CN103347841A - 菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件 - Google Patents

菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN103347841A
CN103347841A CN2011800521037A CN201180052103A CN103347841A CN 103347841 A CN103347841 A CN 103347841A CN 2011800521037 A CN2011800521037 A CN 2011800521037A CN 201180052103 A CN201180052103 A CN 201180052103A CN 103347841 A CN103347841 A CN 103347841A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
energy
phenanthrene
organic
luminescent device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800521037A
Other languages
English (en)
Inventor
小菅哲弥
镰谷淳
友野宽之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN103347841A publication Critical patent/CN103347841A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/20—Polycyclic condensed hydrocarbons
    • C07C15/27—Polycyclic condensed hydrocarbons containing three rings
    • C07C15/30—Phenanthrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00—Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/54—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings
    • C07C13/547—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings at least one ring not being six-membered, the other rings being at the most six-membered
    • C07C13/567—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with three condensed rings at least one ring not being six-membered, the other rings being at the most six-membered with a fluorene or hydrogenated fluorene ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/76—Dibenzothiophenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C07C2603/12—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings only one five-membered ring
    • C07C2603/18—Fluorenes; Hydrogenated fluorenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/26—Phenanthrenes; Hydrogenated phenanthrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供具有高发光效率的有机发光器件。该有机发光器件包括阳极、阴极和夹持在该阳极和该阴极之间的有机化合物层，其中该有机化合物层含有由下述通式[1]所示的菲化合物：其中R1-R3各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；和Ar为从由下式[2a]-[2h]所示的芳基中选择的取代基。

Description

菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件
技术领域
本发明涉及菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件。
背景技术
有机发光器件是具有阳极、阴极和配置在这些电极之间的有机化合物层的电子器件。在有机化合物层中，特别是在发光层中发生的从电极分别注入的空穴和电子的再结合所产生的激子返回基态时，有机发光器件发光。
最近有机发光器件的发展显著，并且特征在于该有机发光器件使得能够制备具有低驱动电压、各种发射波长和快速响应的薄且轻质的有机发光器件。
顺便提及，根据与发光有关的激子的类型，有机发光器件大致分为荧光发光器件和磷光发光器件。这些器件中的磷光发光器件中，三线态激子参与发光，并且磷光发光器件是在构成有机发光器件的有机化合物层中，具体地，发光层中具有磷光发光材料的电子器件。其中，通过正空穴和电子的再结合将磷光发光材料激发到三线态，并且返回基态时发磷光。因此，磷光发光器件是发出来源于该三线态激子的光的有机发光器件。
顺便提及，磷光发光器件的内部量子产率理论上是荧光发光器件的内部量子产率的四倍，因此磷光发光器件在近年来已受到关注。但是，在磷光发光器件的发光效率上仍有改善的空间。
另一方面，已提出了各种用于磷光发光器件的材料。例如，提出了由下式表示的化合物H01作为磷光发光层的主体（参见专利文献1）。
Figure BDA00003113909100021
引用列表
专利文献
日本专利申请公开No.2009-215333（无对应的外国申请）
发明内容
但是，以波长表示，上述的化合物H01具有低达480nm的最小受激三线态能量（T1能量），并且具有-2.82eV的浅的LUMO能级（低电子亲和性）。其中，从发光效率的观点出发，必须使LUMO能级更深。
为了解决上述问题而完成了本发明，并且本发明的目的在于提供具有高发光效率的有机发光器件。
菲化合物的特征在于，该化合物由下述的通式[1]表示：
Figure BDA00003113909100022
