3克(22.8摩尔)3-溴-3′甲基-苯甲酮溶解于71毫升四氢呋喃的溶液，搅拌混合物1.8小时。之后，设定混合物的温度为室温，搅拌该混合物过夜。然后，在该混合物中加入盐酸水溶液(1摩尔/升)。分离该混合物的有机层和水层。乙酸乙酯萃取水层三次。用饱和盐水洗涤乙酸乙酯层和有机层一次，用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将滤液浓缩获得油状物。
在一个200毫升回收烧瓶加入所获油状物、25毫升冰醋酸和0.5毫升盐酸，加热该混合物，于110℃搅拌6.0小时。搅拌之后，在混合物中加入水和乙酸乙酯。分离该混合物的有机层和水层。乙酸乙酯萃取水层三次。合并有机层和乙酸乙酯层，用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤一次，然后用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将滤液浓缩。从乙酸乙酯和甲醇的混合溶剂中重结晶，获得5.8克白色固体，产率为63％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E11-1)。
Figure BSA00000334532600991
[步骤2：3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]二苯基胺(缩写：mFLPA-II)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入2.8克(6.8毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-(3-甲基苯基)-芴和2.0克(20.6毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入34.0毫升甲苯、0.7毫升(7.1毫摩尔)苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，在混合物中加入33.0毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)。所获部分浓缩，获得2.8克固体，产率为96％，是要求制备的物质。该步骤2的合成方案示于以下(E11-2)。
Figure BSA00000334532600992
[步骤3：N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-II)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.5克(1.4毫摩尔)1，6-二溴芘、1.2克(2.9毫摩尔)3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]二苯基胺和0.4克(4.3毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入19.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，在混合物中加入32.7毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌2.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为4∶5)。将所获部分浓缩，获得黄色固体。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得0.7克黄色固体，产率为46％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mFLPAPrn-II)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，为烷基的甲基在芴的9-位与苯环连接，因此1，6mFLPAPrn-II在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mFLPAPrn-II)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.7克所获固体进行纯化。在纯化中，在2.9Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于312℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.6克黄色固体，产率为89％，是要求制备的物质。步骤3的合成方案示于以下(E11-3)。
Figure BSA00000334532601001
核磁共振(NMR)方法确定该化合物是N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-II)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.14(s，6H)，6.68(d，J＝8.1Hz，2H)，6.86-7.23(m，36H)，7.61(d，J＝7.8Hz，4H)，7.73(d，J＝7.8Hz，2H)，7.85(d，J＝9.3Hz，2H)，8.02-8.05(m，4H)。
图46A和46B显示1H NMR谱图。应注意，图46B是图46在6.5-8.25ppm范围的放大图。
此外，图47A显示1，6mFLPAPrn-II的甲苯溶液的吸收光谱，图47B显示其发射光谱。图48A显示1，6mFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱，图48B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图47A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图48A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图47A和47B以及图48A和48B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约430nm观察到吸收，最大发射波长为459nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约433nm观察到吸收，最大发射波长为497nm(激发波长：434nm)。
测量1，6mFLPAPrn-II薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图48B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mFLPAPrn-II的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.49eV和-2.78eV，发现能隙为2.71eV。
对获得1，6mFLPAPrn-II进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为476℃，表明为高耐热性。
[实施例12]
在本实施例中，制备由实施方式2中结构式(216)表示的N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-III)。
Figure BSA00000334532601021
[步骤1：9-(3-溴苯基)-9-(4-甲基苯基)芴的合成方法]
用氮气置换在500毫升烧瓶中的空气，然后在该烧瓶中加入80毫升四氢呋喃和3.8毫升(22.8毫摩尔)2-溴联苯。设定混合物的温度为-80℃。在该混合物中加入13.5毫升(22.5毫摩尔)正丁基锂，搅拌混合物2.1小时。之后，在混合物中加入5.8克(22.8摩尔)3-溴-4′甲基-苯甲酮溶解于70毫升四氢呋喃的溶液，搅拌混合物4.3小时。之后，设定混合物的温度为室温，搅拌该混合物过夜。之后，在该混合物中加入盐酸水溶液(1摩尔/升)。分离该混合物的有机层和水层。乙酸乙酯萃取水层三次。用硫酸镁干燥该乙酸乙酯层和有机层。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将滤液浓缩获得油状物。
在200毫升的回收烧瓶中加入所获的油状物、30毫升冰醋酸和0.5毫升盐酸。于110℃加热和搅拌该混合物4.5小时。搅拌之后，在混合物中加入水和乙酸乙酯。分离该混合物的有机层和水层。乙酸乙酯萃取水层三次。合并有机层和乙酸乙酯层，用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤一次，然后用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，因此除去硫酸镁，获得滤液。将滤液浓缩获得油状物，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为10∶1)。所获部分浓缩获得4.9克白色固体，产率为50％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E12-1)。
