CN1842510A - 芴衍生物以及使用该衍生物的有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有特定结构的芴基衍生物。还公开了高发光效率的有机电致发光器件，其中阴极和阳极之间夹有含有至少一层发光层的包含单层或多层的有机薄膜层。其中至少一层上述有机薄膜层包含单一组分或混合组分形式的具有特定结构的芴基衍生物。使用所述芴基衍生物可制备发光效率高的有机电致发光器件。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件和芴基衍生物，更具体地讲，本发明涉及发光效率高的有机电致发光器件以及制备所述有机电致发光器件的芴基衍生物。
背景技术
有机电致发光器件(下文中“电致发光”简称为EL)为一种自发发光器件，原理是在施加电场时，荧光物质通过从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子的复合能发光。自从Eastman Kodak Company的C.W.Tang(C.W.Tang和S.A.Vanslyke，Applied Physics Letters，第51卷，第913页，1987)报导了层压型低压驱动有机EL器件以来，有关包含有机材料作为结构材料的有机EL器件的研究方兴未艾。Tang等使用三(8-喹啉酚根)合铝用作发光层，使用三苯基二胺衍生物用作空穴传输层。层压结构的优点在于可提高将空穴注入发光层的效率，可提高通过阻断并复合从阴极注入的电子形成激子的生成效率，并可将发光层中形成的激子封闭起来。用作有机EL器件公知的器件结构有包括空穴传输(注入)层和电子传输和发光层的两层型结构以及包括空穴传输(注入)层、发光层和电子传输(注入)层的三层型结构。在这种层压型结构器件中，为了提高注入的空穴和电子的复合效率，对各种器件结构及制备方法进行了研究。
已知用作发光材料的有螯合物(例如三(8-喹啉酚根)合铝络合物)、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基衍生物和二唑衍生物。据报导，由上述发光材料制备的器件在可见光区内发蓝色至红色的光，可用于制备彩色显示器件(例如专利文献1-3)。
近年来研究了在许多情况下使用磷光化合物作为发光材料，使用三重态的能量用于EL发光。Princeton University的研究小组报导了使用铱络合物作为发光材料的有机发光器件的发光效率高(非专利文献1)。此外，Princeton University的研究小组除了报导了使用上述小分子的材料制备的有机电致发光器件，还报导了使用共轭聚合物制备的有机发光器件(非专利文献2)。在该报导中，通过在涂布体系中由聚亚苯基亚乙烯基制备薄膜证实了单层发光。
如上所述，由于有机EL器件的特征为在低施加电压下亮度高、发光波长多元化、响应速度快以及可以形成薄而轻的发光器件，近年来发展很快，这说明有机EL器件是有广泛用途的。
随着有机EL器件的快速发展，对发光材料的性能要求越来越高，在专利文献4(Canon Inc.)和专利文献5(Mitsui Chemicals Inc.)中公开了具有特定结构的芴化合物作为发光材料可在低电压下亮度高且耐久性优异。
但是，为了提高实用性，需要较高亮度的光输出和较高的转化效率。同样，有关耐久性还涉及许多问题，要耐随着时间的推移，由于长时间使用引起的变化和由周围的气体(包括氧和湿气)引起的变劣。此外，考虑到在全色显示器中的应用，需要发出色彩纯度高的蓝色、绿色和红色的光，但是这些问题仍未完全解决。
专利文献1：日本特开平8-239655
专利文献2：日本特开平8-138561
专利文献3：日本特开平3-200289
专利文献4：日本特开2004-83481
专利文献5：日本特开2004-43349
非专利文献1：Nature，395，151(1998)
非专利文献2：Nature，347，151(1990)
发明公开
为了克服上述问题特进行本发明，本发明的一个目标为提供一种发光效率高的有机EL器件以及制备所述有机EL器件的芴基衍生物。
为了实现上述目标，本发明者进行了深入研究，发现使用下式(1)表示的芴基衍生物作为有机EL器件的发光材料可实现上述目标，因此完成了本发明。
也就是说，本发明提供了一种下式(1)表示的芴基衍生物：
(A-X)k-(FL-B)m-(Y-C)n (1)
其中k和n均为0-10的整数，且满足k+n＞1；
m为1-10的整数；
X和Y各自独立表示单键、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基；X和Y可相同或互不相同；
A和C各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基或亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烯基或亚烯基；A和C可相同或互不相同；但是，当X或Y为单键时，A或C表示具有两个环的取代或未取代的稠合多环芳基或具有两个环的取代或未取代的稠合多环杂环基；
B为单键、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基；
FL为下式(2)-(5)和(11)-(12)中的任一项表示的芴基衍生物基团或包含这些芴基衍生物基团的组合的基团，当m等于或大于2时，多个(FL-B)可相同或互不相同；
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，L表示单键、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-(R′和R″各自独立表示氢原子、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基；c为1-10的整数；R′和R″可相同或互不相同)；
Z为碳原子、硅原子或锗原子；
Q为形成环状结构的基团，由Z-Q形成的环状结构还可与以下基团稠合：具有1-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；