其中R1-R3各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；和Ar是从下式[2a]-[2h]所示的芳基中选择的取代基：
其中式[2a]-[2f]中，R4-R21各自表示氢原子或者具有1-4个碳原子的烷基；式[2e]和[2f]中，X1-X4各自表示氢原子或者具有1-4个碳原子的烷基；和式[2a]-[2h]中，*表示键。
本发明能够提供具有高发光效率的有机发光器件。
由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明的进一步的特点将变得清楚。
附图说明
附图为表示使用根据本发明的有机发光器件的显示单元的实例的截面示意图。
具体实施方式
根据本发明的菲化合物是由下述通式[1]表示的化合物。
Figure BDA00003113909100032
式[1]中，R1-R3各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
由R1-R3表示的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
上述烷基可进一步具有取代基。上述烷基任选进一步被例如下述基团取代：烃芳环基团例如苯基、萘基、菲基和芴基；杂芳环基团例如噻吩基、吡咯基和吡啶基；取代的氨基例如二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、二苯基氨基、二（甲苯基）氨基和二（茴香醚基）氨基；烷氧基例如甲氧基和乙氧基；芳氧基例如苯氧基和萘氧基；卤素原子例如氟、氯、溴和碘；羟基；氰基；和硝基。
式[1]中，Ar为从由下式[2a]-[2h]表示的芳基中选择的取代基。
Figure BDA00003113909100041
式[2a]-[2f]中，R4-R21各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。此外，由R4-R21表示的烷基的具体实例与式[1]中R1-R3所示的烷基的具体实例相同。
式[2e]-[2f]中，X1-X4各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。此外，由X1-X4表示的烷基的具体实例与式[1]中R1-R3所示的烷基的具体实例相同。
式[2a]-[2h]中，*表示键，具体地表示与式[1]的化合物中包括的菲-联苯骨架键合的位置。
接下来，以下对根据本发明的菲化合物的合成方法进行说明。
根据本发明的菲化合物能够分为菲单元、间-亚联苯基连接基和芳基，如下所示。
菲单元  间-亚联苯基连接基  芳基
基于结构特性，根据本发明的菲化合物例如通过采用以下所示的合成路线图来合成。顺便提及，下述合成路线图中，Ar为由式[2a]-[2h]中的任一个表示的芳基，R1-R3各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
Figure BDA00003113909100052
上述合成路线图是通过采用使用Pd催化剂的偶合反应，使作为芳基和菲单元的基础的化合物与作为间-亚联苯基连接基的基础的化合物（3-溴-3'-氯联苯）依次反应的方法。例如，通过下述步骤（a）-（b）来合成根据本发明的菲化合物。
步骤（a）：采用Pd催化剂进行3-溴-3'-氯联苯与成为芳基（Ar-）的基础的硼酸酯衍生物的偶合反应的步骤
步骤（b）：采用Pd催化剂进行步骤（a）中得到的化合物与成为菲单元的基础的频哪醇硼酸酯的衍生物的偶合反应的步骤
此外，在上述合成路线图中，Ar和R均能够在本发明的范围内适当地选择，并且能够合成所需的菲化合物。
根据本发明的菲化合物用作构成有机发光器件的材料时，就在使用前作为纯化步骤能够通过升华将该菲化合物纯化。原因在于升华纯化在将有机化合物高度纯化的技术中对于将有机化合物高度纯化具有显著的效果。在此，通过升华将该化合物纯化时，通常，目标有机化合物的分子量越高，越需要更高的温度。因此，通过升华将具有高分子量的有机化合物纯化时，由于高温，该有机化合物倾向于引起热分解等。因此，从有机化合物应能够通过升华来纯化而没有被过度加热的观点出发，用作构成有机发光器件的材料的有机化合物的分子量能够为1,000以下。
如上所述，根据本发明的菲化合物能够分为菲单元、间-亚联苯基连接基和芳基。
根据本发明的菲化合物中，菲单元是主骨架，芳基是辅助骨架，和间-亚联苯基连接基（3,3'-亚联苯基（间-亚联苯基））将主骨架与辅助骨架连接。
作为主骨架的菲单元是根据本发明的菲化合物中的中心部分结构，并且成为决定整个化合物的物性值例如S1能量、T1能量、HOMO能级和LUMO能级的部分结构。与其相比，作为辅助骨架的芳基是根据本发明的菲化合物中的辅助的归因的部分结构，并且成为用于微细地调节上述化合物整体的物性值的部分结构。
首先，以下对作为主骨架的菲单元的特性进行说明。下表1是表示主要芳族化合物的T1能量、S1能量和LUMO能级的表。表1中，T1能量和S1能量是已转换为波长的值，和LUMO能级是计算值。
表1
根据表1，菲具有这样的特性以致T1能量较高，但另一方面，S1能量低于其他化合物，并且LUMO能级在具有相当的T1能量的芳族化合物中最深。
本发明人认为，从菲的上述特性和后述的理由出发，具有菲单元作为主要骨架的化合物适合发磷光的有机发光器件的发光层的主体。
通常，磷光发光器件中，为了防止因来自主体的T1的非辐射失活而使发光效率降低，主体的T1能量需要设定得高于客体（磷光发光材料）的T1能量。
例如，具有绿光作为发射色的磷光发光器件（绿色磷光发光器件）中，以波长表示，主体的T1能量需要控制到490nm以下以充分地高于发光材料的T1能量。在此，考虑单独菲环的T1能量，具有菲单元作为主骨架的化合物的T1能量最低为480nm以下，以波长表示。该值满足上述对于主体的条件。因此，具有菲单元作为主骨架的化合物用作发光层的主体时，使器件的发光效率提高。
另一方面，磷光发光器件中，更好地是使发光层的主体的S1能量尽可能低。通过使主体的S1能量低，能够使主体自身的HOMO能级与LUMO能级之间的能级差（以下称为能隙）小。此外，主体的低S1能量通常意味着主体的LUMO能级深，除了主体自身的HOMO能级极浅的情形以外。
将具有深LUMO能级的化合物用作磷光发光器件中的发光层的主体时，使从与发光层的阴极侧相邻的电子传输层或空穴阻挡层的电子注入的势垒降低，因此将电子注入发光层的性能提高。此时，发光层中的载流子再结合区域，换言之，发光区域扩展到发光层的内部，并且发光区域的分布的中心变得位于发光层的中央部。由此，抑制能够在发光层与电子传输层或空穴阻挡层之间的界面发生的局部发光，因此能够防止由激子泄漏等而使发光效率降低。
通常，在磷光发光器件中优先确保成为发光层的主体的化合物的高T1能量时，化合物的S1能量变得非常高（换言之，能隙变得非常大），因此LUMO能级常常变得相当浅。与此相比，在具有菲单元作为主骨架的化合物中，能够使高T1能量和低S1能量（深LUMO能级）相容。因此，通过使用根据本发明的具有菲单元作为主骨架的化合物作为发光层的主体，从而提高器件的发光效率。
