專利名稱：二苯乙烯衍生物、發(fā)光元件、發(fā)光裝置、以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二苯乙烯衍生物、以及使用二苯乙烯衍生物的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：
與無(wú)機(jī)化合物相比，有機(jī)化合物的材料系多種多樣，并且具有可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)而合成有各種功能的材料的可能性。由于這些優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，使用功能性有機(jī)材料的光電子學(xué)、電子學(xué)引人注目。
例如，作為將有機(jī)化合物用作功能性有機(jī)材料的電子器件的例子，可以舉出太陽(yáng)能電池、發(fā)光元件、有機(jī)晶體管等。這些是利用有機(jī)化合物的電氣物性及光物性的器件，特別是發(fā)光元件顯著地發(fā)展。
發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)構(gòu)如下向夾著發(fā)光層的一對(duì)電極之間施加電壓，由此，從陰極注入的電子和從陽(yáng)極注入的空穴在發(fā)光層的發(fā)光中心重新結(jié)合而形成分子激子，當(dāng)該分子激子回到基態(tài)時(shí)放出能量來(lái)發(fā)光。激發(fā)狀態(tài)一般包括單態(tài)激發(fā)態(tài)、三重態(tài)激發(fā)態(tài)，并且發(fā)光通過(guò)哪種激發(fā)狀態(tài)都可以實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于這種發(fā)光元件，在提高其元件特性的方面上，有很多依賴于材料的問(wèn)題，從而為了解決這種問(wèn)題正在進(jìn)行元件結(jié)構(gòu)的改良和材料開發(fā)等。
在專利文獻(xiàn)1中記載有將二苯乙烯和胺組合的二苯乙烯衍生物。
[專利文獻(xiàn)1] 特開平2-291696號(hào)公報(bào) 然而，專利文獻(xiàn)1中所記載的組合二苯乙烯和胺的二苯乙烯衍生物的耐熱性等的特性不充分。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性優(yōu)異的新有機(jī)化合物。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種可以適用作發(fā)光元件的材料且耐熱性優(yōu)異的有機(jī)化合物。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性優(yōu)異的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性高的電子設(shè)備。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光效率高的有機(jī)化合物。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光效率高的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、或者電子設(shè)備。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性優(yōu)異且發(fā)光效率高的有機(jī)化合物。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性優(yōu)異且發(fā)光效率高的發(fā)光元件、發(fā)光裝置、或者電子設(shè)備。
本發(fā)明一個(gè)方面為下列通式(1)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化1]
(在通式(1)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，Ar1表示取代或未取代的聯(lián)苯基、或者取代或未取代的三聯(lián)苯基，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基。) 本發(fā)明一個(gè)方面為下列通式(2)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化2]
(在通式(2)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，A表示結(jié)構(gòu)式(3)或結(jié)構(gòu)式(4)所表示的取代基，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基。) 本發(fā)明一個(gè)方面為下列通式(5)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化3]
(在通式(5)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，A表示結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)所表示的取代基，B表示氫原子、或者結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)所表示的取代基。) 本發(fā)明一個(gè)方面為下列通式(8)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化4]
(在通式(8)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。) 本發(fā)明一個(gè)方面為下列結(jié)構(gòu)式(9)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化5]
此外，本發(fā)明一個(gè)方面為使用上述二苯乙烯衍生物的發(fā)光元件。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明一個(gè)方面為以在一對(duì)電極之間具有上述二苯乙烯衍生物為特征的發(fā)光元件。
此外，本發(fā)明一個(gè)方面為以在一對(duì)電極之間具有發(fā)光層，并且該發(fā)光層具有上述二苯乙烯衍生物為特征的發(fā)光元件。
此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于具有在一對(duì)電極之間包含上述二苯乙烯衍生物的發(fā)光元件、以及控制發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。注意，在本說(shuō)明書中的發(fā)光裝置包括圖像顯示器件、發(fā)光器件、或者光源(包括照明裝置)。此外，在面板上安裝有連接器例如FPC(FlexiblePrinted Circuit，柔性印刷電路)、TAB(Tape Automated Bonding，帶式自動(dòng)接合)帶、或者TCP(Tape Carrier Package，帶載封裝)的模塊；在TAB帶或TCP的尖端設(shè)置有印刷電路板的模塊；以及IC(集成電路)通過(guò)COG(Chip On Glass，玻璃上芯片安裝)方式直接安裝于發(fā)光元件的模塊全都包含在發(fā)光裝置中。
此外，將本發(fā)明的發(fā)光元件用于顯示部的電子設(shè)備也包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于具有顯示部，該顯示部具備上述發(fā)光元件和控制發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有優(yōu)異的耐熱性。此外，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有良好的發(fā)光效率。
此外，由于本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有高耐熱性，所以通過(guò)將其用于發(fā)光元件，可以獲得耐熱性高的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。
再者，由于本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有良好的發(fā)光效率，所以通過(guò)將其用于發(fā)光元件，可以獲得耗電量小的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。
此外，通過(guò)使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物，可以獲得耐熱性高且耗電量小的電子設(shè)備。



圖1說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件的圖； 圖2說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件的圖； 圖3說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置的圖； 圖4說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置的圖； 圖5說(shuō)明本發(fā)明的電子設(shè)備的圖； 圖6說(shuō)明本發(fā)明的電子設(shè)備的圖； 圖7本發(fā)明的二苯乙烯衍生物4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯的甲苯溶液中的吸收光譜圖； 圖8本發(fā)明的二苯乙烯衍生物4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯的薄膜的吸收光譜圖； 圖9本發(fā)明的二苯乙烯衍生物4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯的甲苯溶液中的發(fā)光光譜圖； 圖10本發(fā)明的二苯乙烯衍生物4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯的薄膜的發(fā)光光譜圖； 圖11實(shí)施例2的發(fā)光元件的電流密度-亮度特性圖； 圖12實(shí)施例2的發(fā)光元件的電壓-亮度特性圖； 圖13實(shí)施例2的發(fā)光元件的亮度-電流效率特性圖； 圖14實(shí)施例2的發(fā)光元件的發(fā)光光譜圖； 圖15說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件的圖。