R1-R6各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有7-50个碳原子的取代或未取代的芳烷基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳氧基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳硫基、具有2-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基、羧基、卤原子、氰基、硝基或羟基；当存在多个R1-R6时，它们可相同或互不相同，R1-R6中的相邻基团可互相键合形成环结构；
a和b均为0-4的整数。
此外，本发明提供了一种有机EL器件，其中阴极和阳极之间夹有含有至少一层发光层的包含单层或多层的有机薄膜层，其中至少一层上述有机薄膜层包含单一组分或混合组分形式的上述式(1)表示的芴基衍生物。
本发明的有机EL器件和使用本发明的芴基衍生物制备的有机EL器件的发光效率高。
实施本发明的最佳方式
本发明的芴基衍生物用下式(1)表示：
(A-X)k-(FL-B)m(Y-C)n (1)
在式(1)中，k和n均为0-10(优选0-5)的整数，且满足k+n＞1，m为1-10(优选1-5)的整数。
在式(1)中，X和Y各自独立表示单键、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基，X和Y可相同或互不相同。
上述X和Y表示的芳基的实例有亚苯基、1-亚萘基、2-亚萘基、1-亚蒽基、2-亚蒽基、9-亚蒽基、1-亚菲基、2-亚菲基、3-亚菲基、4-亚菲基、9-亚菲基、1-亚并四苯基、2-亚并四苯基、9-亚并四苯基、1-亚芘基、2-亚芘基、4-亚芘基、2-联苯二基、3-联苯二基、4-联苯二基、对-三联苯-4-二基、对-三联苯-3-二基、对-三联苯-2-二基、间-三联苯-4-二基、间-三联苯-3-二基、间-三联苯-2-二基、邻-亚甲苯基、间-亚甲苯基、对-亚甲苯基、对-叔丁基亚苯基、对-(2-苯基丙基)亚苯基、3-甲基-2-亚萘基、4-甲基-1-亚萘基、4-甲基-1-亚蒽基、4′-甲基亚联苯二基(biphenyldiylene)和4″-叔丁基-对-亚三联苯-4-二基(terphenyl-4-diylene)。
上述X和Y表示的亚烷基的实例有亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基、二甲基亚甲基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、氯代亚甲基、1-氯亚乙基、2-氯亚乙基、2-氯亚异丁基、1，2-二氯亚乙基、1，3-二氯亚异丙基、1，2，3-三氯亚丙基、溴代亚甲基、1-溴亚乙基、2-溴亚乙基、2-溴亚异丁基、1，2-二溴亚乙基、1，3-二溴亚异丙基、1，2，3-三溴亚丙基、碘代亚甲基、1-碘亚乙基、2-碘亚乙基、2-碘亚异丁基、1，2-二碘亚乙基、1，3-二碘亚异丙基、1，2，3-三碘亚丙基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、4-甲基亚环己基、金刚烷-1，1-二基和金刚烷-1，3-二基。
上述X和Y表示的亚烯基的实例有亚乙烯基、亚烯丙基、亚丁-1-烯基、亚丁-2-烯基、亚丁-3-烯基、亚丁-1，3-二烯基、1-甲基亚乙烯基、亚苯乙烯基、2，2-二苯基亚乙烯基、1，2-二苯基亚乙烯基、1-甲基亚烯丙基、1，1-二甲基亚烯丙基、2-甲基亚烯丙基、1-苯基亚烯丙基、2-苯基亚烯丙基、3-苯基亚烯丙基、3，3-二苯基亚烯丙基、1，2-二甲基亚烯丙基、1-苯基-亚丁-1-烯基和3-苯基-亚丁-1-烯基。
在式(1)中，A和C各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基或亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烯基或亚烯基；A和C可相同或互不相同；但是，当X或Y为单键时，A或C表示具有两个环的取代或未取代的稠合多环芳基或具有两个环的取代或未取代的稠合多环杂环基。
上述A和C表示的芳基的实例有苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对-三联苯-4-基、对-三联苯-3-基、对-三联苯-2-基、间-三联苯-4-基、间-三联苯-3-基、间-三联苯-2-基、邻-甲苯基、间-甲苯基、对-甲苯基、对-叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4′-甲基联苯基和4″-叔丁基-对-三联苯-4-基。
上述A和C表示的芳族杂环基的实例有1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基及其二价基团。
上述A和C表示的烷基的实例有甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、二甲基甲基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、1，2，3-三碘丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、金刚烷-1，1-二基和金刚烷-1，3-二基。同样所述亚烷基包括其二价基团。
上述A和C表示的烯基的实例有乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1，3-丁二烯基、1-甲基乙烯基、苯乙烯基、2，2-二苯基乙烯基、1，2-二苯基乙烯基、1-甲基烯丙基、1，1-二甲基烯丙基、2-甲基烯丙基、1-苯基烯丙基、2-苯基烯丙基、3-苯基烯丙基、3，3-二苯基烯丙基、1，2-二甲基烯丙基、1-苯基-1-丁烯基和3-苯基-1-丁烯基。同样所述亚烯基包括其二价基团。
上述A和C表示的稠合多环芳基包括那些上述芳基中具有稠合环结构的基团。
上述A和C表示的稠合多环杂环基包括那些上述芳族杂环基中具有稠合环结构的基团。
在式(1)中，(A-X)和/或(Y-C)优选下式(6)-(10)中任一项表示的结构：
