CN112441949A - 有机化合物、有机发光元件、显示设备、光电转换设备、电子设备、照明设备和曝光光源 - Google Patents

有机化合物、有机发光元件、显示设备、光电转换设备、电子设备、照明设备和曝光光源 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机化合物、有机发光元件、显示设备、光电转换设备、电子设备、照明设备和曝光光源。提供由通式[1]表示的有机化合物。
Figure DDA0002662675120000011
环A为具有荧蒽骨架且碳原子数为16至60的多环芳香族烃环，并且任选具有取代或未取代的烷基等作为取代基。环B1和环B2是碳原子数为6至18的芳香族烃环，并且各自具有两个以上的吸电子基团。Q1和Q2分别表示环B1的一个吸电子基团和环B2的一个吸电子基团，并且Q1和Q2分别位于环B1的相对于环A的邻位和环B2的相对于环A的邻位。

Description

有机化合物、有机发光元件、显示设备、光电转换设备、电子设 备、照明设备和曝光光源
技术领域
本发明涉及有机化合物、有机发光元件、显示设备、光电转换设备、电子设备、照明设备、移动物体和曝光光源。
背景技术
有机发光元件，特别是有机电致发光元件(以下可以称为“有机EL元件”)是包括一对电极和配置在电极之间的有机化合物层的电子元件。通过经由这一对电极注入电子和空穴，产生有机化合物层中的发光性有机化合物的激子。当激子返回其基态时，有机发光元件发光。
有机发光元件最近的显著进步可以实现低驱动电压、各种发射波长、高速响应性以及发光装置的薄型化和轻量化。
迄今为止，已经积极地创造了发光性有机化合物。这是因为为了提供高性能的有机发光元件，创造具有良好的发光特性的化合物是重要的。作为迄今为止已经创造的化合物，日本专利特开No.11-40360公开了以下化合物1-A。
Figure BDA0002662675100000011
本发明人进行的研究表明，如后所述，化合物1-A具有低的氧化电位，并且化合物本身具有低的稳定性。因此，包含该化合物的有机发光元件具有差的耐久性。
发明内容
本发明提供具有高的氧化电位和高的化学稳定性的有机化合物。本发明还提供具有高的驱动耐久性的有机发光元件。
根据本发明的一方面的有机化合物由以下通式[1]表示。
Figure BDA0002662675100000021
在式[1]中，环A为具有荧蒽骨架且碳原子数为16至60的多环芳香族烃环，并且任选具有卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳氧基、或甲硅烷基作为取代基。
环B1和环B2是碳原子数为6至18的芳香族烃环，并且各自具有两个以上的吸电子基团。
Q1和Q2分别表示环B1的一个吸电子基团和环B2的一个吸电子基团，并且分别位于环B1的相对于环A的邻位和环B2的相对于环A的邻位。
参照附图，从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1示出根据本发明的实施方案的示例性化合物A17的结构和比较化合物(6)的结构。
图2是示出包括根据本发明的实施方案的有机发光元件的显示设备的实例的示意性截面图。
图3示意性地示出根据本发明的实施方案的显示设备的实例。
图4A示意性地示出根据本发明的实施方案的摄像设备的实例。图4B示意性地示出根据本发明的实施方案的电子设备的实例。
图5A示意性地示出根据本发明的实施方案的显示设备的实例。图5B示意性地示出可折叠显示设备的实例。
图6A示意性地示出根据本发明的实施方案的照明设备的实例。图6B示意性地示出包括根据本发明的实施方案的车辆用照明器具的汽车的实例。
图7示意性地示出根据本发明的实施方案的图像形成设备的实例。
图8A和图8B示意性地示出用于根据本发明的实施方案的图像形成设备的曝光光源的实例。
具体实施方式
<有机化合物>
首先，将描述根据该实施方案的有机化合物。根据该实施方案的有机化合物是由以下通式[1]表示的有机化合物。
Figure BDA0002662675100000031
在式[1]中，环A是具有荧蒽骨架并且碳原子数为16至60、例如碳原子数为16至40的多环芳香族烃环。
环A为例如以下FF1至FF42，但不限于此。环A可以为FF1至FF16。
Figure BDA0002662675100000041
Figure BDA0002662675100000051
环A任选具有卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳氧基、和甲硅烷基作为取代基。
任选地包含在环A中作为取代基的卤素原子的非限制性实例包括氟、氯、溴和碘。
任选地包含在环A中作为取代基的烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、辛基、环己基、1-金刚烷基和2-金刚烷基。任选地包含在环A中作为取代基的烷基为例如碳原子数为1至10的烷基。
任选地包含在环A中作为取代基的烷氧基的非限制性实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-乙基-辛氧基和苄氧基。任选地包含在环A中作为取代基的烷氧基为例如碳原子数为1至6的烷氧基。
任选地包含在环A中作为取代基的氨基的非限制性实例包括N-甲基氨基、N-乙基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N-甲基-N-乙基氨基、N-苄基氨基、N-甲基-N-苄基氨基、N,N-二苄基氨基、苯胺基、N,N-二苯基氨基、N,N-二萘基氨基、N,N-二芴基氨基、N-苯基-N-甲苯基氨基、N,N-二甲苯基氨基、N-甲基-N-苯基氨基、N,N-二苯甲醚基氨基、N-均三甲苯基-N-苯基氨基、N,N-二均三甲苯基氨基、N-苯基-N-(4-叔丁基苯基)氨基、N-苯基-N-(4-三氟甲基苯基)氨基和N-哌啶基。
任选地包含在环A中作为取代基的芳基的非限制性实例包括苯基、萘基、茚基、联苯基、三联苯基、芴基、菲基、荧蒽基和三亚苯基。任选地包含在环A中作为取代基的芳基为例如碳原子数为6至18的芳基。
任选地包含在环A中作为取代基的杂环基的非限制性实例包括吡啶基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、咔唑基、吖啶基、菲咯啉基、二苯并呋喃基和二苯并噻吩基。任选地包含在环A中作为取代基的杂环基为例如碳原子数为3至15的杂环基。
任选地包含在环A中作为取代基的芳氧基的非限制性实例包括苯氧基和噻吩氧基。
任选地包含在环A中作为取代基的甲硅烷基的非限制性实例包括三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基。
可以进一步引入至烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂环基和芳氧基的取代基的非限制性实例包括烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基；芳烷基，例如苄基；芳基，例如苯基和联苯基；杂环基，例如吡啶基和吡咯基；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；烷氧基，例如甲氧基、乙氧基和丙氧基；芳氧基，例如苯氧基；卤素原子，例如氟、氯、溴和碘；以及氰基。
在式[1]中，环B1和环B2是碳原子数为6至18的芳香族烃环，并且各自具有两个以上的吸电子基团。环B1和环B2的非限制性实例包括苯环、萘环、菲环、芴环、荧蒽环、芘环、蒽环和三亚苯环。其中，从升华性的观点，环B1和环B2可以是具有低分子量的苯环或萘环。环B1和环B2可以具有相同的结构。
环B1和环B2可以具有除吸电子基团以外的取代基。可以包含在环B1和环B2中的除吸电子基团以外的取代基的实例包括卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳氧基、和甲硅烷基。取代基的具体实例与作为任选包含在环A中的取代基而描述的那些相同。其中，环B1和环B2可以为取代或未取代的烷基。
在式[1]中，Q1和Q2分别表示环B1的一个吸电子基团和环B2的一个吸电子基团，并且分别位于环B1的相对于环A的邻位和环B2的相对于环A的邻位。Q1和Q2的非限制性实例包括氟、三氟甲基和氰基。其中，从化合物的稳定性、即元件的耐久性的观点，Q1和Q2可以表示由于其三键而具有高键能的氰基。Q1和Q2可以表示相同的吸电子基团。
接下来，将描述根据该实施方案的有机化合物的合成方法。根据该实施方案的有机化合物通过例如以下反应流程来合成。
Figure BDA0002662675100000071
在本文中，由通式[1]表示的化合物可以通过适当地改变原料和由以上(a)至(c)表示并且与原料反应的化合物来获得。合成方法将在实施例中详细描述。
