專利名稱：蒽衍生物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒽衍生物。此外，本發(fā)明還涉及包含蒽衍生物的發(fā)光元件。并且，本發(fā)明涉及具有包含蒽衍生物的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
使用發(fā)光材料的發(fā)光元件具有薄、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，并有望應(yīng)用于下一代的顯示器中。并且，由于發(fā)光元件是自發(fā)光類型，因此發(fā)光元件在高可見度上優(yōu)于液晶顯示器(LCD)，不存在如視角這樣的問題。
發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)是在一對電極之間具有一發(fā)光層的結(jié)構(gòu)。向該發(fā)光元件施加電壓，這樣從正極注入的空穴和從負(fù)極注入的電子將在發(fā)光層的發(fā)光中心再復(fù)合而激發(fā)分子；從而當(dāng)受激分子返回基態(tài)時，光通過能量發(fā)射而發(fā)出。需要注意的是由再復(fù)合產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)包括單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)。光的發(fā)射可在任何一種激發(fā)態(tài)下獲得。特別的，由單重激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時的光發(fā)射稱作熒光，而由三重激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時的光發(fā)射稱作磷光。
附帶提一句，當(dāng)將發(fā)光元件組合在使用電池的電動勢的設(shè)備中作為顯示部分時，如移動電話、照相機(jī)、便攜式音樂再現(xiàn)裝置等電子設(shè)備，要求低的功率消耗才能長時間連續(xù)使用帶有發(fā)光元件的顯示部分的設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)低功耗，需要對有效發(fā)光元件進(jìn)行研究；因此人們一直在尋求具有優(yōu)異的發(fā)光效率的發(fā)光材料，并進(jìn)行了許多研究(參考1國際公開2000/040586小冊子)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情形下作出的。本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)異的發(fā)光效率和高可靠性的新型材料，包含該新型材料的發(fā)光元件，以及使用該發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
本發(fā)明的一方面是由以下通式(1)表示的蒽衍生物。
在通式(1)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。R4表示具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。R5表示具有6-25個碳原子的芳基。R6表示具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的另一方面是由以下通式(2)表示的蒽衍生物。
在通式(2)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。R5表示具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(3)表示的蒽衍生物。
在通式(3)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的另一方面是由以下通式(4)表示的蒽衍生物。
在通式(4)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的又一方面是由以下通式(5)表示的蒽衍生物。
在通式(5)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(6)表示的蒽衍生物。
在通式(6)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(7)表示的蒽衍生物。
在通式(7)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(8)表示的蒽衍生物。
R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(9)表示的蒽衍生物。
通式(9)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(10)表示的蒽衍生物。
通式(10)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(11)表示的蒽衍生物。
通式(11)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(12)表示的蒽衍生物。
通式(12)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(13)表示的蒽衍生物。
通式(13)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1和Ph2各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(14)表示的蒽衍生物。
通式(14)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(15)表示的蒽衍生物。
通式(15)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的再一方面是由以下通式(16)表示的蒽衍生物。
通式(16)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。苯基可具有取代基，也可沒有取代基。
本發(fā)明的另一方面是一發(fā)光元件，其在一對電極之間具有一含有上述通式(1)-(16)任何一個中描述的蒽衍生物的層。
本發(fā)明的再一方面是一發(fā)光元件，其在一對電極之間具有一含有上述通式(1)-(16)任何一個中描述的蒽衍生物的層和一基質(zhì)(host)，該基質(zhì)具有比蒽衍生物更高的能隙，且具有比蒽衍生物更高的電離勢。
本發(fā)明的又一方面是一發(fā)光元件，其在一對電極之間具有一含有上述通式(1)-(16)任何一個中描述的蒽衍生物的層和一發(fā)光基質(zhì)，該基質(zhì)具有比蒽衍生物更小的能隙，且具有比蒽衍生物更小的電離勢。
本發(fā)明的另一方面是發(fā)光裝置，其使用了含有上述通式(1)-(16)任何一個中描述的蒽衍生物的發(fā)光元件。
本發(fā)明的另一方面是電子裝置，其包括含有上述通式(1)-(16)任何一個中描述的蒽衍生物的發(fā)光元件。
本發(fā)明的蒽衍生物是由其能夠以優(yōu)異的發(fā)光效率獲得光發(fā)射的蒽衍生物。
本發(fā)明的蒽衍生物是由其能夠以優(yōu)異的發(fā)光效率獲得光發(fā)射的發(fā)光物質(zhì)。
此外，本發(fā)明的蒽衍生物還可用作發(fā)光層的基質(zhì)材料。
通過含有本發(fā)明的蒽衍生物，可獲得具有高外部量子效率的發(fā)光元件。從而，可獲得具有優(yōu)異發(fā)光效率的發(fā)光元件。
通過含有本發(fā)明的蒽衍生物，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓可得到降低，且可獲得具有優(yōu)異電流效率和高功率效率的發(fā)光元件。
通過使發(fā)光元件含有本發(fā)明的蒽衍生物，可獲得具有低功率消耗和高亮度發(fā)光的發(fā)光裝置。
圖1示出了本發(fā)明發(fā)光元件的一例。
圖2示出了本發(fā)明發(fā)光元件的一例。
圖3是顯示本發(fā)明發(fā)光裝置一例的橫截面視圖。
圖4是顯示本發(fā)明發(fā)光裝置的像素部分一例的頂視圖。
圖5示出了本發(fā)明發(fā)光裝置的像素部分的等效電路的一例。
圖6A和6B是顯示本發(fā)明發(fā)光裝置一例的頂視圖。
圖7A和7B是顯示本發(fā)明發(fā)光裝置一例的示意圖。
圖8A-8D示出了本發(fā)明電子裝置的例子。
圖9示出了本發(fā)明電子裝置的一例。
圖10A和10B是PCAPA的1H-NMR譜圖。
圖11示出了PCAPA的吸收光譜。
圖12示出了PCAPA的發(fā)射光譜。
圖13A和13B的圖表顯示了用循環(huán)伏安法(CV)對PCAPA的測試結(jié)果。
圖14A和14B是PCAPBA的1H-NMR譜圖。
圖15示出了PCAPBA的吸收光譜。
圖16示出了PCAPBA的發(fā)射光譜。
圖17示出了發(fā)光元件1的發(fā)射光譜。
圖18示出了發(fā)光元件1的亮度-電流效率性質(zhì)。
圖19示出了發(fā)光元件1的電壓-亮度特性。
圖20示出了發(fā)光元件2的發(fā)射光譜。
圖21示出了發(fā)光元件2的亮度-電流效率性質(zhì)。
圖22示出了發(fā)光元件2的電壓-亮度特性。
圖23示出了發(fā)光元件3的發(fā)射光譜。
圖24示出了發(fā)光元件3的亮度-電流效率性質(zhì)。
圖25示出了發(fā)光元件3的電壓-亮度特性。
圖26示出了發(fā)光元件1-3的可靠性。
圖27示出了發(fā)光元件1-3的可靠性。
圖28A和28B是PCA的1H-NMR譜圖。
圖29A和29B是PCA的1H-NMR譜圖。
圖30A和30B是PCA的13C-NMR譜圖。
圖31A和31B是PCN的1H-NMR譜圖。
圖32A和32B是PCNPA的1H-NMR譜圖。
圖33示出了PCNPA的吸收光譜。
圖34示出了PCNPA的發(fā)射光譜。
最佳實(shí)施模式
以下將通過實(shí)施模式并參照附圖來對本發(fā)明進(jìn)行全面描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，各種改變和變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，除非這些改變和變形在本發(fā)明的范圍之外，它們應(yīng)當(dāng)解釋為包括在本發(fā)明之中。請注意用于不同附圖中的相同附圖標(biāo)記表示以下描述的本發(fā)明中結(jié)構(gòu)的相同部件。
(實(shí)施模式1) 在該實(shí)施模式中，將描述本發(fā)明的蒽衍生物。
由結(jié)構(gòu)式17-72表示的蒽衍生物被用作本發(fā)明的蒽衍生物。需要注意的是本發(fā)明的蒽衍生物并不限于以下的結(jié)構(gòu)式，而可以是與以下結(jié)構(gòu)式表示的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。
例如，如以下合成方案(a-1)所表示的，本實(shí)施模式的蒽衍生物可按以下方式獲得采用金屬催化劑例如鈀催化劑，通過偶聯(lián)反應(yīng)合成具有蒽骨架的化合物A，如9-芳基-10-(芳鹵)蒽，以及具有N-芳基-N-(3-(9-烷基)咔唑)胺骨架或N-芳基-N-(3-(9-芳基)咔唑)胺骨架的化合物B。應(yīng)當(dāng)注意的是，化合物B咔唑可具有芳基取代基或烷基取代基，且對取代位置無限制；然而以6-位取代位置為優(yōu)選。此外，對鈀催化劑也無特別限制；但優(yōu)選為二(二亞芐基丙酮)鈀(0)(縮寫Pd(dba)2)或乙酸鈀(0)(縮寫Pd(OAc)2)。
在合成方案(a-1)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。R4表示具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基。R5表示具有6-25個碳原子的芳基。R6表示具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。此外，Y1表示鹵素。盡管這里對鹵素沒有特別限制，但以溴或碘為優(yōu)選。
此外，前面提及的化合物A可通過例如下面的合成方案(a-2)中表示的方法獲得。首先，合成含有9-蒽鹵骨架的化合物C，與芳基硼酸通過使用金屬催化劑如鈀催化劑的偶聯(lián)反應(yīng)合成含有9-芳基蒽骨架的化合物D，其中芳基引入到9-位。應(yīng)注意的是化合物C中的鹵素優(yōu)選為溴或碘。此外，芳基硼酸中的硼酸可用烷基等進(jìn)行保護(hù)。應(yīng)注意的是，盡管對鈀催化劑無特別限制，但以Pd(dba)2或Pd(OAc)2為優(yōu)選。
然后，對合成的化合物D進(jìn)行鹵化(優(yōu)選為溴化或碘化，更優(yōu)選為碘化)，合成含有9-芳基-10-蒽鹵骨架的化合物E。具有9-芳基-10-(芳鹵)蒽骨架的化合物A是這樣得到的將合成的化合物E與芳基鹵硼酸用金屬催化劑如鈀催化劑通過偶聯(lián)反應(yīng)合成。需注意的是，芳基鹵硼酸中的硼酸可用烷基等進(jìn)行保護(hù)。此外，鹵素優(yōu)選為溴或碘。
在合成方案(a-2)中，R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基。R6表示具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。亞芳基可具有取代基，也可沒有取代基。此外，式中的Y1、Y2和Y3各自表示鹵素。盡管這里對鹵素沒有特別限制，但以溴或碘為優(yōu)選。特別優(yōu)選的是化合物E中的Y3為碘，芳鹵硼酸中的Y1為溴。在化合物E與芳鹵硼酸的偶聯(lián)反應(yīng)中，當(dāng)Y3為碘而Y1為溴時，可選擇性地進(jìn)行碘化合物與硼酸化合物的偶聯(lián)反應(yīng)。即是說，由于副反應(yīng)例如芳鹵硼酸的自身偶聯(lián)反應(yīng)可被抑制，因此可抑制副產(chǎn)物的生成。因此，化合物A可以高產(chǎn)率獲得，且可容易地得到化合物A。
此外，化合物B可通過下面的合成方案(a-3)中表示的方法獲得。首先，通過鹵化(優(yōu)選為溴化和碘化，更優(yōu)選為碘化)，在骨架上含有咔唑的化合物F上3-或6-位的氫被鹵素取代合成化合物G。然后，合成的化合物G和芳基胺使用金屬催化劑如鈀催化劑經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)合成具有N-芳基-N-(3-(9-烷基)咔唑)胺骨架或N-芳基-N-(3-(9-芳基)咔唑)胺骨架的化合物B。注意與使用溴作為取代基相比，與芳胺的偶聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)時間在使用碘作為化合物F的鹵化取代基時可以縮短。此外，盡管對鈀催化劑無特別限制，但以Pd(dba)2或Pd(OAc)2為優(yōu)選。
在合成方案(a-3)中，R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。R4表示具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。R5表示具有6-25個碳原子的芳基。芳基可具有取代基，也可沒有取代基。此外，Y4表示鹵素。盡管這里對鹵素沒有特別限制，但以溴或碘為優(yōu)選。
注意本發(fā)明的蒽衍生物的合成方法不限于上述提及的方法，也可采用其他的合成方法。
(實(shí)施模式2) 在該實(shí)施模式中，將描述使用本發(fā)明的蒽衍生物的發(fā)光元件。
圖1的示意圖示出了本發(fā)明發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)的一例。該實(shí)施模式中的發(fā)光元件具有發(fā)光層置于一對電極(正極和負(fù)極)之間的結(jié)構(gòu)。需注意元件結(jié)構(gòu)并不限于此，而可根據(jù)其用途而選擇適合的已知結(jié)構(gòu)。
圖1示出了發(fā)光元件的一例，其具有置于第一電極101和第二電極102之間的發(fā)光層113。發(fā)光層113包含本發(fā)明的蒽衍生物。此外，第一電極101和第二電極102中任何一者成為正極，而另一者成為負(fù)極。在本發(fā)明中，正極是指用于向發(fā)光層注入空穴的電極，而負(fù)極是指用于向發(fā)光層注入電子的電極。需注意，在該實(shí)施模式中，第一電極101為正極，而第二電極102為負(fù)極。
在該實(shí)施模式的發(fā)光元件中，由第一電極101側(cè)注入的空穴和由第二電極102側(cè)注入的電子在發(fā)光層113再復(fù)合，使本發(fā)明的蒽衍生物處于激發(fā)態(tài)。受激的本發(fā)明的蒽衍生物在返回基態(tài)時發(fā)出光。本發(fā)明的蒽衍生物作為發(fā)光物質(zhì)。需注意，發(fā)光物質(zhì)是指當(dāng)發(fā)光物質(zhì)從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時，光的發(fā)射具有高的量子效率，且表現(xiàn)出具有期望發(fā)射波長的光發(fā)射的物質(zhì)。
并且，該實(shí)施模式的發(fā)光元件還具有空穴注入層111和空穴傳輸層112在第一電極101和發(fā)光層113之間順次疊放的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，空穴注入層111具有幫助從第一電極101側(cè)向空穴傳輸層112注入空穴的功能。通過這種方式提供空穴注入層111，可降低在第一電極101和空穴傳輸層112之間的電離勢的差別，從而可容易地注入空穴。由此，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓可得以降低。另外，空穴傳輸層112具有將由第一電極101側(cè)注入的空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層113的功能。如上面所述，通過提供空穴傳輸層112，可增加第一電極101和發(fā)光層113之間的距離。由此，可防止由于第一電極101中所含的金屬導(dǎo)致的光的猝滅等。
此外，本實(shí)施模式的發(fā)光元件還具有電子傳輸層114和電子注入層115在發(fā)光層113和第二電極102之間順次疊放的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，電子傳輸層114具有將第二電極102側(cè)注入的電子傳輸?shù)桨l(fā)光層113的功能。這樣，通過提供電子傳輸層114，可增加第二電極102和發(fā)光層113之間的距離。由此，可防止由于第二電極102中所含的金屬導(dǎo)致的光的猝滅等。并且，電子注入層115具有幫助從第二電極102側(cè)向電子傳輸層114注入電子的功能。通過這種方式提供電子注入層，可降低在第二電極102和電子傳輸層114之間的電子親和性的差別，從而可容易地注入電子。由此，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓可得以降低。
下面具體描述第一電極101、第二電極102以及置于第一電極101和第二電極102之間的各層。
可使用已知的材料作為正極(第一電極101)，且以具有高的功函數(shù)(具體地，4.0eV或更高)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物或它們的混合物為優(yōu)選。具體地，可使用含有透光傳導(dǎo)材料的透明傳導(dǎo)層、可采用含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等。或者，也可采用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、加入了氧化硅的氧化銦錫(ITSO)等。再或者，也可使用選自金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、錫(Sn)、銦(In)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)，或鈀(Pd)的元素，或具有上述元素作為主要成分的合金材料，例如氮化鈦(TiN)、氮化鈦硅(TiSiXNY)，硅化鎢(WSix)、氮化鎢(WNx)、氮硅化鎢(WSiXNY)、氮化鈮(NbN)等。需注意，正極可用這些材料的單層膜或疊層膜通過如濺射法或蒸發(fā)法等方法而形成。此外，當(dāng)使用傳導(dǎo)材料時，也可應(yīng)用溶膠-凝膠法等。
下面將描述各透光傳導(dǎo)材料中的組成比率的例子。例如，對于含氧化鎢的氧化銦的組成比率，氧化鎢可為1.0wt％，氧化銦可為99.0wt％。對于含氧化鎢的氧化銦鋅的組成比率，氧化鎢可為1.0wt％，氧化鋅可為0.5wt％，氧化銦可為98.5wt％。對于含有氧化鈦的氧化銦的組成比率，氧化鈦可為1.0-5.0wt％，氧化銦可為99.0-95.0wt％。對于氧化銦錫(ITO)的組成比率，氧化錫可為10.0wt％，氧化銦可為90.0wt％。對于氧化銦鋅(IZO)的組成比率，氧化鋅可為10.7wt％，氧化銦可為89.3wt％。另外，對于含氧化鈦的氧化銦錫的組成比率，氧化鈦可為5.0wt％，氧化錫可為10.0wt％，氧化銦可為85.0％。需注意，上述的組成比率僅為舉例，而組成比率可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
負(fù)極(第二電極102)可使用已知材料形成。優(yōu)選使用具有低的功函數(shù)(具體地，3.8eV或更低)的金屬、合金、導(dǎo)電化合物或它們的混合物。具體而言，可使用屬于元素周期表第1或2族的金屬，即堿金屬例如鋰(Li)和銫(Cs)，堿土金屬例如鎂(Mg)、鈣(Ca)和鍶(Sr)，含有這些物質(zhì)的合金(例如Mg和Ag的合金以及Al和Li的合金)，稀土金屬例如銪(Er)和鐿(Yb)，含有這些物質(zhì)的合金等。然而，當(dāng)使用具有高的電子注入性能的電子注入層時，可使用具有高的功函數(shù)的材料，即通常用于形成正極的材料。例如，負(fù)極可用金屬或?qū)щ姛o機(jī)化合物例如Al，Ag或ITO形成。需注意，負(fù)極可用上述材料的單層膜或疊層膜通過如濺射法或蒸發(fā)法等方法而形成。
空穴注入層111優(yōu)選用電離勢低于含在空穴傳輸層112中的物質(zhì)的電離勢但高于含在第一電極101中的物質(zhì)的電離勢的物質(zhì)形成，或者用當(dāng)形成1-2nm厚度的薄膜而置于空穴傳輸層112和第一電極101之間時能帶發(fā)生彎曲的物質(zhì)形成。作為可用于形成空穴注入層111的物質(zhì)的具體的例子，可使用以下物質(zhì)酞菁化合物例如酞菁(縮寫H2Pc)或銅酞菁(CuPc)，聚合物化合物例如聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽溶液(PEDOT/PSS)等。換句話說，可通過從空穴傳輸物質(zhì)中選擇形成空穴注入層111的物質(zhì)，從而使空穴注入層111中的電離勢相對低于空穴傳輸層112的電離勢。需注意的是，空穴傳輸物質(zhì)是空穴遷移率高于電子遷移率的物質(zhì)，且其空穴遷移率與電子遷移率(空穴遷移率/電子遷移率)的比值優(yōu)選高于100。并且，在提供空穴注入層111的情況下，優(yōu)選用具有高的功函數(shù)的物質(zhì)例如氧化銦錫來形成第一電極101。
優(yōu)選使用空穴傳輸物質(zhì)特別是具有空穴遷移率為1×10-6cm2/Vs或更高的物質(zhì)來形成空穴傳輸層112。作為可用于形成空穴傳輸層112的物質(zhì)的具體例子，可使用以下的物質(zhì)4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)，4，4′-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫TPD)，4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(縮寫TDATA)，4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(縮寫MTDATA)，4，4′-二{N-[4-(N，N-二-間甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}聯(lián)苯(縮寫DNTPD)，1，3，5-三[N，N-二(間甲苯基)氨基]苯(縮寫m-MTDAB)，4，4′，4″-三(N-咔唑基)三苯基胺(縮寫TCTA)，酞菁(縮寫H2Pc)，銅酞菁(縮寫CuPc)，酞菁氧釩(縮寫VOPc)，4，4′-二[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫B(tài)BPB)等。需注意，更為優(yōu)選的是空穴傳輸層112是通過特別選擇能隙大于用作空穴傳輸物質(zhì)中基質(zhì)的物質(zhì)之能隙的物質(zhì)形成。此外，空穴傳輸層112可具有多層結(jié)構(gòu)，其中用上述物質(zhì)形成的兩層或多層進(jìn)行組合。
對于發(fā)光層113，可使用僅含有在實(shí)施模式1中描述的本發(fā)明的蒽衍生物中的一種類型的蒽衍生物的單層膜?；蛘?，也可使用分散有實(shí)施模式1中描述的本發(fā)明的蒽衍生物中的一種的層，作為該層主要成分的物質(zhì)(稱為基質(zhì))具有比各蒽衍生物高的能隙和比各蒽衍生物高的電離勢。因此，通過將本發(fā)明的蒽衍生物分散到以基質(zhì)作為組要成分的層中，可防止由于各蒽衍生物自身濃度導(dǎo)致的各蒽衍生物中的光的猝滅。需注意，能隙是指在LUMO能級和HOMO能級之間的能隙。
更具體地，用作基質(zhì)的物質(zhì)優(yōu)選為具有電子傳輸性大于空穴傳輸性的物質(zhì)。作為這樣的物質(zhì)，例如使用如蒽衍生物例如2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫t-BuDNA)，9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)，或二苯基蒽；菲咯啉衍生物如2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(bathocuproin，縮寫B(tài)CP)；二唑衍生物，或三嗪衍生物?？蛇x擇這些物質(zhì)中的一種或兩種或多種進(jìn)行混合，以使描述于實(shí)施模式1中的本發(fā)明的蒽衍生物形成分散態(tài)。通過制成具有這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光層113，空穴可有效地俘獲在描述于實(shí)施模式1中的本發(fā)明的蒽衍生物中。由此可獲得具有合意的光發(fā)射效率的發(fā)光元件。并且，電子傳輸層114在許多情況下是由具有小能隙的物質(zhì)形成，因此激發(fā)的能量易于從發(fā)光層113除去；然而，通過制成具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光層113，發(fā)光層113中空穴和電子的再復(fù)合區(qū)域(發(fā)光區(qū)域)在空穴傳輸層112側(cè)形成，可防止激發(fā)的能量移到電子傳輸層114。由此，可防止由于在發(fā)光層113的不同層中產(chǎn)生的光發(fā)射導(dǎo)致的色度的惡化。在發(fā)光層113是一層混合有多種化合物(例如是一層分散有本發(fā)明的蒽衍生物于其中并以基質(zhì)作為主要成分的層)的情況下，發(fā)光層113可通過共蒸發(fā)的方法形成。這里，共蒸發(fā)的方法是指原材料從多個蒸發(fā)源蒸發(fā)的蒸發(fā)方法，這些蒸發(fā)源同處一個處理室中，而被蒸發(fā)的原材料在氣態(tài)中混合并沉積在需要處理的物體上。
優(yōu)選使用電子傳輸物質(zhì)特別是具有電子遷移率為1×10-6cm2/Vs或更高的物質(zhì)來形成電子傳輸層114。需注意的是，電子傳輸物質(zhì)是電子遷移率高于空穴遷移率的物質(zhì)，且其電子遷移率與空穴遷移率(電子遷移率/空穴遷移率)的比值高于100。作為可用于形成電子傳輸層114的物質(zhì)的具體例子，可使用以下的物質(zhì)2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑(縮寫PBD)、1，3-二[5-(對-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯(縮寫OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫p-EtTAZ)、菲啰啉(縮寫B(tài)Phen)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(bathocuproin，縮寫B(tài)CP)、4，4-二(5-甲基苯并唑-2-基)二苯乙烯(縮寫B(tài)zOs)等，以及金屬絡(luò)合物例如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫Almq3)、二(10-羥基苯并[h]-羥基喹啉)鈹(縮寫B(tài)eBq2)、二(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基苯酚-鋁(縮寫B(tài)Alq)、二[2-(2-羥基苯基)苯并唑]鋅(縮寫Zn(BOX)2)或二[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(縮寫Zn(BTZ)2)。需注意，更為優(yōu)選的是電子傳輸層114是通過特別選擇能隙大于用作電子傳輸物質(zhì)中基質(zhì)的物質(zhì)之能隙的物質(zhì)形成。此外，電子傳輸層114可具有多層結(jié)構(gòu)，其中用上述物質(zhì)形成的兩層或多層進(jìn)行組合。
電子注入層115可用具有比用于形成電子傳輸層114的物質(zhì)的電子親和性更高的物質(zhì)形成，其選自可用于形成電子傳輸層114的物質(zhì)，例如BPhen、BCP、p-EtTAZ、TAZ和BzOs。此外，電子注入層115可含有無機(jī)物質(zhì)例如堿金屬如鋰(Li)或銫(Cs)；堿金屬氧化物例如氧化鋰(Li2O)、氧化鉀(K2O)、氧化鈉(Na2O)；堿土金屬氧化物例如氧化鈣(CaO)或氧化鎂(MgO)；堿金屬氟化物例如氟化鋰(LiF)或氟化銫(CsF)；堿土金屬氟化物例如氟化鈣(CaF2)；或堿土金屬例如鎂(Mg)或鈣(Ca)。并且，電子注入層115還可具有包括上面描述的有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，或具有包括如堿金屬氟化物如LiF或堿土金屬氟化物如CaF2在內(nèi)的無機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。通過用無機(jī)物質(zhì)如堿金屬氟化物如LiF或堿土金屬氟化物如CaF2形成厚度為1-2nm的薄膜作為電子注入層115，電子注入層115的能帶發(fā)生彎曲，或產(chǎn)生隧道電流；由此，可容易地從第二電極102側(cè)向電子傳輸層114注入電子。
可提供一空穴產(chǎn)生層來代替本實(shí)施模式中的空穴注入層111。需注意，空穴產(chǎn)生層產(chǎn)生空穴。空穴產(chǎn)生層可通過混合至少一種選自空穴傳輸物質(zhì)和相對于空穴傳輸物質(zhì)表現(xiàn)出電子接受性的物質(zhì)形成。這里，可使用與用于形成空穴傳輸層112的物質(zhì)類似的物質(zhì)來作為空穴傳輸物質(zhì)。作為表現(xiàn)出電子接受性的物質(zhì)，可使用金屬氧化物如氧化鉬、氧化釩、氧化釕或氧化錸。
此外，也可提供一電子產(chǎn)生層來代替本實(shí)施模式中的電子注入層115。電子產(chǎn)生層產(chǎn)生電子。電子產(chǎn)生層可通過混合至少一種選自電子傳輸物質(zhì)和相對于電子傳輸物質(zhì)表現(xiàn)出電子提供性的物質(zhì)形成。這里，可使用與用于形成電子傳輸層114的物質(zhì)類似的物質(zhì)來作為電子傳輸物質(zhì)。作為表現(xiàn)出電子提供性的物質(zhì)，可使用選自堿金屬和堿土金屬的物質(zhì)，具體可以是鋰(Li)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)等。
對用于制造上述本實(shí)施模式的發(fā)光元件的方法沒有特別的限制。例如，可采用在第一電極101形成后，順次在其上疊層空穴注入層111，空穴傳輸層112、發(fā)光層113、電子傳輸層114和電子注入層115，以及最后形成第二電極102的方法?；蛘?，可采用在第二電極102形成后，順次在其上疊層電子注入層115、電子傳輸層114、發(fā)光層113、空穴傳輸層112和空穴注入層111，以及最后形成第一電極101的方法。需注意，空穴注入層111、空穴傳輸層112、發(fā)光層113、電子傳輸層114和電子注入層115中的各層可通過蒸發(fā)法、噴墨法、涂布法等中的任何一種形成。此外，第一電極101或第二電極102可通過濺射法、蒸發(fā)法等形成。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光元件是用具有優(yōu)異的發(fā)光效率的本發(fā)明的蒽衍生物制造的；因此，可獲得具有高效率的發(fā)光元件。此外，使用本發(fā)明的蒽衍生物的發(fā)光元件可長時間在低電壓下驅(qū)動。因此，本發(fā)明的發(fā)光元件可獲得很高功效和低功耗。
本發(fā)明的發(fā)光元件是使用含有蒽骨架和胺骨架的化合物如本發(fā)明的蒽衍生物的制造的，因此，由重復(fù)的氧化反應(yīng)導(dǎo)致的發(fā)光物質(zhì)特性上的改變給發(fā)光元件性質(zhì)帶來若干變化，且可在長時間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的光發(fā)射。此外，本發(fā)明的發(fā)光元件是使用本發(fā)明的蒽衍生物形成的。因此，可獲得具有非常高的外部量子效率的元件；從而可獲得具有高的發(fā)光效率的元件。特別地，由于元件可在低電壓下驅(qū)動，因此可獲得具有高電流效率和高功效的元件。并且，由于本發(fā)明的蒽衍生物可發(fā)出藍(lán)色光，因此可獲得具有高電流效率和高功效的藍(lán)光發(fā)射元件。
(實(shí)施模式3) 在該實(shí)施模式中，將參照圖2描述使用本發(fā)明的蒽衍生物作為基質(zhì)(與發(fā)光物質(zhì)一同含在發(fā)光層中并使發(fā)光物質(zhì)處于分散態(tài)的物質(zhì))的發(fā)光元件。需注意的是，除發(fā)光層213以外的部件的描述被省略，因為發(fā)光元件與實(shí)施模式2中的具有相同的結(jié)構(gòu)。
圖2所示的本實(shí)施模式的發(fā)光元件具有在第一電極201和第二電極202之間的發(fā)光層213。并且，在第一電極201和發(fā)光層213之間提供了空穴注入層211和空穴傳輸層212，在第二電極202和發(fā)光層213之間提供了電子注入層215和電子傳輸層214。需注意發(fā)光元件不限于此，也可根據(jù)其用途適當(dāng)選擇已知的結(jié)構(gòu)。
在該實(shí)施模式中，發(fā)光層213包括在實(shí)施模式1中描述的蒽衍生物以及發(fā)光物質(zhì)，該發(fā)光物質(zhì)具有的能隙小于比本發(fā)明的蒽衍生物的能隙且具有的電離勢小于蒽衍生物的電離勢。這里，本發(fā)明的蒽衍生物是作為基質(zhì)?？墒褂脽晒獍l(fā)光材料或磷光發(fā)光材料作為發(fā)光物質(zhì)；但在使用磷光發(fā)光材料時，要求磷光發(fā)光材料的三重態(tài)能級低于本發(fā)明的蒽衍生物的三重態(tài)能級。具體的，可使用香豆素衍生物、齊聚苯撐衍生物、唑衍生物、二苯乙烯衍生物、喹啉酮衍生物、吖啶酮衍生物、苝衍生物、菲衍生物等。需注意，可用作發(fā)光物質(zhì)的材料并不限于此，可以是具有的能隙小于比本發(fā)明的蒽衍生物的能隙且具有的電離勢小于蒽衍生物的電離勢的發(fā)光物質(zhì)。這些發(fā)光物質(zhì)含于用實(shí)施模式1中描述的本發(fā)明的蒽衍生物形成的層中，從而得到分散。這樣，通過使用這些發(fā)光物質(zhì)和本發(fā)明的蒽衍生物作為基質(zhì)的組合，可獲得其中基質(zhì)發(fā)出的光不易混合且由發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的光可選擇性發(fā)射的發(fā)光元件。
在形成混合有多種化合物于其中的發(fā)光層213的情況下，可采用共蒸發(fā)法。這里，共蒸發(fā)的方法是指原材料從多個蒸發(fā)源蒸發(fā)的蒸發(fā)方法，這些蒸發(fā)源同處一個處理室中，而被蒸發(fā)的原材料在氣態(tài)中混合并沉積在需要處理的物體上。
(實(shí)施模式4) 在該實(shí)施模式中，將參照圖3和圖4用描述本發(fā)明的發(fā)光裝置(EL發(fā)光裝置)的例子以及制造方法。注意，在本實(shí)施模式中，是以有源矩陣發(fā)光裝置為例進(jìn)行描述的，該裝置中，在同一基板上形成像素部分和驅(qū)動電路部分；然而，本發(fā)明不限于此，也可用于被動發(fā)光裝置。
首先，在基板300上形成基極絕緣膜301。在需要用基板300側(cè)提取發(fā)射光作為顯示表面的情況下，可用具有透光性能的玻璃基板或石英基板作為基板300?；蛘撸部墒褂媚苣褪芗庸ぶ屑庸囟鹊木哂心蜔嵝阅艿耐腹馑芰匣?。另一方面，在需要用基板300側(cè)的相反表面提取發(fā)射光作為顯示表面的情況下，除了上面提到的基板外，也可使用硅基板、金屬基板或不銹鋼基板，并在他們上面形成絕緣膜。只要基板至少能耐受加工中產(chǎn)生的熱，則可使用任何基板。在該實(shí)施模式中，使用玻璃基板作為基板300。注意，玻璃基板的折射率約為1.55。
采用濺射法、LPCVD法、等離子CVD法等形成具有單層或有兩層或更多層的多層的絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜作為基極絕緣膜301。并且，當(dāng)基板的粗糙性和源自基板的雜質(zhì)的擴(kuò)散不會造成問題時，并不需要形成基極絕緣膜。
然后，在基極絕緣膜301上形成半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層按如下形成采用濺射法、LPCVD法、等離子CVD法等形成無定形的半導(dǎo)體膜，然后采用激光結(jié)晶法、熱結(jié)晶法、使用催化元素如鎳的熱結(jié)晶法等方法對無定形的半導(dǎo)體膜進(jìn)行晶化，以獲得結(jié)晶的半導(dǎo)體膜。注意，在采用使用催化元素如鎳的熱結(jié)晶法的情況下，優(yōu)選在晶化后通過吸氣法除去催化元素。此后，結(jié)晶的半導(dǎo)體膜通過光刻法加工得到需要的形狀。
接著，形成覆蓋在半導(dǎo)體層上的柵極絕緣膜302。通過等離子CVD法或濺射法形成含硅的絕緣膜作為柵極絕緣膜302。并且，在形成了單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)的含硅絕緣膜后，可進(jìn)行借助微波的等離子表面滲氮處理，形成柵極絕緣膜302。
然后，在柵極絕緣膜302上形成柵電極。柵電極可使用導(dǎo)電材料如耐熔的金屬如鎢(W)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)或鉬(Mo)，或含有耐熔的金屬作為主要成分的合金或化合物通過如濺射法或蒸發(fā)法這樣的方法形成。并且，柵電極可具有由這些導(dǎo)電材料形成的單層結(jié)構(gòu)或有兩層或更多層的多層結(jié)構(gòu)。
而后，加入雜質(zhì)，以在形成于像素部分325和驅(qū)動電路部分345上的晶體管310到340的各半導(dǎo)體層中形成具有n型傳導(dǎo)特性或p型傳導(dǎo)特性的摻雜區(qū)域。加入的雜質(zhì)可根據(jù)晶體管進(jìn)行適當(dāng)選擇。
接著，形成第一夾層絕緣膜303a和第一夾層絕緣膜303b。第一夾層絕緣膜303a和303b可用無機(jī)絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜、有機(jī)樹脂膜或含有硅氧烷的膜形成，并且這些絕緣膜可形成單層或有兩或更多層的多層。注意，硅氧烷是包括由硅(Si)和氧(O)之間的鍵形成的骨架結(jié)構(gòu)的材料。作為取代基，可使用至少含有氫的有機(jī)基團(tuán)(例如烷基或芳香族烴)。也可以使用氟基作為取代基?；蛘撸赏瑫r使用包含至少氫的有機(jī)基團(tuán)和氟基作為取代基。并且，在形成無機(jī)絕緣膜的情況下，可使用濺射法、LPCVD法、等離子CVD法等。在形成有機(jī)樹脂膜或含硅氧烷膜的情況下，可采用涂布法。這里，第一夾層絕緣膜具有兩層疊層的結(jié)構(gòu)；然而也可用單層或三層或更多層。
進(jìn)而，對第一夾層絕緣膜303a和303b進(jìn)行選擇性蝕刻，形成延伸至半導(dǎo)體層的接觸孔。然后，形成通過這些接觸孔延伸至半導(dǎo)體層的源電極和漏電極。在由濺射法疊層金屬膜后，用光刻法對疊層的金屬膜進(jìn)行選擇性蝕刻，以形成源電極和漏電極。
通過上述步驟，形成了位于像素部分325內(nèi)的第一晶體管310和第二晶體管320，位于驅(qū)動電路部分345中的第三晶體管330和第四晶體管340。注意，在這種實(shí)施模式中，第一晶體管310和第二晶體管320具有多柵極的結(jié)構(gòu)(一種具有包括兩個或多個順次連接的通道形成區(qū)域和用兩個或多個柵電極向通道形成區(qū)域施加電場的半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu))以減小電流；然而，本發(fā)明不限于此，也可使用單柵極的結(jié)構(gòu)。此外，位于驅(qū)動電路部分345中的第三晶體管330和第四晶體管340具有單柵極的結(jié)構(gòu)；然而，本發(fā)明不限于此，也可使用多柵極的結(jié)構(gòu)。
并且，第一晶體管310、第三晶體管330和第四晶體管340具有包括輕微摻雜的漏區(qū)(LDD區(qū))，并與柵電極交迭，使柵極絕緣膜302位于它們之間的結(jié)構(gòu)；然而，本發(fā)明不限于此，也可使用無LDD區(qū)的結(jié)構(gòu)。
并且，第二晶體管320具有包括輕微摻雜的漏區(qū)(LDD區(qū))，其并不與柵電極交迭，從而無柵極絕緣膜302位于它們之間；然而，本發(fā)明不限于此，也可使用無LDD區(qū)的結(jié)構(gòu)。
注意，在驅(qū)動電路部分345中，第三晶體管330是n-通道晶體管，而第四晶體管340是p-通道晶體管，并通過互補(bǔ)地連接第三晶體管330和第四晶體管340形成了CMOS電路，這樣可實(shí)現(xiàn)各種類型的電路。
然后，形成發(fā)光元件350。首先，形成第一電極351(有機(jī)發(fā)光元件的正極或負(fù)極)。注意，第一電極351可按照與實(shí)施模式2和實(shí)施模式3中相同的方式形成，對其描述在此省略。
然后，形成覆蓋第一電極351邊緣部分的隔層360。用丙烯酸、硅氧烷、抗蝕劑(resist)、氧化硅、聚酰亞胺等通過涂布法形成絕緣膜，且獲得的絕緣膜可通過光刻法形成需要的形狀以形成隔層360。
注意，在圖3中，在發(fā)光元件350和相應(yīng)的晶體管310-340之間僅形成了第一夾層絕緣膜303a和303b；然而也可使用由第二夾層絕緣膜和第一夾層絕緣膜303a和303b提供的結(jié)構(gòu)。這種情況下，第一電極351電連接到夾在第一夾層絕緣膜303a和303b和第二夾層絕緣膜之間的第一晶體管310上。
接著，順次形成層352、第二電極353(有機(jī)發(fā)光元件的正極或負(fù)極)。注意，層352包括含有描述于實(shí)施模式2或?qū)嵤┠Ｊ?中的本發(fā)明的蒽衍生物的發(fā)光層。此外，層352還可包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等以及發(fā)光層。層352和第二電極353可按照與實(shí)施模式2和實(shí)施模式3中相同的方式形成，對其描述在此省略。
通過以上步驟，形成了包括第一電極351、層352以及第二電極353的發(fā)光元件350。注意，發(fā)光元件350通過隔層360而與另一相鄰的發(fā)光元件隔開。
接著，用密封劑370貼合密封基板380以密封住發(fā)光元件350。即通過環(huán)繞在顯示區(qū)域周邊的密封劑370，而用一對基板300和380將發(fā)光裝置密封起來。注意，在該實(shí)施模式中，密封劑370與接線端部分395和驅(qū)動電路部分345呈交迭布置；然而，密封劑370也可繞至少顯示區(qū)域的周邊布置，也可僅布置在接線端部分.此外，用密封劑370包圍的區(qū)域可用填料或干燥的惰性氣體填充。
最后，通過已知方法用各向異性傳導(dǎo)層392將FPC393連至接線端電極391形成接線端390。注意，對于接線端電極391而言，優(yōu)選使用與形成第一電極351相同的步驟獲得的電極作為頂層。
圖4是像素部分的頂視圖，沿圖4中鏈條線E-F得到的截面對應(yīng)于圖3中像素部分的第一晶體管310的截面結(jié)構(gòu)。并且，沿圖4中鏈條線M-L得到的截面對應(yīng)于圖3中像素部分的第二晶體管320的截面結(jié)構(gòu)。注意，圖4中由附圖標(biāo)記400表示的實(shí)線表示出了隔層360的周邊。注意，圖3和圖4為示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的一例的圖樣，引線等可根據(jù)布局進(jìn)行適當(dāng)改變。
在發(fā)光裝置中，發(fā)光裝置的發(fā)光顯示表面可在一側(cè)或兩側(cè)提供。在第一電極351和第二電極353均由透明傳導(dǎo)層形成的情況下，發(fā)光元件350的光通過基板300和密封基板380提取到兩側(cè)。這種情況下，對于密封基板380和填料而言，優(yōu)選使用透明材料。
在第二電極353是由金屬膜形成而第一電極351是由透明傳導(dǎo)層形成的情況下，獲得的是發(fā)光元件350的光僅通過基板300提取到一側(cè)的結(jié)構(gòu)，即底發(fā)射結(jié)構(gòu)。這種情況下，對于密封基板380和填料而言，無需使用透明材料。
在第一電極351是由金屬膜形成而第二電極353是由透明傳導(dǎo)層形成的情況下，獲得的是發(fā)光元件350的光僅通過密封基板380提取到一側(cè)的結(jié)構(gòu)，即頂發(fā)射結(jié)構(gòu)。這種情況下，對于基板300而言，無需使用透明材料。
在選擇第一電極351和第二電極353的材料時，需要考慮它們的功函數(shù)。然而，根據(jù)像素結(jié)構(gòu)，第一電極351和第二電極353中任何一者均可以是正極或負(fù)極。在第一晶體管310的極性是p-通道型的情況下，第一電極351可以是正極而第二電極353可以是負(fù)極。在第一晶體管310的極性是n-通道型的情況下，第一電極351可以是負(fù)極而第二電極353可以是正極。
圖5是在全色彩顯示情況下的本實(shí)施模式像素部分的等效電路圖。圖5中的晶體管510對應(yīng)于圖3中的第一晶體管310，且晶體管520對應(yīng)于圖3中的第二晶體管320。在用于顯示紅色的像素中，發(fā)出紅光的發(fā)光元件550R連接到晶體管510的漏區(qū)，且其源區(qū)連接至正極側(cè)供電線(R)503R。并且，發(fā)光元件550R連接至負(fù)極側(cè)供電線500。在用于顯示綠色的像素中，發(fā)出綠光的發(fā)光元件550G連接到晶體管510的漏區(qū)，且其源區(qū)連接至正極側(cè)供電線(G)503G。此外在用于顯示藍(lán)色的像素中，發(fā)出藍(lán)光的發(fā)光元件550B連接到晶體管510的漏區(qū)，且其源區(qū)連接至正極側(cè)供電線(B)503B。根據(jù)EL材料，對像素施加不同的電壓以發(fā)出不同的顏色。
并且，在發(fā)光裝置中，對用于圖像顯示的驅(qū)動方法并無特別限制，例如可采用點(diǎn)序列驅(qū)動法、線序列驅(qū)動法、面序列驅(qū)動法等。通常使用的是線序列驅(qū)動法，此外也可根據(jù)情況采用時間分割灰階驅(qū)動法或面積灰階驅(qū)動法。并且，輸入到發(fā)光裝置的源線中的視頻信號可以是模擬信號或數(shù)字信號，并且可根據(jù)視頻信號適當(dāng)?shù)卦O(shè)計驅(qū)動電路等。
另外，在發(fā)光裝置使用數(shù)字視頻信號的情況下，輸入進(jìn)像素的視頻信號或具有恒定電壓(CV)或具有恒定電流(CC)。對于具有恒定電壓(CV)的視頻信號而言，有施加于發(fā)光元件的信號的電壓為恒定的(CVCV)以及施加于發(fā)光元件的信號的電流為恒定的(CVCC)的情況。此外，對于具有恒定電流(CC)的視頻信號而言，有施加于發(fā)光元件的信號的電壓為恒定的(CCCV)以及施加于發(fā)光元件的信號的電流為恒定的(CCCC)的情況。
并且，在發(fā)光裝置中，也可提供用于防止靜電擊穿的保護(hù)電路(例如保護(hù)二極管)。
如本實(shí)施模式，通過使發(fā)光元件含有本發(fā)明的蒽衍生物，可獲得具有低功率消耗和高亮度發(fā)光的發(fā)光裝置。
(實(shí)施模式5) 在該實(shí)施模式中，參照圖6A和6B描述了FPC或用于驅(qū)動的驅(qū)動IC被安裝在本發(fā)明的發(fā)光裝置(EL發(fā)光裝置)上的例子。注意，安裝在該發(fā)光顯示盤上的發(fā)光元件中包含的結(jié)構(gòu)與實(shí)施模式2或3中所示的結(jié)構(gòu)類似。
圖6A示出了發(fā)光裝置的頂視圖的一例，其中FPC 6009分別附著在四個終端部分6008上。在基板6010上，形成了包括發(fā)光元件和薄膜晶體管(TFT)的像素部分6002，包括TFT的柵極驅(qū)動電路6003，以及包括TFT的第一驅(qū)動電路6001。通過使用具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜形成TFT活性層，且這些電路均在同一基板上形成。由此，可制造出實(shí)現(xiàn)面板系統(tǒng)整合(system-on-panel)的發(fā)光裝置(EL發(fā)光裝置)。
注意，用保護(hù)膜覆蓋在基板6010除接觸部分外的其余部分，且在保護(hù)膜上提供了含有具有光催化功能的物質(zhì)的基極層。
此外，在像素部分兩側(cè)提供了兩個連接區(qū)域6007，以使發(fā)光元件的第二電極(負(fù)極)與較下層的引線接觸。發(fā)光元件的第一電極(正極)電連接至位于像素部分6002中的TFT。
用環(huán)繞像素部分6002和驅(qū)動電路6001和6003的密封劑6005和被密封劑6005包圍的填充材料將密封基板6004固定到基板6010上。也可用含有透明干燥劑的填充材料來進(jìn)行填充。另外，也可在無像素部分交迭的區(qū)域提供干燥劑。
注意，在本實(shí)施模式中，密封劑6005的排布形成與包括TFT的柵極驅(qū)動電路6003部分交迭；然而，密封劑6005也可繞顯示區(qū)外圍排布。即，密封劑6005可以排布成不與柵極驅(qū)動電路6003形成交迭。
另外，圖6A中所示的結(jié)構(gòu)顯示了適合用作具有較大尺寸的發(fā)光裝置(例如對角線長4.3英寸)的例子，而圖6B中所示的結(jié)構(gòu)顯示了采用COG法的適合用作具有較狹窄結(jié)構(gòu)的緊湊尺寸(例如對角線長1.5英寸)的例子。
圖6B中，驅(qū)動IC 6001安裝在基板6610上，F(xiàn)PC 6609安裝在置于驅(qū)動IC 6001之外的終端部分6608上。從提高產(chǎn)率的角度出發(fā)，優(yōu)選在300-1000mm或更大的長方形基板的一側(cè)上形成多個驅(qū)動IC 6001。換句話說，可在基板之上形成多個分離的電路圖案，每一個都具有驅(qū)動電路部分和輸入/輸出終端作為一個單元，并經(jīng)分割而可獲得單獨(dú)的驅(qū)動IC。就驅(qū)動IC的長度而言，考慮得到像素部分或像素塊一邊的長度，驅(qū)動IC可形成長邊為15-80mm，短邊為1-6mm的長方形形狀，或者也可形成長邊的長度對應(yīng)于像素區(qū)域一邊的長度或?qū)⒏黩?qū)動電路的一邊和像素部分的一邊彼此相加得到的長度。
對于外部尺寸，驅(qū)動IC的較長側(cè)的長度上優(yōu)于IC芯片。當(dāng)使用形成15-80mm的較長邊的驅(qū)動IC時，對應(yīng)于像素部分的安裝所需要的驅(qū)動IC的數(shù)目小于使用IC芯片時的情況，從而改善了生產(chǎn)產(chǎn)率，并且當(dāng)驅(qū)動IC是在玻璃基板之上形成時，由于驅(qū)動IC不限于基質(zhì)基板的形狀，因而產(chǎn)率不會降低。這與從圓形硅晶片中取出IC芯片相比具有明顯優(yōu)勢。
并且，在上述情況下可采用TAB法，可附著多條帶子，然后驅(qū)動IC可安裝在帶子上。在COG法中，可在單條帶子上安裝單個驅(qū)動IC；在這種情況下，為提高強(qiáng)度，可將固定驅(qū)動IC的金屬片等一起附著。
在像素部分6602和驅(qū)動IC 6601之間提供了連接區(qū)域6607，以使發(fā)光元件的第二電極與較低層的引線接觸。發(fā)光元件的第一電極電連接至位于像素部分6602中的TFT。
此外，密封基板6604用環(huán)繞在像素部分6602周圍的密封劑6605和由密封劑6605環(huán)繞的填充材料固定在基板6610上，
在用無定形半導(dǎo)體膜作為像素部分的TFT的活性層的情況下，很難在相同基板之上形成驅(qū)動電路，因此即使對大尺寸也采用圖6b的結(jié)構(gòu)。
由于上面描述的本發(fā)明的發(fā)光裝置具有在實(shí)施模式2或3中描述的發(fā)光元件作為形成像素部分的發(fā)光元件，因此也可獲得高可靠性和低功耗。
(實(shí)施模式6) 在該實(shí)施模式中，參照圖7A和7B描述被動發(fā)光裝置的例子。圖7A和7B分別是應(yīng)用了本發(fā)明的被動發(fā)光裝置的透視圖和頂視圖。特別的，圖7A是圖7B中由虛線758包圍的部分的透視圖。圖7A和7B中，用相同標(biāo)記數(shù)字表示相同的部分。圖7A中，在基板751之上提供多個平行的第一電極752。第一電極752的各邊緣部分均用隔層753覆蓋。注意，盡管覆蓋在第一電極752最前側(cè)的隔層未示出，因而第一電極752和隔層753在第一基板751之上容易識別，但在最前側(cè)的第一電極752的邊緣部分實(shí)際上是由隔層覆蓋著的。在第一電極752上提供多個平行的第二電極755，從而與多個第一電極752交叉。在第一電極752和第二電極755之間提供層754。層754包括含有描述于實(shí)施模式2和3中本發(fā)明的蒽衍生物的發(fā)光層。此外，除發(fā)光層外，層754可包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等。在第二電極755之上提供第二基板759。
如圖7B所示，第一電極752連接至第一驅(qū)動電路756，第二電極755連接至第二驅(qū)動電路757。第一電極752和第二電極755相互交叉的部分形成本發(fā)明的發(fā)光元件，其通過在兩電極之間放置發(fā)光層而形成。通過來自第一驅(qū)動電路756和第二驅(qū)動電路757的信號選擇的本發(fā)明的發(fā)光元件發(fā)出光。光發(fā)射通過第一電極752和/或第二電極755提取到外面。然后，由多個發(fā)光元件發(fā)出的光合并而顯示出圖像。注意，盡管隔層753和第二基板759沒有在圖7B中示出，因而第一電極752和第二電極755的位置容易識別，但隔層753和第二基板759實(shí)際上如圖7A中那樣提供。
對于用于形成第一電極752和第二電極755的材料沒有特別限制；但是，優(yōu)選用透明的傳導(dǎo)性材料形成第一電極752和第二電極755，這樣電極中的一者或兩者可傳輸可見光。此外，對用于第一基板751和第二基板759的材料沒有特別限制，除了玻璃基板外，第一基板751和第二基板759各自可用像樹脂那樣具有柔韌性的材料如塑料來形成。對隔層753的材料也無特別限制，隔層753可用無機(jī)物質(zhì)或有機(jī)物質(zhì)中一者或兩者來形成。此外，還可用硅氧烷來形成隔層753。
并且，層754對發(fā)出不同顏色的各發(fā)光元件可獨(dú)立形成。例如，通過獨(dú)立地向發(fā)出紅光的發(fā)光元件、發(fā)出綠光的發(fā)光元件、以及發(fā)出藍(lán)光的發(fā)光元件提供層754，可獲得能夠顯示多種色彩的發(fā)光裝置。
如本實(shí)施模式，通過使發(fā)光層含有本發(fā)明的蒽衍生物，可獲得具有低功率消耗和高亮度發(fā)光的被動發(fā)光裝置。
(實(shí)施模式7) 可作為本發(fā)明的發(fā)光裝置和電子裝置的有攝影機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器(帶在頭上的顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)裝置(例如汽車音響或音頻組件系統(tǒng))、筆記本個人電腦、游戲機(jī)、移動信息終端(例如移動電腦、移動電話、移動游戲機(jī)或電子書)，配備了記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(具體而言，用于再現(xiàn)記錄介質(zhì)的裝置，如數(shù)字多功能盤(DVD)，并提供了顯示圖像的顯示器)等。圖8A-8D以及圖9給出了電子裝置的具體例子。
圖8A示出了數(shù)字照相機(jī)，其包括主體2101、顯示部分2102、成像部分、操作鍵2104、快門2106等。注意，圖8A是從顯示部分2101側(cè)看去的圖，未示出成像部分。通過本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)顯示部分能夠長時間顯示喜好的圖像并具有高度可靠性的數(shù)字照相機(jī)。此外，也可獲得低功耗。
圖8B示出了筆記本個人電腦，其包括主體2201、底盤2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、定點(diǎn)鼠標(biāo)2206等。通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了顯示部分能夠長時間顯示喜好的圖像并具有高度可靠性的筆記本個人電腦。此外，也可獲得低功耗。
圖8C示出了配備有記錄介質(zhì)的移動圖形再現(xiàn)裝置(具體的為DVD再現(xiàn)裝置)，其包括主體2301、底盤2302、顯示部分A2303、顯示部分B2304、記錄介質(zhì)(如DVD)讀取部分2305、操作鍵2306、揚(yáng)聲器部分2307等。該顯示部分A2303主要顯示圖像信息，而顯示部分B2304主要顯示字符信息。注意，配備有記錄介質(zhì)的移動圖形再現(xiàn)裝置也包括家庭游戲機(jī)等。通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了顯示部分能夠長時間顯示喜好的圖像并具有高度可靠性的圖形再現(xiàn)裝置。此外，也可獲得低功耗。
圖8D示出了發(fā)光裝置，包括底盤2401、支撐體2402、顯示部分2403、揚(yáng)聲器2404、視頻輸入終端2405等。該發(fā)光裝置在顯示部分2403具有本發(fā)明的發(fā)光元件。注意，作為發(fā)光裝置，這里包括所有類型的用于顯示信息的顯示裝置例如用于計算機(jī)，用于接受TV廣播，用于顯示廣告等的裝置。通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了具有能夠長時間顯示喜好的圖像并具有高度可靠性的顯示部分的發(fā)光裝置。此外，也可獲得低功耗。
圖9中所示的移動電話包括提供有操作開關(guān)3004、擴(kuò)音器3005等的主體(a)3001，提供有顯示板(a)3008、顯示板(b)3009、揚(yáng)聲器3006等的主體(b)3002，這兩個主體用鉸鏈3010連接從而可打開和折疊移動電話。顯示板(a)3008和顯示板(b)3009與電路基板3007一同整合到主體(b)3002的底盤3003中。顯示板(a)3008和顯示板(b)3009的像素部分經(jīng)排列可通過在底盤3003中形成的開放窗口看到。
可根據(jù)移動電話3000的功能適當(dāng)設(shè)定顯示板(a)3008和顯示板(b)3009的規(guī)格，例如像素的數(shù)目。例如，顯示板(a)3008和顯示板(b)3009可組合而分別作為主顯示屏和副顯示屏。
此外，通過用天線3011接受信號例如視頻信號或音頻信號，顯示板(a)3008可作為顯示介質(zhì)如電視接收器。
通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了顯示部分能夠長時間顯示喜好的圖像并具有高度可靠性的移動信息終端。此外，也可獲得低功耗。
本實(shí)施模式的移動電話可根據(jù)功能或應(yīng)用而變化為各種模式。例如，通過將圖像裝置整合到鉸鏈3010內(nèi)，可提供配備有照相機(jī)的移動電話。并且，在將操作開關(guān)3004、顯示板(a)3008和顯示板(b)3009均整合到一個底盤上時，可獲得前述的操作效果。另外，在將本實(shí)施模式的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于提供了多個顯示部分的信息顯示終端時，可獲得類似效果。
如上所述，可完成各種其上安裝具有高度可靠性的本發(fā)明的發(fā)光元件的電子裝置。此外，也可獲得電子裝置的低功耗。
[實(shí)施方式1]
(合成例1) 下面描述的是由結(jié)構(gòu)式(17)表示的化合物的合成方法，作為本發(fā)明蒽衍生物的一例為9-苯基-10-[(4-[N-苯基]-4-[3-(9-苯基咔唑基)])氨基]蒽(縮寫PCAPA)
步驟19-苯基-10-(4-溴苯基)蒽(縮寫PA)]的合成方法 (1)9-苯基蒽的合成。
向200mL三頸燒瓶中加入5.4g(21.1mmol)9-溴蒽，2.6g(21.1mmol)苯基硼酸，60mg(0.21mmol)醋酸鈀(縮寫Pd(OAc)2)，10mL(20mmol)碳酸鉀溶液(2mol/L)，263mg(0.84mmol)三(鄰甲苯基)膦(縮寫P(o-tolyl)3)，和20mL 1，2-二甲氧基乙烷(縮寫DME)，然后在氮?dú)饬髦杏?0℃攪拌9小時。反應(yīng)后，通過抽濾收集沉淀的固體。然后，將固體溶于甲苯，然后通過florisil、celite和氧化鋁過濾。用水和飽和鹽水洗滌濾出液后，用硫酸鎂干燥。在混合溶液經(jīng)自然過濾和濃縮后，得到了21.5g目標(biāo)物質(zhì)9-苯基蒽，為淡棕色固體，產(chǎn)率85％。
(合成方案(b-1))。
(2)9-溴-10-苯基蒽的合成。
將6.0g(23.7mmol)9-苯基蒽溶解于80mL四氯化碳中，然后用滴液漏斗向反應(yīng)溶液中滴加3.80g(21.1mmol)溴溶于10mL四氯化碳中的溶液。滴加后，室溫下攪拌1小時。反應(yīng)后，加入硫代硫酸鈉溶液并攪拌。然后用氫氧化鈉水溶液和飽和鹽水洗有機(jī)層，接著用硫酸鎂干燥。在混合溶液經(jīng)自然過濾后，濃縮濾出液并溶于甲苯中，然后通過florisil、celite和氧化鋁過濾。當(dāng)濾出液濃縮后，用二氯甲烷和己烷的混合物重結(jié)晶，得到7.0g目標(biāo)物質(zhì)9-溴-10-苯基蒽，為淡黃色固體，產(chǎn)率89％(合成方案(b-2))。
(3)9-碘-10-苯基蒽的合成。
3.33g(10mmol)9-溴-10-苯基蒽溶于80mL四氫呋喃(縮寫THF)中，冷卻到-78℃。然后，用滴液漏斗向反應(yīng)溶液中滴加7.5mL(12.0mmol)正丁基理(縮寫n-BuLi)(1.6mol/L的己烷溶液)，然后攪拌1小時。向其中滴入5g(20.0mmol)碘溶于20mL THF中的溶液，進(jìn)一步在-78℃攪拌2小時。反應(yīng)后，加入硫代硫酸鈉溶液并攪拌。然后用硫代硫酸鈉溶液和飽和鹽水洗有機(jī)層，接著用硫酸鎂干燥?；旌先芤航?jīng)自然過濾，濾出液濃縮，然后所得固體用乙醇重結(jié)晶。然后，得到3.1g目標(biāo)物質(zhì)9-碘-10-苯基蒽，為淡黃色固體，產(chǎn)率83％(合成方案(b-3))。
(4)9-苯基-10-(4-溴苯基)蒽(縮寫PA)]的合成 在80℃攪拌1.0g(2.63mmol)9-碘-10-苯基蒽，542mg(2.70mmol)對溴苯基硼酸，46mg(0.03mmol)四(三苯基膦)鈀(縮寫Pd(PPh3)4)，3mL(6mmol)碳酸鉀溶液(2mol/L)，以及10mL甲苯的混合物9小時。反應(yīng)后，加入甲苯，并通過florisil、celite和氧化鋁過濾。用水和飽和鹽水洗滌濾出液，然后用硫酸鎂干燥?；旌先芤航?jīng)自然過濾且濾出液濃縮后，然后所得固體用氯仿和己烷重結(jié)晶。然后，得到562mg目標(biāo)物質(zhì)9-苯基-10-(4-溴苯基)蒽(PA)，為淡棕色固體，產(chǎn)率45％(合成方案(b-4))。
步驟23-(N-苯基氨基)-9-苯基咔唑(縮寫PCA)的合成方法 (1)3-溴-9-苯基咔唑的合成。
將24.3g(100mmol)N-苯基咔唑溶解于600mL冰醋酸中，緩慢向其中加入17.8g(100mmol)N-溴代琥珀酰亞胺。混合物在室溫下攪拌約12小時。邊攪拌邊將該冰醋酸溶液滴入到1L冰水中。用水洗沉淀出的白色固體3次。該固體溶解于150mL的二乙醚中，用飽和的碳酸氫鈉溶液和水洗。該有機(jī)層用硫酸鎂干燥。過濾混合物，并濃縮濾出液。用甲醇重結(jié)晶所獲得的殘余物時，得到28.4g目標(biāo)物質(zhì)3-溴-9-苯基咔唑，為白色粉末產(chǎn)率88％(合成方案(c-4))。
(2)3-(N-苯基氨基)-9-苯基咔唑(縮寫PCA)的合成 向500mL三頸燒瓶中加入19g(60mmol)3-溴9-苯基咔唑，340mg(0.6mmol)二(二亞芐基丙酮)鈀(0)(縮寫Pd(dba)2)，1.6g(3.0mmol)1，1-二(二苯基膦基)二茂鐵(縮寫DPPF)，和13g(180mmol)叔丁醇鈉(縮寫t-BuONa)。用氮?dú)庵脫Q燒瓶中的空氣后，加入110mL脫水二甲苯和7.0g(75mmol)苯胺。對其在90℃加熱的同時攪拌7.5小時。在反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)溶液中加入約500mL溫度50℃的熱甲苯，該反應(yīng)溶液通過florisil，氧化鋁和celite過濾。濃縮濾出液。用己烷和乙酸乙酯的混合物重結(jié)晶所獲得的固體時，得到15g目標(biāo)物質(zhì)3-(N-苯基氨基)-9-苯基咔唑(PCA)，為奶油色粉末，產(chǎn)率75％(合成方案(c-2))。
所得PCA的1H-NMR如下。此外，圖28A中示出了1H-NMR譜圖，且圖28A中5.0-9.0ppm部分的放大譜圖示于圖28B中。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝6.84(t，j＝6.9，1H)，6.97(d，j＝7.8，2H)，7.20-7.61(m，13H)，7.90(s，1H)，8.04(d，j＝7.8，1H)
下面示出了用DMSO作為獲得的PCA的重溶劑時的1H-NMR，在圖29A中示出了1H-NMR譜圖，且圖29A中6.5-8.5ppm部分的放大譜圖示于圖29B中。
1H-NMR(300MHz，DMSO-d)；δ＝6.73(t，j＝7.5，1H)，7.02(d，j＝8.1，2H)，7.16-7.70(m，12H)，7.95(s，1H)，8.06(s，1H)，8.17(d，j＝7.8，1H)
然后，在下面示出了用DMSO作為獲得的PCA的重溶劑時的13C-NMR，在圖30A中示出了13C-NMR譜圖，且圖30A中100-150ppm部分的放大譜圖示于圖30B中。
13C-NMR(75.5MHz，DMSO-d)；δ＝109.55，110.30，110.49，114.71，118.22，119.70，120.14，120.61，122.58，123.35，126.18，126.48，127.37，129.15，130.14，135.71，136.27，137.11，140.41，145.61
步驟39-苯基-10-[(4-[N-苯基]-4-[3-(9-苯基咔唑基)])氨基]蒽(PCAPA)]的合成方法 向100mL三頸燒瓶中加入409mg(1.0mmol)9-苯基-10-(4-溴苯基)蒽(PA)，339mg(1.0mmol)3-(N-苯基氨基)-9-苯基咔唑(PCA)，6mg(0.01mmol)Pd(dba)2，500mg(5.2mol)叔丁醇鈉(縮寫t-BuONa)，0.1mL三(叔丁基)膦(10wt％己烷溶液)(縮寫P(tBu)3)，和10mL甲苯，并在80℃攪拌4小時。反應(yīng)后，溶液用水洗，并用甲苯萃取水層，再與有機(jī)層一同用飽和鹽水洗，接著用硫酸鎂干燥。由自然過濾混合物和濃縮濾出液得到的油狀產(chǎn)物經(jīng)過硅膠柱色譜(己烷∶甲苯＝7∶3)提純，并用二氯甲烷和己烷的混合物重結(jié)晶，得到534mg目標(biāo)物質(zhì)，為黃色粉末狀固體，產(chǎn)率81％(合成方案(d-1))。用核磁共振(NMR)法測量該化合物，確定化合物為9-苯基-10-[(4-[N-苯基]-4-[3-(9-苯基咔唑基)])氨基]蒽(PCAPA)。
這一化合物的1H-NMR如下。此外，1H-NMR譜圖示于圖10A和10B中。注意，圖10B示出了圖10A中6.5-8.5ppm范圍的放大部分。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝8.11-8.08(m，2H)，7.91-7.88(m，2H)，7.70-7.67(m，2H)，7.63-7.30(m，28H)
PCAPA的吸收光譜示于圖11中。使用紫外-可見分光光度計(V-550，由JASCO Corporation制造)進(jìn)行測量。圖11中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。并且，圖11中的線(a)表示PCAPA在單膜中的狀態(tài)下的吸收光譜，而線(b)表示PCAPA溶解于甲苯溶液中的狀態(tài)下的吸收光譜。PCAPA的發(fā)射光譜示于圖12中。圖12中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。線(a)表示PCAPA在單膜中的狀態(tài)下的發(fā)射光譜(激發(fā)的波長402nm)，而線(b)表示PCAPA溶解于甲苯溶液中的狀態(tài)下的發(fā)射光譜(激發(fā)的波長370nm)。從圖12中可發(fā)現(xiàn)，PCAPA的光發(fā)射在單膜狀態(tài)下在486nm處出現(xiàn)峰值，而在甲苯溶液中的溶解狀態(tài)下在471nm處出現(xiàn)峰值。并且，確認(rèn)了發(fā)射光為藍(lán)光。因此，發(fā)現(xiàn)PCAPA特別適合作為發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光物質(zhì)。
當(dāng)用所得的PCAPA通過蒸發(fā)方法形成膜時，用光電子能譜儀(AC-2，由RIKEN KEIKI CO.，LTD.制造)測得的在薄膜態(tài)下的PCAPA的電離勢為5.29eV。該結(jié)果表明HOMO能級為-5.29eV。在薄膜態(tài)的PCAPA的吸收光譜用紫外-可見分光光度計(V-550，由JASCOCorporation制造)測量，在吸收光譜較長波長側(cè)的吸收邊緣處的波長(圖11中的線(a))被定為能隙(2.74eV)。在這些情況下，當(dāng)測量LUMO能級時，其值為-2.55eV。
并且，用熱重/差熱分析儀(TG/DTA 320，由Seiko Instruments Inc.制造)測量所得PCAPA的分解溫度Td時，其Td為402℃或更高。因此，可認(rèn)為PCAPA具有有利的耐熱性能。
此外，用循環(huán)伏安法(CV)測量PCAPA的氧化還原反應(yīng)特性。還進(jìn)一步用電化學(xué)分析儀(ALS 600A型，由BAS Inc.制造)進(jìn)行測量。
作為用于CV測量中的溶液，使用了脫水二甲基甲酰胺(DMF)作為溶劑。將支持電解質(zhì)高氯酸四正丁基銨(n-Bu4NClO4)溶解在溶劑中，使高氯酸四正丁基銨的濃度達(dá)到100mmol/L。然后，將目標(biāo)測量對象PCAPA溶解，使其濃度達(dá)到1mmol/L。并且，使用鉑電極(PTE鉑電極，由BAS Inc.制造)作為工作電極。使用鉑電極(VC-3Pt反電極(5cm)，由BAS Inc.制造)作為輔助電極。使用Ag/Ag+電極(RE5非水溶劑參比電極，由BAS Inc.制造)作為參比電極。
氧化反應(yīng)特性測量如下。在相對于參比電極的工作電極的電勢從-0.27V到0.70V改變，然后從0.70V到-0.27V改變的范圍內(nèi)進(jìn)行的掃描被稱作一個循環(huán)。測量了100次循環(huán)的氧化反應(yīng)特性。注意，CV測量的掃描速度設(shè)為0.1V/s。
還原反應(yīng)特性測量如下。在相對于參比電極的工作電極的電勢從-0.36V到-2.60V改變，然后從-2.60V到-0.36V改變的范圍內(nèi)進(jìn)行的掃描被稱作一個循環(huán)。測量了100次循環(huán)的還原反應(yīng)特性。注意，CV測量的掃描速度設(shè)為0.1V/s。
PCAPA的氧化反應(yīng)特性的測量結(jié)果示于圖13A中。且PCAPA的還原反應(yīng)特性的測量結(jié)果示于圖13B中。在圖13A和13B中，橫軸表示相對于參比電極的工作電極的電勢(V)，而縱軸表示在工作電極和輔助電極之間的電流流動量(1×10-5A)。
由圖13A發(fā)現(xiàn)氧化電勢為0.47V(相對于Ag/Ag+電極)。由圖13B發(fā)現(xiàn)環(huán)原電勢為-2.26V(相對于Ag/Ag+電極)。盡管掃描重復(fù)了100個循環(huán)，CV曲線的峰值在每次氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)中均清晰可見。由此可見，本發(fā)明的蒽衍生物是一種在氧化還原反應(yīng)中顯示出有利的可逆性，特別是對氧化反應(yīng)顯示出優(yōu)異的可逆性的物質(zhì)。
注意，當(dāng)PCAPA按照本實(shí)施模式中所描述的方法合成時，PCAPA可以高產(chǎn)率合成。
[實(shí)施方式2] (合成例2) 下面描述的是由結(jié)構(gòu)式(20)表示的化合物的合成方法，作為本發(fā)明蒽衍生物的一例為9-苯基-10-[(4′-[N-苯基-N-(9-苯基咔唑-3-基)])氨基]聯(lián)苯-4-基}蒽(縮寫PCAPBA)。
步驟19-[4-(4-溴苯基)苯基]-10-苯基蒽(縮寫PBA)]的合成方法(1)4-(4-溴苯基)苯基硼酸的合成。
將10.0g(0.032mol)4，4′-二溴聯(lián)苯放入500mL的三頸燒瓶中，用氮?dú)庵脫Q瓶中的空氣，然后加入200mL四氫呋喃，并在-80℃攪拌。向反應(yīng)溶液中滴加20mL(0.032mol)正丁基鋰(1.60M己烷溶液)，在-80℃攪拌1小時，然后加入40mL(0.060mol)硼酸三甲酯，返回到室溫時攪拌1小時。在向反應(yīng)溶液中加入了200mL(1.0mol/L)氯化氫水溶液并攪拌12小時后，用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和鹽水洗有機(jī)層，然后用硫酸鎂干燥。反應(yīng)溶液經(jīng)自然過濾后，濃縮濾出液所得固體用乙酸乙酯和己烷的混合物進(jìn)行重結(jié)晶。得到3.7g目標(biāo)物質(zhì)4-(4-溴苯基)苯基硼酸，為白色固體，產(chǎn)率41％(合成方案(e-1))。
(2)9-[4-(4-溴苯基)苯基]-10-苯基蒽(縮寫PBA)]的合成 在80℃攪拌1.0g(2.63mmol)9-碘-10-苯基蒽，542mg(2.70mmol)4-(4-溴苯基)苯基硼酸，46mg(0.03mmol)四(三苯基膦)鈀，3mL(6mmol)碳酸鉀溶液(2.0mol/L)，and 10mL甲苯9小時。反應(yīng)后，加入甲苯，并通過florisil、celite和氧化鋁過濾。用水和飽和鹽水洗滌濾出液，然后用硫酸鎂干燥。經(jīng)自然過濾后，濃縮濾出液，用氯仿和己烷混合物進(jìn)行重結(jié)晶，得到562mg目標(biāo)物質(zhì)9-[4-(4-溴苯基)苯基]-10-苯基蒽(PBA)，為淡棕色固體，產(chǎn)率45％(合成方案(e-2))。
步驟39-苯基-10-[(4′-[N-苯基-N-(9-苯基咔唑-3-基)])氨基]聯(lián)苯-4-基}蒽(縮寫PCAPBA)的合成 向包括730mg(1.5mmol)9-[4-(4-溴苯基)苯基]-10-苯基蒽(PBA)，500mg(1.5mmol)3-(N-苯基氨基)-9-苯基咔唑(PCA)，58mg(0.1mmol)二(二亞芐基丙酮)鈀(0)，1mL(0.5mmol)三(叔丁基)膦(10wt％己烷溶液)，和400mg(4.0mmol)叔丁醇鈉(t-BuONa)的混合物中加入15mL脫水二甲苯?；旌衔镌诘?dú)夥諊掠?10℃邊加熱邊攪拌5.5小時。反應(yīng)結(jié)束后，向懸浮液中加入約200mL甲苯，并通過florisil和celite過濾。所得濾出液經(jīng)濃縮和重結(jié)晶，得到淡黃色粉末的固體目標(biāo)物質(zhì)9-苯基-10-[(4′-[N-苯基-N-(9-苯基咔唑-3-基)])氨基]聯(lián)苯-4-基}蒽(縮寫PCAPBA)。并且，由濃縮和重結(jié)晶濾出液得到的混合物用硅膠柱色譜(甲苯∶己烷＝1∶1)純化。用己烷重結(jié)晶所得化合物，獲得淡黃色粉末固體的目標(biāo)物質(zhì)PCAPBA。加上第一次獲得的目標(biāo)物質(zhì)，共獲得700mgPCAPBA，產(chǎn)率為63％(合成方案(f-1))。用核磁共振(NMR)法測量該化合物，確認(rèn)其為9-苯基-10-[(4′-[N-苯基-N-(9-苯基咔唑-3-基)])氨基]聯(lián)苯-4-基}蒽
這一化合物的1H-NMR如下。此外，1H-NMR譜圖示于圖14A和14B中。注意，圖14B示出了圖14A中6.5-8.5ppm范圍的放大部分。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)；δ＝8.51-8.00(m，2H)，7.83-7.78(m，4H)，7.72-7.48(m，16H)，7.41-7.23(m，16H)
PCAPBA的吸收光譜示于圖15中。使用紫外-可見分光光度計(V-550，由JASCO Corporation制造)進(jìn)行測量。圖15中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。并且，圖15中的線(a)表示PCAPBA在單膜中的狀態(tài)下的吸收光譜，而線(b)表示PCAPBA溶解于甲苯溶液中的狀態(tài)下的吸收光譜。PCAPBA的發(fā)射光譜示于圖16中。圖16中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。圖16中，線(a)表示PCAPBA在單膜中的狀態(tài)下的發(fā)射光譜(激發(fā)的波長402nm)，而線(b)表示PCAPBA溶解于甲苯溶液中的狀態(tài)下的發(fā)射光譜(激發(fā)的波長395nm)。從圖16中發(fā)現(xiàn)，PCAPBA的光發(fā)射在單膜狀態(tài)下在482nm處出現(xiàn)峰值，而在甲苯溶液中的溶解狀態(tài)下在448nm處出現(xiàn)峰值。并且，確認(rèn)了發(fā)射光為藍(lán)光。因此，發(fā)現(xiàn)PCAPBA適合作為發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光物質(zhì)。
當(dāng)用所得的PCAPBA通過蒸發(fā)方法形成膜時，用光電子能譜儀(AC-2，由RIKEN KEIKI CO.，LTD.制造)測得的在薄膜態(tài)下的PCAPBA的電離勢為5.29eV。該結(jié)果表明HOMO能級為-5.29eV。在薄膜態(tài)的PCAPBA的吸收光譜用紫外-可見分光光度計(V-550，由JASCO Corporation制造)測量，在吸收光譜較長波長側(cè)的吸收邊緣處的波長(圖15中的線(a))被定為能隙(2.82eV)。在這些情況下，測量LUMO能級時，其值為-2.47eV。
并且，用熱重/差熱分析儀(TG/DTA 320，由Seiko Instruments Inc.制造)測量所得PCAPBA的分解溫度Td時，Td為430℃或更高。因此，可認(rèn)為PCAPBA具有有利的耐熱性能。
注意，當(dāng)PCAPBA按照本實(shí)施模式中所描述的方法合成時，PCAPBA可以高產(chǎn)率合成。
[實(shí)施方式3]
(合成例3) 下面描述的是由結(jié)構(gòu)式(30)表示的化合物的合成方法，作為本發(fā)明蒽衍生物的一例為9-{4-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]苯基}-10-苯基蒽(縮寫PCNPA)。
步驟13-[N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCN)的合成方法 在氮?dú)夥諊?，?.7g(10mmol)3-碘-9-苯基咔唑，1.6g(5mmol)1-氨基萘(aminonaphthalen)，60mg(0.1mmol)二(二亞芐基丙酮)鈀(0)，200μL(0.5mmol)三(叔丁基)膦(49wt％己烷溶液)，3g(30mmol)叔丁醇鈉(縮寫t-BuONa)的混合物中加入12mL脫水二甲苯?；旌衔镌诘?dú)夥諊掠?0℃邊加熱邊攪拌7小時。反應(yīng)結(jié)束后，向懸浮液中加入約200mL熱甲苯，并通過florisil，氧化鋁和celite過濾。濃縮所得濾出液，用硅膠柱色譜(甲苯∶己烷＝1∶1)分離該殘余物。用乙酸乙酯和己烷的混合物重結(jié)晶所獲得的固體時，得到1.5g目標(biāo)物質(zhì)3-[N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(PCN)，為奶油色粉末產(chǎn)率79％(合成方案(g-1))。
所得PCN的1H-NMR示于如下，在圖31A中示出了1H-NMR譜圖，且圖31A中6.5-8.5ppm部分的放大譜圖示于圖31B中。
1H-NMR(300MHz，DMSO-d)；δ＝7.13-7.71(m，15H)，7.85-7.88(m，1H)，8.03(s，1H)，8.15(d，J＝7.8，1H)，8.24(s，1H)，8.36-8.39(m，1H)
步驟29-{4-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]苯基}-10-苯基蒽(縮寫PCNPA)的合成方法 在100mL三頸燒瓶中加入2.0g(5.0mmol)9-苯基-10-(4-溴苯基)蒽(PA)，1.9g(5.0mmol)3-[N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(PCN)，2.1g(20mmol)叔丁醇鈉(縮寫t-BuONa)，并用氮?dú)馊〈鸁恐械目諝?，然后加?0mL甲苯和0.1mL三(叔丁基)膦(10wt％己烷溶液)(縮寫P(tBu)3)，并對該100mL三頸燒瓶減壓和除氣。除氣后，加入30mg(0.05mmol)二(二亞芐基丙酮)鈀(0)，并在80C攪拌3小時。反應(yīng)后，反應(yīng)溶液順次用水和飽和鹽水洗，然后有機(jī)層用硫酸鎂干燥。自然過濾后，由濃縮濾出液得到的固體用硅膠柱色譜(己烷∶甲苯＝7∶3)純化。用二氯甲烷和己烷重結(jié)晶目標(biāo)物質(zhì)，得到1.5g黃色固體目標(biāo)物質(zhì)，產(chǎn)率43％(合成方案(g-2))。用核磁共振(NMR)法測量該化合物，確認(rèn)其為PCNPA。
所得PCNPA的1H-NMR如下。此外，在圖32A中示出了1H-NMR譜圖。注意圖32A中7.0-8.5ppm部分的放大譜圖示于圖32B中。
1H-NMR(300MHz，CDCl3-d)；δ＝7.13(d，J＝8.7Hz，2H)，7.21-7.23(m，1H)，7.30-7.69(m，26H)，7.80-7.83(m，1H)，7.87-7.96(m，3H)，8.04(d，J＝7.5Hz，1H)，8.09(d，J＝2.4Hz，1H)，8.28-8.31(m，1H)
PCNPA的吸收光譜示于圖33中。使用紫外-可見分光光度計(V-550，由JASCO Corporation制造)進(jìn)行測量。圖33中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。并且，圖33中的線表示PCNPA溶解于甲苯溶液狀態(tài)下的吸收光譜。PCNPA的發(fā)射光譜示于圖34中。圖34中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示強(qiáng)度(任意單位)。圖34中的線表示PCNPA溶解于甲苯溶液狀態(tài)下的發(fā)射光譜(激發(fā)波長370nm)。由圖34可見，由PCNPA發(fā)出的光在甲苯溶液中時在470nm出現(xiàn)峰值。并且，確認(rèn)了發(fā)射光為藍(lán)光。因此，發(fā)現(xiàn)PCNPA適合作為發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光物質(zhì)。
[實(shí)施方式4]
在該實(shí)施方式中，描述了使用本發(fā)明的蒽衍生物的發(fā)光元件的例子以及其制造方法。此外，還描述了制造的發(fā)光元件的性能。
首先，將加入了氧化硅的氧化銦錫(ITSO)用濺射法以110nm的厚度沉積在玻璃基板上，并蝕刻氧化銦錫以得到尺寸為2mm×2mm的正方形，形成第一電極。
然后將玻璃基板固定在位于真空蒸發(fā)裝置內(nèi)部的固定器上，使形成有第一電極的表面向下。
然后，對真空裝置抽真空，使壓力降低至10-4Pa，然后在第一電極上進(jìn)行共蒸發(fā)形成空穴注入層，并使在50nm厚度內(nèi)的4，4′-二{N-[4-(N，N-二-間甲苯基氨基)苯基]-N-苯基氨基}聯(lián)苯(縮寫DNTPD)與三氧化鉬的重量比率為4∶2。
然后，通過蒸發(fā)法用4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)在空穴注入層上形成厚度為10nm的空穴傳輸層。
然后，通過共蒸發(fā)法在空穴傳輸層上形成厚度為40nm的一層含有9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)和本發(fā)明蒽衍生物的PCAPA的發(fā)光層。
接下來，通過蒸發(fā)法用三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)在發(fā)光層上形成厚度為20nm的電子傳輸層。
然后，通過蒸發(fā)法用氟化鋰(LiF)在電子傳輸層上形成厚度為1nm的電子注入層。
接著，通過蒸發(fā)法用鋁(Al)在電子注入層上形成厚度為200nm的第二電極。
對上述制造的發(fā)光元件，當(dāng)施加電壓使第一電極的電勢高于第二電極時，電流流動，當(dāng)電子和空穴在發(fā)光層中再復(fù)合時產(chǎn)生激發(fā)能量，當(dāng)受激的PCAPA返回基態(tài)時發(fā)出光。
注意，在形成的發(fā)光元件1中，發(fā)光層中所含的CzPA與PCAPA的質(zhì)量比率為CzPA∶PCAPA＝1∶0.025；在形成的發(fā)光元件2中，CzPA∶PCAPA＝1∶0.05，在形成的發(fā)光元件3中，CzPA∶PCAPA＝1∶0.1。
注意，對上述制造的發(fā)光元件，施加使第一電極的電勢高于第二電極的電勢的電壓后電流流動。然后，當(dāng)由第一電極側(cè)注入的空穴與由第二電極側(cè)注入的電子在作為發(fā)光層的第三層中結(jié)合時，產(chǎn)生激發(fā)能量，而當(dāng)受激的PCAPA返回基態(tài)時發(fā)出光。
在氮?dú)夥諊?，在手套式操作箱中密封發(fā)光元件1-3從而使其不暴露于空氣，然后測量了發(fā)光元件的操作性能。
圖17、圖18和圖19分別示出了發(fā)光元件1的發(fā)射光譜、亮度-電流效率特性以及電壓-亮度特性。圖20、圖21和圖22分別示出了發(fā)光元件2的發(fā)射光譜、亮度-電流效率特性以及電壓-亮度特性。圖23、圖24和圖25分別示出了發(fā)光元件3的發(fā)射光譜、亮度-電流效率特性以及電壓-亮度特性。
本發(fā)明的發(fā)光元件1-3各自具有的最大發(fā)射波長為470-472nm。并且，發(fā)光元件1-3發(fā)出的藍(lán)光具有如下的色純度發(fā)光元件1在CIE色彩座標(biāo)系中的色度坐標(biāo)為(x，y)＝(0.16，0.24)，發(fā)光元件2在CIE色彩座標(biāo)系中的色度坐標(biāo)為(x，y)＝(0.16，0.25)，發(fā)光元件3在CIE色彩座標(biāo)系中的色度坐標(biāo)為(x，y)＝(0.16，0.26)。
并且，圖26中示出了發(fā)光元件1-3的亮度隨驅(qū)動時間的變化的測量結(jié)果。圖26中的曲線顯示出發(fā)光元件1-3在初始亮度為500cd/m2以及恒定電流密度條件下驅(qū)動時的亮度變化。圖26中，橫軸表示驅(qū)動時間(h)，縱軸表示以初始亮度500cd/m2作為100時的亮度(標(biāo)準(zhǔn)亮度(％))。由此發(fā)現(xiàn)，430小時后發(fā)光元件1的亮度降低到初始亮度的84％，430小時后發(fā)光元件2的亮度降低到初始亮度的79％，以及430小時后發(fā)光元件3的亮度降低到初始亮度的82％。由此可見，由于發(fā)光元件1-3隨著發(fā)光時間的累積在亮度上幾乎不降低，因而本發(fā)明的發(fā)光元件具有良好的壽命。
并且，圖27中示出了發(fā)光元件1-3的驅(qū)動電壓隨驅(qū)動時間的變化的測量結(jié)果。圖27中的曲線顯示出發(fā)光元件1-3在初始亮度為500cd/m2以及恒定電流密度條件下驅(qū)動時的驅(qū)動電壓的變化。由此可見，對于發(fā)光元件1-3，由于隨發(fā)光時間的累積電壓的增加很小，因此本發(fā)明的發(fā)光元件是很好的對發(fā)光時間累積產(chǎn)生小的阻抗增加的元件。
此外，表1示出了發(fā)光元件1-3在發(fā)光元件發(fā)出的光為1000cd/m2時的功效[lm/W]的測量結(jié)果。
由表1可看出，發(fā)光元件1-3具有高的功效，且本發(fā)明的發(fā)光元件可在低電壓下驅(qū)動。
本申請是基于序列號為2005-254363，于2005年9月2日遞交于日本專利局的日本專利申請，該申請的全部內(nèi)容在這里經(jīng)引用而并入。
權(quán)利要求
1.由通式(1)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，
其中R4表示具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基，
其中R5表示具有6-25個碳原子的芳基，
其中R6表示具有6-25個碳原子的芳基，以及
其中X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。
2.由通式(2)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，
其中R5表示具有6-25個碳原子的芳基，
其中Ph1和Ph2各自表示苯基，以及
其中X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。
3.由通式(3)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基，以及
其中X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。
4.由通式(4)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，
其中Ph1和Ph2各自表示苯基，以及
其中X1表示具有6-25個碳原子的亞芳基。
5.由通式(5)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1和Ph2各自表示苯基。
6.由通式(6)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1和Ph2各自表示苯基。
7.由通式(7)表示的蒽衍生物
其中R1和R2各自表示氫或具有1-4個碳原子的烷基，
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
8.由通式(8)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
9.由通式(9)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1和Ph2各自表示苯基。
10.由通式(10)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
11.由通式(11)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1和Ph2各自表示苯基。
12.由通式(12)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
13.由通式(13)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1和Ph2各自表示苯基。
14.由通式(14)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
15.由通式(15)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
16.由通式(16)表示的蒽衍生物
其中R3表示氫、具有1-4個碳原子的烷基或具有6-25個碳原子的芳基中的任何一個，以及
其中Ph1、Ph2和Ph3各自表示苯基。
17.一種發(fā)光元件，其包括在一對電極之間的、含權(quán)利要求1-16中任何一項中描述的蒽衍生物的層。
18.一種發(fā)光元件，其包括在一對電極之間的、含權(quán)利要求1-16中任何一項中描述的蒽衍生物和基質(zhì)的層，
其中，所述基質(zhì)是其所包含的能隙高于蒽衍生物的能隙，且其包含的電離勢高于蒽衍生物的電離勢的物質(zhì)。
19.一種發(fā)光元件，其包括在一對電極之間的、含權(quán)利要求1-16中任何一項中描述的蒽衍生物和發(fā)光物質(zhì)的層，
其中，所述發(fā)光物質(zhì)其所包含的能隙小于蒽衍生物的能隙，且其包含的電離勢小于蒽衍生物的電離勢的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供具有優(yōu)異的發(fā)光效率的新型材料，包含該新型材料的發(fā)光元件，以及使用該發(fā)光元件的發(fā)光裝置。本發(fā)明提供了由以右通式(1)表示的蒽衍生物。
文檔編號C09K11/06GK101253150SQ200680032170
公開日2008年8月27日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者川上祥子, 中島晴惠, 小島久味, 大澤信晴, 野村亮二 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所