式(6)表示由A环和B环组成的稠合环基；A环为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；B环为具有1-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；p和q均为0-10的整数，且满足p+q≥2，
上述A环中的芳基的实例与上述A和C中给出的芳基的实例相同，
上述A环中的芳族杂环基的实例与上述A和C中给出的芳族杂环基的实例相同，
上述B环中的环烷基的实例有环丙基、环丁基、环戊基、环己基和4-甲基环己基，
上述B环中的芳基的实例与上述A和C中给出的芳基的实例相同，
除了上述在A和C中给出的芳族杂环基的相同实例以外，上述B环中的杂环基的实例还有以下化合物的残基：氧杂环丙烷、硫杂环丙烷、氧杂环丁烷、硫杂环丁烷、四氢呋喃、四氢吡喃、四氢噻吩、吡咯烷、吡唑烷、咪唑烷、异唑烷、异噻唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、奎宁环等，这些基团为饱和的杂环基；
-Ar1-CH＝CH-Ar2 (7)
在式(7)中，Ar1为具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；Ar2为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基，
上述各基团的具体实例与上述在A和C中给出的和上述在X和Y中给出的实例相同；
-R3-Ar3 (8)
在式(8)中，R3为具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基，Ar3为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基，
上述各基团的具体实例与上述在A和C中给出的和上述在X和Y中给出的实例相同；
-Ar4-FA1 (9)
在式(9)中，Ar4为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基，FA1为具有8-50个环碳原子的取代或未取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代或未取代的稠合芳族杂环基，
上述Ar4表示的芳基和芳族杂环基与上述X和Y中给出的实例相同，
上述FA1表示的稠合芳基和稠合芳族杂环基包括那些上述A和C表示的芳基和芳族杂环基中具有稠合环结构的基团；
-FA2-FA3 (10)
在式(10)中，FA2为具有8-50个环碳原子的取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代的稠合芳族杂环基，FA3为具有8-50个环碳原子的取代或未取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代或未取代的稠合芳族杂环基，
上述FA2表示的稠合芳基和稠合芳族杂环基分别包括那些上述A和C表示的芳基和芳族杂环基中具有稠合环结构的基团，
上述FA3表示的稠合芳基和稠合芳族杂环基分别包括那些上述A和C表示的芳基和芳族杂环基中具有稠合环结构的基团。
式(6)-(10)表示的结构优选为以下具体的实例或其残基：
在式(1)中，FL为下式(2)-(5)和(11)-(12)中的任一项表示的芴基衍生物基团或包含这些芴基衍生物基团的组合的基团，当m等于或大于2时，多个(FL-B)可相同或互不相同；
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，L表示单键、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-(R′和R″各自独立表示氢原子、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基；c为1-10的整数；R′和R″可相同或互不相同)。
R′和R″的具体实例与上述在A和C中给出的实例相同。
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，Z表示碳原子、硅原子或锗原子。
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，Q表示形成环状结构的基团，由Z-Q形成的环状结构还可与以下基团稠合：具有1-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基。上述各基团的具体实例与上述实例相同。
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，a和b均为0-4的整数，优选0-2。
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，R1-R6各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有7-50个碳原子的取代或未取代的芳烷基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳氧基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳硫基、具有2-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基、羧基、卤原子、氰基、硝基或羟基。当存在多个R1-R6时，它们可相同或互不相同，R1-R6中的相邻基团可互相键合形成环结构。
R1-R6表示的具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基的实例有苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对-三联苯-4-基、对-三联苯-3-基、对-三联苯-2-基、间-三联苯-4-基、间-三联苯-3-基、间-三联苯-2-基、邻-甲苯基、间-甲苯基、对-甲苯基、对-叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4′-甲基联苯基和4″-叔丁基-对-三联苯-4-基。