符號(hào)說(shuō)明 101 襯底 102 第一電極 103 第一層 104 第二層 105 第三層 106 第四層 107 第二電極 302 第一電極 303 第一層 304 第二層 305 第三層 306 第四層 307 第二電極 601 源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路(ソ一ス側(cè)駆動(dòng)回路) 602 像素部 603 柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路(ゲ一ト側(cè)駆動(dòng)回路) 604 密封襯底 605 密封材 607 空間 608 布線 609 FPC(柔性印刷電路) 610 元件襯底 611 開關(guān)用TFT 612 電流控制用TFT 613 第一電極 614 絕緣物 616 EL層 617 第二電極 618 發(fā)光元件 623 n溝道型TFT 624 p溝道型TFT 901 框體 902 液晶層 903 背光 904 框體 905 驅(qū)動(dòng)器IC 906 端子 951 襯底 952 電極 953 絕緣層 954 隔壁層 955 EL層 956 電極 2101 玻璃襯底 2102 第一電極 2103 空穴注入層 2104 空穴傳輸層 2105 發(fā)光層 2106 空穴阻擋層 2107 電子傳輸層 2108 電子注入層 2109 第二電極 9101 框體 9102 支撐臺(tái) 9103 顯示部 9104 揚(yáng)聲器部 9105 視頻輸入端子 9201 本體 9202 框體 9203 顯示部 9204 鍵盤 9205 外部連接端口 9206 定位裝置 9401 本體 9402 框體 9403 顯示部 9404 聲音輸入部 9405 聲音輸出部 9406 操作鍵 9407 外部連接端口 9408 天線 9501 本體 9502 顯示部 9503 框體 9504 外部連接端口 9505 遙控接收部 9506 圖像接收部 9507 電池 9508 聲音輸入部 9509 操作鍵 9510 目鏡部
具體實(shí)施例方式 下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不局限于以下說(shuō)明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍內(nèi)可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下所示的實(shí)施方式以及實(shí)施例所記載的內(nèi)容中。
實(shí)施方式1 本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由下列通式(1)表示。
[化6]
(在通式(1)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，Ar1表示取代或未取代的聯(lián)苯基、或者取代或未取代的三聯(lián)苯基，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基。) 在上述通式(1)中，具有取代基的聯(lián)苯基、具有取代基的三聯(lián)苯基分別優(yōu)選具有烷基或苯基作為取代基。作為烷基，可以舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。
特別是，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物優(yōu)選為下列通式(2)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化7]
(在通式(2)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，A表示結(jié)構(gòu)式(3)或結(jié)構(gòu)式(4)所表示的取代基，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基。) 此外，特別是，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物優(yōu)選為下列通式(5)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化8]
(在通式(5)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。此外，A表示結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)所表示的取代基，B表示氫原子、或者結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)所表示的取代基。) 此外，特別是，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物優(yōu)選為下列通式(8)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化9]
(在通式(8)中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基中的任何一種。) 此外，特別是，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物優(yōu)選為下列結(jié)構(gòu)式(9)所表示的二苯乙烯衍生物。
[化10]
此外，作為本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的具體例子，可以舉出下列結(jié)構(gòu)式(10)至(61)所示的二苯乙烯衍生物。但是，本發(fā)明不局限于這些。
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
[化26]
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
[化31]
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
[化49]
[化50]
[化51]
[化52]
[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
[通式(1)的合成方法] 以下公開下列通式(1)所表示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的合成方法的一個(gè)例子。
[化63]
[步驟12，3，4位中的任意一個(gè)位置被鹵代了的二苯乙烯衍生物(St1)的合成] 首先，如下列合成反應(yīng)式(A)所示，通過(guò)所謂的魏悌希(Wittig)反應(yīng)獲得2，3，4位中的任意一個(gè)位置被鹵代了的二苯乙烯衍生物(St1)，所述魏悌希反應(yīng)是如下反應(yīng)在堿存在下使通過(guò)使芐基鹵和三苯基膦反應(yīng)得到的2，3，4位中的任意一個(gè)位置被鹵代了的芐基衍生物的三苯基鹽(α1)與苯甲醛衍生物(β1)反應(yīng)。所述二苯乙烯衍生物(St1)如合成反應(yīng)式(A’)所示，也可以通過(guò)使用膦酸酯(α2)代替三苯基鹽(α1)的霍爾納-埃莫斯(Homer-Emmons)反應(yīng)來(lái)獲得。注意，膦酸酯(α2)通過(guò)使芐基鹵和磷酸酯反應(yīng)獲得。在合成反應(yīng)式(A)及合成反應(yīng)式(A’)中，X1及X2表示鹵原子。特別是，該X1及X2優(yōu)選是溴或碘。此外，R1至R3表示碳數(shù)為1至3的烷基，R4表示碳數(shù)為1至10的烷基。
此外，二苯乙烯衍生物(St1)如下列合成反應(yīng)式(A”)所示，也可以通過(guò)下述魏悌希反應(yīng)得到在堿存在下使通過(guò)使芐基鹵衍生物和三苯基膦反應(yīng)得到的未取代或3，4，5位中的至少一個(gè)位置被烷基取代了的芐基衍生物的三苯基鹽(α3)和2，3，4位中的任意一個(gè)位置被鹵代了的苯甲醛(β2)反應(yīng)。或者，如合成反應(yīng)式(A)所示，也可以通過(guò)使用膦酸酯(α4)代替三苯基鹽(α3)的霍爾納-埃莫斯(Horner-Emmons)反應(yīng)獲得。注意，膦酸酯(α4)通過(guò)使芐基鹵衍生物和磷酸酯反應(yīng)來(lái)獲得。在合成反應(yīng)式(A”)及合成反應(yīng)式(A)中，X1及X2表示鹵原子。特別是，該X1及X2優(yōu)選是溴或碘，更優(yōu)選的是，X2是溴。此外，R1至R3表示碳數(shù)為1至3的烷基，R4表示碳數(shù)為1至10的烷基。
[化64]
二苯乙烯衍生物(St1)
二苯乙烯衍生物(St1)
二苯乙烯衍生物(St1)
二苯乙烯衍生物(St1) [步驟2通式(1)所表示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的合成] 接下來(lái)，如下列合成反應(yīng)式(B)所示，通過(guò)在堿存在下使用金屬化合物、金屬催化劑或金屬將在步驟1中得到的二苯乙烯衍生物(St1)和芳基胺(Ar1-NH-Ar2)偶聯(lián)，可以獲得通式(1)所表示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物。作為偶聯(lián)時(shí)的金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑等。作為金屬化合物，可以使用以碘化亞銅(CuI)為代表的一價(jià)的銅等，作為金屬可以使用銅等。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。在合成反應(yīng)式(B)中，X1表示鹵原子。作為鹵原子，特別優(yōu)選是溴或碘。
[化66]
二苯乙烯衍生物(St1)
通式(1) 注意，上述反應(yīng)式中的芳基胺(Ar1-NH-Ar2)例如可以通過(guò)以下反應(yīng)式合成。
首先，在Ar1是聯(lián)苯基的情況下，如下列合成反應(yīng)式(C-1)所示，通過(guò)在堿存在下使用金屬化合物、金屬催化劑或金屬將2位、3位或4位被鹵代了的鹵代聯(lián)苯和1當(dāng)量的芳基胺(Ar2-NH2)偶聯(lián)，可以得到目的的芳基胺(Ar1-NH-Ar2；Ar1是聯(lián)苯基)。作為偶聯(lián)時(shí)的金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(O)等鈀催化劑等。作為金屬化合物，可以使用一價(jià)的銅等，作為金屬可以使用銅等。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。在合成反應(yīng)式(C-1)中，X3表示鹵原子。作為鹵原子，特別優(yōu)選是溴或碘。
注意，在合成反應(yīng)式(C-1)中，被鹵代的聯(lián)苯也可以具有取代基，作為取代基可以舉出碳數(shù)為1至4的烷基。
[化67]
此外，在Ar1是聯(lián)苯基并且Ar2也是聯(lián)苯基的情況下，如下列合成反應(yīng)式(C-2)所示，通過(guò)在堿存在下使用金屬催化劑將兩個(gè)苯基都被鹵代了的二苯胺和2當(dāng)量的苯基硼酸偶聯(lián)，也可以獲得目的的芳基胺(Ar1-NH-Ar2；Ar1、Ar2都是聯(lián)苯基)。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。作為金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑。該方法具有如下優(yōu)點(diǎn)能夠合成N，N-二(4-聯(lián)苯基)胺而不使用對(duì)人體有害的物質(zhì)4-氨基聯(lián)苯。在合成反應(yīng)式(C-2)中，X4及X5表示鹵原子。作為鹵原子，特別優(yōu)選是溴或碘。
[化68]
另一方面，在合成Ar1是三聯(lián)苯基的芳基胺(Ar1-NH-Ar2)的情況下，如下列合成反應(yīng)式(C-3)所示，首先，通過(guò)在堿存在下使用金屬催化劑將2位、3位或4位被鹵代了的苯胺和2位、3位或4位被硼酸基(ボロン酸基)取代的1當(dāng)量的聯(lián)苯硼酸(ビフエニルボロン酸)偶聯(lián)，可以合成取代位置不同的各種三聯(lián)苯胺。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。作為金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑。并且，如下列合成反應(yīng)式(C-4)所示，在堿存在下使用金屬化合物、金屬催化劑或金屬將鹵代的芳烴(Ar2-X)和上面所得到的三聯(lián)苯胺1當(dāng)量偶聯(lián)，可以獲得目標(biāo)芳基胺(Ar1-NH-Ar2；Ar1是三聯(lián)苯基)。作為偶聯(lián)時(shí)的金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑等。作為金屬化合物，可以使用一價(jià)的銅等，作為金屬可以使用銅等。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。在合成反應(yīng)式(C-3)及合成反應(yīng)式(C-4)中，X6至X9分別表示鹵原子。特別優(yōu)選是溴或碘。
[化69]
此外，在Ar1是三聯(lián)苯基并且三聯(lián)苯基的中心的苯環(huán)被氨基取代的情況下，如下列合成反應(yīng)式(C-5)所示，首先，通過(guò)使用金屬催化劑將兩個(gè)位置被鹵代的苯胺和2當(dāng)量的苯基硼酸偶聯(lián)，合成三聯(lián)苯基的中心的苯環(huán)被氨基取代的三聯(lián)苯胺。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。作為金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑。并且，如下列合成反應(yīng)式(C-6)所示，通過(guò)在堿存在下使用金屬化合物、金屬催化劑或金屬將被鹵代的芳烴(Ar2-X)和所得到的三聯(lián)苯胺1當(dāng)量偶聯(lián)，可以獲得目標(biāo)芳基胺(Ar1-NH-Ar2；Ar1是三聯(lián)苯基)。作為偶聯(lián)時(shí)的金屬催化劑，可以舉出乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)合鈀(0)、雙(二亞芐基丙酮)合鈀(0)等鈀催化劑等。作為金屬化合物，可以使用一價(jià)的銅等，作為金屬可以使用銅等。作為堿，可以使用碳酸鉀、碳酸鈉等無(wú)機(jī)堿、金屬醇鹽等有機(jī)堿等。
[化70]
由于本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有優(yōu)良的耐熱性，因此通過(guò)將本發(fā)明的二苯乙烯衍生物用于電子器件，可以獲得耐熱性優(yōu)良的電子器件。此外，由于本發(fā)明的二苯乙烯衍生物具有良好的發(fā)光效率，因此通過(guò)將本發(fā)明的二苯乙烯衍生物用于電子器件，可以獲得耗電量小的電子器件。
實(shí)施方式2 以下參照?qǐng)D1A說(shuō)明使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的發(fā)光元件的一個(gè)方式。
本發(fā)明的發(fā)光元件在一對(duì)電極之間具有多個(gè)層。該多個(gè)層是將包含載流子注入性高的物質(zhì)、載流子傳輸性高的物質(zhì)的層組合并層疊而成的，以便發(fā)光區(qū)域形成為遠(yuǎn)離電極，就是說(shuō)，在遠(yuǎn)離電極的部位載流子(擔(dān)體)重新結(jié)合。
在本方式中，發(fā)光元件包括第一電極102、依次層疊在該第一電極102上的第一層103、第二層104、第三層105、第四層106、以及設(shè)置在其上的第二電極107。注意，在本方式中，以第一電極102為陽(yáng)極，第二電極107為陰極進(jìn)行說(shuō)明。
襯底101用作發(fā)光元件的支撐體。作為襯底101，例如可以使用玻璃或塑料等。注意，只要在發(fā)光元件的制造過(guò)程中可用作支撐體，也可以使用其他材料。
作為第一電極102，優(yōu)選使用功函數(shù)大(具體來(lái)說(shuō)是4.0eV以上)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物、以及這些的混合物等。具體而言，例如可以舉出銦錫氧化物(ITOIndium Tin Oxide)、含有硅的銦錫氧化物、在氧化銦中混合2～20wt％的氧化鋅(ZnO)的IZO(Indium Zinc Oxide，氧化銦鋅)、以及含有0.5～5wt％的氧化鎢和0.1～1wt％的氧化鋅的銦氧化物(IWZO)等。這些導(dǎo)電性金屬氧化物膜一般是通過(guò)濺射形成的，但是也可以應(yīng)用溶膠-凝膠法等來(lái)制造。另外，也可以舉出金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、或金屬材料的氮化物(例如氮化鈦)等。
第一層103是包含空穴注入性高的物質(zhì)的層?？梢允褂勉f氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等。另外，也可以使用酞菁(縮寫H2PC)、銅酞菁(CuPC)等酞菁化合物、或聚(乙撐二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子等來(lái)形成第一層103。
此外，作為第一層103，可以使用將有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物復(fù)合而成的復(fù)合材料。尤其是，包含有機(jī)化合物和對(duì)有機(jī)化合物呈現(xiàn)電子接受性的無(wú)機(jī)化合物的復(fù)合材料，由于在有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間進(jìn)行電子的授受，載流子密度增大，因此空穴注入性、空穴傳輸性優(yōu)異。
此外，在使用將有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物復(fù)合而成的復(fù)合材料作為第一層103的情況下，由于可以實(shí)現(xiàn)與第一電極102的歐姆接觸，所以可以與功函數(shù)無(wú)關(guān)地選擇形成第一電極的材料。
用于復(fù)合材料的無(wú)機(jī)化合物優(yōu)選為過(guò)渡金屬的氧化物。此外，可以舉出屬于元素周期表的第四族至第八族的金屬的氧化物。具體來(lái)說(shuō)，氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、以及氧化錸由于具有高電子接受性，所以是優(yōu)選的。特別是，氧化鉬由于在大氣中穩(wěn)定，吸濕性低，并且容易處理，因此是優(yōu)選的。
作為用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、高分子化合物(低聚物、樹狀聚合物(Dendrimer)、聚合物等)等各種化合物。注意，用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物優(yōu)選為空穴傳輸性高的有機(jī)化合物。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選為具有10-6cm2/Vs以上的空穴遷移率的物質(zhì)。但是，只要是空穴傳輸性比電子高的物質(zhì)，就可以使用除了上述物質(zhì)以外的物質(zhì)。下面具體地列舉可用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物。
例如，作為芳香胺化合物可以舉出如下物質(zhì)N，N’-二(對(duì)甲苯基)-N，N’-二苯基-對(duì)苯二胺(縮寫DTDPPA)；4，4’-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫DPAB)；4，4’-雙(N-{4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基)-N-苯基氨基)聯(lián)苯(縮寫DNTPD)；1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(縮寫DPA3B)等。
作為可用于復(fù)合材料的咔唑衍生物，可以具體地舉出如下物質(zhì)3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCA1)；3，6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCA2)；3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCN1)等。
此外，還可以使用如下物質(zhì)4，4’-二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)；1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(縮寫TCPB)；9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(縮寫CzPA)；1，4-雙[4-(N-咔唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯等。
此外，作為可用于復(fù)合材料的芳烴，例如可以舉出如下物質(zhì)2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫t-BuDNA)；2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽；9，10-雙(3，5-二苯基苯基)蒽(縮寫DPPA)；2-叔丁基-9，10-雙(4-苯基苯基)蒽(縮寫t-BuDBA)；9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)；9，10-二苯基蒽(縮寫DPAnth)；2-叔丁基蒽(縮寫t-BuAnth)；9，10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(縮寫DMNA)；2-叔丁基-9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽；9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽；2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽；2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽；9，9’-聯(lián)蒽(bianthryl)；10，10’-二苯基-9，9’-聯(lián)蒽；10，10’-雙(2-苯基苯基)-9，9’-聯(lián)蒽；10，10’-雙[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9’-聯(lián)蒽；蒽；并四苯；紅熒烯；二萘嵌苯；2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等。此外，除了這些以外，還可以使用并五苯、暈苯等。像這樣，使用具有1×10-6cm2/Vs以上的空穴遷移率且碳數(shù)為14至42的芳烴是更優(yōu)選的。
注意，可用于復(fù)合材料的芳烴可以具有乙烯基骨架。作為具有乙烯基的芳烴，例如可以舉出4，4’-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫DPVBi)；9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(縮寫DPVPA)等。
此外，也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫PVK)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(縮寫PVTPA)等高分子化合物。
作為形成第二層104的物質(zhì)，優(yōu)選為空穴傳輸性高的物質(zhì)、具體地是芳香胺類(即，具有苯環(huán)-氮鍵的物質(zhì))的化合物。作為廣泛使用的材料，可以舉出4，4’-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯、其衍生物即4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(以下稱為NPB)、4，4’，4”-三(N，N-二苯基-氨基)三苯胺、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺等的星爆型(star burst)芳香胺化合物。以上所述物質(zhì)主要是具有10-6cm2/Vs以上的空穴遷移率的物質(zhì)。但是，只要是空穴傳輸性比電子高的物質(zhì)，就也可以使用除了這些以外的物質(zhì)。注意，第二層104不局限于單層，還可以為上述物質(zhì)的混合層、或者層疊兩層以上的疊層。
第三層105是包含發(fā)光性物質(zhì)的層(也稱為發(fā)光性物質(zhì))。在本實(shí)施方式中，第三層105包含實(shí)施方式1中所示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物。本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于顯示藍(lán)色至藍(lán)綠色的發(fā)光，所以可以作為發(fā)光性物質(zhì)合適地用于發(fā)光元件。
第四層106是包含電子傳輸性高的物質(zhì)，例如三(8-羥基喹啉)合鋁(縮寫Alq)；三(4-甲基-8-羥基喹啉)合鋁(縮寫Almq3)；雙(10-羥基苯并[h]-喹啉)合鈹(縮寫B(tài)eBq2)；雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-羥基苯酚-鋁(縮寫B(tài)Alq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬配合物等的層。此外，除了這些以外，還可以使用雙[2-(2-羥基苯基)苯并唑]合鋅(縮寫Zn(BOX)2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑]合鋅(縮寫Zn(BTZ)2)等具有唑配體或噻唑配體的金屬配合物等。再者，除了金屬配合物以外，還可以使用2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑(縮寫PBD)、1，3-雙[5-(對(duì)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)、紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)；浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等。以上舉出的物質(zhì)主要是具有10-6cm2/Vs以上的電子遷移率的物質(zhì)。注意，只要是電子傳輸性比空穴高的物質(zhì)，也可以使用除了上述以外的物質(zhì)作為第四層106。此外，第四層106不局限于單層，也可以將由上述物質(zhì)形成的層層疊兩層以上。
作為形成第二電極107的物質(zhì)，可以使用功函數(shù)小(具體地是3.8eV以下)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物、以及這些的混合物等。作為這些陰極材料的具體例子，可以舉出屬于元素周期表的第一族或第二族的元素，即鋰(Li)、銫(Cs)等堿金屬、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)等堿土金屬、及包含它們的合金(MgAg、AlLi)、銪(Eu)、鐿(Yb)等稀土金屬及包含它們的合金等。然而，通過(guò)在第二電極107和發(fā)光層之間以層疊于該第二電極的方式設(shè)置具有促進(jìn)電子注入的功能的層，可以與功函數(shù)的大小無(wú)關(guān)地使用Al、Ag、ITO、包含硅的ITO等各種導(dǎo)電性材料作為第二電極107。
注意，作為具有促進(jìn)電子注入功能的層，可以使用堿金屬或堿土金屬的化合物如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)等。此外，除此之外，還可以使用含有堿金屬、堿土金屬、堿金屬化合物、堿土金屬化合物的包含具有電子傳輸性的物質(zhì)的層，例如含有氧化鋰(LiOx)、氮化鎂(MgOx)、鎂(Mg)、鋰(Li)的Alq等。
此外，作為第一層103、第二層104、第三層105、第四層106的形成方法，除了蒸鍍法以外，例如還可以使用噴墨法、旋涂法等各種方法。此外，也可以對(duì)每個(gè)電極或每個(gè)層使用不同的成膜方法來(lái)形成。
具有如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光元件通過(guò)如下方式發(fā)光，即，在第一電極102和第二電極107之間產(chǎn)生的電位差引起電流的流入，并且空穴和電子在包含發(fā)光性高的物質(zhì)的層即第三層105中重新結(jié)合，來(lái)發(fā)光。換言之，本發(fā)明的發(fā)光元件具有發(fā)光區(qū)域形成于第三層105中的結(jié)構(gòu)。
發(fā)光經(jīng)過(guò)第一電極102或第二電極107中的任何一個(gè)或兩個(gè)射出到外部。因此，第一電極102或第二電極107中的任何一個(gè)或兩個(gè)由具有透光性的物質(zhì)形成。在只有第一電極102由具有透光性的物質(zhì)形成的情況下，如圖1A所示，發(fā)光經(jīng)過(guò)第一電極102從襯底一側(cè)射出。此外，在只有第二電極107由具有透光性的物質(zhì)形成的情況下，如圖1B所示，發(fā)光經(jīng)過(guò)第二電極107從與襯底相反的一側(cè)射出。在第一電極102和第二電極107都由具有透光性的物質(zhì)形成的情況下，如圖1C所示，發(fā)光經(jīng)過(guò)第一電極102和第二電極107從襯底一側(cè)及與襯底相反的一側(cè)兩方射出。
注意，設(shè)置在第一電極102和第二電極107之間的層結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié)構(gòu)。只要是在遠(yuǎn)離第一電極102及第二電極107的部位設(shè)置空穴和電子重新結(jié)合的發(fā)光區(qū)域，以便抑制發(fā)光區(qū)域和金屬接近所導(dǎo)致的消光的結(jié)構(gòu)，也可以是上述以外的結(jié)構(gòu)。
換言之，對(duì)層的疊層結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特別的限制，將包含電子傳輸性高的物質(zhì)、空穴傳輸性高的物質(zhì)、電子注入性高的物質(zhì)、空穴注入性高的物質(zhì)、雙極性(電子及空穴的傳輸性高的物質(zhì))的物質(zhì)、空穴阻擋性材料等的層與本發(fā)明的二苯乙烯衍生物自由組合來(lái)構(gòu)成即可。
圖2所示的發(fā)光元件具有如下結(jié)構(gòu)在用作陰極的第一電極302上依次層疊有包含電子傳輸性高的物質(zhì)的第一層303、包含發(fā)光性物質(zhì)的第二層304、包含空穴傳輸性高的物質(zhì)的第三層305、包含空穴注入性高的物質(zhì)的第四層306、以及用作陽(yáng)極的第二電極307。此外，301表示襯底。
在本實(shí)施方式中，在由玻璃、塑料等制成的襯底上制造發(fā)光元件。通過(guò)在一個(gè)襯底上制造多個(gè)這種發(fā)光元件，可以制造無(wú)源矩陣(passivematrix)型發(fā)光裝置。此外，也可以在由玻璃、塑料等制成的襯底上例如形成薄膜晶體管(TFT)，并在與TFT電連接的電極上制造發(fā)光元件。由此，可以制造通過(guò)TFT控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的有源矩陣(activematrix)型發(fā)光裝置。注意，TFT的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特別的限制，既可為交錯(cuò)型(staggered type)TFT，又可為反交錯(cuò)型(inverted staggered type)TFT。此外，對(duì)用于TFT的半導(dǎo)體的結(jié)晶性并沒(méi)有特別的限制，既可采用非晶半導(dǎo)體，又可采用結(jié)晶半導(dǎo)體。此外，形成在TFT陣列襯底上的驅(qū)動(dòng)用電路既可包含N型和P型TFT，又可包含N型或P型TFT中的任何一個(gè)TFT。
本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于是具有發(fā)光性的材料，因此如本實(shí)施方式中所示，可以在不使用其他發(fā)光性物質(zhì)的條件下用作發(fā)光層。
此外，由于成膜時(shí)含有的微晶成分非常少，形成了的膜中微晶成分少，所以可以得到使用了本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的非晶(amorphous)狀態(tài)的膜。就是說(shuō)，由于膜的性質(zhì)良好，因此可以制造電場(chǎng)集中所引起的絕緣破壞等元件不良少的良好的發(fā)光元件。
此外，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于具有高耐熱性，因此通過(guò)用于發(fā)光元件可以獲得耐熱性優(yōu)異的發(fā)光元件。
此外，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于具有良好的發(fā)光效率，因此通過(guò)用于發(fā)光元件可以獲得耗電量小的發(fā)光元件。
實(shí)施方式3 在本實(shí)施方式中，說(shuō)明與實(shí)施方式2所示的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
通過(guò)將本發(fā)明的二苯乙烯衍生物分散于其他物質(zhì)中來(lái)構(gòu)成實(shí)施方式2所示的第三層105，可以獲得來(lái)自本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的發(fā)光。本發(fā)明的二苯乙烯衍生物顯示藍(lán)色至藍(lán)綠色的發(fā)光，因此可以獲得顯示藍(lán)色至藍(lán)綠色的發(fā)光的發(fā)光元件。
這里，作為分散本發(fā)明的二苯乙烯衍生物的物質(zhì)可以使用各種材料，例如可以舉出9-[4-(N-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(縮寫CzPA)、4，4’-二(N-咔唑基)-聯(lián)苯(縮寫CBP)、2，2’，2”-(1，3，5-苯三-基)-三[1-苯基-1H-苯并咪唑](縮寫TPBI)、4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(縮寫TCTA)、9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫t-BuDNA)等。
本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于具有高耐熱性，因此通過(guò)用于發(fā)光元件可以獲得耐熱性優(yōu)異的發(fā)光元件。
此外，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于具有良好的發(fā)光效率，因此通過(guò)用于發(fā)光元件可以獲得耗電量小的發(fā)光元件。
注意，除了第三層105以外，可以適當(dāng)?shù)厥褂脤?shí)施方式2所示的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施方式4 在本實(shí)施方式中，說(shuō)明使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物制造的發(fā)光裝置。
在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D3說(shuō)明使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物制造的發(fā)光裝置。注意，圖3A是發(fā)光裝置的俯視圖，圖3B是沿A-A’及B-B’切斷圖3A得到的截面圖。所述發(fā)光裝置作為控制發(fā)光元件的發(fā)光的單元包括由虛線表示的驅(qū)動(dòng)電路部(源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)601、像素部602、驅(qū)動(dòng)電路部(柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)603。此外，604是密封襯底，605是密封材(シ一ル材)，并且密封材605圍繞的內(nèi)側(cè)形成空間607。
注意，引繞布線(引き回し配線)608是用來(lái)傳送輸入到源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601及柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路603的信號(hào)的布線，并且從成為外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)609接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、起始信號(hào)、復(fù)位信號(hào)等。注意，這里僅僅圖示了FPC，該FPC也可以安裝有印刷線路板(PWB)。本說(shuō)明書中的發(fā)光裝置除了發(fā)光裝置本體以外，還包括該本體安裝有FPC或PWB的狀態(tài)。
接下來(lái)，參照?qǐng)D3B說(shuō)明截面結(jié)構(gòu)。在元件襯底610上形成有驅(qū)動(dòng)電路部及像素部，這里示出了作為驅(qū)動(dòng)電路部的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601和像素部602中的一個(gè)像素。
注意，源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601形成有組合n溝道型TFT623和p溝道型TFT624而成的CMOS電路。此外，形成驅(qū)動(dòng)電路的TFT也可以使用各種CMOS電路、PMOS電路、或者NMOS電路來(lái)形成。此外，雖然在本實(shí)施方式中示出了在襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)器一體型，但是這并不是必須的，也可以將驅(qū)動(dòng)電路形成在外部而不是形成在襯底上。此外，對(duì)用于TFT的半導(dǎo)體的結(jié)晶性也并沒(méi)有特別的限制，既可使用非晶半導(dǎo)體，又可使用結(jié)晶半導(dǎo)體。
此外，像素部602由多個(gè)包含開關(guān)用TFT611、電流控制用TFT612、電連接到其漏極的第一電極613的像素形成。注意，以覆蓋第一電極613的端部的方式形成有絕緣物614。這里，通過(guò)使用正型感光性丙烯酸樹脂膜來(lái)形成。
此外，為了改善覆蓋性，在絕緣物614的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在作為絕緣物614的材料使用正型感光性丙烯酸的情況下，優(yōu)選只使絕緣物614的上端部為具有曲率半徑(0.2μm至3μm)的曲面。此外，作為絕緣物614，可以使用通過(guò)照射光而變?yōu)椴蝗芙庥谖g刻劑的負(fù)型、或通過(guò)照射光而變?yōu)槿芙庥谖g刻劑的正型中的任何一種。
在第一電極613上分別形成有EL層616、以及第二電極617。這里，作為用于陽(yáng)極的第一電極613的材料，優(yōu)選使用功函數(shù)大的材料。例如，可以使用ITO膜、含有硅的銦錫氧化物膜、包含2～20wt％的氧化鋅的氧化銦膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等的單層膜；氮化鈦膜和以鋁為主要成分的膜的疊層；以及氮化鈦膜、以鋁為主要成分的膜和氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)等。注意，當(dāng)采用疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，作為布線的電阻低，可以獲得良好的歐姆接觸，并且可以使其發(fā)揮作為陽(yáng)極的功能。
此外，EL層616通過(guò)使用蒸鍍掩模的蒸鍍法、噴墨法、旋涂法等各種方法來(lái)形成。EL層616包括實(shí)施方式1所示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物。此外，作為構(gòu)成EL層616的其他材料，可以為低分子材料、具有高分子材料和低分子材料中間的性質(zhì)的中分子材料(包括低聚物、樹狀聚合物)、或高分子材料。此外，作為用于EL層的材料，雖然使用單層有機(jī)化合物或?qū)⒂袡C(jī)化合物疊層使用的情況很多，但是在本發(fā)明中，包括將無(wú)機(jī)化合物用于由有機(jī)化合物形成的膜的一部分的結(jié)構(gòu)。
再者，作為用于形成在EL層616上且發(fā)揮陰極功能的第二電極617的材料，優(yōu)選使用功函數(shù)小的材料(Al、Mg、Li、Ca、或它們的合金或化合物如MgAg、MgIn、AlLi、LiF、CaF2等)。注意，在EL層616產(chǎn)生的光透過(guò)第二電極617的情況下，作為第二電極617優(yōu)選使用膜厚薄的金屬薄膜和透明導(dǎo)電膜(ITO、包括2～20wt％的氧化鋅的氧化銦、包含硅的銦錫氧化物、氧化鋅(ZnO)等)的疊層。
再者，通過(guò)用密封材605將密封襯底604和元件襯底610貼合，獲得如下結(jié)構(gòu)在由元件襯底610、密封襯底604、以及密封材605圍成的空間607中具有發(fā)光元件618。注意，在空間607中填充有填充劑，除了填充惰性氣體(氮或氬等)的情況以外，還有填充密封材605的情況。
注意，作為密封材605優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂。此外，這些材料優(yōu)選為盡可能地不透過(guò)水分、氧的材料。此外，作為用于密封襯底604的材料，除了玻璃襯底、石英襯底以外，還可以使用由FRP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸等形成的塑料襯底。
如上操作，可以獲得使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物而制造的發(fā)光裝置。
本發(fā)明的發(fā)光裝置由于使用實(shí)施方式1所示的二苯乙烯衍生物，因此可以獲得具備良好特性的發(fā)光裝置。具體而言，可以獲得耐熱性高的發(fā)光裝置。
此外，本發(fā)明的二苯乙烯衍生物由于具有良好的發(fā)光效率，因此可以獲得耗電量小的發(fā)光裝置。
如上那樣，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了通過(guò)晶體管控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的有源矩陣型發(fā)光裝置，另外，也可以為無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置。圖4A表示應(yīng)用本發(fā)明制造的無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置的透視圖。在圖4中，在襯底951上，在電極952和電極956之間設(shè)置有EL層955。電極952的端部被絕緣層953覆蓋。并且，在絕緣層953上設(shè)置有隔壁層954。隔壁層954的側(cè)壁具有傾斜，隨著接近于襯底面，一方側(cè)壁和另一方側(cè)壁之間的間隔變窄。換言之，隔壁層954的短邊方向的截面為梯形，底邊(朝與絕緣層953的面方向同樣的方向，與絕緣層953相接的邊)比上邊(朝與絕緣層953的面方向同樣的方向，并且不與絕緣層953相接的邊)短。像這樣，通過(guò)設(shè)置隔壁層954，可以防止起因于靜電等的發(fā)光元件的不良。在無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置中，通過(guò)包括本發(fā)明的發(fā)光元件，可以獲得耐熱性優(yōu)良的發(fā)光裝置。此外，可以獲得耗電量小的發(fā)光裝置。
實(shí)施方式5 在本實(shí)施方式中，說(shuō)明包括實(shí)施方式4所示的發(fā)光裝置作為一部分的本發(fā)明的電子設(shè)備。本發(fā)明的電子設(shè)備包括實(shí)施方式1所示的二苯乙烯衍生物，并且具有耐熱性高的顯示部。此外，所述電子設(shè)備具有耗電量降低的顯示部。
作為具有使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物制造的發(fā)光元件的電子設(shè)備，可以舉出攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(車載音頻系統(tǒng)、音頻組件等)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)信息終端(便攜式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式游戲機(jī)、電子圖書等)、具有記錄介質(zhì)的圖像再生裝置(具體地，再現(xiàn)記錄介質(zhì)如數(shù)字通用光盤(DVD)，且具有用于顯示圖像的顯示裝置的裝置)等。將這些電子設(shè)備的具體例子示于圖5中。
圖5A是本發(fā)明的電視裝置，包括框體9101、支撐臺(tái)9102、顯示部9103、揚(yáng)聲器部9104、視頻輸入端子9105等。在該電視裝置中，顯示部9103通過(guò)將與實(shí)施方式2～4中所說(shuō)明的發(fā)光元件同樣的發(fā)光元件排列成矩陣狀構(gòu)成。該發(fā)光元件具有耐熱性高的特征。此外，還具有發(fā)光效率良好的特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9103也具有同樣的特征，因此所述電視裝置實(shí)現(xiàn)了高耐熱性、低耗電量化。
圖5B是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)，包括本體9201、框體9202、顯示部9203、鍵盤9204、外部連接端口9205、定位裝置9206等。在該計(jì)算機(jī)中，顯示部9203通過(guò)將與實(shí)施方式2～4中所說(shuō)明的發(fā)光元件同樣的發(fā)光元件排列成矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有耐熱性高的特征。此外，還具有發(fā)光效率良好的特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9203也具有同樣的特征，因此所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了高耐熱性、低耗電量化。
圖5C是本發(fā)明的移動(dòng)電話，包括本體9401、框體9402、顯示部9403、聲音輸入部9404、聲音輸出部9405、操作鍵9406、外部連接端口9407、天線9408等。在該移動(dòng)電話中，顯示部9403通過(guò)將與實(shí)施方式2～4中所說(shuō)明的發(fā)光元件同樣的發(fā)光元件排列成矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有耐熱性高的特征。此外，還具有發(fā)光效率良好的特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9403也具有同樣的特征，因此所述移動(dòng)電話實(shí)現(xiàn)了高耐熱性、低耗電量化。
圖5D是本發(fā)明的影像拍攝裝置，包括本體9501、顯示部9502、框體9503、外部連接端口9504、遙控接收部9505、圖像接收部9506、電池9507、聲音輸入部9508、操作鍵9509、目鏡部(接眼部)9510等。在該影像拍攝裝置中，顯示部9502通過(guò)將與實(shí)施方式2～4中所說(shuō)明的發(fā)光元件同樣的發(fā)光元件排列成矩陣狀而構(gòu)成。該發(fā)光元件具有耐熱性高的特征。此外，還具有發(fā)光效率良好的特征。由該發(fā)光元件構(gòu)成的顯示部9502也具有同樣的特征，因此所述影像拍攝裝置實(shí)現(xiàn)了高耐熱性、低耗電量化。
如上所述，本發(fā)明的發(fā)光裝置的適用范圍非常廣泛，因此可以將該發(fā)光裝置適用于各種領(lǐng)域的電子設(shè)備。通過(guò)使用本發(fā)明的二苯乙烯衍生物，可以提供具有耗電量低且耐熱性高的顯示部的電子設(shè)備。
此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置也可以用作照明裝置。參照?qǐng)D6說(shuō)明將本發(fā)明的發(fā)光元件用作照明裝置的一個(gè)方式。
圖6是將本發(fā)明的發(fā)光裝置用作背光燈(backlight)的液晶顯示裝置的一個(gè)例子。圖6所示的液晶顯示裝置包括框體901、液晶層902、背光燈903、框體904，其中液晶層902與驅(qū)動(dòng)器IC905連接。此外，在背光燈903中使用本發(fā)明的發(fā)光裝置，通過(guò)端子906供應(yīng)電流。
通過(guò)將本發(fā)明的發(fā)光裝置用作液晶顯示裝置的背光，可以獲得耗電量降低的背光燈。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置是面發(fā)光的照明裝置，可以實(shí)現(xiàn)大面積化，因此，可以實(shí)現(xiàn)背光燈的大面積化，也可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的大面積化。再者，本發(fā)明的發(fā)光裝置具有薄、低耗電量的特征，因此也可以實(shí)現(xiàn)顯示裝置的薄型化、低耗電量化。另外，由于本發(fā)明的發(fā)光裝置具有優(yōu)良的耐熱性，所以使用本發(fā)明的發(fā)光裝置的液晶顯示裝置也具有優(yōu)良的耐熱性。
實(shí)施例1 在本實(shí)施例中，具體地說(shuō)明由下列結(jié)構(gòu)式(9)所示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物(E)-4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯(以下記為BPAS)的合成例。
[化71]
[步驟1] 說(shuō)明4-溴二苯乙烯的合成方法。(a-1)及(a-2)示出4-溴二苯乙烯的合成反應(yīng)式。
[化72]

(i)4-溴芐基三苯基溴化物(4-bromobenzyl triphenylphosphoniumbromide)的合成 首先，在200mL三角燒瓶中放入4-溴芐基溴25.2g(101mmol)、丙酮100mL，加入三苯基膦29.1g(111mmol)，在室溫下攪拌23小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，通過(guò)抽濾回收反應(yīng)混合物中的析出物，從而以98％的收率獲得了目的物的4-溴芐基三苯基溴化物的白色粉末狀固體50.5g。
(ii)4-溴二苯乙烯的合成 在500mL三頸燒瓶中加入(i)中得到的4-溴芐基三苯基溴化物25.3g(49.5mmol)、苯甲醛5.25g(49.5mmol)，對(duì)該燒瓶?jī)?nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向該混合物中加入脫水四氫呋喃(簡(jiǎn)稱為THF)250mL。向該混合物中滴加懸濁液，該懸濁液是將叔丁醇鉀6.10g(54.4mmol)混合到脫水THF60mL中得到的。然后，在室溫下攪拌24小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，用水洗滌反應(yīng)溶液，用乙酸乙酯萃取水層，將萃取溶液與有機(jī)層合并，用硫酸鎂干燥。干燥后，抽濾混合物，濃縮濾液。將得到的殘?jiān)ㄟ^(guò)硅膠柱層析法(展開溶劑甲苯)純化，濃縮得到的溶液。使用甲醇洗滌得到的固體，抽濾甲醇懸濁液回收固體，結(jié)果，以29％的收率得到目的物的(E)-4-溴二苯乙烯的白色粉末狀固體3.75g。注意，在該反應(yīng)中，雖然還確認(rèn)了(Z)-4-溴二苯乙烯，但僅分離了(E)-4-溴二苯乙烯。
[步驟2] 說(shuō)明4-苯基二苯胺(4-phenyldiphenylamine)的合成方法。(a-3)示出4-苯基二苯胺的合成反應(yīng)式。
[化73]
在500mL三頸燒瓶中加入4-溴聯(lián)苯40.0g(172mmol)、雙(二芐基丙酮)合鈀(0)0.986g(1.72mmol)、以及叔丁醇鈉(簡(jiǎn)稱為tert-BuONa)41.2g(429mmol)，對(duì)該燒瓶?jī)?nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向該混合物中加入甲苯300mL、苯胺19.2g(206mmol)、以及三叔丁基膦(10％己烷溶液)5.90g(2.92mmol)。在80℃將該反應(yīng)混合物攪拌兩個(gè)小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，用水洗滌反應(yīng)混合物，用乙酸乙酯萃取水層，將萃取溶液與有機(jī)層合并，用硫酸鎂干燥。干燥后，抽濾混合物，濃縮濾液。將得到的殘?jiān)苡诩妆街?，將該溶液通過(guò)硅酸鎂(Florisil)、硅藻土、礬土抽濾。濃縮濾液，將得到的固體用甲苯和己烷的混合溶劑重結(jié)晶，結(jié)果，以79％的收率得到目的物的4-苯基二苯胺的白色粉末狀固體33.4g。
[步驟3] 說(shuō)明BPAS的合成方法。(a-4)示出BPAS的合成反應(yīng)式。
[化74]
在100mL三頸燒瓶中加入(E)-4-溴二苯乙烯0.93g(3.6mmol)、4-苯基二苯胺0.88g(3.6mmol)、乙酸鈀(II)0.0081g(0.036mmol)、碳酸鉀1.5g(11mmol)，對(duì)該燒瓶?jī)?nèi)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。向該混合物中加入二甲苯15mL、三叔丁基膦(10％己烷溶液)0.22g(0.11mmol)。在115℃將該反應(yīng)混合物攪拌17小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，用水洗滌反應(yīng)溶液，用乙酸乙酯萃取水層，將萃取溶液與有機(jī)層合并，用硫酸鎂干燥。在干燥之后，抽濾混合物，濃縮濾液。通過(guò)硅膠柱層析法(展開溶劑甲苯)純化得到的殘?jiān)?，濃縮得到的溶液。將得到的固體用氯仿和己烷的混合溶劑重結(jié)晶，結(jié)果，以48％的收率得到目的物的BPAS的淡黃色粉末狀固體0.73g。
進(jìn)行了BPAS的熱重量檢測(cè)-差熱分析(TG-DTAThermogravimetry-Differential Thermal Analysis)。使用差熱/熱重同步分析儀(精工電子工業(yè)株式會(huì)社制造，TG/DTA 320型)來(lái)檢測(cè)，在氮?dú)夥罩星乙?0℃/min的升溫速度評(píng)價(jià)熱物性。結(jié)果，由重量和溫度的關(guān)系(熱重量測(cè)定)可知，在常壓下，達(dá)到測(cè)定開始時(shí)的重量的95％以下的重量的溫度為323℃，呈現(xiàn)良好的耐熱性。
圖7示出BPAS的甲苯溶液的吸收光譜，圖8示出薄膜的吸收光譜。由此可見(jiàn)，在甲苯溶液中在336nm處有峰值，而薄膜狀態(tài)在387nm處具有峰值。
圖9示出通過(guò)波長(zhǎng)373nm的紫外線激發(fā)的BPAS的甲苯溶液的發(fā)光光譜。由此可見(jiàn)，在甲苯溶液中，波長(zhǎng)443nm附近呈現(xiàn)發(fā)光的最大限度。此外，圖10示出通過(guò)波長(zhǎng)343nm的紫外線激發(fā)的BPAS的薄膜(固體狀態(tài))的發(fā)光光譜。由圖10可見(jiàn)，在固體狀態(tài)下，在502nm處呈現(xiàn)發(fā)光的最大限度。
此外，在大氣中通過(guò)光電子分光法(理研計(jì)器公司制造，AC-2)檢測(cè)薄膜狀態(tài)的HOMO能級(jí)，其結(jié)果為-5.44eV。另外，使用圖8的吸收光譜的數(shù)據(jù)，從假定直接躍遷的Tauc曲線得出光學(xué)能隙，能隙為2.81eV。因此，LUMO能級(jí)為-2.63eV。
實(shí)施例2 在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D15說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光元件。以下示出本實(shí)施例中所使用的材料的化學(xué)式。
[化75]
以下示出本實(shí)施例的發(fā)光元件的制造方法。
首先，在玻璃襯底2101上通過(guò)濺射法形成含有氧化硅的銦錫氧化物膜，來(lái)形成第一電極2102。其膜厚為110nm，電極面積為2mm×2mm。
接下來(lái)，將形成有第一電極的襯底固定到設(shè)置在真空蒸鍍裝置內(nèi)的襯底支架，使形成有第一電極的一面位于下方。然后，從真空蒸鍍裝置內(nèi)排氣來(lái)減壓到10-4Pa左右，然后使CuPc在第一電極2102上以20nm的膜厚成膜，來(lái)形成空穴注入層2103。
接下來(lái)，通過(guò)使用電阻加熱的蒸鍍法使BSPB在空穴注入層2103上以40nm的膜厚成膜，來(lái)形成空穴傳輸層2104。
進(jìn)一步，通過(guò)共蒸鍍(共蒸著)結(jié)構(gòu)式(9)表示的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物(E)-4-[N-(4-聯(lián)苯基)-N-苯基氨基]二苯乙烯(以下記為BPAS)和t-BuDNA，在空穴傳輸層2104上以30nm的膜厚形成發(fā)光層2105。這里，將t-BuDNA和BPAS的重量比調(diào)整為1∶0.1(＝t-BuDNA∶BPAS)。
接下來(lái)，通過(guò)使用電阻加熱的蒸鍍法使BCP在發(fā)光層2105上成膜，膜厚為20nm，來(lái)形成空穴阻擋層2106。
然后，通過(guò)使用電阻加熱的蒸鍍法使Alq在空穴阻擋層2106上成膜，膜厚為10nm，來(lái)形成電子傳輸層2107。
進(jìn)一步，使氟化鈣(CaF2)在電子傳輸層2107上成膜，膜厚為1nm，來(lái)形成電子注入層2108。
接下來(lái)，通過(guò)使用電阻加熱的蒸鍍法使鋁在電子注入層2108上成膜，膜厚為200nm，來(lái)形成第二電極2109。從而制得實(shí)施例3的發(fā)光元件。
圖11示出本實(shí)施例2的發(fā)光元件的電流密度-亮度特性。此外，圖12示出電壓-亮度特性。圖13示出亮度-電流效率特性。此外，圖14示出當(dāng)流過(guò)1mA的電流時(shí)的發(fā)光光譜。在本實(shí)施例2的發(fā)光元件中，獲得538cd/m2的亮度所需要的電壓為10.6V，此時(shí)流過(guò)的電流為0.19mA(電流密度為4.8mA/cm2)，并且CIE色度坐標(biāo)為(x＝0.23，y＝0.43)。此外，此時(shí)的電流效率為11cd/A，功率利用系數(shù)為3.31m/W。
本實(shí)施例的發(fā)光元件發(fā)光效率高。因此，可以獲得耗電量低的發(fā)光元件。
此外，本實(shí)施例的發(fā)光元件由于使用耐熱性高的本發(fā)明的二苯乙烯衍生物，所以是耐熱性提高的發(fā)光元件。
本說(shuō)明書基于2006年9月28日向日本專利局提出的日本特許出愿號(hào)2006-265207，所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容包括在本說(shuō)明書中。
權(quán)利要求
1.通式(1)所表示的二苯乙烯衍生物，
其中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基，
并且，Ar1表示取代或未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的三聯(lián)苯基中的任何一種，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、以及取代或未取代的三聯(lián)苯基中的任何一種。
2.發(fā)光元件，其在一對(duì)電極之間包含權(quán)利要求1所述的二苯乙烯衍生物。
3.在一對(duì)電極之間包括發(fā)光層的發(fā)光元件，
其中，所述發(fā)光層包含權(quán)利要求1所述的二苯乙烯衍生物。
4.發(fā)光裝置，其包含
權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件；以及
用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
5.包括顯示部的電子設(shè)備，
其中，所述顯示部包含權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件和用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
6.通式(2)所表示的二苯乙烯衍生物，
其中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基，
其中，A表示結(jié)構(gòu)式(3)或結(jié)構(gòu)式(4)表示的取代基，Ar2表示取代或未取代的苯基、取代或未取代的聯(lián)苯基、以及取代或未取代的三聯(lián)苯基中的任何一種。
7.發(fā)光元件，其在一對(duì)電極之間包含權(quán)利要求6所述的二苯乙烯衍生物。
8.在一對(duì)電極之間包括發(fā)光層的發(fā)光元件，
其中，所述發(fā)光層包含權(quán)利要求6所述的二苯乙烯衍生物。
9.發(fā)光裝置，其包括
權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件；以及
用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
10.包括顯示部的電子設(shè)備，
其中，所述顯示部包括權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件和用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
11.通式(5)所表示的二苯乙烯衍生物，
其中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基，
其中，A表示由結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)表示的取代基，B表示氫原子、或者由結(jié)構(gòu)式(6)或結(jié)構(gòu)式(7)表示的取代基。
12.發(fā)光元件，其在一對(duì)電極之間包含權(quán)利要求11所述的二苯乙烯衍生物。
13.在一對(duì)電極之間包括發(fā)光層的發(fā)光元件，
其中，所述發(fā)光層包含權(quán)利要求11所述的二苯乙烯衍生物。
14.發(fā)光裝置，其包括
權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件；以及
用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
15.包括顯示部的電子設(shè)備，
其中，所述顯示部包括權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件和用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
16.通式(8)所表示的二苯乙烯衍生物，
其中，R1至R3分別表示氫原子或碳數(shù)為1至3的烷基。
17.發(fā)光元件，其在一對(duì)電極之間包含權(quán)利要求16所述的二苯乙烯衍生物。
18.在一對(duì)電極之間包括發(fā)光層的發(fā)光元件，
其中，所述發(fā)光層包含權(quán)利要求16所述的二苯乙烯衍生物。
19.發(fā)光裝置，其包括
權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件；以及
用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
20.包括顯示部的電子設(shè)備，
其中，所述顯示部包括權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件和用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
21.通式(9)所表示的二苯乙烯衍生物。
22.發(fā)光元件，其在一對(duì)電極之間包含權(quán)利要求21所述的二苯乙烯衍生物。
23.在一對(duì)電極之間包括發(fā)光層的發(fā)光元件，
其中，所述發(fā)光層包含權(quán)利要求21所述的二苯乙烯衍生物。
24.發(fā)光裝置，其包括
權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件；以及
用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
25.包括顯示部的電子設(shè)備，
其中，所述顯示部包括權(quán)利要求22所述的發(fā)光元件和用于控制所述發(fā)光元件的發(fā)光的控制單元。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供耐熱性優(yōu)良的新有機(jī)化合物。此外，通過(guò)使用新有機(jī)化合物，提供耐熱性優(yōu)良的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。本發(fā)明提供通式(1)表示的二苯乙烯衍生物。通式(1)表示的二苯乙烯衍生物由于具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所以通過(guò)用于發(fā)光元件可以得到耐熱性高的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。此外，通式(1)表示的二苯乙烯衍生物由于具有良好的發(fā)光效率，所以通過(guò)用于發(fā)光元件可得到耗電量小的發(fā)光元件及發(fā)光裝置。
文檔編號(hào)C07C211/54GK101153011SQ20071016132
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者江川昌和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所