但是，如上所述，HOMO能级极浅时，LUMO能级不会变得太深，即使化合物的S1能量低。但是，根据表1，示出具有相当的T1能量的芳族化合物中菲的LUMO能级最深。因此，根据本发明的具有菲单元作为主骨架的菲化合物具有LUMO能级变深的倾向，因此通过引入发光层中作为主体，能够提高器件的发光效率。
接下来，以下对作为辅助骨架的芳基（-Ar）进行说明。
作为根据本发明的菲化合物的主骨架的菲单元具有T1能量高但S1能量低的特性，并且在具有相当的T1能量的芳族化合物中LUMO能级最深，如上所述。但是，在未取代的状态下将菲自身用作构成有机发光器件的材料是不切实际的。原因在于，菲自身具有高结晶性并且不能由其得到稳定的无定形膜。于是，必须将某辅助骨架引入作为主骨架的菲单元。在此，作为其条件，成为辅助骨架的单元或取代基必须是具有比作为主骨架的菲单元高的S1能量和T1能量的单元或取代基。在此，考虑表1，值得引入作为主骨架的菲单元的辅助骨架为以下7种：苯、二苯并噻吩、二苯并呋喃、芴、联苯、间-三联苯和菲。此外，不同于作为主骨架的菲单元的菲环也可引入作为辅助骨架。这种情况下，引入的菲环也作为主骨架发挥功能。
但是，上述7种辅助骨架的一部分有时使化合物整体的T1能量大幅度降低或者有时使S1能量大幅度增加，取决于其取代位置。在此，也考虑引入主骨架中的形式（键的位置），作为辅助骨架的Ar是由下式[2a]-[2h]表示的八种芳基。
接下来，对间-亚联苯基连接基进行说明。
在上述8种辅助骨架中，作为稠合多环基团的四种取代基，即二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、芴基和菲基不能直接键合于作为主骨架的菲单元。原因在于，通过该键的形成使整个化合物的π-共轭的长度过度扩展，使T1能量显著地降低，该化合物不能保持来源于菲骨架的高T1能量。
为了防止该T1能量的降低，根据本发明的菲化合物具有作为主骨架与辅助骨架之间设置的连接基发挥功能的单元。在此，连接基具体地为以下所示的间-亚联苯基。下述结构式中，*表示键。
Figure BDA00003113909100102
间-亚联苯基
如上所示，在亚联苯基中，间-亚联苯基是规定了键的位置（键合位置）的连接基。在间-亚联苯基中规定键的位置（键合位置）的原因在于，通过在这些位置连接，亚联苯基用间-亚联苯基中位于中心的键（将构成间-亚联苯基的苯环彼此结合的键）将整个化合物的π-共轭切断。结果，化合物整体的T1能量由具有比“辅助骨架-苯”处的部分低的T1能量的“菲-苯”处的部分决定，并且不从作为主骨架的菲单元的T1能量大幅度地降低。
认为1,3-亚苯基（间-亚苯基）也是具有相同效果的连接基，但从表1可知间-亚联苯基具有比1,3-亚苯基（间-亚苯基）深的LUMO能级。此外，如上所述，希望使根据本发明的菲化合物中的LUMO能级变深，因此间-亚联苯基更优选。
接下来，以下对主骨架（菲骨架）与连接基（间-亚联苯基）之间的键合位置进行说明。根据本发明的菲化合物中，其菲骨架在位于其2-位的碳原子上被间-亚联苯基取代。以下对该原因进行说明。
以下示出菲的取代位置的数字。
根据苯基的取代位置，具有由苯基取代的菲骨架的化合物具有不同的化合物自身的物性（T1能量等）。下表2示出S1能量、T1能量、S1能量与T1能量之间的能量差（ΔS-T）、和其菲骨架在其各自预定的位置被苯基（一个或多个）取代的化合物的菲环和苯环形成的二面角。表2是通过分子轨道计算而将结构最优化所得到的计算结果。
表2
Figure BDA00003113909100121
首先，对其菲骨架由一个苯基取代的苯基菲进行比较。于是，可知2-苯基菲（2-位取代产物）具有最低的S1能量和最高的T1能量，因此具有比其他取代产物小的ΔS-T。2-位取代产物的S1能量低的原因在于，由菲环和苯环形成的二面角最小，由此π-共轭适度地变宽。因此，根据本发明的菲化合物中，作为主骨架的菲单元的2-位上的碳能够与间-亚联苯基键合以使菲单元的上述特性最强烈地反映在化合物的全部物性中。
但是，使该2-苯基菲被另一苯基取代的化合物，例如2,7-二苯基菲中，与2-苯基菲相比，T1能量大幅度降低。
考虑上述说明，能够说利用作为主骨架的菲单元的特性的同时使间-亚联苯基与菲单元键合时，应只有一个间-亚联苯基键合于菲骨架的2-位。
此外，根据本发明的菲化合物可也具有引入构成化合物的菲单元和芳基中的烷基。具体地，烷基也可引入式[1]和[2a]-[2f]所示的R1-R21的任何位置。由于因烷基的排除体积效果，能够使无定形膜状态下化合物之间的距离（分子之间的距离）增加，因此能够将载流子迁移率调节得低。此外，通过将烷基引入化合物，能够提高化合物自身在有机溶剂中的溶解性。
顺便提及，由式[1]和[2a]-[2f]所示的R1-R21的位置是对化合物自身的S1能量和T1能量几乎不产生影响的位置，即使将烷基引入各个位置。换言之，即使将烷基引入由式[1]和[2a]-[2f]所示的R1-R21的各自位置，引入的烷基对根据本发明的菲化合物的构象几乎不产生影响。这里所说的构象意味着化合物中芳基-芳基键的轴周围的键的扭曲，换言之，由芳基-芳基键键合的两个芳环之间的二面角的大小。构象变化并且二面角增加时，化合物的S1能量也随之增加。但是，本发明中，能够引入的烷基没有使根据本发明的菲化合物的构象扭曲，每个芳基-芳基键中的二面角没有增加，因此化合物自身的S1能量没有增加。
此外，即使将烷基引入R1-R21的各个位置，也没有使芳环的平面结构扭曲并且没有使芳环的化学稳定性降低。例如，将烷基引入菲骨架的5-位时，该烷基对于与4-位的碳原子键合的氢原子的空间排斥变大，使菲环自身扭曲。于是，将烷基引入的位置限定为菲骨架的6-位、7-位和8-位（将与间-亚联苯基键合的位置限定为2-位时的位置），如根据本发明的菲化合物中那样，上述空间排斥没有发生，因此没有使化学稳定性降低。
如上所述，由于特定的分子结构，根据本发明的菲化合物是具有高T1能量和深LUMO能级的化合物。
以下对根据本发明的菲化合物的具体实例进行说明。但是，本发明并不限于这些具体实例。
Figure BDA00003113909100151
在上述例示化合物中，属于组A的化合物是式[1]和式[2a]-式[2f]中示出的R1-R21所示的取代基全部为氢原子的化合物。
除了芴骨架能够在其9-位取代的烷基以外，组A中的这些化合物在分子中不具有用作给电子基团的烷基取代基。因此，组A中的化合物是在根据本发明的菲化合物中具有较深的LUMO能级的化合物。由于该原因，组A中的化合物用作发光层的主体时，使电子注入发光层中的效率进一步提高，因此能够使该器件的发光效率进一步提高。
在上述例示化合物中，属于组B的化合物是式[1]和式[2a]-式[2f]中示出的R1-R21所示的任何取代基由具有1-4个碳原子的烷基取代的化合物。取决于取代烷基的数目和种类，使化合物自身的溶解性提高，因此意在提高材料的处理性或通过湿法制备有机发光器件时，属于组B的化合物有效。此外，由于烷基的排除体积效应，在无定形状态下化合物自身的分子之间的距离增加。因此，属于组B的化合物是载流子迁移率较低的材料。与组A中的化合物同样地，组B中的化合物用作发光层的主体，但希望降低发光层中的载流子迁移率时特别有用。
接下来，以下对根据本发明的有机发光器件进行说明。根据本发明的有机发光器件包括：作为彼此相对的电极对的阳极和阴极；和夹持在该阳极和该阴极之间的有机化合物层。根据本发明的有机发光器件中，该有机化合物层包括发光层或具有发光功能的层。此外，根据本发明的菲化合物包含在该有机化合物层中。以下对根据本发明的有机发光器件的结构例进行说明。
（i）（基板/）阳极/发光层/阴极
（ii）（基板/）阳极/空穴传输层/电子传输层/阴极
（iii）（基板/）阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
（iv）（基板/）阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
（v）（基板/）阳极/空穴传输层/发光层/空穴/激子阻挡层/电子传输层/阴极
但是，根据本发明的有机发光器件并不限于上述（i）-（v）的方面。例如，也可在电极和有机化合物层之间的界面设置绝缘层、粘合层或干涉层。此外，电子传输层或空穴传输层也可包括具有不同电离电位的两层。因此，根据本发明的有机发光器件能够采用各种层结构。
此外，根据本发明的有机发光器件可以是从基板的相反侧的电极取出光的所谓顶部发射型，或者也可以是从基板侧取出光的所谓底部发射型。此外，通过采用透明基板作为基板并且采用透明电极用于阳极和阴极，也可采用从两侧取出光的结构。
构成有机发光器件的有机化合物层，具体地，空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴/激子阻挡层、电子传输层或电子注入层中含有根据本发明的菲化合物。该菲化合物能够包含在发光层中。
根据本发明的有机发光器件中，发光层可只包括发光材料，或者也可包括主体和客体。发光层能够包括主体和客体。
发光层包括主体和客体时，该主体是在构成发光层的化合物中成为主要组分并且在构成发光层的全部化合物中具有最大重量比的化合物。此外，主体是在发光层中作为包围客体的周围的基体发挥功能的化合物，并且进一步具有传输载流子并且还将激发能量赋予客体的两功能。
另一方面，客体是相对于主要组分（主体）而对应于附属组分的化合物，并且是主要具有发光功能的化合物。发光层中含有的客体的浓度为0.01wt%-50wt%，相对于构成发光层的材料的总量。该浓度能够为0.1wt%-20wt%。客体可均匀地包含在整个发光层中，或者也可以被包含以形成浓度梯度。或者，也可接受的是，使特定的区域局部地含有该客体并且在发光层中提供客体不存在的区域。
其中，发光层包括主体和客体时，根据本发明的菲化合物能够用作发光层的主体。另一方面，相对于该主体，磷光发光材料能够用作客体。此时，磷光发光材料的发射色并无特别限制，但能够是在500nm-530nm的范围内具有发光的最大峰波长的绿色。
根据本发明的菲化合物用作发光层的主体时，作为对应的客体的磷光发光材料包括，例如，金属络合物例如铱络合物、铂络合物、铼络合物、铜络合物、铕络合物和钌络合物。金属络合物中，磷光发光材料能够是具有强磷光发光性的铱络合物。此外，为了辅助激子或载流子的传输，发光层中也可含有多种磷光发光材料。
以下示出用作磷光发光材料的铱络合物的具体实例，但本发明并不限于这些实例。
Figure BDA00003113909100181
在此，除了根据本发明的菲化合物以外，根据需要能够使用通常已知的具有低分子量的化合物和具有高分子量的化合物。具体地，能够将空穴注入/传输化合物、主体材料、发光化合物、电子注入/传输化合物等一起使用。以下对这些化合物的实例进行说明。
空穴注入/传输材料能够是显示高空穴迁移率以致能够容易地将空穴从阳极注入其中并且能够将注入的空穴通过其传输到发光层的材料。具有空穴注入/传输性能的具有低分子量的材料和具有高分子量的材料包括三芳基胺衍生物、苯二胺衍生物、1,2-二苯乙烯衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、聚（乙烯基咔唑）、聚（噻吩）和其他导电聚合物。
主要涉及发光功能的发光材料，除了上述磷光发光客体材料及其衍生物以外，还包括稠环化合物（例如芴衍生物、萘衍生物、芘衍生物、苝衍生物、并四苯衍生物、蒽衍生物和红荧烯）、喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、1,2-二苯乙烯衍生物、有机铝络合物例如三（8-羟基喹啉）铝、有机铍络合物、和聚合物衍生物例如聚（亚苯基亚乙烯基）衍生物、聚（芴）衍生物和聚（亚苯基）衍生物。
电子注入/传输材料能够任意地选自容易地从阴极将电子注入其中并且能够通过其将注入的电子传输到发光层的物质；并且考虑与空穴注入/传输材料等的空穴迁移率的平衡来选择。具有电子注入/传输性能的材料包括二唑衍生物、
Figure BDA00003113909100192
唑衍生物、吡嗪衍生物、三唑衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物和有机铝络合物。
构成阳极的材料能够具有尽可能大的功函数。可使用的材料包括例如：金属单质例如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒和钨；通过将这些金属单质中的两种以上组合而形成的合金；和金属氧化物例如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡（ITO）和氧化铟锌。也能够使用导电性聚合物例如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。这些电极材料均可单独使用或者将它们的两种以上组合使用。此外，阳极可包括一层或多层。
另一方面，构成阴极的材料能够具有小的功函数。该材料包括例如：碱金属例如锂、碱土金属例如钙，和金属单质例如铝、钛、锰、银、铅和铬。或者，也能够使用通过将这些金属单质的两种以上组合而形成的合金。例如，能够使用合金例如镁-银、铝-锂和铝-镁。也能够使用金属氧化物例如氧化铟锡（ITO）。这些电极材料均可单独使用或者将它们的两种以上组合使用。此外，阴极可具有一层结构或也可具有多层结构。
根据本发明的有机发光器件中，含有根据本发明的有机化合物的层和由其他有机化合物形成的层通过以下所述的方法形成。通常，通过真空气相沉积法、电离气相沉积法、溅射法、等离子体、或使用已将该化合物溶解于适当的溶剂中的溶液的已知的涂布法（例如旋转涂布法、浸渍法、流延法、LB法、喷墨法等）来形成薄膜。其中，通过真空气相沉积法、溶液涂布法等形成的层难以结晶并且经时稳定性优异。通过涂布法形成膜时，将该化合物与适当的粘结剂树脂组合使用也能够形成该膜。
上述粘结剂树脂包括聚乙烯基咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸系树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂和脲醛树脂。但是，粘结剂并不限于这些树脂。此外，这些粘结剂树脂均可作为均聚物或共聚物单独使用，或者可以以已与一种以上的树脂混合的形式使用。此外，根据需要可将公知的添加剂例如增塑剂、抗氧化剂和UV吸收剂一起使用。
以下对具有根据本实施方案的有机发光器件的装置进行说明。
根据本实施方案的有机发光器件能够用于显示单元和照明单元。除了上述单元以外，该有机发光器件能够用于电子照相型的图像形成装置的光源、液晶显示单元的背光等。
显示单元具有在显示部中设置的根据本实施方案的有机发光器件。该显示部具有多个像素，该像素具有根据本实施方案的有机发光器件和作为开关器件的一例的TFT器件，并且将该有机发光器件的阳极或阴极与该TFT器件的漏电极或源电极连接。该显示单元能够用作PC等的图像显示单元。该显示单元也可以是还具有用于输入图像信息的输入部的图像输入装置。
该图像输入装置具有用于从面阵CCD、线阵CCD、存储卡等输入图像信息的输入部和用于显示输入的信息的显示部。如果图像输入装置还具有摄像光学系统，该图像输入装置变为成像装置例如数码相机。构成成像装置或喷墨打印机的显示部也可具有基于已从外部输入的图像信息显示图像的图像输出功能和作为操作面板将处理信息输入图像中的输入功能。该显示单元也可用于多功能打印机的显示部。
附图为表示使用根据本发明的有机发光器件的显示单元的实例的截面示意图。关于图中的显示单元1，示出了有机发光器件和TFT器件的2组组合。此外，该显示单元可进一步具有用于控制发光强度的晶体管，尽管未示出晶体管。通过根据信息驱动开关器件来开关有机发光器件，附图中的显示单元1显示图像，并且传送信息。以下对该结构的细节进行说明。
附图中的显示单元1具有玻璃等的基板11和用于保护在基板11的上部中设置的TFT器件或有机化合物层的防湿膜12。附图标记13为金属栅电极13。附图标记14是栅绝缘膜，和附图标记15是半导体层。
TFT器件18具有半导体层15、漏电极16和源电极17。绝缘膜19设置在TFT器件18的上部中。通过接触孔20将有机发光器件的阳极21与源电极17连接。该显示单元并不限于该结构，但阳极和阴极的任一者可与TFT器件的源电极和漏电极的任一者连接。
此外，附图中的显示单元1中，将有机化合物层22表示为单层。但是，本发明中，有机化合物层22并不限于单层，但也可为由多层形成的层叠品。此外，在阴极23上设置用于抑制有机发光器件的劣化的第一保护层24和第二保护层25。
实施例
实施例1
例示化合物A04的合成
（1）2-氯菲的合成
将以下所示的试剂和溶剂装入设置有滴液漏斗的500mL三颈烧瓶中。
4-氯-2,2'-二甲酰基联苯：5.33g（21.8mmol）
醋酸：250mL
接下来，在氮气下搅拌的同时将反应溶液加热和回流，并且通过滴液漏斗用45分钟将其中已将30mL醋酸和1.42g（28.4mmol）的一水合肼混合的溶液缓慢地滴加到其中。滴加完成后，将反应溶液持续地加热并且进一步回流4小时。反应完成后，将100mL的水添加到该反应溶液中，同时搅拌该混合溶液，并且将沉淀物过滤出。接下来，通过在甲醇/丙酮混合溶剂中将该产物加热、分散和洗涤以将该产物纯化，从而得到3.24g的2-氯菲（收率为70%）。
（2）例示化合物A04的合成
将下述的试剂和溶剂装入200mL回收烧瓶中。
mBP-Bpin2（硼酸酯）：1.50g（3.69mmol）
2-氯菲：1.65g（7.76mmol）
醋酸钯：83mg（0.37mmol）
XPhos（2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基联苯）：528mg（1.11mmol）
磷酸钾：2.35g（11.1mmol）
甲苯：80mL
水：2mL
接下来，在氮气下在100℃下搅拌该反应溶液10小时。完成反应后，将水添加到该反应溶液中，搅拌得到的溶液，并且将沉淀的晶体过滤出。接下来，将该晶体依次用水、乙醇和丙酮洗涤，得到了粗产物。接下来，将该粗产物加热并且溶解在甲苯中，将该热溶液过滤，并且通过使用氯苯溶剂使滤液重结晶两次。接下来，在150℃下在真空中将得到的晶体干燥并且在1×10-4Pa和350℃的条件下通过升华来纯化。由此，得到了777mg的高纯度例示化合物A04（收率为42%）。
以下示出得到的化合物的已鉴定的结果。
[MALDI-TOF-MS（基质辅助激光解吸/离子化飞行时间质谱）]
观察值：m/z=506.34，计算值：C40H26=506.20
[1H-NMR（400MHz,CDCl3）]
δ8.79（d,2H）,8.73（d,2H）,8.19（d,2H）,8.08（s,2H）,8.01（dd,2H）,7.92（d,2H）,7.90-7.60（m,14H）。
此外，根据以下方法测定和评价例示化合物A04的物性。
（1）三线态激发能量（T1能量）
制备用甲苯稀释的例示化合物A04的稀溶液后，在77K和350nm的激发波长的条件下在氩气氛下对该稀溶液进行磷光光谱的测定。由得到的磷光光谱中的第一发光峰的峰值波长得到T1能量。结果，以波长值计，T1能量为466nm。
（2）能隙
通过加热和气相沉积在玻璃基板上形成用于测定的例示化合物A04的薄膜。此时，用于测定的薄膜的厚度设定在20nm。接下来，用紫外分光光度计（由JASCO Corporation制造的V-560）对上述用于测定的薄膜测定吸光光谱。由得到的吸光光谱的吸收边缘确定能隙。结果，吸光光谱的吸收边缘为347nm，例示化合物A04的能隙为3.57eV。
（3）电离电位
用光电子能谱仪AC-3（由Riken Keiki Co.,Ltd.制造），通过使用用于能隙的测定的上述用于测定的薄膜来测定电离电位。测定的结果，例示化合物A04的电离电位为6.43eV。
（4）LUMO能级
由电离电位值与能隙值之差能够估算LUMO能级。其中，例示化合物A04中的LUMO能级为-2.86eV。
实施例2
例示化合物A09的合成
（1）中间产物PT-Bpin的合成
Figure BDA00003113909100231
将下述的试剂和溶剂装入300mL回收烧瓶中。
2-氯菲：3.00g（14.1mmol）
双（频哪醇）二硼：4.30g（16.9mmol）
双（二亚苄基丙酮）钯（0）：406mg（0.71mmol）
三环己基膦：593mg（2.12mmol）
醋酸钾：2.77g（28.2mmol）
1,4-二
Figure BDA00003113909100242
烷：100mL
接下来，在氮气下在95℃下将该反应溶液搅拌7小时。反应完成后，将该反应溶液用水洗涤并且在硫酸钠上干燥，然后在减压下将得到的溶液浓缩，由此得到了粗产物。接下来，用硅胶柱色谱（洗脱液：庚烷/甲苯=1/1）对该粗产物纯化，由此得到了3.23g的中间产物PT-Bpin（收率为75%）。
（2）例示化合物A09的合成
Figure BDA00003113909100241
将以下所示的试剂和溶剂装入200mL回收烧瓶中。
3-溴-3'-氯联苯：3.00g（11.2mmol）
4-二苯并噻吩硼酸酯：2.63g（11.6mmol）
四（三苯基膦）钯（0）：352mg（0.31mmol）
甲苯：60mL
乙醇：30mL
10wt%碳酸钠水溶液：30mL
接下来，在氮气下搅拌的同时将该反应溶液加热并且回流5小时。反应完成后，将该反应溶液用水洗涤并且在硫酸钠上干燥，然后在减压下将得到的溶液浓缩，由此得到了粗产物。接下来，用硅胶柱色谱（洗脱液：庚烷）对该粗产物纯化，由此得到了3.75g的4-（3'-氯联苯-3-基）二苯并噻吩（收率为90%）。
随后，将以下所示的试剂和溶剂装入50mL回收烧瓶中。
PT-Bpin：583mg（1.92mmol）
4-（3'-氯联苯3-基）二苯并噻吩：646mg（1.74mmol）
醋酸钯：24mg（0.11mmol）
SPhos（2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯）：130mg（0.32mmol）
磷酸钾：1.11g（5.23mmol）
甲苯：25mL
水：0.6mL
接下来，在氮气下在100℃下将该反应溶液搅拌9个半小时。反应完成后，用水洗涤该反应溶液并且在硫酸钠上干燥，然后在减压下将得到的溶液浓缩，由此得到了粗产物。接下来，用硅胶柱色谱（洗脱液：庚烷/氯仿=3/1）对该粗产物纯化，然后从甲苯/辛烷混合溶剂重结晶。接下来，在真空中在150℃下将得到的晶体干燥并且在1×10-4Pa和330℃的条件下通过升华来纯化。由此，得到了360mg的高纯度例示化合物A09（收率为40%）。
以下示出得到的化合物的已鉴定的结果。
[MALDI-TOF-MS]
观察值：m/z=512.30，计算值：C38H24S=512.16
[1H-NMR（400MHz,CDCl3）]
δ8.77（d,1H）,8.72（d,1H）,8.30-8.15（m,3H）,8.09（d,2H）,7.98（dd,1H）,7.91（d,1H）,7.88-7.55（m,13H）,7.48（m,2H）。
采用与实施例1中相同的方法对例示化合物A09评价T1能量、能隙、电离电位和LUMO能级。结果，T1能量为466nm，能隙为3.43eV（吸收边缘：361nm），电离电位为6.36eV和LUMO能级为-2.93eV。
实施例3
例示化合物B08的合成
（1）中间产物MePT-Bpin的合成
Figure BDA00003113909100261
首先，用与实施例1（1）中的方法相同的方法，通过使用4-氯-4'-甲基-2,2'-二甲酰基联苯作为起始材料来合成2-氯-7-甲基菲。接下来，用与实施例2（1）相同的方法，由2-氯-7-甲基菲合成MePT-Bpin。
（2）例示化合物B08的合成
将下述的试剂和溶剂装入50mL回收烧瓶中。
MePT-Bpin：440mg（1.38mmol）
4-（3'-氯联苯-3-基）二苯并噻吩：394mg（1.06mmol）
醋酸钯：14mg（0.062mmol）
SPhos（2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯）：78mg（0.19mmol）
磷酸钾：675mg（3.18mmol）
甲苯：18mL
水：0.4mL
接下来，在氮气下在100℃下将该反应溶液搅拌10个小时。反应完成后，用水洗涤该反应溶液并且在硫酸钠上干燥，然后在减压下将得到的溶液浓缩，由此得到了粗产物。接下来，用硅胶柱色谱（洗脱液：庚烷/氯仿=3/1）对该粗产物纯化，然后从甲苯/辛烷混合溶剂重结晶。接下来，在真空中在150℃下将得到的晶体干燥并且在1×10-4Pa和340℃的条件下通过升华来纯化。由此，得到了257mg的高纯度例示化合物B08（收率为46%）。
通过质谱鉴定得到的化合物。
[MALDI-TOF-MS]
观察值：m/z=526.37，计算值：C39H26S=526.18
用与实施例1中的方法相同的方法，对例示化合物B08评价T1能量、能隙、电离电位和LUMO能级。结果，T1能量为468nm，能隙为3.43eV（吸收边缘：362nm），电离电位为6.29eV和LUMO能级为-2.86eV。
比较例1-5
用与实施例1中的方法相同的方法，对以下所示的比较化合物H01-H05评价T1能量和LUMO能级。将结果示于表3中。与实施例1-3的结果一起将结果示于表3中。
Figure BDA00003113909100271
表3
Figure BDA00003113909100272
Figure BDA00003113909100281
（注1）：估算值
由表3可知，根据本发明的菲化合物具有较高的T1能量和较深的LUMO能级（较大的LUMO能级的绝对值）。
其中，例示化合物A04具有比化合物H01高的T1能量。认为该差异来源于取代菲环的芳基的数目的差异。换言之，与化合物H01相比，例示化合物A04具有较少数目的取代菲环的芳基（例示化合物A04：1个基团，化合物H01：2个基团），因此具有较高的T1能量。
此外，例示化合物A04具有比化合物H02深的LUMO能级。这由以下事实引起：两个菲骨架由使LUMO能级较深的连接基连接。具体地，两个菲骨架由使LUMO能级比间-亚苯基连接基深的间-亚联苯基连接基连接，由此使整个化合物的LUMO能级更深。
此外，例示化合物A04具有比化合物H03高的T1能级。这来源于用间-亚联苯基连接基连接菲环的连接位置之间的差异。换言之，菲环的2-位是用间-亚联苯基连接基连接的连接位置的例示化合物A04具有比菲环的3-位是用间-亚联苯基连接基连接的连接位置的化合物H03高的T1能量。
此外，例示化合物A04具有比化合物H04高的T1能量。化合物H04是构成例示化合物A04的两个菲骨架中的一个已变为萘骨架的化合物。其中，萘骨架具有比菲骨架低的T1能量，因此整个化合物H04的T1能量变得比整个例示化合物A04的T1能量低。
此外，例示化合物A04具有比化合物H05深的LUMO能级。两个化合物具有这样彼此不同的点以致由间-亚联苯基连接基连接的稠环彼此不同（菲环和芴环）。其中，根据表1，菲环具有比芴环深的LUMO能级，因此，例示化合物A04同样地具有比化合物H05深的LUMO能级。
实施例4
采用以下所述的方法制备有机发光器件，该有机发光器件中在基板上依次设置阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/阴极。以下示出本实施例中使用的一部分化合物。
Figure BDA00003113909100291
通过采用溅射法在玻璃基板上形成ITO的膜而制备阳极。此时将阳极的膜厚度控制为120nm。将这样在其上形成有ITO膜的基板在后面的步骤中用作透明导电性支撑基板（ITO基板）。接下来，采用使用电阻加热的真空气相沉积法，在阳极上连续地形成表4中所示的有机化合物层和电极层的膜。此时将真空室内的压力设定在1×10-5Pa，制备膜以致彼此相对的电极的面积为3mm2。
表4
Figure BDA00003113909100292
接下来，在干燥的空气气氛中用保护用玻璃板覆盖有机发光器件并且用丙烯酸系树脂基粘合剂密封以致有机发光器件不会因为吸附水分而劣化。以上述的方式得到有机发光器件。
将得到的有机发光器件中的ITO电极设定为正极，将Al电极设定为负极，并且在电极之间施加4.9V的外加电压。结果，观察到具有67.5cd/A的发光效率、18.1%的外部量子效率和2,000cd/m2的亮度的绿色发光。此外，该器件中的CIE色度坐标为（x,y）=（0.35,0.61）。此外，该发光器件中，在100mA/cm2的恒定电流密度下的亮度半衰期为110小时。
实施例5
除了代替实施例4中的例示化合物A04而使用例示化合物A09作为发光层的主体以外，以与实施例4中相同的方法制备器件。以与实施例4中相同的方法对得到的器件进行评价。将结果示于表5中。
实施例6
除了代替实施例4中的例示化合物A04而使用例示化合物B08作为发光层的主体以外，以与实施例4中相同的方法制备器件。以与实施例4中相同的方法对得到的器件进行评价。将结果示于表5中。
比较例6
除了代替实施例4中的例示化合物A04而使用例示化合物H02作为发光层的主体以外，以与实施例4中相同的方法制备器件。以与实施例4中相同的方法对得到的器件进行评价。将结果示于表5中。
比较例7
除了代替实施例4中的例示化合物A04而使用例示化合物H03作为发光层的主体以外，以与实施例4中相同的方法制备器件。以与实施例4中相同的方法对得到的器件进行评价。将结果示于表5中。
比较例8
除了代替实施例4中的例示化合物A04而使用例示化合物H05作为发光层的主体以外，以与实施例4中相同的方法制备器件。以与实施例4中相同的方法对得到的器件进行评价。将结果示于表5中。
表5
Figure BDA00003113909100311
由以上说明，根据本发明的菲化合物是具有高T1能量和深LUMO能级的新型化合物。通过使用根据本发明的菲化合物作为构成有机发光器件的发光层的主体，得到具有提高的发光效率的发光器件。
附图标记列表
18：TFT器件，21：阳极，22：有机化合物层，和23：阴极
尽管已参照例示实施方案对本发明进行了说明，但应理解本发明并不限于所公开的例示实施方案。下述权利要求的范围应给予最宽泛的解释以包括所有这样的变形以及等同的结构和功能。
本申请要求于2010年11月5日提交的日本专利申请No.2010-248352的权益，在此通过引用将其全文并入本文。

Claims (9)

1.由下述通式[1]表示的菲化合物：
Figure FDA00003113909000011
其中R1-R3各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；和Ar为从下式[2a]-[2h]所示的芳基中选择的取代基：
Figure FDA00003113909000012
其中式[2a]-[2f]中，R4-R21各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；式[2e]和[2f]中，X1-X4各自表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；和式[2a]-[2h]中，*表示键。
2.根据权利要求1的菲化合物，其中R1-R21的每一个为氢原子。
3.有机发光器件，包括阳极、阴极和夹持在该阳极和该阴极之间的有机化合物层，其中该有机化合物层含有根据权利要求1或2的菲化合物。
4.根据权利要求3的有机发光器件，其中在发光层中含有该菲化合物。
5.根据权利要求4的有机发光器件，其中该发光层包括主体和客体，并且该主体是该菲化合物。
6.根据权利要求5的有机发光器件，其中该客体是磷光发光材料。
7.根据权利要求6的有机发光器件，其中该磷光发光材料是铱络合物。
8.显示单元，其具有根据权利要求3-7的任一项所述的有机发光器件和与该有机发光器件连接的开关器件。
9.图像输入装置，其具有用于显示图像的显示部和用于输入图像信息的输入部，其中该显示部具有多个像素，该多个像素具有根据权利要求3-7的任一项所述的有机发光器件和与该有机发光器件连接的开关器件。
CN2011800521037A 2010-11-05 2011-10-25 菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件 Pending CN103347841A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-248352 2010-11-05
JP2010248352A JP5653179B2 (ja) 2010-11-05 2010-11-05 フェナンスレン化合物及びこれを用いた有機発光素子
PCT/JP2011/075016 WO2012060307A1 (en) 2010-11-05 2011-10-25 Phenanthrene compound and organic light emitting device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103347841A true CN103347841A (zh) 2013-10-09

Family

ID=46024420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800521037A Pending CN103347841A (zh) 2010-11-05 2011-10-25 菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8729541B2 (zh)
EP (1) EP2635545A1 (zh)
JP (1) JP5653179B2 (zh)
KR (1) KR101523153B1 (zh)
CN (1) CN103347841A (zh)
WO (1) WO2012060307A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5818870B2 (ja) * 2012-12-27 2015-11-18 キヤノン株式会社 有機発光素子及び表示装置
JP6095391B2 (ja) * 2013-02-06 2017-03-15 キヤノン株式会社 有機発光素子
KR101733151B1 (ko) * 2014-08-21 2017-05-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090009067A1 (en) * 2007-07-07 2009-01-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
CN101730948A (zh) * 2007-07-07 2010-06-09 出光兴产株式会社 有机电致发光元件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69625134T2 (de) * 1995-08-03 2003-10-02 Kyocera Mita Corp Phenanthrylendiaminderivate und elektrophotoempfindliche Materialien, die diese verwenden
JP5095612B2 (ja) * 2005-05-31 2012-12-12 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 燐光発光ダイオードにおけるトリフェニレンホスト
JP2009051764A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Hodogaya Chem Co Ltd 置換されたフェナントレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
DE102008008953B4 (de) * 2008-02-13 2019-05-09 Merck Patent Gmbh Neue Materialien für organische Elektrolumineszenzvorrichtungen
JP2009215333A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料ならびに有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2009221442A (ja) * 2008-03-19 2009-10-01 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料ならびに有機エレクトロルミネッセンス素子
EP2860171B1 (en) * 2008-06-30 2017-02-01 Universal Display Corporation Hole transport materials containing triphenylene

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090009067A1 (en) * 2007-07-07 2009-01-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device and material for organic electroluminescence device
CN101730948A (zh) * 2007-07-07 2010-06-09 出光兴产株式会社 有机电致发光元件

Also Published As

Publication number Publication date
EP2635545A1 (en) 2013-09-11
US20130207096A1 (en) 2013-08-15
JP5653179B2 (ja) 2015-01-14
WO2012060307A1 (en) 2012-05-10
US8729541B2 (en) 2014-05-20
JP2012097056A (ja) 2012-05-24
KR101523153B1 (ko) 2015-05-26
KR20140058395A (ko) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103189368B (zh) 噻吨酮化合物和具有该噻吨酮化合物的有机发光元件
EP2236499B1 (en) Heterocyclic compounds, and light-emitting element, light-emitting device, lighting device, and electronic appliance using the heterocyclic compounds
CN103347857B (zh) 双咔唑衍生物及使用其的有机电致发光元件
CN104837834B (zh) 芳香族胺衍生物和有机电致发光元件
CN104995195B (zh) 杂环化合物、使用了其的有机电致发光元件用材料、以及使用了其的有机电致发光元件及电子设备
JP5729957B2 (ja) ジベンゾチオフェン化合物およびそれを有する有機発光素子
JP5677035B2 (ja) キサントン化合物およびそれを有する有機発光素子
CN102574790A (zh) 芳胺衍生物及有机电致发光元件
CN104871332A (zh) 有机电致发光元件及电子设备
JP5901167B2 (ja) スピロ［シクロペンタ［ｄｅｆ］トリフェニレン−４，９’−フルオレン］化合物及びそれを有する有機発光素子
CN104768928A (zh) 稠合荧蒽化合物、使用了其的有机电致发光元件用材料、以及使用了其的有机电致发光元件和电子设备
CN102239140A (zh) 茚并芴二酮衍生物、有机电致发光元件用材料及有机电致发光元件
JP5773638B2 (ja) 縮合多環化合物及びこれを用いた有機発光素子
CN101959867A (zh) 含氮杂环衍生物及使用该衍生物的有机电致发光元件
TW201414743A (zh) 氧化膦衍生物及具有其的發光元件
CN115872959A (zh) 一种发光辅助材料及其制备方法、应用和发光器件
CN102348665B (zh) 联屈化合物和具有该化合物的有机发光器件
JP5574860B2 (ja) ジベンゾスベロン骨格を有する有機発光素子用材料
CN104684876A (zh) 茚并[1, 2-b]菲化合物和包括该化合物的有机发光元件
CN102858724A (zh) 新型间-三联苯化合物和包括该化合物的有机发光器件
CN103347841A (zh) 菲化合物和使用该菲化合物的有机发光器件
JP5495606B2 (ja) 新規縮合多環化合物およびそれを有する有機発光素子
EP2419391B1 (en) Novel fused polycyclic compound and organic light emitting device
CN102216416A (zh) 新型有机化合物、发光器件和图像显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20131009