R1-R6表示的具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基的实例有1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、17-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基和4-叔丁基-3-吲哚基。
R1-R6表示的具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基的实例有甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、1-降冰片烷基和2-降冰片烷基。
R1-R6表示的具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基为-OY1表示的基团，Y1的实例与上述烷基的实例相同。
R1-R6表示的具有1-50个碳原子的取代或未取代的芳烷基的实例有苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基、2-β-萘基异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、对-甲基苄基、间-甲基苄基、邻-甲基苄基、对-氯苄基、间-氯苄基、邻-氯苄基、对-溴苄基、间-溴苄基、邻-溴苄基、对-碘苄基、间-碘苄基、邻-碘苄基、对-羟基苄基、间-羟基苄基、邻-羟基苄基、对-氨基苄基、间-氨基苄基、邻-氨基苄基、对-硝基苄基、间-硝基苄基、邻-硝基苄基、对-氰基苄基、间-氰基苄基、邻-氰基苄基、1-羟基-2-苯基异丙基和1-氯-2-苯基异丙基。
R1-R6表示的具有5-50个环碳原子的取代或未取代的芳氧基-OY2表示，Y2的实例与上述芳基的实例相同。
R1-R6表示的具有5-50个碳原子的取代或未取代的芳硫基为-SY3表示的基团，Y3的实例与上述芳基的实例相同。
R1-R6表示的取代或未取代的烷氧基羰基为-COOZ1表示的基团，Z1的实例与上述烷基的实例相同。
式(2)-(5)表示的基团优选为具有以下结构的具体实例：
式(11)-(12)表示的基团优选为具有以下结构的具体实例：
式(1)表示的芴基衍生物的各基团的取代基与上述在R1-R6中的基团和具体实例相同。
式(1)表示的芴基衍生物优选为那些下式表示的化合物：
在上述各式中，FL如上所述；G为式(6)-(11)中任一项表示的结构；Ar表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；R表示具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基；FA表示具有8-50个环碳原子的取代或未取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代或未取代的稠合芳族杂环基，优选具有以下结构的稠合环的残基：
上述各基团的具体实例及其取代基与上述在式(1)中说明的相同。
式(1)表示的本发明的芴基衍生物的具体实例如下所示，但不局限于这些实例的化合物：
式(1)表示的本发明的芴基衍生物优选为有机EL器件的材料，优选为有机EL器件的主体材料。
在本发明的有机EL器件中，其中阴极和阳极之间夹有含有至少一层发光层的包含单层或多层的有机薄膜层，其中至少一层上述有机薄膜层包含单一组分或混合组分形式的式(1)表示的本发明的芴基衍生物。
在本发明的有机EL器件中，上述发光层优选包含10-100％重量的本发明的芴基衍生物，更优选包含50-99％重量的本发明的芴基衍生物作为主体材料。
此外，在本发明的有机EL器件中，除了式(1)表示的芴基衍生物，上述发光层还可包含荧光或磷光掺杂剂。
根据所需的发光颜色，优选上述荧光掺杂剂为选自胺基化合物、螯合物(例如三(8-喹啉酚根)合铝络合物)、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基衍生物和二唑衍生物的化合物。
其中所述胺基化合物优选为芳胺化合物和/或苯乙烯基胺化合物。
上述苯乙烯基胺化合物优选为下式(A)表示的化合物：
其中Ar3为选自苯基、联苯基、三联苯基、均二苯乙烯基和二苯乙烯基芳基的基团；Ar4和Ar5均为氢原子或具有6-20个碳原子的芳基，Ar3-Ar5可被取代；p为1-4的整数；更优选至少一个Ar4和Ar5被苯乙烯基取代。
在这种情况下，所述具有6-20个碳原子的芳基包括苯基、萘基、蒽基、菲基和三联苯基。
优选上述芳胺化合物为下式(B)表示的化合物：
其中Ar6-Ar8为具有5-40个环碳原子的取代或未取代的芳基；q为1-4的整数。
在这种情况下，所述具有5-40个环碳原子的芳基的实例有苯基、萘基、
基、并四苯基、蒽基、菲基、芘基、蔻基、联苯基、三联苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、二唑基、二苯基蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯并喹啉基、荧蒽基、苊并荧蒽基和均二苯乙烯基。上述芳基的优选的取代基包括具有1-6个碳原子的烷基(乙基、甲基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基和环己基)、具有1-6个碳原子的烷氧基(乙氧基、甲氧基、异丙氧基、正丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环戊氧基和环己氧基)、具有5-40个环碳原子的芳基、被具有5-40个环碳原子的芳基取代的氨基、包含具有5-40个环碳原子的芳基的酯基、包含具有1-6个碳原子的烷基的酯基、氰基、硝基和卤原子。
上述磷光掺杂剂优选为金属络合物，所述金属络合物包含至少一种选自Ir、Ru、Pd、Pt、Os和Re的金属，所述配体优选含有至少一个选自苯基吡啶主链、联吡啶主链和菲咯啉主链的主链。上述金属络合物的具体实例有三(2-苯基吡啶)合铱、三(2-苯基吡啶)合钌、三(2-苯基吡啶)合钯、三(2-苯基吡啶)合铂、三(2-苯基吡啶)合锇、三(2-苯基吡啶)合铼、八乙基卟啉合铂、八苯基卟啉合铂、八乙基卟啉合钯和八苯基卟啉合钯。但是，所述金属络合物不局限于此，根据所需的发光颜色、器件性能和与主体化合物的关系来选择合适的络合物。