Figure BSA00000334532601031
[步骤2：3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]二苯基胺(缩写：mFLPA-III)的合成方法]
在一个50毫升三颈烧瓶中加入1.4克(3.5毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-(4-甲基苯基)-芴和1.0克(10.4毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入18.0毫升甲苯、0.4毫升(3.8毫摩尔)苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，在混合物中加入33.7毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌3.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)。所获部分浓缩。因此获得1.5克白色固体，产率为99％，是要求制备的物质。该步骤2的合成方案2示于以下(E12-2)。
Figure BSA00000334532601032
[步骤3：N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-III)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.8毫摩尔)1，6-二溴芘、1.5克(3.5毫摩尔)3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]二苯基胺和0.5克(5.3毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入20.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，在混合物中加入33.1毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)。所获部分浓缩，获得黄色固体。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得0.8克黄色固体，产率为46％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mFLPAPrn-III)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，为烷基的甲基在芴的9-位与苯环连接，因此1，6mFLPAPrn-III在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mFLPAPrn-III)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.8克所获固体进行纯化。在纯化中，在3.1Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于314℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.7克黄色固体，产率为84％，是要求制备的物质。步骤3的合成方案示于以下(E12-3)。
Figure BSA00000334532601041
核磁共振(NMR)方法确定该化合物是N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn-III)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.14(s，6H)，6.68(d，J＝7.5Hz，2H)，6.81-7.21(m，36H)，7.60(d，J＝7.2Hz，4H)，7.73(d，J＝8.4Hz，2H)，7.85(d，J＝9.3Hz，2H)，8.04(d，J＝9.0Hz，4H)
图49A和49B显示1H NMR谱图。应注意，图49B是图49A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
此外，图50A显示1，6mFLPAPrn-III的甲苯溶液的吸收光谱，图50B显示其发射光谱。图51A显示1，6mFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱，图51B显示其发射光谱。采用紫外光可-见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图50A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图51A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图50A和50B和图51A和51B，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约430nm观察到吸收，最大发射波长为459nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约435nm观察到吸收，最大发射波长为495nm(激发波长：438nm)。
测量1，6mFLPAPrn-III薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图51B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mFLPAPrn-III的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.49eV和-2.8eV，发现能隙为2.69eV。
对获得的1，6mFLPAPrn-III进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热平衡(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，表明为高耐热性。
[实施例13]
在本实施例中，制备由实施方式2的结构式(201)表示的N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)。
[步骤1：3-甲基苯基-3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：mMemFLPA)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.2克(8.1毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-苯基芴和2.3克(24.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入40.0毫升甲苯、0.9毫升(8.3毫摩尔)间-甲苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，在混合物中加入44.5毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)。因此获得2.8克白色固体，产率为82％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E13-1)。
Figure BSA00000334532601062
[步骤2：N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.7毫摩尔)1，6-二溴芘、1.4克(3.4毫摩尔)3-甲基苯基-3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺和0.5克(5.1毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入21.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，向混合物中加入34.9毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌3.0小时。搅拌之后，在混合物中加入400毫升甲苯，加热该混合物。保持热混合物条件下，通过Florisil、Celite和氧化铝对混合物进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)获得黄色固体。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得1.2克黄色固体，产率为67％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mMemFLPAPrn)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，为烷基的甲基与胺骨架中的苯环连接，因此1，6mMemFLPAPrn在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mMemFLPAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对1.0克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.2Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于317℃加热该黄色固体。纯化之后，获得1.0克黄色固体，产率为93％，是要求制备的物质。步骤2的合成方案示于以下(E13-2)。
Figure BSA00000334532601081
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.21(s，6H)，6.67(d，J＝7.2Hz，2H)，6.74(d，J＝7.2Hz，2H)，7.17-7.23(m，34H)，7.62(d，J＝7.8Hz，4H)，7.74(d，J＝7.8Hz，2H)，7.86(d，J＝9.0Hz，2H)，8.04(d，J＝8.7Hz，4H)
图52A和52B显示1H NMR谱图。应注意，图52B是图52A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1045(M+H)+；C80H56N2(1044.44)。
此外，图53A显示1，6mMemFLPAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图53B显示其发射光谱。图54A显示1，6mMemFLPAPrn薄膜的吸收光谱，图54B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图53A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图54A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图53A和53B和图54A和54B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约432nm观察到吸收，最大发射波长为461nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约437nm观察到吸收，最大发射波长为474nm(激发波长：436nm)。
测量1，6mMemFLPAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mMemFLPAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图54B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mMemFLPAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.5eV和-2.82eV，发现能隙为2.68eV。
对获得的1，6mMemFLPAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为479℃，表明为高耐热性。
[实施例14]
在本实施例中，制备由实施方式2中的结构式(235)表示的N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-II)。
Figure BSA00000334532601101
[步骤1：3-甲基苯基-3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基胺(缩写：mMemFLPA-II)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.0克(7.3毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-(3-甲基苯基)-芴和2.1克(22.0毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入37.0毫升甲苯、0.8毫升(7.4毫摩尔)间-甲苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为85℃，在混合物中加入29.8毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至90℃，然后搅拌4.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得油状物，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂己烷与甲苯的比例为2∶1)。因此获得3.1克化合物，产率为98％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E14-1)。
Figure BSA00000334532601102
[步骤2：N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-II)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.5克(1.4毫摩尔)1，6-二溴芘和0.4克(4.2毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入3.0毫升甲苯、1.2克(2.8毫摩尔)3-甲基苯基-3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基胺溶解于14.0毫升甲苯的溶液和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，在混合物中加入30.4毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)。所获部分浓缩，获得黄色固体。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得0.6克黄色固体，产率为43％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mMemFLPAPrn-II)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，为烷基的甲基与连接在芴的9-位的苯环连接，为烷基的甲基与胺骨架中的苯环连接，因此1，6mMemFLPAPrn-II在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mMemFLPAPrn-II)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.6克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在3.0Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于298℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.4克黄色固体，产率为61％，是要求制备的物质。步骤2的合成方案示于以下(E14-2)。
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-II)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.14(s，6H)，2.20(s，6H)，6.66-7.25(m，36H)，7.61(d，J＝7.2Hz，4H)，7.73(d，J＝7.8Hz，2H)，7.86(d，J＝9.3Hz，2H)，8.03-8.06(m，4H)
图55A和55B显示1H NMR谱图。应注意，图55B是图55A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1073(M+H)+；C82H60N2(1072.48)。
此外，图56A显示1，6mMemFLPAPrn-II的甲苯溶液的吸收光谱，图56B显示其发射光谱。图57A显示1，6mMemFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱，图57B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图56A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图57A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图56A和56B和图57A和57B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约431nm观察到吸收，最大发射波长为461nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约435nm观察到吸收，最大发射波长为471nm(激发波长：432nm)。
测量1，6mMemFLPAPrn-II薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mMemFLPAPrn-II薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图57B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mMemFLPAPrn-II的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.47eV和-2.78eV，发现能隙为2.69eV。
对获得的1，6mMemFLPAPrn-II进行热重差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为456℃，表明为高耐热性。
[实施例15]
在本实施例中，制备由实施方式2中的结构式(219)表示的N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-III)。
Figure BSA00000334532601131
[步骤1：3-甲基苯基-3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基胺(缩写：mMemFLPA-III)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.0克(7.3毫摩尔)9(3-溴苯基)-9-(3-甲基苯基)-芴、0.8毫升(7.3毫摩尔)间-甲苯胺和2.1克(21.9毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入37.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为85℃，在混合物中加入36.0毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至90℃，然后搅拌4.0小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得油状物，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂己烷与甲苯的比例为2∶1)。所获部分浓缩获得2.9克白色固体，产率为91％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E15-1)。
[步骤2：N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-III)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.5克(1.4毫摩尔)1，6-二溴芘和0.4克(4.3毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入2.0毫升甲苯、1.2克(2.8毫摩尔)3-甲基苯基-3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基胺溶解于15.0毫升甲苯的溶液，和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，在混合物中加入30.8毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌4.0小时。搅拌之后，在混合物中加入250毫升甲苯，加热该混合物。在保持热混合物下使混合物通过Florisil、Celite和氧化铝进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为3∶2)。所获部分浓缩，获得黄色固体。所获黄色固体用甲苯重结晶获得0.7克黄色固体，产率为49％，是要求制备的物质。
制得的物质(1，6mMemFLPAPrn-III)的结构中芴骨架连接在胺骨架的苯环的间位，为烷基的甲基与连接在芴的9-位的苯环连接，为烷基的甲基与胺骨架中的苯环连接，因此1，6mMemFLPAPrn-III在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mMemFLPAPrn-III)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.7克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在3.1Pa压力和5.0毫升/分钟氩气流速条件下，于312℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.7克黄色固体，产率为90％，是要求制备的物质。步骤3的合成方案示于以下(E15-2)。
Figure BSA00000334532601151
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-III)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.15(s，6H)，2.21(s，6H)，6.66-7.25(m，36H)，7.61(d，J＝7.5Hz，4H)，7.73(d，J＝7.8Hz，2H)，7.86(d，J＝9.0Hz，2H)，8.04(d，J＝8.7Hz，4H)
图58A和58B显示1H NMR谱图。应注意，图58B是图58A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1073(M+H)+；C82H60N2(1072.48)。
此外，图59A显示1，6mMemFLPAPrn-III的甲苯溶液的吸收光谱，图59B显示其发射光谱。图60A显示1，6mMemFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱，图60B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-550，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图59A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图60A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图59A和59B和图60A和60B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约432nm观察到吸收，最大发射波长为460nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约437nm观察到吸收，最大发射波长为470nm(激发波长：435nm)。
测量1，6mMemFLPAPrn-III薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mMemFLPAPrn-III薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图60B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mMemFLPAPrn-III的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.47eV和-2.79eV，发现能隙为2.68eV。
对获得的1，6mMemFLPAPrn-III进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为475℃，表明为高耐热性。
[实施例16]
本实施例说明使用实施方式1中所述的芴衍生物作为发光材料制造发光元件的方法和这些以及特性的测量结果。具体地，在此所述的发光元件是使用N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-3，8-二环己基芘-1，6-二胺(缩写：ch-1，6FLPAPrn)(由实施例7中所述的结构式(109)表示)、N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeFLPAPrn)(由实施例8中所述的结构式(103)表示)、N，N′-二(3，5-二甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6DMeFLPAPrn)(由实施例9中所述的结构式(117)表示)形成的。
下面描述本实施例的发光元件4至6的制造方法。此外，下面示出在本实施例中使用的有机化合物的结构式。应注意，对在上面实施例中已经列出其分子结构的有机化合物不再详细描述。元件结构与实施例4的元件结构相同，示于图17A中。
Figure BSA00000334532601181
(发光元件4)
按照与实施例4的发光元件1相同的方式制造本实施例的发光元件4，除了空穴注入层2103、空穴传输层2104和发光层2105不同。
按照以下方式形成发光元件4的空穴注入层2103：将基板2101固定在真空蒸镀设备的基板夹具中，使基板2101形成阳极2102的表面向下。然后降低真空蒸镀设备的压力至约10-4Pa。之后，在阳极2102上共沉积9-[4-(9-苯基咔唑-3-基)]苯基-10-苯基蒽(缩写：PCzPA)和氧化钼(VI)。空穴注入层2103的厚度为50nm，控制蒸发速率，使PCzPA与氧化钼(VI)的重量比值为4∶2(＝PCzPA∶氧化钼)。
然后，通过蒸镀方法，使用电阻加热，在空穴注入层2103上形成10-nm厚的空穴传输材料膜，因此形成空穴传输层2104。应注意，使用PCzPA用于空穴传输层2104。
然后，通过蒸镀方法，使用电阻加热，在空穴传输层2104形成发光层2105。通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-3，8-二环己基芘-1，6-二胺(缩写：ch-1，6FLPAPrn)形成30nm厚度薄膜作为发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与ch-1，6FLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶ch-1，6FLPAPrn)。
(发光元件5)
按照与发光元件4相同的方式制造本实施例的发光元件5，只有发光层2105不同。
通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMeFLPAPrn)形成30nm厚度薄膜作为发光元件5的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMeFLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMeFLPAPrn)。
(发光元件6)
按照与发光元件4相同的方式制造本实施例的发光元件6，只有发光层2105不同。
对发光元件6，通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二(3，5-二甲基苯基)-N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6DMeFLPAPrn)形成30nm厚度薄膜作为发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6DMeFLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6DMeFLPAPrn)。
表7列出在本实施例中制造的发光元件4-6的结构。在表7，所有混合物的比例都是重量比。
[表7]
所有混合物的比例都是重量比。
将发光元件4至6密封在氮气氛的手套箱中，不与空气接触。然后，测量元件的工作特性。应注意，测量在在室温下进行(在25℃的气氛中)。
图61显示发光元件4至6的电压与亮度特性，图62显示它们的亮度与电流效率特性。在图61，纵轴表示亮度(cd/m2)，横轴表示电压(V)。在图62，纵轴表示电流效率(cd/A)，横轴表示亮度(cd/m2)。此外，表8列出发光元件在约1000cd/m2的色度。
[表8]
  色度坐标(x，y)
  发光元件4   (0.15，0.21)
  发光元件5   (0.15，0.19)
  发光元件6   (0.15，0.24)
图63显示发光元件4至6的发射光谱。
由图63和表8可以知道，本实施例的发光元件4至6具有优良的蓝光发射。此外，图62显示本实施例的发光元件4至6具有高发射效率。
对制造的发光元件4至6进行可靠性测试。在可靠性测试中，初始亮度设定为1000cd/m2，这些元件在恒定电流密度下工作，以指定间隔测量亮度。可靠性测试的结果示于图64。在图64，横轴表示电流时间(小时)，纵轴表示表示在各时间点的亮度相对初始亮度的比例，即归一化亮度(％)。
如在图64所示，发光元件4在工作470小时后保持85％的初始亮度，发光元件5在工作1100小时后保持83％的初始亮度。此外，发光元件6在工作700小时后保持85％的初始亮度。因此，发光元件4至6的亮度随时间下降的程度较小，表明这些发光元件具有长寿命。
如上所述，发现本实施例的发光元件是具有长寿命，高可靠性，高色纯度和高发射效率的发光元件。
[实施例17]
本实施例说明使用实施方式1中所述的芴衍生物作为发光材料制造发光元件的方法和这些元件特性的测量结果。具体地，在此所述的发光元件使用以下材料形成：在实施例10中所述的结构式(200)表示的N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn)，在实施例13中所述的结构式(201)表示的N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)，在实施例14中所述的结构式(215)表示的N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-II)和在实施例15中所述的结构式(219)表示的N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-III)。
Figure BSA00000334532601211
下面描述本实施例的发光元件7至10的制造方法。应注意，在本实施例中使用的有机化合物其分子结构已在上面的实施例中示出，在此不再详细描述。与实施例4相同的元件结构可参见图17A。
按照与实施例17的发光元件4相同的方式制造本实施例的发光元件7至10，除了发光层2105不同。
(发光元件7)
通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二苯基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mFLPAPrn)，形成30nm厚度薄膜作为发光元件7的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mFLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mFLPAPrn)。
(发光元件8)
通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二[3-(9-苯基-9H芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)形成30nm厚度薄膜作为发光元件8的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMemFLPAPrn的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMemFLPAPrn)。
(发光元件9)
通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二{3-[9-(3-甲基苯基)-9H-芴-9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-II)，形成30nm厚度薄膜作为发光元件9的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMemFLPAPrn-II的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMemFLPAPrn-II)。
(发光元件10)
通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：CzPA)和N，N′-二{3-[9-(4-甲基苯基)-9H-芴9-基]苯基}-N，N′-二(3-甲基苯基)-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn-III)，形成30nm厚度薄膜作为发光元件10的发光层2105。在此，控制蒸镀速度，使CzPA与1，6mMemFLPAPrn-III的重量比为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMemFLPAPrn-III)。
表9列出在本实施例中制造的发光元件7至10的元件结构。在表9，所有混合物的比例都是重量比。
[表9]
Figure BSA00000334532601231
所有混合物的比例都是重量比。
将发光元件7至10密封在氮气氛的手套箱中，不与空气接触。然后，测量元件的工作特性。应注意，测量在在室温下进行(在25℃的气氛中)。
图65显示发光元件7至10的电压与亮度特性，图66显示它们的亮度与电流效率特性。在图65，纵轴表示亮度(cd/m2)，横轴表示电压(V)。在图66，纵轴表示电流效率(cd/A)，横轴表示亮度(cd/m2)。此外，表10列出发光元件在约1000cd/m2的色度。
[表10]
  色度坐标(x，y)
  发光元件7   (0.14，0.15)
  发光元件8   (0.14，0.16)
  发光元件9   (0.14，0.16)
  发光元件10   (0.14，0.17)
图67显示发光元件7至10的发射光谱。
由图67和表10可以知道，本实施例的发光元件7至10具有优良的蓝光发射。此外，图66显示本实施例的发光元件7至10具有高发射效率。
发光元件7不同于发光元件8至10，用作发光元件7的掺杂剂的1，6mFLPAPrn在芴骨架上没有取代基，而1，6mMemFLPAPrn、1，6mMemFLPAPrn-II和1，6mMemFLPAPrn-III各自用作发光元件8至10的掺杂剂时，它们各自在芴骨架上具有甲基。但是，图65、图66、图67和表8等显示在发光元件7至10中初始特性之间没有明显差别。因此，在本发明一个实施方式中的芴衍生物，在其芴骨架中引入取代基不会影响初始的特性。
对制造的发光元件7至10进行可靠性测试。在可靠性测试中，初始亮度设定为1000cd/m2，这些元件在恒定电流密度下工作，以指定间隔测量亮度。可靠性测试的结果示于图68。在图68，横轴表示电流时间(小时)，纵轴表示表示在各时间点的亮度相对初始亮度的比例，即归一化亮度(％)。
如图68所示，发光元件7在工作360小时后保持90％的初始亮度，发光元件8在工作360小时后保持91％的初始亮度。此外，发光元件9在工作360小时后保持88％的初始亮度，发光元件10在工作360小时后保持89％的初始亮度。因此，发光元件7至10的亮度随时间下降的程度较小，表明它们具有长寿命。
如上所述，发现本实施例的发光元件是具有长寿命，高可靠性，高色纯度和高发射效率的发光元件。
[实施例18]
在本实施例中，制备由实施方式2中的结构式(234)表示的N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLBiAPrn)。
[步骤1：[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]硼酸的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入1.4克(3.6毫摩尔)9-(3-溴苯基)-9-苯基-9H-芴。用氮气置换烧瓶中的空气。然后，在混合物中加入36.0毫升四氢呋喃，于80℃搅拌混合物30分钟。搅拌之后，用注射器滴加2.4毫升(4.0毫摩尔)的1.65摩尔/升正丁基锂的己烷溶液，然后在-80℃搅拌2小时。然后，加入0.6毫升(4.8毫摩尔)硼酸三甲酯，搅拌该混合物过夜，同时将温度从-80℃逐步升高到室温。搅拌之后，在该混合物中加入盐酸水溶液(1摩尔/升)，然后室温下搅拌30分钟。然后，加入乙酸乙酯以分离该混合物的有机层和水层，用乙酸乙酯萃取水层三次。将乙酸乙酯层和有机层合并，用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将所获滤液浓缩，获得白色固体。所获白色固体用乙酸乙酯和己烷的混合溶剂重结晶，获得1.2克白色固体，产率为90％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E18-1)。
Figure BSA00000334532601251
[步骤2：9-[3-(3-溴苯基)苯基]-9-苯基芴的合成方法]
在一个50毫升三颈烧瓶中加入1.2克(3.2毫摩尔)[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]硼酸和54.7毫克(0.2毫摩尔)三(2-甲基苯基)膦。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入12.0毫升甲苯、4.0毫升乙醇、0.5毫升(3.5毫摩尔)1-溴-3-碘苯和3.2毫升碳酸钾水溶液(2摩尔/升)。将该混合物温度设定为60℃，然后在混合物中加入13.9毫克(0.1毫摩尔)乙酸钯(II)。将该混合物温度设定为80℃，随后回流3.0小时。回流之后，在该混合物中加入甲苯和水，分离有机层和水层，用甲苯萃取水层三次。将该甲苯层和有机层合并，用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥。所获混合物进行重力过滤，以除去硫酸镁，将所获滤液浓缩获得固体。该固体从甲苯和甲醇的混合溶剂重结晶，获得1.2克白色固体，产率为80％，是要求制备的物质。该步骤2的合成方案示于以下(E18-2)。
Figure BSA00000334532601261
[步骤3：3-甲基苯基-3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基胺(缩写：1，6mMemFLBiA)的合成方法]
在一个50毫升三颈烧瓶中加入1.2克(2.5毫摩尔)9-[3-(3-溴苯基)苯基]-9-苯基芴和0.7克(7.4毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入12.5毫升甲苯、0.3毫升(2.5毫摩尔)间-甲苯胺和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，在混合物中加入20.0毫克(0.03毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为2∶3)。因此，获得1.1克固体，产率为91％，是要求制备的物质。该步骤3的合成方案示于以下(E18-3)。
Figure BSA00000334532601262
[步骤4：N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLBiAPrn)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入1.1克(2.2毫摩尔)3-甲基苯基-3-[3-(9苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基胺、0.4克(1.1毫摩尔)1，6-二溴芘和0.3克(3.3毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入13.0毫升甲苯和0.2毫升10％三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，向混合物中加入16.3毫克(0.03毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌3.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯比例为1∶1)，因此获得黄色固体。所获黄色固体从甲苯和己烷的混合溶剂中重结晶获得0.7克黄色固体，产率为53％，是要求制备的物质。
因为制得的物质(1，6mMemFLBiAPrn)的结构中连接在芴骨架9-位的苯环与胺骨架的苯环的间位相连，因此1，6mMemFLBiAPrn在如甲苯的有机溶剂中的溶解性大于实施例2中制备的1，6FLPAPrn和实施例13的1，6mMemFLPAPrn。改进在溶剂中的溶解性有利于本实施例的芴衍生物(1，6mMemFLBiAPrn)的纯化，表明该物质易于合成。
通过多级升华法，对0.4克所获黄色固体进行纯化。在纯化中，在2.8Pa压力和4.0毫升/分钟氩气流速条件下，于363℃加热该黄色固体。纯化之后，获得0.2克黄色固体，产率为65％，是要求制备的物质。步骤4的合成方案示于以下(E18-4)。
Figure BSA00000334532601271
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二(3-甲基苯基)-N，N′-二{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLBiAPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(DMSO-d6，300MHz)：δ＝2.10(s，6H)，6.80-7.30(m，46H)，7.70(d，J＝7.2Hz，4H)，7.86(d，J＝8.1Hz，2H)，8.11(s，4H)，8.28(d，J＝7.8Hz，2H)
图69A和69B显示1H NMR谱图。应注意，图69B是图69A在6.5-8.5ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1198(M+H)+；C92H64N2(1196.51)。
此外，图70A显示1，6mMemFLBiAPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图70B显示其发射光谱。图71A显示1，6mMemFLBiAPrn薄膜的吸收光谱，图71B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-570，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图70A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图71A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图70A和70B和图71A和71B中，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约429nm观察到吸收，最大发射波长为458nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约436nm观察到吸收，最大发射波长为503nm(激发波长：434nm)。
测量1，6mMemFLBiAPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Riken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6mMemFLBiAPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图71B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6mMemFLBiAPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.44eV和-2.76eV，发现能隙为2.68eV。
对获得的1，6mMemFLBiAPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，表明为高耐热性。
[实施例19]
在本实施例中，制备由以下结构式(251)表示的N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二萘基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPNPrn)。
[步骤1：1-萘基-4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：FLPN)的合成方法]
在一个200毫升三颈烧瓶中加入3.2克(8.7毫摩尔)9-(4-溴苯基)-9-苯基-9H-芴、1.2克(8.7毫摩尔)1-萘基胺和2.5g(26.2毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入43.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为60℃，在混合物中加入35.1毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)。将该混合物温度升高至80℃，然后搅拌2.5小时。搅拌之后，通过Florisil、Celite和氧化铝对该混合物抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后通过硅胶柱色谱进行纯化(冲洗溶剂的己烷与甲苯的比例为1∶1)。因此获得2.1克白色固体，产率为52％，是要求制备的物质。该步骤1的合成方案示于以下(E19-1)。
Figure BSA00000334532601292
[步骤2：N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二萘基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPNPrn)的合成方法]
在一个100毫升三颈烧瓶中加入0.6克(1.8毫摩尔)1，6-二溴芘、1.6克(3.6毫摩尔)1-萘基-4-(9-苯基-9H-芴-9基)苯基胺和0.5g(5.6毫摩尔)叔丁醇钠。用氮气置换烧瓶中的空气。向该混合物中加入20.0毫升甲苯和0.2毫升10％的三(叔丁基)膦的己烷溶液。将该混合物温度设定为80℃，向混合物中加入34.9毫克(0.1毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌0.3小时。搅拌之后，在混合物中加入10.4毫克(0.02毫摩尔)二(二亚苄基丙酮)钯(0)，然后搅拌1.5小时。对该混合物进行抽滤，同时保持在80℃，因此获得固体。在获得的固体中加入甲苯，将制得的混合物加热至110℃，通过氧化铝、Florisil和Celite进行抽滤，获得滤液。将滤液浓缩获得固体，然后用甲苯和己烷的混合溶剂重结晶。因此获得0.7克黄色固体，产率为37％，是要求制备的物质。该步骤2的合成方案示于以下(E19-2)。
Figure BSA00000334532601301
核磁共振(NMR)方法和质谱确定该化合物是N，N′-二[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N，N′-二萘基-芘-1，6-二胺(缩写：1，6FLPNPrn)，是要求制备的物质。
获得的化合物的1H NMR数据如下：1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝6.59(d，J＝8.4Hz，4H)，6.95(d，J＝8.7Hz，4H)，7.11-7.23(m，15H)，7.28-7.48(m，15H)，7.64-7.74(m，8H)，7.79(d，J＝9.3Hz，2H)，7.85(d，J＝7.8Hz，2H)，7.93(d，J＝8.1Hz，2H)，8.09-8.16(m，4H)
图72A和72B显示1H NMR谱图。应注意，图72B是图72A在6.5-8.25ppm范围的放大图。
获得的化合物的质谱测量结果如下：MS(ESI-MS)：m/z＝1171(M+H)+；C86H56N2(1116.44)。
此外，图73A显示1，6FLPNPrn的甲苯溶液的吸收光谱，图73B显示其发射光谱。图74A显示1，6FLPNPrn薄膜的吸收光谱，图74B显示其发射光谱。采用紫外光-可见光分光光度计(V-573，由JASCO公司制造)测量吸收光谱。采用荧光分光光度计(FS920，由滨松光子公司制造)测量发射光谱。对按照以下方式制备的样品进行测量，将溶液置于石英池，通过蒸发获得在石英基板上的薄膜。图73A显示该溶液的吸收光谱，是通过减去石英和甲苯的吸收光谱获得，图74A显示薄膜的吸收光谱，是通过减去石英基板的吸收光谱获得。在图73A和73B以及图74A和74B，横轴表示波长(纳米)，纵轴表示强度(任意单位)。在甲苯溶液情况，在约429nm观察到吸收，最大发射波长为459nm(激发波长：370nm)。在薄膜情况，在约436nm观察到吸收，最大发射波长为502nm(激发波长：435nm)。
测量1，6FLPNPrn薄膜的HOMO能级和LUMO能级。将在该气氛中用光电子分光光度计(AC-2，由Ri ken Keiki有限公司制造)测得的电离电势值转化为负值获得HOMO能级。按照以下方式获得LUMO能级值，假设直接跃迁，使用1，6FLPNPrn薄膜的吸收光谱上的数据，由Tauc曲线获得吸收边缘，该曲线示于以下图74B中，该能级值被看做是光能隙并加到HOMO能级值上。结果，发现1，6FLPNPrn的HOMO能级和LUMO的能级分别为-5.41eV和-2.73eV，发现能隙为2.68eV。
对获得的1，6FLPNPrn进行热重-差热分析(TG-DTA)。使用高真空差式型差热天平(由Bruker AXS K.K.制造，TG/DTA 2410SA)用于该测量。在氮气流(流速为200毫升/分钟)和常压条件下，以10℃/分钟升温速率进行该测量。重量和温度之间的关系(热重)显示5％的重量损失时的温度为500℃或更高，表明为高耐热性。
本申请是基于2009年10月22日提交日本专利局的日本专利申请序列第2009-243646号，2009年11月19日提交日本专利局的日本专利申请序列第2009-264300号，2010年7月26日提交日本专利局的日本专利申请序列第第20010-167352号，其全部内容通过参考结合于本文。

Claims (35)

1.一种由以下通式(G1)表示的芴衍生物，
Figure FSA00000334532500011
其中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或取代或未取代的联苯基中的任一种，
其中，α1至α4独立地表示取代或未取代的亚苯基，
其中，Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃，
其中，Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或者有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，j，m和n独立地表示0或1，
其中，p表示1或2。
2.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
Ar1是取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的
Figure FSA00000334532500012
基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并五苯基和取代或未取代的并四苯基的任一种。
3.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
Ar1由以下通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中的任一个表示，
Figure FSA00000334532500021
其中，R11至R17和R21至R23独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，和
其中，当Ar1由通式(Ar1-1)或(Ar1-3)表示时p为1，当Ar1由通式(Ar1-2)或(Ar1-4)表示时p为2。
4.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，α1至α4独立地由以下结构式(α-1)至(α-3)中的任一个表示，
Figure FSA00000334532500022
5.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar2由以以下结构式(Ar2-1)至(Ar2-6)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500031
6.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar3由以下结构式(Ar31)至(Ar3-8)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500032
7.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，R1至R8独立地由以下结构式(R-1)至(R-9)中的任一个表示，
8.如权利要求1所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，芴衍生物由以下结构式(124)表示
Figure FSA00000334532500042
9.一种发光元件，其包括：
一对电极；和
和一层在此对电极之间且包含权利要求1所述的芴衍生物的发光层。
10.一种包括权利要求9所述的发光元件的发光器件。
11.一种包括权利要求10所述的发光器件的电子器件。
12.一种包括权利要求10所述的发光器件的照明器件。
13.一种由以下通式(G3)表示的芴衍生物，
Figure FSA00000334532500051
其中，R1至R8以及R31至R34独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、和取代或未取代的联苯基中的任一个，
其中，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基，
其中，Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃，
其中，Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，j，m和n独立地表示0或1，和
其中，p表示1或2。
14.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar1是取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的
Figure FSA00000334532500052
基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的并五苯基、和取代或未取代的并四苯基中的任一个。
15.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar1由以下通式(Ar1-1)至(Ar1-4)中的任一个表示，
Figure FSA00000334532500061
其中，R11至R17以及R21至R23独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，
其中，当Ar1由通式(Ar1-1)或(Ar1-3)表示时p为1，当Ar1由通式(Ar1-2)或(Ar1-4)表示时p为2。
16.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，α1至α3独立地由以下结构式(α-1)至(α-3)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500062
17.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar2由以下结构式(Ar2-1)至(Ar2-6)中任一个表示，
18.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar3由以下结构式(Ar3-1)至(Ar3-8)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500072
19.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，R1至R8独立地由以下结构式(R-1)至(R-9)中任一个表示，
20.如权利要求13所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，芴衍生物由以下通式(G4)表示，
Figure FSA00000334532500082
其中，R1至R8，R31至R34，以及R41至R45独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基中的任一个，
其中，α1至α3独立地表示取代或未取代的亚苯基，
其中，Ar1表示具有14-18个环碳原子的取代或未取代的稠合芳烃，
其中，Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，j，m和n独立地表示0或1，和
其中，p表示1或2。
21.一种发光元件，其包括：
一对电极；和
一层在该对电极之间且包含权利要求13所述的芴衍生物的发光层。
22.一种包括权利要求21所述的发光元件的发光器件。
23.一种包括权利要求22所述的发光器件的电子器件。
24.一种包括权利要求22所述的发光器件的照明器件。
25.一种由以下通式(G2)表示的芴衍生物，
其中，R1至R8独立地表示氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基中的任一个，
其中，R21至R23独立地表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，
其中，α3和α4独立地表示取代或未取代的亚苯基，
其中，Ar2表示具有6-13个环碳原子的取代或未取代的芳基，
其中，Ar3表示具有1-6个碳原子的烷基或有6-12个碳原子的取代或未取代的芳基，和
其中，j和n独立地表示0或1。
26.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，α2至α4独立地由以下结构式(α-1)至(α-3)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500101
27.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar2由以下结构式(Ar2-1)至(Ar2-6)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500102
28.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，Ar3由以下结构式(Ar3-1)至(Ar3-8)中任一个表示，
29.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，R1至R8独立地由以下结构式(R-1)至(R-9)中任一个表示，
Figure FSA00000334532500112
30.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，芴衍生物由以下结构式(100)表示，
Figure FSA00000334532500121
31.如权利要求25所述的芴衍生物，其特征在于，
其中，芴衍生物由以下结构式(102)表示，
Figure FSA00000334532500122
32.一种发光元件，其包括：
一对电极；和
一层在该对电极之间且包含权利要求25所述的芴衍生物的发光层。
33.一种包括权利要求32所述的发光元件的发光器件。
34.一种包括权利要求33所述的发光器件的电子器件。
35.一种包括权利要求33所述的发光器件的照明器件。
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Assignee: Jilin Optical and Electronic Materials Co., Ltd.

Assignor: Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.

Contract record no.: 2017990000335

Denomination of invention: Method for preparing back plate in electroluminescent device preparing process

Granted publication date: 20150805

License type: Common License

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