由于根据该实施方案的有机化合物具有以下特征，因此该有机化合物是具有高氧化电位、高化学稳定性和高升华性的化合物。此外，通过使用该有机化合物，可以提供具有高耐久性的有机发光元件。
术语“基本骨架”在本文中是指其中包括荧蒽骨架并且由环A表示的多环芳香族烃环未被取代的骨架。下文中，可以将环B1和环B2统称为“环B”，并且可以将Q1和Q2统称为“吸电子基团Q”。
(1)荧蒽骨架存在于基本骨架中，环B具有两个以上的吸电子基团，并且至少一个吸电子基团相对于环A位于邻位。
(2)提供吸电子基团Q以覆盖基本骨架。
在下文中，将描述这些特征。
(1)荧蒽骨架存在于基本骨架中，环B具有两个以上的吸电子基团，并且至少一个吸电子基团相对于环A位于邻位。
在创造由式[1]表示的有机化合物时，本发明人专注于基本骨架和取代基。在根据该实施方案的有机化合物中，由环A表示的基本骨架是具有荧蒽骨架的多环芳香族烃环，由环B表示的取代基具有两个以上的吸电子基团，并且至少一个吸电子基团的取代位置为环B的相对于环A的邻位。
荧蒽是具有五元环的芳香族烃。具有五元环的芳香族烃的特征如下。此类芳香族烃具有5π电子体系。如果芳香族烃接收一个电子(被还原)，则芳香族烃具有6π电子体系，根据休克尔规则(Hückel's rule)这会引起芳香族稳定化。因此，与仅由六元环构成的芳香族烃(例如蒽和芘)相比，荧蒽具有更好的电子接收性和较差的给电子性。换言之，荧蒽不容易给电子，因此具有高的氧化稳定性。因此，由环A表示并且具有荧蒽骨架的基本骨架本身具有高的氧化稳定性。
此外，由环B表示的取代基具有两个以上的吸电子基团，其中至少一个吸电子基团相对于环A位于邻位。由此，提高了氧化稳定性。
高的氧化稳定性表明化合物本身不容易被氧化并且具有高的化学稳定性。高的化学稳定性表明化合物本身是稳定的并且不易发生化学反应。在有机发光元件中，当夹持在电极之间的有机化合物在其分子之间反复被氧化和还原时引起载流子输送，并且载流子再结合使得有机化合物以重复的方式具有激发态和基态。因此，有机发光元件发光。具有低的化学稳定性的化合物是不适合的，这是因为此类化合物通过氧化还原过程和在激发态下引起化学反应，并且变为不同的化合物，这损害固有的元件特性，即，使亮度降低。
将通过将根据该实施方案的有机化合物和具有与该有机化合物类似的结构的比较化合物进行比较，来描述根据该实施方案的有机化合物的氧化稳定性。在本文中，比较化合物是表1中列出的比较化合物(1)至(5)。比较化合物(1)至(5)是具有与日本专利特开No.11-40360中公开的化合物1-A的基本骨架相似的基本骨架的化合物。
根据该实施方案的一种有机化合物是表1中列出的示例性化合物A1。示例性化合物A1为如下化合物：其中，在通式[1]中，环A为日本专利特开No.11-40360中公开的化合物1-A的基本骨架，环B1和环B2为苯环，并且吸电子基团Q1和Q2为氰基。
在本文中，通过进行循环伏安法(CV)测量，将比较化合物(1)至(5)和示例性化合物A1在氧化还原电位方面进行相互比较。表1示出结果。使用0.1M四丁基高氯酸铵的DMF溶液(用于还原电位测量)和0.1M四丁基高氯酸铵的二氯甲烷溶液(用于氧化电位测量)进行CV测量。参比电极为Ag/Ag+，对电极为Pt，并且工作电极为玻璃碳。电压的扫描速度为1.0V/s。测量仪器为由ALS制造的电化学分析仪660C。
表1
Figure BDA0002662675100000101
表1显示比较化合物(1)至(5)的氧化电位分别为1.03V、1.10V、1.11V、1.15V和1.19V，而根据该实施方案的示例性化合物A1具有1.21V的高的氧化电位。换言之，示例性化合物A1是不容易被氧化的化合物。
认为原因如下。比较化合物(2)至(4)之间的比较显示，具有位于邻位的氰基的比较化合物(4)的氧化电位为1.15V的最高电位。这表明当引入吸电子基团时，增加氧化电位并且对氧化稳定性提供最大贡献的取代位置是邻位。这很可能是因为在由环A表示的基本骨架中存在最高占据分子轨道(HOMO)，并且经由环B在环A与吸电子基团之间具有最短距离的取代位置是邻位，这使吸电子效果最大，即对增加氧化电位的贡献最大。此外，根据该实施方案的有机化合物进一步在除邻位以外的位置具有1个或多个吸电子基团，因此具有高的氧化电位，并且作为化合物是稳定的。因此，包含该化合物的有机发光元件具有高的稳定性和高的耐久性。
(2)提供吸电子基团Q以覆盖基本骨架。
通常，由于多环芳香族烃具有高的分子平面性，因此分子堆积的程度增加。分子堆积不利地增大了结晶性，这降低升华性并且引起浓度猝灭。换言之，降低分子堆积的程度可以提高升华性并且可以抑制浓度猝灭。升华性的提高可以通过升华纯化来提高材料的纯度，并且使得能够通过气相沉积来生产有机发光元件。这可以减少有机发光元件中包含的杂质的量。因此，可以抑制由于杂质导致的发光效率的降低和驱动耐久性的降低。从提高有机发光元件的发光效率的观点，减少浓度猝灭是合适的。
因此，本发明人关注取代基的分子结构。通过引入覆盖基本骨架的中央的共轭面的取代基，可以降低分子堆积的程度。在根据该实施方案的有机化合物中，认为通过由环A表示的基本骨架的π共轭面的重叠来促进分子堆积的排列。因此，本发明人尝试引入覆盖π共轭面的取代基。
具体地，如图1列出的示例性化合物A17所示，尝试通过将氰基引入用作取代基的苯环的邻位来覆盖基本骨架的π共轭面，由此使分子堆积的程度降低。示例性化合物A17为如下化合物：其中在通式[1]中，环A为FF5，环B1和环B2为苯环，并且吸电子基团Q1和Q2为氰基。比较化合物(6)是在环B的吸电子基团的取代位置方面与示例性化合物A17不同的化合物。
将通过将比较化合物(6)和示例性化合物A17进行比较来描述由环B表示的取代基的效果。比较化合物(6)和示例性化合物A17具有相同的分子量，但是示例性化合物A17的分解温度与升华温度之间的差大于比较化合物(6)。随着分解温度与升华温度之差的增大，升华纯化中的温度裕度(temperature margin)增加，这实现了优异的升华性。
这很可能是因为在比较化合物(6)中基本骨架与环B之间的角度(二面角)为56°，而在示例性化合物A17中该角度大到70°，这抑制基本骨架的π共轭面的重叠。
这也很可能是因为氰基物理上抑制了基本骨架的π共轭面的重叠，并且通过具有高的电负性的氮原子增加负电荷，从而在氰基之间产生排斥力，这抑制π共轭面的重叠。
即，当有机化合物在环B的邻位具有吸电子基团时，可以降低分子堆积的程度，这提供具有高的升华性并且浓度猝灭可以受到抑制的化合物。因此，包含该化合物的有机发光元件具有高的驱动耐久性，并且显示高效率的发光特性。
升华温度是在1×10-1Pa的真空度下在Ar流动的气氛中将有机化合物逐渐加热、开始升华纯化、并且升华速度达到充分的升华速度时的温度。分解温度是通过TG/DTA测量来确定的重量损失达到5％时的温度。
因此，当根据该实施方案的有机化合物满足条件(1)和(2)时，有机化合物是具有高氧化稳定性和高升华性的化合物。
此外，当有机化合物满足以下条件(3)时，该有机化合物适合作为用于有机发光元件的化合物。这是因为当满足条件(3)时，进一步改善降低分子堆积程度的效果。
(3)环B在荧蒽骨架与环B之间的二面角大的位置与环A结合。
根据该实施方案的有机化合物具有由环A表示的基本骨架的高的平面性。如果有机化合物未被取代，则分子堆积的程度增加。根据该实施方案的有机化合物可以在环A具有取代基。该取代基选自由苯基、萘基、菲基组成的组。苯基是更适合的。在本文中，将描述可以有效降低分子堆积程度的取代位置。
分子堆积的程度，即分子之间的π-π相互作用随着π平面扩大而增大。为了降低π-π相互作用，本发明人专注于用作基本骨架的环A与用作取代基的环B之间的二面角。在本文中，通过使用荧蒽(其是用作基本骨架的环A的最小单元)和苯(其是用作取代基的环B的最小单元)的分子轨道计算来估计基本骨架与取代基之间的二面角。
作为分子轨道计算法的计算技术，使用如今广泛使用的密度泛函理论(DFT)。泛函数为B3LYP，并且基函数为6-31G*。通过使用如今广泛使用的Gaussian09(Gaussian09,Revision C.01,M.J.Frisch,G.W.Trucks,H.B.Schlegel,G.E.Scuseria,M.A.Robb,J.R.Cheeseman,G.Scalmani,V.Barone,B.Mennucci,G.A.Petersson,H.Nakatsuji,M.Caricato,X.Li,H.P.Hratchian,A.F.Izmaylov,J.Bloino,G.Zheng,J.L.Sonnenberg,M.Hada,M.Ehara,K.Toyota,R.Fukuda,J.Hasegawa,M.Ishida,T.Nakajima,Y.Honda,O.Kitao,H.Nakai,T.Vreven,J.A.Montgomery,Jr.,J.E.Peralta,F.Ogliaro,M.Bearpark,J.J.Heyd,E.Brothers,K.N.Kudin,V.N.Staroverov,T.Keith,R.Kobayashi,J.Normand,K.Raghavachari,A.Rendell,J.C.Burant,S.S.Iyengar,J.Tomasi,M.Cossi,N.Rega,J.M.Millam,M.Klene,J.E.Knox,J.B.Cross,V.Bakken,C.Adamo,J.Jaramillo,R.Gomperts,R.E.Stratmann,O.Yazyev,A.J.Austin,R.Cammi,C.Pomelli,J.W.Ochterski,R.L.Martin,K.Morokuma,V.G.Zakrzewski,G.A.Voth,P.Salvador,J.J.Dannenberg,S.Dapprich,A.D.Daniels,O.Farkas,J.B.Foresman,J.V.Ortiz,J.Cioslowski,andD.J.Fox,Gaussian,Inc.,Wallingford CT,2010.)来进行分子轨道计算法。
表2
Figure BDA0002662675100000141
表2显示7-苯基荧蒽具有最大的二面角和最短的波长。由于二面角最大，因此可以通过取代基(苯)抑制基本骨架(荧蒽)之间的π-π相互作用。还发现由于S1最小，因此π平面不会扩大。因此，7-苯基荧蒽可以最有效地降低分子堆积的程度。
因此，环A具有由以下通式[2]表示的荧蒽骨架或由以下通式[3]表示的苯并(k)荧蒽骨架，并且环B1和环B2可以在以下通式[2]或[3]中的*位置的任一处与环A结合。
Figure BDA0002662675100000151
当使用以下通式[4]或[5]描述具有荧蒽骨架的环A的基本骨架时，用于降低分子堆积程度的环B的较好取代位置是通式[4]或[5]中*位置中的任一处。
Figure BDA0002662675100000152
在式[4]中，环C至环E各自表示芳香族烃环，并且环C和环D可以彼此结合以形成环。在式[5]中，环F至环H各自表示芳香族烃环，并且环F和环G可以彼此结合以形成环。
当有机化合物进一步满足以下条件(4)时，该有机化合物可以特别地用作蓝色发光材料。这是因为当满足条件(4)时，发射波长短并且可以再现色度坐标上的深蓝色。
(4)环A是具有荧蒽骨架并且碳原子数为16至40的多环芳香族烃环。
根据该实施方案的有机化合物在环B的邻位具有吸电子基团，因此具有高氧化电位的特征。因此，化合物本身的带隙大于不具有吸电子基团的化合物的带隙。这表示发射波长向更短的波长偏移。在该特征的情况下，可以通过调整发射波长来获得适合于材料所需的发射波长区域例如蓝色、绿色、黄色和红色发射波长区域的化合物。特别地，在蓝色区域中，当发射波长更短时，可以在蓝色的色度坐标上再现更深的蓝色。因此，可以更适当地利用根据该实施方案的有机化合物的特征。
在该实施方案中，由于发光特性(发射波长区域)本身大致取决于环A的π共轭度，因此为了获得蓝色区域的发射波长，π共轭度在一定程度上适当地小。具体地，环A是碳原子数为16至40的多环芳香族烃环。具有荧蒽骨架并且碳原子数为16至40的多环芳香族烃的非限制性实例包括上述的FF1至FF16。
在本文中，将比较化合物(7)和(8)与示例性化合物A23在发射波长方面进行比较。表3示出结果。通过使用由Hitachi,Ltd.制造的F-4500在室温下以350nm的激发波长对稀释的甲苯溶液进行光致发光测量来测量发射波长。
表3
Figure BDA0002662675100000161
表3显示示例性化合物A23的发射波长由于吸电子基团而向更短的波长偏移。因此，当根据该实施方案的有机化合物满足条件(4)时，该有机化合物能够发出具有可以再现深蓝色的高的色纯度的蓝光。在实施例中将详细描述蓝色的色度坐标。另一方面，通过引入吸电子基团，使比较化合物(8)的发射波长明显地向更长的波长偏移。这表明可以通过选择吸电子基团的个数和取代位置来调整发射波长。当使绿色或红色发光材料的发射波长向更长的波长偏移以进行调整时，比较化合物(8)中的吸电子基团的个数和取代位置是特别有用的。
由于根据该实施方案的有机化合物是具有以上性质(1)和(2)并且进一步具有性质(3)的化合物，因此该有机化合物具有高的氧化稳定性和高的升华性。此外，当有机化合物具有性质(4)时，有机化合物发出具有短波长的蓝光。通过使用该有机化合物，可以提供具有高的耐久性的高效率有机发光元件。
以下将具体描述根据本发明的实施方案的有机化合物。然而，本发明不限于此。
Figure BDA0002662675100000171
Figure BDA0002662675100000181
Figure BDA0002662675100000191
Figure BDA0002662675100000201
在以上示例性化合物中，属于A组的示例性化合物是其中环A为具有荧蒽骨架并且碳原子数为16至40的多环芳香族烃的化合物。由环A构成的基本骨架本身的π共轭长度对应于蓝色发光区域的带隙。即，作为发光材料，此类化合物适用于蓝色掺杂剂。
另一方面，在以上示例性化合物中，属于B组的示例性化合物是其中由环A构成的基本骨架本身的π共轭长度对应于绿色发光区域的带隙并且其中取代基使发光区域对应于绿色区域的化合物。即，作为发光材料，此类化合物适用于绿色掺杂剂。
在以上示例性化合物中，属于C组的示例性化合物是其中由环A构成的基本骨架本身的π共轭长度对应于红色发光区域的带隙并且其中取代基使发光区域对应于红色区域的化合物。即，作为发光材料，此类化合物适用于红色掺杂剂。
在本说明书中，蓝色掺杂剂是指在发射光谱中具有430nm至480nm的峰值波长的发光材料。绿色掺杂剂是指在发射光谱中具有500nm至570nm的峰值波长的发光材料。红色掺杂剂是指在发射光谱中具有580nm至680nm的峰值波长的发光材料。
<有机发光元件>
下文中，将描述根据本发明的实施方案的有机发光元件。
根据该实施方案的有机发光元件至少包括作为一对电极的阳极和阴极、以及配置在电极之间的有机化合物层。在根据该实施方案的有机发光元件中，有机化合物层可以具有单层结构或包括多个层的多层结构，只要有机化合物层包括发光层即可。
当有机化合物层具有包括多个层的多层结构时，有机化合物层除了包括发光层之外，还可以包括空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、空穴/激子阻挡层、电子输送层和电子注入层。发光层可以具有单层结构或包括多个层的多层结构。
在根据该实施方案的有机发光元件中，在有机化合物层的至少一层中包含根据该实施方案的有机化合物。具体地，在空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴/激子阻挡层、电子输送层和电子注入层中的任意层中包含根据该实施方案的有机化合物。可以在发光层中包含根据该实施方案的有机化合物。
在根据该实施方案的有机发光元件中，当在发光层中包含根据该实施方案的有机化合物时，发光层可以是仅由根据该实施方案的有机化合物形成的层，或者可以是由根据该实施方案的有机化合物和其它化合物形成的层。当发光层是由根据该实施方案的有机化合物和其它化合物形成的层时，根据该实施方案的有机化合物可以用作发光层的主体或发光层的客体。可选地，可以将有机化合物用作可以包含在发光层中的辅助材料。在本文中，主体是指在构成发光层的化合物中具有最高质量比的化合物。客体是指在构成发光层的化合物中具有比主体低的质量比并且负责主要发光的化合物。辅助材料是指在构成发光层的化合物中具有比主体低的质量比并且辅助客体的发光的化合物。辅助材料也称为第二主体。
当根据该实施方案的有机化合物用作发光层的客体时，客体的浓度相对于整个发光层可以为0.01质量％以上且20质量％以下，或者也可以为0.1质量％以上且5质量％以下。
当将根据该实施方案的有机化合物用作发光层的客体时，具有比根据该实施方案的有机化合物更高的LUMO能级的材料(具有更接近真空能级的LUMO能级的材料)可以用作主体。这是因为当具有比根据该实施方案的有机化合物更高的LUMO能级的材料用作主体时，根据该实施方案的有机化合物可以接收更大量的供给至发光层的主体的电子。
作为深入研究的结果，本发明人发现，当将根据该实施方案的有机化合物用作发光层的主体或客体、特别是用作发光层的客体时，提供产生具有高效率和高亮度的光输出并且具有非常高的耐久性的元件。该发光层可以具有单层结构或多层结构，或者可以通过添加具有其它发光颜色的发光材料来使该实施方案的发光颜色与其它颜色混色。多层结构是指其中发光层和其它发光层堆叠的状态。在这种情况下，有机发光元件的发光颜色不限于红色。发光颜色可以具体为白色或中间色。在白色的情况下，其它发光层发出具有除红色以外的颜色(例如蓝色或绿色)的光。通过例如气相沉积或涂布等方法形成发光层。该方法的细节将在以下实施例中具体描述。
根据该实施方案的有机化合物可以用作除了构成根据该实施方案的有机发光元件的发光层以外的有机化合物层的材料。具体地，有机化合物可以用作例如电子输送层、电子注入层、空穴输送层、空穴注入层和空穴阻挡层的材料。
根据该实施方案的有机化合物可以根据需要与例如公知的低分子系化合物或高分子系化合物，例如空穴注入性化合物或空穴输送性化合物、用作主体的化合物、发光性化合物、电子注入性化合物或电子输送性化合物组合使用。这些化合物的实例将在下面描述。
空穴注入性或输送性材料适合为具有高的空穴迁移率的材料，从而有助于来自阳极的空穴的注入并且可以将注入的空穴输送至发光层。空穴注入性或输送性材料还适合为具有高的玻璃化转变温度的材料，以抑制膜质量的劣化，例如有机发光元件中的结晶化。具有空穴注入性或输送性的低分子系材料或高分子系材料的实例包括三芳基胺衍生物、芳基咔唑衍生物、苯二胺衍生物、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)和其它导电性高分子。以上空穴注入性或输送性材料也适合用于电子阻挡层。以下示出用作空穴注入性或输送性材料的化合物的非限制性具体实例。
Figure BDA0002662675100000241
主要涉及发光功能的发光材料的实例除了由式[1]表示的有机化合物以外，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，二苯乙烯衍生物，有机铝配合物例如三(8-羟基喹啉)铝，铱配合物，铂配合物，铼配合物，铜配合物，铕配合物，钌配合物，以及高分子衍生物，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。
当使用根据该实施方案的有机化合物与其它发光材料形成混合层时或者当使发光层堆叠时，其它发光材料也适当地具有低的HOMO/LUMO能级。这是因为如果HOMO/LUMO能级高，例如其它发光材料与根据该实施方案的有机化合物形成激基复合物的情况，则可能发生猝灭组分或陷阱能级(trap level)的形成。
以下示出用作发光材料的化合物的非限制性具体实例。
Figure BDA0002662675100000261
包含在发光层中的发光层主体或发光辅助材料的实例包括芳香族烃化合物及其衍生物、咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、有机铝配合物例如三(8-羟基喹啉)铝、和有机铍配合物。
主体材料适当地由烃形成并且适当地具有低的HOMO/LUMO能级。这是因为如果主体材料包含例如氮原子等杂原子，则HOMO/LUMO能级提高，并且例如主体材料与根据该实施方案的有机化合物形成激基复合物的情况，可能发生猝灭组分或陷阱能级的形成。
特别地，主体材料可以在其分子骨架中具有蒽、并四苯、苝或芘骨架。这是因为主体材料如上所述由烃形成，并且还具有能够引起向根据该实施方案的有机化合物的充分能量转移的S1能量。
以下示出用作包含在发光层中的发光层主体或发光辅助材料的化合物的非限制性具体实例。
Figure BDA0002662675100000281
电子输送性材料可以自由地选自能够将从阴极注入的电子输送至发光层的材料。考虑例如与空穴输送性材料的空穴迁移率的平衡来选择电子输送性材料。具有电子输送性的材料的实例包括噁二唑衍生物、噁唑衍生物、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、有机铝配合物和稠环化合物(例如芴衍生物、萘衍生物、
Figure BDA0002662675100000282
衍生物和蒽衍生物)。以上电子输送性材料也适用于空穴阻挡层。以下示出用作电子输送性材料的化合物的非限制性具体实例。
Figure BDA0002662675100000291
<有机发光元件的构成>
通过在基板上形成阳极、有机化合物层和阴极来提供有机发光元件。例如，可以在阴极上设置保护层和滤色器。如果设置滤色器，则可以在保护层和滤色器之间设置平坦化层。平坦化层可以由例如丙烯酸系树脂形成。
[基板]
基板由例如石英、玻璃、硅晶片、树脂或金属形成。可以在基板上设置例如晶体管等开关元件和布线，并且可以在其上设置绝缘层。绝缘层可以由任何材料形成，只要可以形成接触孔以建立阳极与布线之间的电连接并且可以使阳极与未连接阳极的布线绝缘即可。用于绝缘层的材料的实例包括例如聚酰亚胺等树脂、氧化硅和氮化硅。
[电极]
电极可以是一对电极。一对电极可以是阳极和阴极。当沿有机发光元件发光的方向施加电场时，具有高电位的电极是阳极，并且另一个电极是阴极。也可以说，向发光层供给空穴的电极是阳极，并且供给电子的电极是阴极。
用于阳极的材料期望具有尽可能高的功函数。用于阳极的材料的实例包括单质金属，例如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒和钨；包含这些金属的混合物；这些金属的合金；以及金属氧化物，例如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌。也可以使用导电性聚合物，例如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。
这些电极材料可以单独使用或以两种以上的组合使用。阳极可以具有单层结构或多层结构。
当将阳极用作反射电极时，例如，可以使用铬、铝、银、钛、钨、钼、其合金、或其层压体。当将阳极用作透明电极时，可以使用由例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌制成的氧化物透明导电层，但是材料不限于此。电极可以通过光刻法形成。
另一方面，用于阴极的材料期望具有低的功函数。用于阴极的材料的实例包括例如锂等碱金属；例如钙等碱土类金属；例如铝、钛、锰、银、铅和铬等单质金属；包含这些金属的混合物；这些金属的合金，例如镁-银、铝-锂、铝-镁、银-铜和锌-银；以及例如氧化铟锡(ITO)等金属氧化物。这些电极材料可以单独使用或以两种以上的组合使用。阴极可以具有单层结构或多层结构。特别地，可以使用银，并且也可以使用银合金来抑制银的聚集。银合金可以具有任意混合比，例如1:1，只要可以抑制银的聚集即可。
可以采用任何装置，例如通过使用由例如ITO制成的氧化物导电层作为阴极而获得的顶部发光装置，或者通过使用由例如铝(Al)制成的反射电极作为阴极而获得的底部发光装置。对用于形成阴极的方法没有特别限定。例如，由于可以实现良好的膜覆盖从而容易地减小电阻，因此适当地采用DC溅射法和AC溅射法。
<保护层>
可以在阴极上设置保护层。例如，将包括吸湿剂的玻璃板粘接至阴极。这抑制水等浸入有机化合物层中，因此可以抑制显示缺陷的发生。在另一实施方案中，可以在阴极上设置由氮化硅等制成的钝化膜以抑制水等浸入有机化合物层。例如，在形成阴极之后，可以在不破坏真空的情况下将所得基板转移至另一室，并且可以通过化学气相沉积(CVD)方法形成厚度为2μm的氮化硅膜以提供保护层。在通过CVD法形成膜之后，可以通过原子层沉积法(ALD法)设置保护层。
<滤色器>
可以在保护层上设置滤色器。例如，在另一基板上设置考虑有机发光元件的尺寸而提供的滤色器，并且可以将该基板粘贴至其上设置了有机发光元件的基板。可选地，可以在上述保护层上通过光刻法使滤色器图案化。滤色器可以由高分子形成。
<平坦化层>
可以在滤色器与保护层之间设置平坦化层。平坦化层可以由有机化合物形成。有机化合物可以为低分子量有机化合物或者可以为高分子量有机化合物，但是适当地为高分子量有机化合物。
可以在滤色器之上和之下设置平坦化层，并且两个平坦化层可以由相同材料或不同材料形成。该材料的具体实例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、有机硅树脂和尿素树脂。
<对向基板>
可以在平坦化层上设置对向基板。对向基板的名称源自以下事实：对向基板设置在与上述基板的位置相对应的位置。对向基板可以由与上述基板相同的材料形成。
<有机化合物层>
通过以下方法来形成构成根据本发明的实施方案的有机发光元件的有机化合物层(例如，空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层和电子注入层)。
可以通过例如真空蒸镀法、离子化蒸镀法、溅射法或使用等离子体的方法等干式工艺来形成构成根据本发明的实施方案的有机发光元件的有机化合物层。代替干式工艺，也可以采用湿式工艺，在所述湿式工艺中将有机化合物溶解于适当的溶剂，并且通过公知的涂布法(例如旋涂、浸涂、流延法、Langmuir-Blodgett(LB)法或喷墨法)来形成层。
当通过例如真空蒸镀法或溶液涂布法来形成层时，不太可能发生结晶化等，并且所得层具有高的经时稳定性。当通过涂布法来形成层时，可以通过组合使用适当的粘结剂树脂来形成层。
粘结剂树脂的非限制性实例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、有机硅树脂和尿素树脂。
这些粘结剂树脂可以作为均聚物或共聚物单独使用或者作为两种以上的混合物组合使用。此外，可以任选地组合使用公知的添加剂，例如增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂。
<根据本发明的实施方案的有机发光元件的用途>
根据本发明的实施方案的有机发光元件可以用作显示设备和照明设备的构件。另外，有机发光元件可以用作例如电子照相图像形成设备的曝光光源、液晶显示设备的背光以及包括具有滤色器的白色光源的发光装置。
显示设备可以是图像信息处理设备，其包括从区域CCD(area CCD)、线性CCD、或存储卡等输入图像信息的图像输入单元，和处理输入的信息的信息处理单元，并且在显示单元上显示输入的图像。显示设备包括多个像素，并且多个像素中的至少一个可以包括根据该实施方案的有机发光元件和连接至该有机发光元件的晶体管。
摄像设备或喷墨打印机中包括的显示单元可以具有触摸面板功能。可以通过例如使用红外线、静电电容、电阻膜或电磁感应的方法等任意方法来驱动触摸面板功能。该显示设备可以用作多功能打印机的显示单元。
接下来，将参照附图描述根据该实施方案的显示设备。图2是示出包括有机发光元件和连接至该有机发光元件的TFT元件的显示设备的实例的示意性截面图。TFT元件是有源元件的实例。
图2中的显示设备10包括由玻璃等制成的基板11、和设置在基板11上并且保护TFT元件或有机化合物层的防潮膜12。显示设备10还包括金属栅电极13、栅绝缘膜14和半导体层15。
每个TFT元件18包括半导体层15、漏电极16和源电极17。在TFT元件18上设置绝缘膜19。构成有机发光元件26的阳极21和源电极17通过接触孔20彼此连接。
有机发光元件26中包括的电极(阳极21和阴极23)与TFT元件18中包括的电极(源电极17和漏电极16)之间的电连接形式不限于图2中所示的形式。即，只要阳极21和阴极23之一电连接至TFT元件18的源电极17和漏电极16之一即可。
在图2中的显示设备10中，有机化合物层22被示出为具有单层结构，但是其可以具有多层结构。在阴极23上设置用于抑制有机发光元件26的劣化的第一保护层24和第二保护层25。
在图2中的显示设备10中，将晶体管用作开关元件。但是，可以将MIM元件用作开关元件。
用于图2中的显示设备10的晶体管不限于使用单晶硅晶片的晶体管，而可以是在基板的绝缘性表面上包括活性层的薄膜晶体管。活性层的实例包括单晶硅、非晶硅、例如微晶硅等非单晶硅、和例如氧化铟锌和氧化铟镓锌等非单晶氧化物半导体。薄膜晶体管也称为TFT元件。
图2中的显示设备10中包括的晶体管可以形成在例如Si基板等基板内。此处，短语“形成在基板内”表示通过加工例如Si基板等基板本身来生产晶体管。即，可以认为形成在基板内的晶体管是与基板一体地形成的晶体管。
在根据该实施方案的有机发光元件中，通过作为开关元件的实例的TFT来控制发光亮度。当在平面内设置多个此类有机发光元件时，可以利用每个有机发光元件的发光亮度来显示图像。根据该实施方案的开关元件不限于TFT。开关元件可以是由低温多晶硅形成的晶体管、或者形成在例如Si基板等基板上的有源矩阵驱动器(active matrix driver)。短语“在基板上”也可以指“在基板内”。显示单元的尺寸确定是否在基板内设置晶体管、或者是否使用TFT。例如，在尺寸为约0.5英寸的情况下，可以在Si基板上设置有机发光元件。
图3示意性地示出根据该实施方案的显示设备的实例。显示设备1000可以在上盖1001和下盖1009之间包括触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路板1007和电池1008。柔性印刷电路FPC1002和1004分别连接至触摸面板1003和显示面板1005。在电路板1007上印刷晶体管。如果显示设备不是移动设备，则不必设置电池1008。即使显示设备是移动设备，也可以在不同的位置设置电池1008。
可以在例如摄像设备等光电转换设备的显示单元中使用根据该实施方案的显示设备，所述摄像设备包括：包括多个透镜的光学单元、和构造为接收通过光学单元的光的摄像元件。该摄像设备可以包括构造为显示通过摄像元件获得的信息的显示单元。显示单元可以是露出摄像设备外部的显示单元或配置在取景器内的显示单元。摄像设备可以是数字照相机或数字摄像机。
图4A示意性地示出根据该实施方案的摄像设备的实例。摄像设备1100可以包括取景器1101、后显示器1102、操作单元1103和壳体1104。取景器1101可以包括根据该实施方案的显示设备。在这种情况下，显示设备不仅可以显示要拍摄的图像，还可以显示环境信息和摄像指示等。环境信息可以是例如外部光的强度、外部光的方向、被摄体的移动速度以及被摄体被物体遮挡的可能性。
由于适合拍摄图像的时机很短，因此期望尽可能快地显示信息。因此，适当地使用包括根据该实施方案的有机发光元件的显示设备。这是因为有机发光元件具有高的响应速度。包括有机发光元件的显示设备会比要求具有高的显示速度的这些设备和液晶显示设备更适合使用。
摄像设备1100包括光学单元(未示出)。光学单元包括多个透镜并且使图像聚焦在容纳在壳体1104内的摄像元件上。通过调整多个透镜的相对位置，可以调整焦点。此操作也可以自动地进行。
根据该实施方案的显示设备可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。可以将红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器以三角形排列来配置。
可以在例如移动终端等电子设备的显示单元中使用根据该实施方案的显示设备。显示单元可以具有显示功能和操作功能两者。移动终端的实例包括例如智能手机等移动电话、平板电脑和头戴式显示器。
图4B示意性地示出根据该实施方案的电子设备的实例。电子设备1200包括显示单元1201、操作单元1202和壳体1203。壳体1203可以包括电路、包括电路的印刷板、电池和通信单元。操作单元1202可以是按钮或触摸面板响应单元。操作单元可以是通过指纹的识别来解除锁定的生物认证单元。可以将包括通信单元的电子设备称为通信设备。
图5A和图5B示意性地示出根据该实施方案的显示设备的实例。图5A示出例如电视监视器或PC监视器等显示设备。显示设备1300包括框架1301和显示单元1302。根据该实施方案的发光装置可以用于显示单元1302。显示设备1300包括框架1301和支承显示单元1302的基座1303。基座1303的形式不限于图5A中的形式。框架1301的下侧也可用作基座。框架1301和显示单元1302可以是弯曲的。曲率半径可以是5000mm以上且6000mm以下。
图5B示意性地示出根据该实施方案的显示设备的另一实例。图5B中的显示设备1310是所谓的可折叠显示设备。显示设备1310包括第一显示单元1311、第二显示单元1312、壳体1313和弯曲点1314。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以包括根据该实施方案的发光装置。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以构成单个无缝显示设备。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以被弯曲点分开。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以显示不同的图像或者第一显示单元和第二显示单元可以组合显示单个图像。
图6A示意性地示出根据该实施方案的照明设备的实例。照明设备1400可以包括壳体1401、光源1402、电路板1403、以及透射从光源1402发出的光的光学滤波器1404和光漫射单元1405。光源1402可以包括根据该实施方案的有机发光元件。光学滤波器1404可以是用于改善光源的演色性的滤波器。用于照明等的光漫射单元1405有效地使来自光源的光漫射并且使光到达宽的区域。可以在照明设备的发光侧设置光学滤波器1404和光漫射单元1405。可以任选地在最外部上设置盖。
照明设备是例如将室内照亮的设备。照明设备可以发出白色、自然白色、或从蓝色至红色的任意其它颜色的光。照明设备可以包括构造为调制光的光调制电路。照明设备可以包括根据该实施方案的有机发光元件和连接至该有机发光元件的电源电路。电源电路是将交流电压转换为直流电压的电路。颜色“白色”具有4200K的色温并且颜色“自然白色”具有5000K的色温。照明设备可以包括滤色器。
根据该实施方案的照明设备可以包括散热单元。散热单元使设备内的热量散发到外部，并且由例如具有高的比热的金属或液体硅形成。
图6B示意性地示出作为根据该实施方案的移动物体的实例的汽车。汽车包括作为照明器具的实例的尾灯。汽车1500包括尾灯1501，并且尾灯可以通过例如制动器的操作来点亮。
尾灯1501可以包括根据该实施方案的有机发光元件。尾灯1501可以包括保护有机发光元件的保护构件。保护构件可以由任意材料制成，只要保护构件具有相对高的强度和透明度即可。保护构件可以由聚碳酸酯等制成。可以将聚碳酸酯与例如呋喃二羧酸衍生物或丙烯腈衍生物混合。
汽车1500可以包括车身1503和附接至车身1503的窗1502。窗1502可以是透明显示器，只要窗1502不是用于检查汽车的前后的窗即可。透明显示器可以包括根据该实施方案的有机发光元件。在这种情况下，有机发光元件中包括的例如电极等构件由透明材料形成。
根据该实施方案的移动物体可以是例如船舶、航空器或无人机。移动物体可以包括机体和设置在机体上的照明器具。照明器具可以发光以使机体的位置被识别。照明器具可以包括根据该实施方案的有机发光元件。
图7示意性地示出根据该实施方案的图像形成设备的实例。图像形成设备40是电子照相图像形成设备，并且包括感光构件27、曝光光源28、显影单元30、充电单元31、转印单元32、输送辊33和定影单元35。从曝光光源28发出光29，并且在感光构件27的表面上形成静电潜像。曝光光源28包括根据该实施方案的有机发光元件。显影单元30包括例如调色剂。将充电单元31构造为使感光构件27带电。将转印单元32构造为将显影的图像转印到记录介质34上。将输送辊33构造为输送记录介质34。记录介质34例如为纸。将定影单元35构造为使形成在记录介质34上的图像定影。
图8A和图8B示意性地示出其中将多个发光单元36配置在长条状基板上的曝光光源28。箭头37表示配置有机发光元件的行方向。该行方向与感光构件27旋转所围绕的轴的方向相同。该方向也可以称为感光构件27的长轴方向。图8A示出其中发光单元36沿感光构件27的长轴方向配置的状态。图8B示出其中在第一行和第二行中的每一行中发光单元36沿行方向交替地配置的状态，这与图8A中的状态不同。在第一行和第二行中，发光单元36沿列方向配置在不同的位置。在第一行中，多个发光单元36彼此间隔地配置。在第二行中，发光单元36配置在与第一行中的发光单元36之间的间隔相对应的位置。换言之，多个发光单元36沿列方向也彼此间隔地配置。图8B中的配置也可以称为例如格子配置、交错配置或交错格配置。
如上所述，使用包括根据该实施方案的有机发光元件的设备使得以良好的图像品质长时间稳定地显示。
实施例
下文中，将基于实施例描述本发明。然而，本发明不限于此。
<实施例1(示例性化合物A1的合成)>
Figure BDA0002662675100000381
(1)化合物E3的合成
将以下试剂和溶剂装入200ml圆底烧瓶中。
化合物E1：1.82g(10mmol)
化合物E2：3.10g(10mmol)
乙醇：100ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至70℃，并且向其中滴加KOH乙醇溶液。此外，在该温度(70℃)下进行搅拌6小时。反应结束后，添加水并且分离得到的沉淀物。将分离的产物通过用甲醇分散来洗涤，以得到3.42g暗灰色化合物E3(收率：75％)。
(2)化合物E5的合成
将以下试剂和溶剂装入100ml圆底烧瓶中。
化合物E3：3.19g(7mmol)
化合物E4：2.25g(9mmol)
亚硝酸异戊酯：1.05g(9mmol)
甲苯：40ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至110℃，并且在该温度(110℃)下进行搅拌3小时。反应结束后，进行用40ml水洗涤两次。将有机层用饱和盐水溶液洗涤，并且用硫酸镁干燥。然后，在将所得溶液分离后，将滤液浓缩以获得褐色液体。将该液体通过柱色谱(氯仿/庚烷＝1:4)纯化，然后用氯仿/甲醇重结晶，以得到3.67g黄色结晶化合物E5(收率：85％)。
(3)化合物E7的合成
将以下试剂和溶剂装入200ml圆底烧瓶中。
化合物E5：1.85g(3mmol)
化合物E6：0.51g(3mmol)
Pd(PPh3)4：0.06g
甲苯：50ml
乙醇：20ml
2M-碳酸钠水溶液：50ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至80℃，并且在该温度(80℃)下进行搅拌6小时。反应结束后，添加水并且进行分液。将所得产物溶解于氯仿中，通过柱色谱(氯仿)纯化，然后用氯仿/甲醇重结晶，以得到1.49g黄色结晶化合物E7(收率：75％)。
(4)示例性化合物A1的合成
将以下试剂和溶剂装入20ml圆底烧瓶中。
化合物E7：665mg(1mmol)
Pd(dba)2：58mg
P(Cy)3(三环己基膦)：84mg
乙酸钾：196mg
DMF：10ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至145℃，并且在该温度(145℃)下进行搅拌6小时。反应结束后，添加乙醇以使晶体析出。将晶体分离，并且依次通过用水、乙醇和庚烷分散来洗涤。随后，将所得的紫色晶体通过加热溶解在甲苯中，然后进行热过滤，并且用甲苯/甲醇重结晶，以获得0.48g黄色示例性化合物A1(收率：78％)。
如通过HPLC所测量的，确认到该化合物的纯度为99％以上。
使用MALDI-TOF-MS(由Bruker制造的Autoflex LRF)对示例性化合物A1进行质谱分析。
MALDI-TOF-MS
测量值：m/z＝628.85，计算值：C46H20N4＝628.69
<实施例2(示例性化合物A7的合成)>
除了使用以下化合物E8代替化合物E2并且使用以下化合物E9代替化合物E6以外，通过与实施例1中相同的方法来获得示例性化合物A7。
Figure BDA0002662675100000411
通过HPLC来评价获得的化合物的纯度。纯度为98％以上。
此外，使用MALDI-TOF-MS(由Bruker制造的Autoflex LRF)对该化合物进行质谱分析。
MALDI-TOF-MS
测量值：m/z＝678.43，计算值：C50H22N4＝678.75
<实施例3(示例性化合物B5的合成)>
除了使用以下化合物E10代替化合物E1、使用以下化合物E11代替化合物E4并且使用以下化合物E12代替化合物E6以外，通过与实施例1中相同的方法来获得示例性化合物B5。
Figure BDA0002662675100000412
通过HPLC来评价获得的化合物的纯度。纯度为98％以上。
此外，使用MALDI-TOF-MS(由Bruker制造的Autoflex LRF)对该化合物进行质谱分析。
MALDI-TOF-MS
测量值：m/z＝628.02，计算值：C46H20N4＝628.69
<实施例4(示例性化合物C13的合成)>
除了使用以下化合物E13代替化合物E1、使用以下化合物E14代替化合物E2并且使用以下化合物E15代替化合物E6以外，通过与实施例1中相同的方法来获得示例性化合物C13。
Figure BDA0002662675100000421
通过HPLC来评价获得的化合物的纯度。纯度为98％以上。
此外，使用MALDI-TOF-MS(由Bruker制造的Autoflex LRF)对该化合物进行质谱分析。
MALDI-TOF-MS
测量值：m/z＝848.22，计算值：C62H28F4＝848.90
<比较例1(比较化合物(9)的合成)>
除了使用以下化合物E16代替化合物E14以外，通过与实施例4中相同的方法来获得以下比较化合物(9)。
Figure BDA0002662675100000422
示例性化合物C13和比较化合物(9)具有相同的由环A构成的基本骨架和相同的由环B构成的取代基，但是在吸电子基团Q的有无方面不同。为了评价这些化合物的升华性，确定分解温度与升华温度之差。比较化合物(9)的温度差为10℃，而示例性化合物C13的温度差为100℃。由于示例性化合物C13的分解温度与升华温度之差较大，因此示例性化合物C13在升华纯化中具有大的温度裕度，因此具有高的升华性。
<实施例5(示例性化合物A20的合成)>
Figure BDA0002662675100000431
(1)化合物E19的合成
将以下试剂和溶剂装入1000ml圆底烧瓶中。
化合物E17：4.55g(10mmol)
化合物E18：3.78g(22mmol)
Pd(PPh3)4：0.1g
甲苯：250ml
乙醇：120ml
2M-碳酸钠水溶液：120ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至80℃，并且在该温度(80℃)下进行搅拌6小时。反应结束后，添加水并且进行分液。将所得产物溶解于氯仿中，通过柱色谱(氯仿)纯化，然后用氯仿/甲醇重结晶，以得到4.12g浅黄色结晶化合物E19(收率：75％)。
(2)化合物E20的合成
将以下试剂和溶剂装入500ml圆底烧瓶中。
化合物E19：3.84g(7mmol)
双(频哪醇硼烷)：4.05g(16mmol)
Pd(dba)2：402mg
P(Cy)3(三环己基膦)：588mg
甲苯：20ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至110℃，并且在该温度(110℃)下进行搅拌3小时。反应结束后，进行用40ml水洗涤两次。将有机层用饱和盐水溶液洗涤，并且用硫酸镁干燥。然后，在将所得溶液分离后，将滤液浓缩以获得褐色液体。将该液体通过柱色谱(甲苯)纯化，然后通过用庚烷分散来洗涤，以得到4.35g棕白色固体E20(收率：85％)。
(3)示例性化合物A20的合成
将以下试剂和溶剂装入20ml圆底烧瓶中。
化合物E20：732mg(1mmol)
化合物E21：760mg(2mmol)
Pd(dba)2：58mg
P(Cy)3(三环己基膦)：84mg
乙酸钾：196mg
DMF：10ml
随后，将反应溶液在氮气流中加热至145℃，并且在该温度(145℃)下进行搅拌6小时。反应结束后，添加乙醇以使晶体析出。然后，将晶体分离，并且依次通过用水、乙醇和庚烷分散来洗涤。随后，将所得的紫色晶体通过加热溶解在甲苯中，然后进行热过滤，并且用甲苯/甲醇重结晶，以获得0.44g黄色示例性化合物A20(收率：60％)。
如通过HPLC所测量的，确认到该化合物的纯度为99％以上。
使用MALDI-TOF-MS(由Bruker制造的Autoflex LRF)对示例性化合物A20进行质谱分析。
MALDI-TOF-MS
测量值：m/z＝728.85，计算值：C54H24N4＝728.81
<比较例2(比较化合物(10)的合成)>
除了使用以下化合物E21代替化合物E18以外，通过与实施例5中相同的方法来获得以下比较化合物(10)。
Figure BDA0002662675100000451
示例性化合物A20和比较化合物(10)具有相同的由环A构成的基本骨架和相同的由环B构成的取代基，但是在吸电子基团Q的有无方面不同。为了评价这些化合物的氧化电位，进行CV测量。比较化合物(10)的氧化电位为1.05V，而示例性化合物A20的氧化电位为1.13V。这表明示例性化合物A20是具有更高的氧化稳定性的化合物。
<实施例6>
在该实施例中，生产如下底部发光型有机EL元件，其中在基板上依次形成阳极、空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层和阴极。
首先，使ITO沉积在玻璃基板上，并且进行期望的图案化加工以形成ITO电极(阳极)。此时，将ITO电极的厚度设定为100nm。在以下工序中，使用此类其上形成有ITO电极的基板作为ITO基板。随后，通过在1.33×10-4Pa的真空室中借助电阻加热来进行真空蒸镀，在ITO基板上依次形成表4所示的有机EL层和电极层。此时，将对电极(金属电极层、阴极)的电极面积设定为3mm2。
表4
Figure BDA0002662675100000461
测量和评价所得元件的特性。外部量子效率(E.Q.E)为5.8％。该发光元件的最大发射波长为453nm，并且发出色度为(X,Y)＝(0.15,0.17)的蓝色光。关于测量方法，具体地，使用由Hewlett-Packard Company制造的微安计4140B测量电流-电压特性，并且使用由TOPCON Corporation制造的BM7测量发光亮度。此外，进行电流密度为100mA/cm2的连续驱动试验，以测量亮度劣化率达到10％时所花费的时间(LT90)。该时间超过100小时。表5示出测量结果。
<实施例7至14和比较例3和4>
除了将化合物适当地改变为表5中所列的那些以外，通过与实施例6中相同的方法来生产有机发光元件。以与实施例6中相同的方式测量和评价所得元件的特性。表5示出测量结果。
表5
Figure BDA0002662675100000471
表5显示包含比较化合物(1)的有机发光元件发出色度为(X,Y)＝(0.18,0.32)的天蓝色光。这是因为客体是具有长发射波长的比较化合物(1)。在包含比较化合物(10)的有机发光元件中，亮度劣化率达到10％时所花费的时间为70小时。这是因为客体是具有低氧化电位的比较化合物(10)。相比之下，包含根据本发明的实施方案的有机化合物的元件具有良好的蓝色发光特性和高的耐久性。
<实施例15>
在该实施例中，生产如下顶部发光型有机EL元件，其中在基板上依次形成阳极、空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、第一发光层、第二发光层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层和阴极。
通过溅射法在玻璃基板上形成厚度为40nm的Ti膜，并且通过光刻法进行图案化以形成阳极。此时，将对电极(金属电极层、阴极)的电极面积设定为3mm2。随后，将清洁的其上形成有电极的基板与材料放入真空蒸镀系统(由ULVAC,Inc.制造)中，并且将该系统抽真空至压力为1.33×10-4Pa(1×10-6Torr)，然后进行UV/臭氧清洁。随后，形成表6所示的各层。最后，在氮气氛中进行密封。
表6
Figure BDA0002662675100000481
测量和评价所得元件的特性。所得的元件显示良好的白色发光。此外，进行初始亮度为2000cd/m2的连续驱动试验以测量100小时后的亮度劣化率。该亮度劣化率为12％。
<实施例16至24和比较例5>
除了将化合物适当地改变为表7中所列的那些以外，通过与实施例15中相同的方法来生产有机发光元件。以与实施例15中相同的方式测量和评价所得元件的特性。表7示出测量结果。
表7
Figure BDA0002662675100000491
表7示出包含比较化合物(9)的有机发光元件的亮度劣化率为30％。这是因为客体是具有低的升华性的比较化合物(9)。
根据本发明的实施方案的有机化合物具有高的氧化电位和高的化学稳定性。该有机化合物也具有高的升华性。因此，通过使用该有机化合物，可以提供具有高的驱动耐久性的有机发光元件。
虽然已经参照示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释，从而涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

Claims (19)

1.一种有机化合物，其特征在于，其由以下通式[1]表示，
Figure FDA0002662675090000011
其中，环A为具有荧蒽骨架且碳原子数为16至60的多环芳香族烃环，并且任选地具有卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳氧基、或甲硅烷基作为取代基，
环B1和环B2是碳原子数为6至18的芳香族烃环，并且各自具有两个以上的吸电子基团，
所述两个以上的吸电子基团中的至少一个是氰基，和
Q1和Q2分别表示所述环B1的一个吸电子基团和所述环B2的一个吸电子基团，并且Q1和Q2分别位于所述环B1的相对于所述环A的邻位和所述环B2的相对于所述环A的邻位。
2.根据权利要求1所述的有机化合物，
其中，所述环A具有由以下通式[2]表示的荧蒽骨架或者由以下通式[3]表示的苯并(k)荧蒽骨架，和
所述环B1和所述环B2在所述通式[2]或[3]中的*位置的任一处与所述环A结合，
Figure FDA0002662675090000012
3.根据权利要求1所述的有机化合物，
其中，所述环A由以下通式[4]或[5]表示，
所述环B1和所述环B2在所述通式[4]或[5]中的*位置的任一处与所述环A结合，
Figure FDA0002662675090000021
在所述式[4]中，环C至环E为芳香族烃环，并且环C和环D任选地彼此结合以形成环，和
在所述式[5]中，环F至环H为芳香族烃环，并且环F和环G任选地彼此结合以形成环。
4.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述环B1和所述环B2具有相同的结构，并且Q1和Q2表示相同的吸电子基团。
5.根据权利要求1所述的有机化合物，其中Q1和Q2表示氰基。
6.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述环B1和所述环B2为苯环和萘环中的任一种。
7.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述环A为具有荧蒽骨架且碳原子数为16至40的多环芳香族烃环。
8.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述环A为以下FF1至FF42中的任一种，
Figure FDA0002662675090000031
Figure FDA0002662675090000041
9.根据权利要求8所述的有机化合物，其中所述环A为FF1至FF16中的任一种。
10.一种有机发光元件，其包括：
阳极；
阴极；和
配置在所述阳极与所述阴极之间的有机化合物层，
其特征在于，所述有机化合物层中的至少一层包含根据权利要求1所述的有机化合物。
11.根据权利要求10所述的有机发光元件，其中包含所述有机化合物的层为发光层。
12.根据权利要求11所述的有机发光元件，
其中，所述有机化合物层进一步包括与所述发光层一起配置以形成多层结构的其它发光层，和
所述其它发光层发出具有与从所述发光层发出的光的颜色不同的颜色的光。
13.根据权利要求12所述的有机发光元件，其中所述有机发光元件发出白光。
14.一种显示设备，其包括多个像素，
其特征在于，所述多个像素中的至少一个包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件和连接至所述有机发光元件的晶体管。
15.一种光电转换设备，其包括：
包括多个透镜的光学单元；
接收通过所述光学单元的光的摄像元件；和
显示由所述摄像元件拍摄的图像的显示单元，
其特征在于，所述显示单元包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件。
16.一种电子设备，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件的显示单元；
壳体，在所述壳体中设置有所述显示单元；和
设置在所述壳体中并且与外部通信的通信单元。
17.一种照明设备，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件的光源；和
使从所述光源发出的光透射的光漫射单元或光学滤波器。
18.一种移动物体，其特征在于，其包括：
包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件的照明器具；和
机体，在所述机体上设置有所述照明器具。
19.一种电子照相图像形成设备的曝光光源，其特征在于，其包括根据权利要求10至13中任一项所述的有机发光元件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608253A (zh) * 2019-10-03 2021-04-06 佳能株式会社 有机化合物、有机发光元件、显示设备、摄像设备、照明设备和移动物体
US11964930B2 (en) 2019-11-07 2024-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Organic compound and organic light-emitting element

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7218322B2 (ja) * 2019-10-03 2023-02-06 キヤノン株式会社 有機化合物、有機発光素子、表示装置、撮像装置、照明装置、移動体
JP2023072838A (ja) * 2021-11-15 2023-05-25 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100026171A1 (en) * 2007-04-02 2010-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Condensed ring aromatic compound for organic light-emitting device and organic light-emitting device having the same
JP2016015388A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 キヤノン株式会社 インデノベンゾアントラセン誘導体を用いた有機発光素子
US20160035982A1 (en) * 2013-02-15 2016-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Novel fused polycyclic compound and organic light emitting element including the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080098376A (ko) 2006-02-23 2008-11-07 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 적색계 유기 전기발광 소자
JP5335284B2 (ja) * 2008-05-22 2013-11-06 キヤノン株式会社 縮合多環化合物およびそれを有する有機発光素子
JP5777408B2 (ja) 2011-05-30 2015-09-09 キヤノン株式会社 縮合多環化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP6080415B2 (ja) 2012-07-19 2017-02-15 キヤノン株式会社 白色有機ｅｌ素子、それを用いた照明装置及び表示装置
JP5791445B2 (ja) 2011-09-22 2015-10-07 キヤノン株式会社 新規有機化合物、それを有する有機発光素子及び表示装置
JP6016511B2 (ja) 2012-08-07 2016-10-26 キヤノン株式会社 新規縮合多環化合物、それを有する有機発光素子、表示装置、画像情報処理装置、照明装置及び画像形成装置
JP7130491B2 (ja) 2018-08-10 2022-09-05 キヤノン株式会社 有機化合物、有機発光素子、表示装置、撮像装置、電子機器、照明装置及び移動体
US11411193B2 (en) * 2019-06-20 2022-08-09 Canon Kabushiki Kaisha Organic light emitting element, comprising at least first and second light emitting layers with satisfying lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and highest occupied molecular orbital (HOMO) relations

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100026171A1 (en) * 2007-04-02 2010-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Condensed ring aromatic compound for organic light-emitting device and organic light-emitting device having the same
US20160035982A1 (en) * 2013-02-15 2016-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Novel fused polycyclic compound and organic light emitting element including the same
JP2016015388A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 キヤノン株式会社 インデノベンゾアントラセン誘導体を用いた有機発光素子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112608253A (zh) * 2019-10-03 2021-04-06 佳能株式会社 有机化合物、有机发光元件、显示设备、摄像设备、照明设备和移动物体
US11807593B2 (en) 2019-10-03 2023-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Organic compound, organic light-emitting element, display apparatus, image pickup apparatus, lighting apparatus, and moving object
CN112608253B (zh) * 2019-10-03 2024-04-09 佳能株式会社 有机化合物、有机发光元件、显示设备、摄像设备、照明设备和移动物体
US11964930B2 (en) 2019-11-07 2024-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Organic compound and organic light-emitting element

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