下面说明本发明的有机EL器件的器件结构。
本发明的有机EL器件为其中有机化合物层包括单层或在阳极和阴极之间形成多层的器件。在单层类型的情况下，在阳极和阴极之间提供发光层。所述发光层包含发光材料，除此以外，为了将从阳极注入的空穴或从阴极注入的电子传输至发光材料，所述发光层还包含空穴注入材料或电子注入材料。但是，优选所述发光材料荧光量子效率非常高、同时空穴传输能力强和电子传输能力强，优选形成均匀的薄膜。多层类型的有机EL元件为以下多层结构的层压材料：(阳极/空穴注入层/发光层/阴极)、(阳极/发光层/电子注入层/阴极)和(阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极)。
此外，如果需要，除了式(1)表示的本发明的化合物以外，在上述发光层中可加入并使用公知的发光材料、掺杂材料、空穴注入材料和电子注入材料。除了常规的荧光材料，所有的用磷光铱表示的重金属络合物可用作掺杂材料。采用多层结构，所述有机EL元件可防止因猝灭引起的亮度下降和寿命缩短。如果需要，可结合使用发光材料、其他掺杂材料、空穴注入材料和电子注入材料。所述其他掺杂材料使得能提高发光亮度、发光效率和发红光和发白光。所述空穴注入层、发光层和电子注入层均可采用两层或多层的层结构。在这种情况下，就空穴注入层而言，从电极注入空穴的层称为空穴注入层，接受来自空穴注入层的空穴并将其传输至发光层的层称为空穴传输层。类似的，就电子注入层而言，从电极注入电子的层称为电子注入层，接受来自电子注入层的电子并将其传输至发光层的层称为电子传输层。根据各因素(例如材料的能量水平、耐热性和与有机薄膜或金属电极的粘附性)来选择并使用上述各层。
在本发明的有机EL器件中，在所述有机薄膜层中可与式(1)表示的本发明的化合物一起使用的发光材料或主体材料包括蒽、萘、菲、芘、并四苯、蔻、
、荧光素、苝、phthaloperylene、naphthaloperylene、perynone、phthaloperynone、naphthaloperynone、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、二唑、醛连氮、二苯并唑啉、二苯乙烯基化合物、吡嗪、环戊二烯、喹啉金属络合物、氨基喹啉金属络合物、苯并喹啉金属络合物、亚胺、二苯乙烯、乙烯基蒽、二氨基咔唑、吡喃、噻喃、多次甲基、部花青、咪唑螯合的羟基喹啉(oxynoidl化合物、喹吖啶酮、红荧烯、均二苯乙烯基衍生物和荧光着色剂。但是，所述发光材料或主体材料不局限于此。
可用于本发明的有机EL器件中的空穴注入材料优选这样的化合物，该化合物能传输空穴，并且具有从阳极注入空穴的作用以及具有优异的将空穴注入至发光层或发光材料的效果，防止发光层中形成的激子传输至电子注入层或电子注入材料以及形成薄膜的能力极好。更具体地讲，所述空穴注入材料包括酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、唑、二唑、***、咪唑、咪唑啉酮、咪唑啉硫酮、吡唑啉、吡唑啉酮、四氢咪唑、唑、二唑、腙、酰基腙、多芳基烷、均二苯乙烯、丁二烯、联苯胺型三苯基胺、苯乙烯基胺型三苯基胺、二元胺型三苯基胺及其衍生物和高分子材料，例如聚乙烯基咔唑、聚硅烷和导电聚合物，但所述空穴注入材料不局限于此。
在可用于本发明的有机EL器件中的空穴注入材料中，更有效的空穴注入材料为芳族三元胺衍生物和酞菁衍生物。
上述芳族三元胺衍生物的具体实例有三苯基胺、三甲苯基胺、甲苯基二苯基胺、N，N′-二苯基-N，N′-(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺、N，N，N′，N′-(4-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺、N，N，N′，N′-(4-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺、N，N′-二苯基-N，N′-二萘基-1，1′-联苯-4，4′-二胺、N，N′-(甲基苯基)-N，N′-(4-正丁基苯基)-菲-9，10-二胺、N，N-二(4-二-甲苯基氨基苯基)-4-苯基-环己烷及其具有芳族三元胺主链的低聚物或聚合物，但所述芳族三元胺衍生物不局限于此。
上述酞菁(Pc)衍生物的具体实例有酞菁衍生物，例如H2Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl2SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VoPc、TiOPc、MoOPc和GaPc-O-GaPc和萘酞菁衍生物，但所述酞菁衍生物不局限于此。
可用于本发明的有机EL器件中的电子注入材料优选这样的化合物，该化合物能传输电子，并且具有从阴极注入电子的作用以及具有优异的将电子注入至发光层或发光材料的效果，防止发光层中形成的激子传输至空穴注入层以及形成薄膜的能力极好。更具体地讲，所述电子注入材料包括芴酮、蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)、二苯酚合苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、***、咪唑、芘四甲酸、亚芴基甲烷、蒽醌二甲烷、蒽酮及其衍生物，但所述电子注入材料不局限于此。此外，通过向空穴注入材料中加入受电子的物质和向电子注入材料中加入给电子的物质可提高电荷注入性能。
在本发明的有机EL器件中，更有效的电子注入材料为金属络合物或含氮的五元环衍生物。
上述金属络合物的具体实例有8-喹啉酚根合锂、二(8-喹啉酚根)合锌、二(8-喹啉酚根)合铜、二(8-喹啉酚根)合锰、三(8-喹啉酚根)合铝、三(2-甲基-8-喹啉酚根)合铝、三(8-喹啉酚根)合镓、二(10-苯并[h]喹啉酚根)合铍、二(10-苯并[h]喹啉酚根)合锌、氯·二(2-甲基-8-喹啉酚根)合镓、二(2-甲基-8-喹啉酚根)·(邻甲酚根)合镓、二(2-甲基-8-喹啉酚根)·(邻萘酚根)合铝、二(2-甲基-8-喹啉酚根)·(1-萘酚根)合铝和二(2-甲基-8-喹啉酚根)·(2-萘酚根)合镓，但所述金属络合物不局限于此。
上述含氮的五元环衍生物优选为唑、噻唑、二唑、噻二唑和***衍生物。更具体地讲，所述含氮的五元环衍生物包括2，5-二(1-苯基)-1，3，4-唑、二甲基POPOP、2，5-二(1-苯基)-1，3，4-噻唑、2，5-二(1-苯基)-1，3，4-二唑、2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″-联苯基)-1，3，4-二唑、2，5-二(1-萘基)-1，3，4-二唑、1，4-二[2-(5-苯基二唑基)]苯、1，4-二[2-(5-苯基二唑基)-4-叔丁基苯]、2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″-联苯基)-1，3，4-噻二唑、2，5-二(1-萘基)-1，3，4-噻二唑、1，4-二[2-(5-苯基噻二唑基)]苯、2-(4′-叔丁基苯基)-5-(4″-联苯基)-1，3，4-***、2，5-二(1-萘基)-1，3，4-***和1，4-二[2-(5-苯基***基)]苯，但所述含氮的五元环衍生物不局限于此。
在本发明的有机EL器件中，除了式(1)表示的化合物以外，在所述有机薄膜层的同一层中还可包含至少一种发光材料、掺杂材料、空穴注入材料和电子注入材料。此外，为了改进本发明制得的有机EL器件耐温度、湿度和环境的稳定性，在所述器件的表面可提供保护层，所述器件的整个部件可用硅油、树脂等保护。
适用于本发明的有机EL器件中的阳极的导电性材料的功函数大于4eV，可用的材料有碳、铝、钒、铁、钴、镍、钨、银、金、铂、钯及其合金、金属氧化物(例如氧化锡和氧化铟，用于ITO底材和NESA底材)和有机导电树脂(例如聚噻吩和聚吡咯)。适用于阴极的导电性材料的功函数小于4eV，可用的材料有镁、钙、锡、铅、钛、钇、锂、钌、锰、铝及其合金，但所述材料不局限于此。所述合金的有代表性的实例有镁/银、镁/铟和锂/铝，但所述合金不局限于此。根据蒸汽淀积源的温度、气氛和真空度来控制合金的比例，并选择适当的比例。如果需要，可采用两层或多层的层结构的阳极和阴极。
在所述有机EL器件中，为了能有效地发光，优选其至少一个表面在发光波长范围内足够透明。此外，优选所述底材也是透明的。采用例如蒸汽淀积和溅射的方法，使用上述导电材料形成透明电极，使得可保证规定的透明性。优选将所述发光面上的电极的透光率控制在等于或大于10％。只要具有机械强度和热强度并且是透明的，不局限所述底材，所述底材包括玻璃底材和透明树脂薄膜。所述透明树脂薄膜包括聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、尼龙、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺和聚丙烯。
本发明的有机EL器件的各层可采用任一种干膜形成法(例如真空蒸汽淀积、溅射、等离子体和离子电镀法)和湿膜形成法(例如旋涂、浸涂和流涂)来形成。不特别限定薄膜的厚度，但必须设定适当的薄膜厚度。当薄膜厚度太厚时，为了获得恒定的光输出，必须施加高电压，因此效率降低。当薄膜厚度太薄时，形成针孔，当施加电场时不能得到令人满意的发光亮度。通常合适的薄膜厚度为5nm-10μm，更优选10nm-0.2μm。在采用湿膜形成法时，将用于形成各层的材料溶解或分散于合适的溶剂(例如乙醇、氯仿、四氢呋喃和二烷)中以形成薄膜，溶剂可为其中的任一种。为了改进成膜性能和防止在薄膜上形成针孔，在有机薄膜中可加入合适的树脂和添加剂。可用的树脂包括绝缘树脂(例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯丙基化物(polyallylate)、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯和纤维素及其共聚物)、光导树脂(例如聚-N-乙烯基咔唑和聚硅烷)以及导电树脂(例如聚噻吩和聚吡咯)。所述添加剂包括抗氧化剂、UV吸收剂和增塑剂。
如上所述，将本发明的式(1)表示的芴基衍生物用于有机EL器件的有机薄膜层，可得到发光效率高的有机EL器件。
本发明的有机EL器件可有以下用途，例如用作壁挂型电视机的平板显示器的平面发光物；复印机、印刷机和液晶显示器的背光；测量仪器的光源；显示板和标志灯。
实施例
下面参考以下实施例来更详细地说明本发明。采用以下方法评价在各实施例中制得的有机EL器件的性能。
实施例1合成化合物(H-1)并制备有机EL器件
(1)合成化合物(H-1)
采用以下方法合成为上述式(1)表示的芴基衍生物的化合物(H-1)。
向300ml三颈烧瓶中加入7.22g(22mmol)1-碘代芘、4.02g(20mmol)4-溴苯基硼酸和0.46g(0.40mmol，2％Pd)四(三苯基膦)合钯(0)，该容器的内部用氩气置换。随后向其中加入40ml 1，2-二甲氧基乙烷和30ml(3当量)2M的碳酸钠水溶液，随后在90℃的油浴中将该混合物加热并回流9小时。将该反应溶液冷却至室温，随后加入二氯甲烷和水，将该溶液分为两层。随后，有机层经水洗并经无水硫酸钠干燥。蒸除该有机溶剂，随后用硅胶柱层析法纯化残余物，得到5.85g(收率82％)中间体a。
将5.72g(16mmol)中间体a溶解于100ml甲苯中，在氩气气氛下，于-70℃向其中加入12ml(19.2mmol)正丁基锂的己烷溶液(1.6M)，随后于-70℃至0℃下搅拌1小时。
随后，将该反应溶液冷却至-70℃，向其中滴加11ml(48mmol)硼酸三异丙酯，随后于-70℃下搅拌1小时。随后将该溶液升至室温并搅拌6小时。随后向该反应溶液中滴加100ml 5％的盐酸，随后于室温下将该溶液搅拌45分钟。该反应溶液分为两层，随后有机层用饱和氯化钠水溶液洗涤并经无水硫酸钠干燥。真空下将该有机溶剂蒸除至剩余五分之一的量，随后过滤沉淀的晶体，并依次用甲苯-正己烷的混合溶剂和正己烷洗涤，得到4.52g(收率88％)中间体b。
向100ml三颈烧瓶中加入1.96g(5mmol)化合物1、3.54g(11mmol)中间体b和0.254g(0.22mmol，2％mol)四(三苯基膦)合钯(0)，该容器的内部用氩气置换。随后向其中加入20ml 1，2-二甲氧基乙烷和16.5ml(3当量)2M的碳酸钠水溶液，随后在90℃的油浴中将该混合物加热并回流8小时。一夜后，过滤沉淀，随后用1，2-二甲氧基乙烷、去离子水和甲醇洗涤。将所得到的灰色固体物质在乙酸乙酯中回流1小时，随后过滤，以进一步纯化。合成的量为3.37g(收率84％)。这样得到的化合物(H-1)经FD-MS(场解吸质谱)测定，其结果如下所示。
FD-MS：计算值C63H46＝803，实测值m/z＝803(M+，100)。
(2)制备有机EL器件
将配备ITO透明电极的25mm×75mm×1.1mm厚的玻璃底材(GEOMATIC Company制造)在异丙醇中超声波清洗5分钟，随后经UV产生的臭氧清洗30分钟。将清洗后的配备ITO透明电极的玻璃底材安装在真空淀积装置的底材支架上，在透明电极一侧的表面上形成60nm厚的N，N′-二(N，N′-二苯基-4-氨基苯基)-N，N′-二苯基-4，4′-二氨基-1，1′-联苯薄膜(下文中称为“TPD232薄膜”)，使得上述透明电极被覆盖。该TPD232薄膜用作空穴注入层。在上述TPD232薄膜上形成20nm厚的N，N，N′，N′-四(4-联苯基)-二氨基联苯薄膜(下文中称为“TBDB薄膜”)。该TBDB薄膜用作空穴传输层。随后淀积作为主体材料的化合物(H-1)，形成40nm厚的薄膜。同时，以D1∶(H-1)＝3∶40的重量比率，淀积作为发光分子的具有苯乙烯基的以下胺化合物D1。该薄膜用作发光层。在上述薄膜上形成10nm厚的以下化合物A1q的薄膜。该薄膜用作电子注入层。随后将作为还原掺杂剂的锂(锂源：SAESGETTERS Company制造)和Alq经二元淀积，形成Alq：Li薄膜(薄膜厚度：10nm)，该薄膜用作电子注入层(阴极)。在上述Alq：Li薄膜上淀积金属铝，形成金属阴极，从而制备了有机EL器件。
测定这样得到的器件的电流效率和发光颜色，其结果示于表1。
实施例2-8制备有机EL器件
采用与实施例1的第(2)项相同的方法制备有机EL器件，不同之处在于使用为上述式(1)表示的芴基衍生物的以下化合物(H-2)-(H-4)代替化合物(H-1)。
测定这样得到的器件的电流效率和发光颜色，其结果示于表1。
比较实施例1-2
采用与实施例1的第(2)项相同的方法制备有机EL器件，不同之处在于使用不满足上述式(1)的芴基衍生物的以下化合物(比较化合物1和比较化合物2)代替化合物(H-1)。在比较化合物1和2中，Me为甲基。
测定这样得到的器件的电流效率和发光颜色，其结果示于表1。
比较化合物1 比较化合物2
表1
| 发光层中的主体材料 | 电流效率(cd/A) | 发光颜色 | |
| 实施例1 | H-1 | 11.2 | 蓝色 |
| 实施例2 | H-2 | 11.1 | 蓝色 |
| 实施例3 | H-3 | 11.4 | 蓝色 |
| 实施例4 | H-4 | 11.5 | 蓝色 |
| 实施例5 | H-5 | 12.1 | 蓝色 |
| 实施例6 | H-6 | 11.9 | 蓝色 |
| 实施例7 | H-7 | 11.8 | 蓝色 |
| 实施例8 | H-8 | 11.3 | 蓝色 |
| 比较实施例1 | 比较化合物1 | 9.5 | 蓝色 |
| 比较实施例2 | 比较化合物2 | 9.1 | 蓝色 |
实施例9合成化合物(H-5)并制备有机EL器件
(1)合成化合物(H-5)
采用以下方法合成为上述式(1)表示的芴基衍生物的化合物(H-5)。
化合物2 H-5
向100ml三颈烧瓶中加入2.37g(5mmol)化合物2、3.16g(11mmol)4-(N-咔唑基)苯基硼酸和0.254g(0.22mmol，2％mol)四(三苯基膦)合钯(0)，该容器的内部用氩气置换。随后向其中加入20ml 1，2-二甲氧基乙烷和16.5ml(3当量)2M的碳酸钠水溶液，随后在90℃的油浴中将该混合物加热并回流8小时。一夜后，过滤沉淀，随后用1，2-二甲氧基乙烷、去离子水和甲醇洗涤。将所得到的灰色固体物质在乙酸乙酯中回流1小时，随后过滤，以进一步纯化。合成的量为3.16g(收率79％)。这样得到的化合物(H-5)经FD-MS测定，其结果如下所示。
FD-MS：计算值C61H46N2＝803，实测值m/z＝803(M+，100)。
(2)制备有机EL器件
将配备ITO透明电极的25mm×75mm×0.7mm厚的玻璃底材在异丙醇中超声波清洗5分钟，随后经UV产生的臭氧清洗30分钟。将清洗后的配备ITO透明电极的玻璃底材安装在真空淀积装置的底材支架上，在透明电极一侧的表面上形成10nm厚的如下所示的酞菁铜的薄膜(下文中称为“CuPc薄膜”)，使得上述透明电极被覆盖。该CuPc薄膜用作空穴注入层。在上述CuPc薄膜上形成30nm厚的4，4′-双［N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯薄膜(下文中称为“α-NPD薄膜”)。该α-NPD薄膜用作空穴传输层。随后在上述α-NPD薄膜上淀积作为主体材料的化合物(H-1)，形成30nm厚的发光层。向其中加入作为磷光铱金属络合物掺杂剂的三(2-苯基吡啶)合铱(下文中简称为“Ir(ppy)3”)。该发光层中的Ir(ppy)3的浓度设定为5％重量。该薄膜用作发光层。在上述薄膜上形成10nm厚的如下所示的(1，1′-二苯基-4-酚根)二(2-甲基-8-喹啉酚根)合铝的薄膜(下文中称为“BAlq薄膜”)。该BAlq薄膜用作空穴阻挡层。随后在上述薄膜上形成40nm厚的Alq薄膜。该薄膜用作电子注入层。随后淀积0.2nm厚的为碱金属卤化物的LiF，随后淀积150nm厚的铝。该Al/LiF用作阴极。因此制备了有机EL器件。
将这样得到的器件通电流进行测试，结果在8V电压下发出8500cd/m2的蓝光。
实施例10制备有机EL器件
采用与实施例9的第(2)项相同的方法制备有机EL器件，不同之处在于使用二(2-苯基异喹啉)乙酰丙酮根合铱(下文中简称为“Ir(piq)2(acac)”)，而不是向发光层中加入5％重量的Ir(ppy)3，不同之处还有发光层中的Ir(piq)2(acac)的浓度设定为15％重量。
将这样得到的器件通电流进行测试，结果在8V电压下发出10000cd/m2的红光。
Ir(piq)2(acac)
如上所述，在本发明的有机EL器件中，由式(1)表示的芴基衍生物和荧光掺杂剂形成发光层，从而发出电流效率提高的蓝光。此外，式(1)表示的芴基衍生物和磷光重金属络合物一起使用形成发光层，从而得到磷光发光。
工业适用性
如上详述的，使用式(1)表示的芴基衍生物制备的本发明的有机EL器件电流效率提高，用作实用性强的有机EL器件。
Claims (9)
1.一种下式(1)表示的芴基衍生物：
(A-X)k-(FL-B)m-(Y-C)n (1)
其中k和n均为0-10的整数，且满足k+n＞1；
m为1-10的整数；
X和Y各自独立表示单键、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基；X和Y可相同或互不相同；
A和C各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基或亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烯基或亚烯基；A和C可相同或互不相同；但是，当X或Y为单键时，A或C表示具有两个环的取代或未取代的稠合多环芳基或具有两个环的取代或未取代的稠合多环杂环基；
B表示单键、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烯基；
FL表示下式(2)-(5)和(11)-(12)中的任一项表示的芴基衍生物基团或包含这些芴基衍生物基团的组合的基团，当m等于或大于2时，多个(FL-B)可相同或互不相同；
在式(2)-(5)和(11)-(12)中，L表示单键、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-，其中R′和R″各自独立表示氢原子、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基或具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基；c为1-10的整数；R′和R″可相同或互不相同；
Z为碳原子、硅原子或锗原子；
Q为形成环状结构的基团，由Z-Q形成的环状结构还可与以下基团稠合：具有1-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；
R1-R6各自独立表示具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基、具有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有7-50个碳原子的取代或未取代的芳烷基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳氧基、具有5-50个环原子的取代或未取代的芳硫基、具有2-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基、羧基、卤原子、氰基、硝基或羟基；当存在多个R1-R6时，它们可相同或互不相同，R1-R6中的相邻基团可互相键合形成环结构；和
a和b均为0-4的整数。
2.权利要求1的芴基衍生物，其中在所述式(1)中的至少一个(A-X)或(Y-C)具有下式(6)-(10)中任一项表示的结构：
其中式(6)表示由A环和B环组成的稠合环基；其中A环为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；B环为具有1-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；
p和q均为0-10的整数，且满足p+q≥2；
-Af1-CH＝CH-Ar2 (7)
其中Ar1为具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基、具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；Ar2为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；
-R3-Ar3 (8)
其中R3为具有1-50个碳原子的取代或未取代的亚烷基，Ar3为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基；
-Ar4-FA1 (9)
其中Ar4为具有6-50个环碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-50个环原子的取代或未取代的芳族杂环基，FA1为具有8-50个环碳原子的取代或未取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代或未取代的稠合芳族杂环基；
-FA2-FA3 (10)
其中FA2为具有8-50个环碳原子的取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代的稠合芳族杂环基，FA3为具有8-50个环碳原子的取代或未取代的稠合芳基或具有8-50个环原子的取代或未取代的稠合芳族杂环基。
3.权利要求1或2的芴基衍生物，所述芴基衍生物为用于有机电致发光器件的发光材料。
4.权利要求1或2的芴基衍生物，所述芴基衍生物为用于有机电致发光器件的主体材料。
5.一种有机电致发光器件，其中阴极和阳极之间夹有含有至少一层发光层的包含单层或多层的有机薄膜层，其中至少一层上述有机薄膜层包含单一组分或混合组分形式的权利要求1的式(1)表示的芴基衍生物。
6.权利要求5的有机电致发光器件，其中所述发光层包含作为主体材料的式(1)表示的芴基衍生物。
7.权利要求6的有机电致发光器件，其中所述发光层还包含芳胺化合物。
8.权利要求6的有机电致发光器件，其中所述发光层还包含苯乙烯基胺化合物。
9.权利要求6的有机电致发光器件，其中所述发光层还包含金属络合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |