TWI452113B - 發光元件材料及發光元件 - Google Patents

發光元件材料及發光元件 Download PDF

Info

Publication number
TWI452113B
TWI452113B TW097128237A TW97128237A TWI452113B TW I452113 B TWI452113 B TW I452113B TW 097128237 A TW097128237 A TW 097128237A TW 97128237 A TW97128237 A TW 97128237A TW I452113 B TWI452113 B TW I452113B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
light
aryl
heteroaryl
emitting element
Prior art date
Application number
TW097128237A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200916554A (en
Inventor
Kazunori Sugimoto
Tsuyoshi Tominaga
Original Assignee
Toray Industries
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 Toray Industries filed Critical Toray Industries
Publication of TW200916554A publication Critical patent/TW200916554A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI452113B publication Critical patent/TWI452113B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D263/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings
    • C07D263/52—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D263/54—Benzoxazoles; Hydrogenated benzoxazoles
    • C07D263/56—Benzoxazoles; Hydrogenated benzoxazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached in position 2
    • C07D263/57—Aryl or substituted aryl radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/60—Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D277/62—Benzothiazoles
    • C07D277/64—Benzothiazoles with only hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached in position 2
    • C07D277/66—Benzothiazoles with only hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached in position 2 with aromatic rings or ring systems directly attached in position 2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/78—Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans
    • C07D307/79—Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • 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
    • C07D333/52—Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes
    • C07D333/54—Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • 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
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • 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
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • 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
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/326—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising gallium
    • 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
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • 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
    • H10K85/624—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • 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
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
    • H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
    • H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO

Landscapes

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

Description

發光元件材料及發光元件
本發明係有關於一種使用作為螢光色料或電荷輸送材有用的發光元件材料及使用其而成之發光元件。本發明的發光元件能夠利用於顯示元件、平面面板顯示器、背光板、照明、室內裝飾、標識、招牌、電子照相機及光信號產生器等的領域。
從陰極注入的電子與從陽極注入的電洞在被兩極挾住的有機發光體內再結合時進行發光之有機薄膜發光元件的研究，近年來正活潑地進行。該發光元件係薄型且能夠在低驅動電壓下高亮度發光，而且，具有能夠藉由選擇發光材料來多色發光之特徵而受到注目。
自從Eastman Kodak公司的C.W.Tang等人揭示有機薄膜發光元件能夠高亮度地發光以來，關於該技術，有許多研究機關進行研討。Kodak公司的研究團隊所揭示之以有機薄膜發光元件為代表的構成，係在ITO玻璃基板上，依照順序設置電洞輸送性的二胺化合物、發光層之鋁(III)參(8－喹啉酸鹽)、及陰極之Mg：Ag(合金)而成者，使用10V左右的驅動電壓能夠進行1,000cd/m2 的綠色發光(參照非專利文獻1)。
有機薄膜發光元件之最大課題之一，係兼具元件的發光效率、色純度及耐久性。特別是關於藍色發光元件，能夠提供發光效率、色純度優良且可信賴性高的元件之藍色 發光材料少。例如，有揭示使用苯乙烯基胺衍生物(參照專利文獻1)、苝衍生物(參照專利文獻2)、蒽衍生物(參照專利文獻3)作為藍色摻雜劑材料之技術。又，有揭示將茀化合物(參照專利文獻4、5)使用於藍色發光元件之技術，但是任一者之發光效率、色純度及耐久性都不充分。
專利文獻1：特開平5－17765號公報專利文獻2：特開2003－86380號公報專利文獻3：國際公開第00/40586號小冊子專利文獻4：特開2007－39406號公報專利文獻5：國際公開第06/100896號小冊子
非專利文獻1：應用物理著述(Applied Physics Letters)(美國)1987年、51卷、12期、第913~915頁
因此，本發明之目的提供一種能夠解決此種前述課題，且能夠作為發光效率高、色純度及耐久性優良的發光元件之發光元件材料，及使用其而成的發光元件。
本發明係一種發光元件材料，其係含有下述通式(1)所示之茀化合物，
R1 ~R18 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、胺基、矽烷基及－P(＝O)R19 R20 之中，R19 及R20 係選自芳基及雜芳基之中，R1 ~R18 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，但是R1 ~R12 之中至少一個係下述通式(2)所示之基，
R21 ~R24 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、氰基、胺基及矽烷基之中，R21 及R24 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，A係選自單鍵、伸芳基及伸雜芳基之中，B係使用於與R1 ~R12 連結，X係氧原子或硫原子，Y係選自下述所示之基，
在此，R25 係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、芳基及雜芳基之中。
又，本發明係一種發光元件，其係至少具有陽極、陰極及發光層，且該發光層藉由電能發光之發光元件，其中該發光層係含有通式(1)所示的茀化合物。
依照本發明，能夠得到一種發光效率高且色純度及耐久性優良之發光元件。
 實施發明之最佳型態
詳細地說明通式(1)所示之茀化合物。
R1 ~R18 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、胺基、矽烷基及－P(＝O)R19 R20 之中，R19 及R20 係選自芳基及雜芳基之中，R1 ~R18 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，但是R1 ~R12 之中至少一個係下述通式(2)所示之基，
R21 ~R24 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、氰基、胺基及矽烷基之中，R21 及R24 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，A係 選自單鍵、伸芳基及伸雜芳基之中，B係使用於與R1 ~R12 連結，X係氧原子或硫原子，Y係選自下述所示之基，
在此，R25 係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、芳基及雜芳基之中。
該等取代基之中，烷基係表示例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、及第三丁基等的飽和脂肪族烴基，其可以具有亦可以未具有取代基。被取代時所追加的取代基沒有特別限制，可舉出例如烷基、芳基、雜芳基等，此點在以下之記載亦共同。又，烷基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以1以上、20以下為佳，以1以上、8以下的範圍為更佳。
環烷基係表示例如環丙基、環己基、降基、金剛烷基等的飽和脂環族烴基，其可以具有亦可以未具有取代基。環烷基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以3以上、20以下的範圍為佳。
雜環基係表示例如吡喃環、哌啶環、環狀醯胺等在環內具有碳以外的原子之脂肪族環，其可以具有亦可以未具有取代基。雜環基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以2以上、20以下的範圍為佳。
烯基係表示例如乙烯基、烯丙基、丁二烯基等含有雙鍵之不飽和脂肪族烴基，其可以具有亦可以未具有取代基。烯基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而 言，通常以2以上、20以下的範圍為佳。
環烯基係表示例如環戊烯基、環戊二烯基、環己烯基等含有雙鍵之不飽和脂肪族烴基，其可以具有亦可以未具有取代基。環烯基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以3以上、20以下的範圍為佳。
炔基係表示例如乙炔基等含有參鍵之不飽和脂肪族烴基，其可以具有亦可以未具有取代基。炔基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以2以上、20以下的範圍為佳。
烷氧基係表示例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等脂肪族烴基透過醚鍵鍵結而成之官能基，該脂肪族烴基可以具有亦可以未具有取代基。烷氧基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以1以上、20以下的範圍為佳。
烷硫基係表示烷氧基之醚鍵的氧原子被硫原子取代而成者。烷硫基的烴基可以具有亦可以未具有取代基。烷硫基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以1以上、20以下的範圍為佳。
芳醚基係表示例如苯氧基等芳香族烴基透過醚鍵鍵結而成之官能基，芳香族烴基可以具有亦可以未具有取代基。芳醚基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以6以上、40以下的範圍為佳。
芳硫醚基係表示芳醚基之醚鍵的氧原子被硫原子取代而成者。芳硫醚基的烴基可以具有亦可以未具有取代基。 芳硫醚基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以6以上、40以下的範圍為佳。
芳基係表示例如苯基、萘基、聯苯基、菲基、聯三苯基、芘基等的芳香族烴基。芳硫醚基的烴基可以具有亦可以未具有取代基。芳基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以6以上、40以下的範圍為佳。
雜芳基係表示呋喃基、苯硫基、吡咯基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、吲哚基、吡啶基、喹啉基等在一個或數個環內具有碳以外的原子之環狀芳香族基，其可以具有亦可以未具有取代基。雜芳基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以2以上、30以下的範圍為佳。
鹵素係表示氟、氯、溴及碘。氰基、胺基、－P(＝O)R19 R20 係可以具有亦可以未具有取代基。R19 及R20 係選自芳基及雜芳基之中。
矽烷基係表示例如三甲基矽烷基等對矽原子具有鍵結之官能基，其可以具有亦可以未具有取代基。矽烷基的碳數沒有特別限定，就取得的容易性或成本而言，通常以3以上、20以下的範圍為佳。又，就取得的容易性或成本而言，矽數通常以1以上、6以下的範圍為佳。
以上的各基亦可具有的取代基，可舉出例如上述的烷基、環烷基、芳基、雜芳基及鹵素等。
又，任意的2個鄰接取代基(例如通式(1)的R1 及R2 )亦可互相鍵來形成共軛或非共軛的稠環。稠環的構成元素除了含有碳以外，亦可以含有選自氮、氧、硫、磷及矽之元素。又，稠環亦可以進而與其他的環縮合。
通式(1)所示之茀化合物，特別是R13 ~R18 係選自由烷基、芳基及雜芳基所組成群組之基時，因為能夠抑制茀化合物之間的相互作用，能夠高效率發光，乃是較佳。此時，烷基、芳基、雜芳基之任一者的取代基都能夠得到同等的效果。
具有此種茀化合物之骨架沒有特別限定，較佳具體例可舉出以下的例子。
又，本發明的通式(1)所示之茀化合物，藉由R1 ~R12 中至少一個係通式(2)所示之基，具有高發光效率及色純度。
在通式(2)，A係選自單鍵、伸芳基及伸雜芳基，其中如通式(3)所示之基，A係單鍵時能夠得到更高的發光效率，又，因為斯托克位移(Stokes shift)變窄，色純度優良，乃是較佳。
R26 ~R29 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、氰基、胺基及矽烷基之中，R26 ~R29 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，B係使用於與R1 ~R12 連結，X係氧原子或硫原子，Y係選自下述所示之基，
在此，R30 係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、芳基及雜芳基之中。
通式(3)所述之基係表示選自苯并呋喃基(X為氧原子、Y為－CR30 ＝時)、苯并噻吩基(X為硫原子、Y為－CR30 ＝時)、苯并唑基(X為氧原子、Y為－N＝時)、苯并噻唑基(X為硫原子、Y為－N＝時)之基。其中Y為氮原子(－N＝)之苯并唑基及苯并噻唑基時，因為能夠得到更高效率發光，又， 發光元件的耐久性提升，乃是特佳。
又，X為硫原子時，與氧原子時比較，因為耐熱性增加，例如能夠藉由真空蒸鍍而安定地製膜，乃是較佳。
通式(2)~(4)所示之基沒有特別限定，較佳具體例可舉出以下的例子。
又，就原料的取得性及合成的容易性而言，而且就能夠得到高效率發光而言，以通式(1)的R2 或R9 的至少1個係通式(2)~(4)所示之基的任一個為佳。而且，R2 及R9 係任一個都是通式(2)~(4)所示之基的任一個時，因為發光元 件的耐久性提升，乃是較佳。
又，在R2 及R9 ，導入通式(2)~(4)所示之基以外的基時，就高效率發光及耐久性提升而言，以芳基或雜芳基為佳。
如上述之茀化合物沒有特別限定，具體上可舉出以下的例子。
通式(1)所述之茀化合物的合成，能夠使用眾所周知的方法。在茀骨架導入芳基或雜芳基之方法，可舉出例如使用在鈀觸媒或鎳觸媒的存在下，使鹵化茀衍生物與芳基衍生物或雜芳基衍生物進行偶合反應之方法等。又，在茀骨架導入唑基之方法可舉出例如使用在鈀觸媒下，使鹵化茀衍生物與唑衍生物進行偶合反應之方法，及使茀醛或茀羧酸衍生物與2－胺基苯酚或2－胺基苯硫酚進行縮合反應之方法等，但是未限定於此。
接著，舉例詳細地說明本發明之發光元件的實施形態。
本發明的發光元件係具有陽極、陰極及及存在於該陽極與該陰極之間之有機層，該有機層至少含有發光層，且 該發光層係藉由電能發光。
有機層係除了只有由發光層構成以外，可舉出例如(1)電洞輸送層/發光層/電子輸送層、(2)發光層/電子輸送層、(3)電洞輸送層/發光層等的積層構成。又，上述各層各自可以是單層、複數層之任一者。電洞輸送層及電子輸送層係由複數層構成時，會有將鄰接電極側之層各自稱為電洞注入層及電子注入層之情形，但是在以下說明，電洞注入材料係被包含於電洞輸送材料，而電子注入材料係被包含於電子輸送材料。
本發明的發光元件之有機層係由含有通式(1)所述茀化合物之本發明的發光元件材料所形成。在此，發光元件材料係指在發光元件參與發光之化合物，係相當於自發光者及幫助發光者之任一者。具體上，電洞輸送材料、發光材料及電子輸送材料等係相當於發光元件材料。
本發明的發光元件材料能夠使用作為電洞輸送材料或電子輸送材料，但是因為具有高發光性能，所以適合使用作為發光材料。又，因為本發明的發光元件材料在藍色區域顯示強的發光，所以適合使用作為藍色發光材料，但是亦可作為綠色~紅色發光元件或白色發光元件用的材料。白色發光材料能夠藉由層積複數不同發光顏色的材料來得到。具體上，可舉出例如淡藍色發光材料與橙色發光材料之2層積層系、藍色發光材料與綠色發光材料與紅色發光材料之3層積層系。因為本發明的發光元件材料適合使用作為藍色發光材料，能夠藉由與其他不同的發光材料例如 2,3,5,6－1H,4H－四氫－9－(2’－苯并噻唑基)喹並[9,9a,1－gh]香豆素等的綠色發光材料、1,3,5,7－四(4－第三丁基苯基)－8－苯基－4,4－二氟－4－硼－3a,4a－二氮雜－s－苯并二茚等的紅色發光材料之3層積層，來得到白色發光元件。
陽極係若是能夠在有機層效率良好地注入電洞之材料時沒有特別限定，以使用功函數較大的材料為佳。陽極的材料可舉出例如氧化錫、氧化銦、氧化鋅銦、氧化錫銦(ITO)等的導電性金屬氧化物、或是金、銀、鉻等的金屬、碘化銅、硫化銅等的無機導電性物質、聚噻吩、聚吡咯及聚苯胺等的導電性聚合物等。該等電極材料可單獨使用，亦可層積或混合複數種材料而使用。
陽極的電阻係若能夠對發光元件的發光供給充分的電流即可，從發光元件的消耗電力而言，以低電阻為佳。例如電阻為300Ω/□以下時具有作為電極之功能，因為目前亦能夠供給10Ω/□左右的ITO基板，以使用100Ω/□以下的低電阻品為特佳。陽極的厚度能夠配合電阻值而任意地選擇，通常以在100~300奈米之間使用為多。
又，為了保持發光元件的機械性強度，以在基板上形成陽極為佳。基板以使用鈉鈣玻璃或無鹼玻璃等的玻璃基板為佳。因為基板的厚度若能夠保持充分的機械性強度時之厚度即可，0.5毫米以上的厚度時係充分的。因為從玻璃溶出離子較少為佳，玻璃的材質以無鹼玻璃為佳，但是因為亦有市售施加SiO2 等的阻障塗層而成的鈉鈣玻璃，此種鈉鈣玻璃亦可使用。而且，若陽極的功能穩定時，基板不 必是玻璃，例亦可在塑膠基板上形成陽極。陽極的形成方法沒有特別限制，能夠使用例如電子線射束法、濺鍍法及化學反應法等。
陰極所使用的材料係若是能夠在有機層效率良好地注入電子之物質時沒有特別限定，可舉出例如鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋅、鋁、銦、鉻、鋰、鈉、鉀、銫、鈣及鎂以及該等的合金等。為了提高電子注入效率來提高元件特性，鋰、鈉、鉀、銫、鈣及鎂或含有該等低功函數金屬之合金係有效的。但是因為該等低功函數金屬在大氣中多半是不安定的，較佳例子可舉出在有機層摻雜微量(以真空蒸鍍的膜厚度表示時為1奈米以下)的鋰或鎂來得高安定性的電極之方法。又，亦可使用如氟化鋰之無機鹽。而且，為了保護電極，較佳例子可舉出層積鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋁及銦等的金屬、或使用該等金屬而成的合金、矽、二氧化鈦及氮化矽等的無機物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、烴系高分子化合物等的有機高分子化合物。陰極的形成方法沒有特別限定，能夠使用例如電阻加熱、電子射線束、濺鍍、離子噴鍍及塗布等。
電洞輸送層能夠藉由層積或混合一種或二種以上電洞輸送材料之方法；或使用電洞輸送材料與高分子黏合劑的混合物之方法來形成。又，亦可在電洞輸送材料添加如氯化鐵(III)之無機鹽來形成電洞輸送層。電洞輸送材料若是能夠形成薄膜、能夠從陽極注入電洞且能夠輸送電洞之化合物時沒有特別限定。例如較佳是4,4’－雙(N－(3－甲基苯 基)－N－苯胺基)聯苯、4,4’－雙(N－(1－萘基)－N－苯胺基)聯苯、4,4’,4”－參(3－甲基苯基(苯基)胺基)三苯胺等的三苯胺衍生物、雙(N－芳基咔唑)或雙(N－烷基咔唑)等的雙咔唑衍生物、吡啉衍生物、茋系化合物、腙系化合物、苯并呋喃衍生物、噻吩衍生物、二唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等的雜環化合物、聚合物系之在側鏈具有前述單體之聚碳酸酯或苯乙烯衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚茀、聚乙烯基咔唑及聚矽氧烷等。
發光層可以是單層、複數層之任一者，任一種層都可以是基質材料與摻雜劑材料之混合物、亦可以是基質材料單獨，任一者都可以。基質材料及摻雜劑材料各自可以是一種類、亦可以組合複數種類。摻雜劑材料可被包含於基質材料的整體、亦可以部分性地被包含，任一者都可以。摻雜劑材料可以與基質材料層積，亦可以分散於基質材料中，任一者都可以。因為摻雜劑材料的量太多時會產生濃度消光現象，相對於基質材料與摻雜劑材料的合計，以20重量%以下為佳，以10重量%以下為更佳。摻雜方法可藉由與基質材料共蒸鍍法來形成摻雜劑材料，亦可以預先混合基質材料與摻雜劑材料後進行蒸鍍。雖然本發明的茀化合物可使用作為基質材料，但是因為螢光量子產率高的緣故，以使用作為摻雜劑材料為佳。
本發明的茀化合物之離子化電位沒有特別限定，較佳是4.5eV以上、7.0eV以下，更佳是5.4eV以上、6.4eV以下。又，離子化電位的絕對值會有因測定方法而不同之情 況。在本發明之離子化電位係使用大氣環境型紫外線光電子分析裝置(AC－1、理研機器(股)製，測定在ITO玻璃基板上蒸鍍30奈米~100奈米的厚度而成的薄膜所得到的值。
摻雜劑材料可只有使用一種通式(1)所示之茀化合物，亦可以混合使用複數種茀化合物。又，亦可將其他摻雜劑材料的一種類以上與通式(1)所示之茀化合物混合而使用。能夠混合的摻雜劑材料可舉出萘、蒽、菲、芘、三鄰亞苯、苝、茀、茚等具有芳環之化合物或其衍生物(例如2－(苯并噻唑－2－基)－9,10－二苯基蒽或5,6,11,12－四苯基稠四苯)、呋喃、吡咯、噻吩、矽雜環戊二烯(silole)、9－矽茀、9,9’－螺雙矽茀、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑并吡啶、啡啉、吡咯、萘啶、喹喏啉、吡咯并吡啶、噻噸等具有環芳環之化合物及其衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、4,4’－雙(2－(4－二苯胺基苯基)乙烯基)聯苯、4,4’－雙(N－(茋－4－基)－N－苯胺基)茋等的胺基苯乙烯基衍生物、芳香族乙炔衍生物、四苯基丁二烯衍生物、茋衍生物、醛連氮衍生物、亞甲吡咯衍生物、二氧化吡咯[3,4－c]吡咯衍生物、2,3,5,6－1H,4H－四氫－9－(2’－苯并噻唑基)喹並[9,9a,1－gh]香豆素等的香豆素衍生物、咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、唑、二唑、三唑等的唑衍生物及其金屬錯合物及以N,N’－二苯基－N,N’－二(3－甲基苯基)－4,4’－二苯基－1,1’－二胺為代表之芳香族胺衍生物等。
在發光材料所含有的基質材料沒有特別限定，蒽或芘等具有縮合芳環之化合物或其衍生物、N,N’－二萘基－N,N’－ 二苯基－4,4’－二苯基－1,1’－二胺等的芳香族胺衍生物、以鋁(III)參(8－喹啉酸鹽)為首之金屬鉗合化8－羥基喹啉酮(oxinoid)化合物、二苯乙烯基苯衍生物等的雙苯乙烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、茚衍生物、香豆素衍生物、二唑衍生物、吡咯并吡啶衍生物、紫環酮衍生物、環丁二烯衍生物、二唑衍生物、咔唑衍生物、吡咯并吡咯衍生物、聚合物系之聚伸苯基伸乙烯基衍生物、聚對伸苯基衍生物、聚茀衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚噻吩衍生物等係適合使用。其中，使用具有電子供給性或中性取代基之縮合芳香環衍生物作為基質材料時，因為本發明的茀化合物所具有的高發光效率更加顯著，乃是較佳。具體上，使用選自蒽化合物、芘化合物及二苯乙烯基苯衍生物之化合物作為基質材料時，與本發明的茀化合物組合時更加高效率，乃是較佳。
電子輸送層係從陰極注入電子，進而輸送電子之層。在電子輸送層，希望電子注入效率高且能夠效率良好地輸送被注入的電子。因此，電子輸送層係以由電子親和力大、電子移動度大、安定性優良且製造時及使用時不容易產生會成為陷阱的不純物之物質所構成為佳。但是，考慮電洞和電子輸送平衡時，電子輸送層若主要達成的任務是能夠效率良好地阻止來自陽極的電洞以未再結合的方式往陰極側流動時，即便是由電子輸送能力不太高的材料所構成，其提高發光效率的效果亦與由電子輸送能力高的材料所構成時同等。
在電子輸送層所使用的電子輸送材料沒有特別限定，可舉出萘、蒽等的具有縮合芳環之化合物及其衍生物、以4,4’－雙(二苯基乙烯基)聯苯為代表之苯乙烯系芳香環衍生物、苝衍生物、紫環酮衍生物、香豆素衍生物、萘基醯亞胺衍生物、蒽醌或聯對苯醌等的醌衍生物、氧化磷衍生物、咔唑衍生物及吲哚衍生物、鋁(III)參(8－喹啉酸鹽)等的喹啉酚或羥苯基唑錯合物等的羥基唑錯合物、偶氮甲川錯合物、酚酮金屬錯合物及黃酮醇金屬錯合物。因為能夠降低驅動電壓，電子輸送材料係以使用選自碳、氫、氮、氧、矽及磷中的元素所構成且具有含電子接受性氮的雜芳基環結構之化合物為佳。
電子接受性氮係表示與鄰接原子間形成多重鍵結之氮原子。因為氮原子具有高的電子陰性度，該多重鍵結具有接受電子的性質，所以電子輸送性能優良，藉由使用於電子輸送層，能夠降低發光元件的驅動電壓。因此，含電子接受性氮之雜芳基環具有高電子親和性。含電子接受性氮之雜芳基環可舉出例如吡啶環、吡咯環、嘧啶環、喹啉環、喹喏啉環、萘啶環、嘧啶并嘧啶環、苯并喹啉環、啡啉環、咪唑環、唑環、二唑環、三唑環、噻唑環、噻二唑環、苯并唑環、苯并噻唑環、苯并咪唑環及菲并咪唑環等。
該等具有雜芳基環之化合物，其較佳化合物可舉出例如苯并咪唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、二唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、吡咯衍生物、啡啉衍生物、喹喏啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生 物、聯二吡啶、聯三吡啶等的低聚吡啶衍生物、喹喏啉及萘啶衍生物等。其中就電子輸送性能而言，以使用參(N－苯基苯并咪唑－2－基)苯等的咪唑衍生物、1,3－雙[(4－第三丁基苯基)1,3,4－二唑基]苯等的二唑衍生物、N－萘基－2,5－二苯基－1,3,4－三唑等的三唑衍發光元件材料、浴銅靈(Bathocuproin)或1,3－雙(1,10－啡啉－9－基)苯等的啡啉衍生物、2,2’－雙(苯并[h]喹啉－2－基)－9,9’－螺雙茀等的苯并喹啉衍生物、2,5－雙(6’－(2’,2”－聯二吡啶基)－1,1－二甲基－3,4－二苯基矽雜環戊二烯等的二吡啶衍生物、1,3－雙(4’－(2,2’：6’2”－聯三吡啶基))苯等的聯三吡啶衍生物、雙(1－萘基)－4－(1,8－萘啶－2－基)苯基氧化膦等的萘啶衍生物為佳。而且，因為與含通式(1)所示茀化合物之發光層組合時，發光效率顯著提升，特佳的例子可舉出1,3－雙(1,10－啡啉－9－基)苯、2,7－雙[1,10－啡啉－9－基)苯、1,3－雙(2－苯基－1,10－啡啉－9－基)等的啡啉二聚物及2,5－雙(6’－(2’,2”－聯二吡啶基))－1,1－二甲基－3,4－二苯基矽雜環戊二烯等的聯二吡啶二聚物。
上述電子輸送材料亦可單獨使用，但是混合使用上述電子輸送材料二種以上、或是在一述電子輸送材料混合其他電子輸送材料一種以上而使用亦無妨。又，亦可混合鹼金屬或鹼土類金屬等金屬而使用。電子輸送層的離子化電位沒有特別限定，以5.8eV以上、8.0eV以下為佳，以6.0eV以上、7.5eV以下為更佳。
構成發光元件之上述各層的形成方法有電阻加熱蒸鍍、電子射束蒸鍍、濺鍍、分子層積法、塗布法、噴墨法、 印刷法、雷射誘發熱轉印法等，但是沒有特別限定，就元件特性而言，通常以電阻加熱蒸鍍或電子射束蒸鍍為佳。
因為上述各層的厚度亦取決於發光物質而無法限定，可自1~1000奈米之間選擇。發光層、電子輸送層及電洞輸送層之各自的膜厚度以1奈米以上、200奈米以下為佳，以5奈米以上、100奈米以下為更佳。
本發明的發光元件具有將電能轉變成為光之功能。在此，電能係主要使用直流電流，但是亦可使用脈衝電流或交流電流。電流值及電壓值沒有特別限制，考慮元件的消耗電力及耐用期限時，以盡可能以最低能量得到最大亮度的方式來選擇為佳。
本發明的發光元件能夠適合作為例如以矩陣及/或節段方式顯示之顯示器。
矩陣方式時，用以顯示之像素係以格子狀或馬賽克狀等二維的方式配置，並藉由像素集合來顯示文字或影像。影像的形狀或尺寸係按照用途而決定。例如個人電腦、監視器、電視等影像及文字顯示時，通常可使用一邊為300微米以下的四方形像素，又，如顯示面板之大型顯示器時，係使用一邊為毫米等級的像素。單色顯示時配列同顏色的像素即可，但是彩色顯示時，係並列紅、綠及藍色的像素而顯示。彩色顯示時，其配列方式典型地有△(delta)型及條紋型。而且該矩陣的驅動方法可以是線順序驅動及主動矩陣之任一者。雖然線順序驅動時之發光元件的結構簡單，但是考慮動作特性時，會有主動矩陣較優良的情況。 驅動方法係依照用途而分別使用。
節段方式係以顯示預先決定的資訊之方式來形成圖案，並使由該圖案配置所決定的區域發光之方式。可舉出例如在數字時鐘或溫度計顯示時刻或溫度、音響機器或電磁調理器等的動作狀態顯示及汽車的儀表板顯示等。而且，可以在同一面板之中，亦可使矩陣顯示與節段顯示共存。
本發明的發光元件亦適合使用作為各種機器等的背光板。背光板的使用目的主要係用以提升未自發光的顯示裝置之視認性，能夠使用於液晶顯示裝置、時鐘、音響裝置、汽車儀表板、顯示板及標識等。特別是液晶顯示裝置，特別是在正研討薄型化之個人電腦用途的背光板，本發明的發光元件可適合使用。使用本發明的發光元件能夠提供比先前者更薄型且輕量的背光板。
實施例
以下，舉出實施例來說明本發明，但是本發明未限定於此等實施例。又，在下述實施例之化合物號碼係指記載於上述化學式之號碼。又，關於結構分析之評價方法係如下述。
1 H－NMR係使用超傳導FTNMR EX－270(日本電子(股)製)，並使用重氯仿溶液進行測定。
HPLC係使用高速液體層析儀LC－10(島津製作所(股)製)，使用0.1克/升的氯仿溶液測定。柱的展開溶劑係使用0.1%磷酸水溶液與乙腈的混合溶液。
實施例1(化合物[10]的合成)
(1－1)中間體A的合成
於氮氣流下，在1升四口燒瓶添加25.0克2,7－二溴茀、22.6克第三丁氧基鋰、300毫升二甲基亞碸，並將反應系冷卻至5℃。接著，慢慢地滴加32.8克碘甲烷後，在室溫攪拌2小時。反應結束後，添加500毫升水，並使用300毫升二氯甲烷進行萃取。使用200毫升水洗淨有機層，並使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。使用200毫升甲醇洗淨所得到的反應粗生成物2次，並過濾分開析出的結晶。真空乾燥後，得到23.6克目標中間體A(黃白色結晶、產率87%)。
(1－2)中間體B的合成
於氮氣流下，在1升四口燒瓶添加20.6克中間體A、350毫升四氫呋喃，並將反應系冷卻至－70℃。接著，慢慢地滴加110毫升正丁基鋰(1.6M己烷溶液)後，在－10℃攪拌1小時。接著，將反應系冷卻至－50℃，慢慢地滴加41毫升硼酸三異丙醇鹽後，在室溫攪拌2小時。反應結束後，添加300毫升稀鹽酸，並在室溫攪拌2小時後，萃取有機層。 使用300毫升飽和食鹽水洗淨有機層，並使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。使用100毫升乙酸乙酯/200毫升正己烷的混合溶液攪拌洗淨所得到的反應粗生成物，並過濾分開析出的結晶。真空乾燥後，得到11.0克目標中間體B(白色結晶、產率67%)。
(1－3)中間體C的合成
於氮氣流下，在1升四口燒瓶添加11.0克中間體B、22.3克2－溴苯甲酸乙酯、4.5克肆(三苯基膦)鈀(0)、160毫升甲苯、100毫升乙醇、24.8克碳酸鈉/120毫升水，並加熱回流8小時。將反應溶液冷卻至室溫後，萃取有機層並以200毫升飽和食鹽水洗淨有機層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。使用200毫升甲醇洗攪拌洗淨所得到的反應粗生成物，並過濾分開析出的結晶。真空乾燥後，得到16.3克目標中間體C(黃白色結晶、產率85%)。
(1－4)中間體D的合成
於氮氣流下，在1升四口燒瓶添加16.3克中間體C、200毫升多磷酸，並於120℃加熱攪拌10小時。反應結束後，添加1500毫升水，過濾分開析出的粉末。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到7.5克目標中間體D(紅橙色結晶、產率56%)。
(1－5)中間體E的合成
於氮氣流下，在500毫升四口燒瓶添加7.0克中間體D、4.4克一水合肼、3.5克氫氧化鉀、120毫升二甘醇，並於180℃攪拌2小時。將反應溶液冷卻至室溫後，添加300毫升水，過濾分開析出的粉末。使用100毫升甲醇攪拌洗淨所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到3.4克目標中間體E(橙色結晶、產率52%)。
(1－6)中間體F的合成
於氮氣流下，在500毫升四口燒瓶添加3.4克中間體E、6.5克第三丁氧基鉀、130毫升二甲基亞碸，將反應系冷卻至5℃。接著，慢慢地滴加8.3克碘甲烷後，在室溫攪拌2小時。反應結束後，添加250毫升水，並使用200毫 升二氯甲烷進行萃取。使用100毫升水洗淨有機層，並使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到2.9克目標中間體F(白色結晶、產率74%)。
(1－7)中間體G的合成
於氮氣流下，在300毫升三口燒瓶添加2.9克中間體F、50毫升氯仿後。接著慢慢地滴加2.4克溴，並於室溫攪拌6小時。反應結束後，在反應溶液添加200毫升硫代硫酸鈉水溶液，並萃取有機層。使用硫酸鈉乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。使用50毫升甲醇攪拌洗淨所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到3.9克目標中間體G(白色結晶、產率98%)。
(1－8)化合物[10]的合成
於氮氣流下，在50毫升二口燒瓶添加0.30克中間體G、0.25克2－苯并呋喃硼酸、0.06克肆(三苯基膦)鈀(0)、4毫升甲苯、2毫升乙醇、0.33克碳酸鈉/2毫升水，並加熱回流8小時。將反應溶液冷卻至室溫後，萃取有機層並以10毫升飽和食鹽水洗淨有機層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到0.20克黃色粉 末(產率60%)。所得到粉末之1 H－NMR分析結果係如下，上述所得到的黃色粉末確認是化合物[10]。
1 H－NMR(CDCl3 (d＝ppm))：1.66(s,6H),1.68(s,12H),7.25－7.60(m,10H),7.75－8.25(m,10H)。
又，該化合物[10]係使用油擴散泵並在1×10－3 Pa的壓力下，於約300℃進行昇華精製後使用作為發光元件材料。HPLC純度(在測定波長254奈米之面積%)係昇華精製前為99.2%，昇華精製後為99.3%。
實施例2(化合物[43]的合成)
於氮氣流下，在50毫升二口燒瓶添加0.30克中間體G、0.28克苯并噻唑、0.67克碳酸銫、40毫克碘化銅、11毫克三苯基膦、5毫克乙酸鈀及10毫升經脫氣的二甲基甲醯胺，並於140℃加熱攪拌4小時。將反應溶液冷卻至室溫後，添加50毫升水並使用100毫升二氯甲烷萃取。使用50毫升水洗淨有機層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到0.15克黃色粉末(產率43%)。所得到粉末之1 H－NMR分析結果係如下，上述所得到的黃色粉末確認是化合物[43]。
1 H－NMR(CDCl3 (d＝ppm))：1.66(s,6H),1.68(s,12H),7.35－7.56(m,4H),7.83－7.96(m,8H),8.09－8.15(m,4H),8.23(s,2H)。
又，該化合物[43]係使用油擴散泵並在1×10－3 Pa的壓力下，於約310℃進行昇華精製後使用作為發光元件材料。 HPLC純度(在測定波長254奈米之面積%)係昇華精製前為99.5%，昇華精製後為99.6%。
實施例3(化合物[47]的合成)
(3－1)中間體H的合成
於氮氣流下，將在100毫升三口燒瓶添加0.60克中間體G、0.32克4－第三丁基苯基硼酸、0.75克磷酸三鉀、76毫升溴化四丁銨、5毫克乙酸鈀及12毫升經脫氣的二甲基甲醯胺之混合溶液，於氮氣流下，在120℃加熱攪拌3小時。將反應溶液冷卻至室溫後，添加50毫升水，並過濾分開析出的粉末。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到0.58克目標中間體H(白色結晶、產率89%)。
(3－2)化合物[47]的合成
於氮氣流下，在100毫升二口燒瓶添加0.58克中間體H、0.25克苯并噻唑、0.61碳酸銫、36毫克碘化銅、10毫克三苯基膦、5毫克乙酸鈀及10毫升經脫氣的二甲基甲醯胺，並於140℃加熱攪拌5小時。將反應溶液冷卻至室溫後，添加30毫升水並使用100毫升二氯甲烷萃取。使用50毫升水洗淨有機層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反 應粗生成物，真空乾燥後，得到0.16克黃色粉末(產率25%)。所得到粉末之1 H－NMR分析結果係如下，上述所得到的黃色粉末確認是化合物[47]。
1 H－NMR(CDCl3 (d＝ppm))：1.38(s,9H),1.39(s,6H),1.61(s,6H),1.67(s,6H),7.45－7.90(m,16H),8.08(d,1H),8.25(d,1H)。
又，該化合物[47]係使用油擴散泵並在1×10－3 Pa的壓力下，於約300℃進行昇華精製後使用作為發光元件材料。HPLC純度(在測定波長254奈米之面積%)係昇華精製前為99.4%，昇華精製後為99.5%。
實施例4(化合物[9]的合成)
於氮氣流下，在100毫升三口燒瓶添加1.00克中間體G、4.90克3－苯基－2－苯并呋喃硼酸、0.40克肆(三苯基膦)鈀(0)、12毫升甲苯、7.5毫升乙醇、2.18克碳酸鈉/12毫升水，並加熱回流6小時。將反應溶液冷卻至室溫後，萃取有機層並以10毫升飽和食鹽水洗淨層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到0.32克黃色粉末(產率23%)。所得到粉末之1 H－NMR分析結果係如下，上述所得到的黃色粉末確認是化合物[9]。
1 H－NMR(CDCl3 (d＝ppm))：1.66(s,6H),1.68(s,12H),7.25－7.63(m,18H),7.75－8.25(m,10H)。
又，該化合物[9]係使用油擴散泵並在1×10－3 Pa的壓力下，於約300℃進行昇華精製後使用作為發光元件材料。 HPLC純度(在測定波長254奈米之面積%)係昇華精製前為99.3%，昇華精製後為99.6%。
實施例5(化合物[63]的合成
於氮氣流下，在100毫升三口燒瓶添加1.53克中間體G、0.56克5－(4－氟苯基)苯并唑、0.86克碳酸銫、0.15克碘化銅、42毫克三苯基膦、18毫克乙酸鈀及26毫升經脫氣的二甲基甲醯胺，並於140℃加熱攪拌2小時。將反應溶液冷卻至室溫後，添加50毫升水並使用100毫升二氯甲烷萃取。使用50毫升水洗淨有機層2次，且使用硫酸鎂乾燥後，使用旋轉式蒸發器餾去溶劑。藉由矽膠柱層析儀精製所得到的反應粗生成物，真空乾燥後，得到0.55克黃色粉末(產率29%)。所得到粉末之1 H－NMR分析結果係如下，上述所得到的黃色粉末確認是化合物[63]。
1 H－NMR(CDCl3 (d＝ppm))：1.66(s,6H),1.68(s,12H),7.03－7.48(m,14H),7.63－8.01(m,10H)。
又，該化合物[63]係使用油擴散泵並在1×10－3 Pa的壓力下，於約350℃進行昇華精製後使用作為發光元件材料。HPLC純度(在測定波長254奈米之面積%)係昇華精製前為99.5%，昇華精製後為99.9%。
實施例6
如以下進行製造使用化合物[10]而成的發光元件。在30×40毫米的玻璃基板(旭硝子(股)製、15Ω/□、電子射束蒸鍍品)上，在玻璃基板中央部分，以150奈米厚度且30×13毫米大小形成ITO導電膜，來作為陽極。使用“SEMICONCLEAN (註冊商標)56”(FURUCHI化學(股)製)超音波洗淨該形成有陽極之基板後，使用超純水洗淨15分鐘。接著，使用異丙醇洗淨該基板15分鐘後，浸漬於熱甲醇15分鐘後使其乾燥。在即將製造元件之前，將該基板UV－臭氧處理1小時，並且將其設置在真空蒸鍍裝置內，且排氣至裝置內的真空度為5×10－5 Pa以下。
在前述基板的ITO膜上，依照電阻加熱法，首先使用蒸鍍10奈米銅酞菁作為電洞注入材料，且蒸鍍50奈米4,4’－雙(N－(1－萘基)－N－苯胺基)聯苯作為電洞輸送材料。發光材料係以下述式所示之H－1作為基質材料、以化合物[10]作為摻雜劑材料，並以摻雜劑濃度為2%的方式蒸鍍35奈米厚度。接著以20奈米厚度層積下述式所示之E－1。在如以上所形成的有機層上，以0.5奈米厚度蒸鍍氟化鋰後，以1000奈米蒸鍍鋁作為陰極，來製造5×5毫米四方的元件。在此所稱厚度係水晶振蕩式膜厚度監控器的顯示值。以10mA/cm2 直流驅動該發光元件時，能夠得到發光效率為2.61m/W之高效率發光及C.I.E色度座標為(0.15,0.12)之高色純度的藍色發光。使用10mA/cm2 的直流連續驅動該發光元件時，亮度減半時間為2600小時。
實施例7~16、比較例1~4
除了摻雜劑材料係使用表1所記載之材料以外，與實施例6同樣地進行來製造發光元件。各實施例及比較例的結果係如表1所示。
又，表1之D－1~D－4係下述式所示之化合物。
實施例17~19
除了使用表2所記載之材料作為基質材料以外，與實施例6同樣地進行來製造發光元件。各實施例的結果係如表2所示。
又，表2的H－2~H~4係下述式所示之化合物。
實施例20~23
除了使用表3所記載之材料作為基質材料以外，與實施例6同樣地進行來製造發光元件。各實施例的結果係如表3所示。
又，表3的E－2~E5係下述式所示之化合物。
實施例24
在30×40毫米的玻璃基板(旭硝子(股)製、15Ω/□、電 子射束蒸鍍品)上，在玻璃基板中央部分，以150奈米厚度且30×13毫米大小形成ITO導電膜，來作為陽極。使用丙酮及”SEMICONCLEAN(註冊商標)56”(FURUCHI化學(股)製)超音波洗淨該形成有陽極之基板各自15分鐘後，使用超純水洗淨。接著，使用異丙醇洗淨該基板15分鐘後，浸漬於熱甲醇15分鐘後使其乾燥。在即將製造元件之前，將該基板UV－臭氧處理1小時，並且將其設置在真空蒸鍍裝置內，且排氣至裝置內的真空度為5×10－4 Pa以下。
在前述基板的ITO膜上，依照電阻加熱法，首先使用蒸鍍150奈米4,4’－雙(N－(間甲苯基)－N－苯胺基)聯苯作為電洞輸送材料。接著，下述式所示之H－1作為基質材料，又，以化合物[43]作為摻雜劑材料，並以摻雜劑濃度為2%的方式蒸鍍35奈米厚度。接著層積20奈米厚度的E－1。在此所稱厚度係水晶振蕩式膜厚度監控器的顯示值。接著，使藉由濕式蝕刻在科瓦鐵鎳鈷合金(Kovar)板設置16條250微米開口部(相當於殘留寬度為50微米、300微米間距)而成之光罩，在真空中與ITO條紋正交的方式配置，並使光罩與ITO基板密接的方式，從基板背面使磁石接觸而固定。而且在有機層摻雜0.5奈米的鋰後，以200奈米蒸鍍鋁來製造32×16點矩陣元件。矩陣驅動本元件，能夠無串音現象地顯示文字。
產業上之利用可能性
本發明的發光元件材料能夠利用於發光元件等，能夠提供螢光量子產率優良的發光元件材料。依照本發明，能 夠得到發光效率高且色純度及耐久性優良的發光元件。本發明的發光元件能夠利用於顯示元件、平面面板顯示器、背光板、照明、室內裝飾、標識、招牌、電子照相機及光信號產生器等的領域。

Claims (9)

  1. 一種發光元件材料，其特徵係含有下述通式(1)所示之茀化合物， (R1 ~R18 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、鹵素、氰基、胺基、矽烷基及-P(=O)R19 R20 之中，R19 及R20 係選自芳基及雜芳基之中，R1 ~R18 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，其中R1 ~R12 之中至少一個係下述通式(2)所示之基) (R21 ~R24 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、氰基、胺基及矽烷基之中，R21 及R24 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，A係選自單鍵、伸芳基及伸雜芳基之中，B係使用於與R1 ~R12 連結，X係氧原子或硫原子，Y係選自下述所示之基， (在此，R25 係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、芳基及雜芳基之中))。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光元件材料，其中在該通式(1)，R1 ~R12 中至少一個係下述通式(3)所示之基， (R26 ~R29 係各自可相同亦可不同，且係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、雜芳基、氰基、胺基及矽烷基之中，R26 及R29 係鄰接的取代基之間亦可以形成環，B係使用於與R1 ~R12 連結，X係氧原子或硫原子，Y係選自下述所示之基， (在此，R30 係選自氫、烷基、環烷基、雜環基、烯基、環烯基、炔基、芳基及雜芳基之中))。
  3. 如申請專利範圍第2項之發光元件材料，其中在該通式(3)，Y係氮原子。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之發光元件材料，其中通式(1)的R2 或R9 之至少一個係通式(2)或(3)所示之 基。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之發光元件材料，其中通式(1)的R13 ~R18 係選自由烷基、芳基及雜芳基所組成群組。
  6. 如申請專利範圍第4項之發光元件材料，其中通式(1)的R13 ~R18 係選自由烷基、芳基及雜芳基所組成群組。
  7. 一種發光元件，其特徵係在陽極與陰極之間至少存在有發光層，且藉由電能發光之發光元件，其中該發光層係含有如申請專利範圍第1至6項中任一項之發光元件材料。
  8. 如申請專利範圍第7項之發光元件，其中發光層具有基質材料及摻雜劑材料，且含有通式(1)所示之茀化合物的發光元件材料係摻雜劑材料。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之發光元件，其中在發光層與陰極之間至少存在有電子輸送層，該電子輸送層係含有具有雜芳基環結構(具有電子接受性氮)之化合物，且該具有雜芳基環結構之化合物係由選自碳、氫、氮、氧、矽及磷之中的元素所構成。
TW097128237A 2007-07-27 2008-07-25 發光元件材料及發光元件 TWI452113B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007195505 2007-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200916554A TW200916554A (en) 2009-04-16
TWI452113B true TWI452113B (zh) 2014-09-11

Family

ID=40304199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097128237A TWI452113B (zh) 2007-07-27 2008-07-25 發光元件材料及發光元件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8120022B2 (zh)
EP (1) EP2172534B1 (zh)
JP (1) JP5315998B2 (zh)
KR (1) KR101528945B1 (zh)
CN (1) CN101679857B (zh)
TW (1) TWI452113B (zh)
WO (1) WO2009016964A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8049411B2 (en) 2008-06-05 2011-11-01 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescence device and organic electroluminescence device using the same
CN105037368B (zh) * 2008-06-05 2017-08-29 出光兴产株式会社 卤素化合物、多环系化合物及使用其的有机电致发光元件
KR101529111B1 (ko) * 2008-06-16 2015-06-16 도레이 카부시키가이샤 패터닝 방법, 이것을 사용한 디바이스의 제조방법 및 디바이스
DE102009052428A1 (de) 2009-11-10 2011-05-12 Merck Patent Gmbh Verbindung für elektronische Vorrichtungen
KR20140117210A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 삼성디스플레이 주식회사 인돌계 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
WO2018007421A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Merck Patent Gmbh Materials for organic electroluminescent devices
CN107162984A (zh) * 2017-05-23 2017-09-15 华南理工大学 一种以二菲并‑2,8‑茚芴单元为核的双极性小分子发光材料及其制备方法与应用
CN107573299A (zh) * 2017-07-31 2018-01-12 华南理工大学 一种以二菲并茚芴单元为核的双极性小分子发光材料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002008866A (ja) * 2000-04-17 2002-01-11 Toray Ind Inc 発光素子
JP2007017481A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Toray Ind Inc 感光性シロキサン組成物、それから形成された硬化膜、および硬化膜を有する素子
JP2007039406A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 含窒素複素環誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517765A (ja) 1991-07-16 1993-01-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネツセンス素子
JP3753293B2 (ja) 1998-08-07 2006-03-08 富士写真フイルム株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
CN101372615A (zh) * 1998-12-28 2009-02-25 出光兴产株式会社 有机电致发光装置
DE69932263T2 (de) 1999-01-08 2007-06-06 Chisso Corp. Borderivate und organische elektrolumineszierende verbindungen
JP4590678B2 (ja) * 2000-04-05 2010-12-01 東レ株式会社 発光素子
US6627333B2 (en) 2001-08-15 2003-09-30 Eastman Kodak Company White organic light-emitting devices with improved efficiency
JP3735288B2 (ja) * 2001-10-30 2006-01-18 松下電器産業株式会社 発光素子およびこれを用いた装置
KR100691543B1 (ko) * 2002-01-18 2007-03-09 주식회사 엘지화학 새로운 전자 수송용 물질 및 이를 이용한 유기 발광 소자
EP1491568A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Covion Organic Semiconductors GmbH Semiconductive Polymers
JP2005075944A (ja) 2003-09-01 2005-03-24 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
US7119360B2 (en) * 2003-10-29 2006-10-10 Max-Plank-Society Light-emitting polymers and electronic devices using such polymers
US7115899B2 (en) * 2003-10-29 2006-10-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Light-emitting copolymers and electronic devices using such copolymers
EP1627891A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-22 Covion Organic Semiconductors GmbH Polymers for use in organic electroluminescent devices
CN100427467C (zh) * 2005-03-03 2008-10-22 友达光电股份有限公司 化合物以及包括该化合物的有机发光二极管与显示器
WO2006100896A1 (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 芳香族アミン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
EP2528127B1 (en) * 2005-03-23 2017-04-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and electronic device
WO2006132012A1 (ja) * 2005-06-09 2006-12-14 Konica Minolta Holdings, Inc. 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
DE102005047444A1 (de) 2005-09-30 2007-04-12 Robert Bosch Gmbh Antriebseinheit mit einem drehsicheren Lagerelement
EP2412699A1 (en) * 2005-12-28 2012-02-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising novel compounds and electronic devices made with such compositions
US7799439B2 (en) * 2006-01-25 2010-09-21 Global Oled Technology Llc Fluorocarbon electrode modification layer
CN101473012B (zh) 2006-06-15 2013-12-18 东丽株式会社 发光元件材料和发光元件
WO2008069756A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Agency For Science, Technology And Research Arylamine compounds and electronic devices
JP2008184566A (ja) 2007-01-31 2008-08-14 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002008866A (ja) * 2000-04-17 2002-01-11 Toray Ind Inc 発光素子
JP2007017481A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Toray Ind Inc 感光性シロキサン組成物、それから形成された硬化膜、および硬化膜を有する素子
JP2007039406A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 含窒素複素環誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子

Also Published As

Publication number Publication date
US8120022B2 (en) 2012-02-21
CN101679857B (zh) 2012-11-28
KR101528945B1 (ko) 2015-06-15
JP5315998B2 (ja) 2013-10-16
EP2172534B1 (en) 2014-11-19
EP2172534A4 (en) 2014-01-15
KR20100040943A (ko) 2010-04-21
WO2009016964A1 (ja) 2009-02-05
CN101679857A (zh) 2010-03-24
EP2172534A1 (en) 2010-04-07
JPWO2009016964A1 (ja) 2010-10-14
TW200916554A (en) 2009-04-16
US20100187520A1 (en) 2010-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI453966B (zh) 發光元件材料及發光元件
JP5003156B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP4830750B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP4807013B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP5326280B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
KR101204132B1 (ko) 발광 소자 재료 및 발광 소자
JP5608978B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
TWI443176B (zh) 發光元件材料及發光元件
US20090096356A1 (en) Light-emitting device material and light-emitting device
TWI464231B (zh) 發光元件材料及發光元件
JP5168787B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2007131722A (ja) 発光素子材料および発光素子
TWI452113B (zh) 發光元件材料及發光元件
JP2007169581A (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2007131723A (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2007077185A (ja) ピレン化合物を用いた発光素子材料および発光素子
JP4552417B2 (ja) 発光素子材料およびこれを用いた発光素子
JP5017884B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2008184566A (ja) 発光素子材料および発光素子
JP5194649B2 (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2009096946A (ja) 発光素子材料および発光素子
JP2006265515A (ja) 発光素子材料および発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees