专利名称：具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物及有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于有机电致发光(EL)器件的化合物和器件，该有机电致发光 (EL)器件为适用于各种显示器件的自发光器件。更具体地，本发明涉及具有通过亚苯基连 接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物及涉及使用该化合物的有机电致发光器 件。
背景技术：
由于有机EL器件是自发光器件，与液晶器件相比它们明亮并且可视性优异而且 能够赋予清楚的显示，以致有机EL器件已经得到积极地研究。1987年，Eastman Kodak公司的C. W. Tang等人通过研发具有多层结构的器件将使 用有机材料的有机EL器件投入实际使用，在所述多层结构中将各种职能分配至各材料。他 们形成了能够输送电子的荧光材料和能够输送空穴的有机材料的层压体，以致将两种电荷 注入荧光材料层中而发光，从而在IOV以下的电压下得到lOOOcd/m2的高亮度(参见例如 专利文献1和2)。专利文献1 JP-A-8-48656专利文献2 日本专利3194657至今为止，已经对实际利用有机EL器件进行了许多改进，并且通过下述电致发光 器件已经实现高效率和耐久性，在该电致发光器件中将阳极、空穴注入层、空穴输送层、发 光层、电子输送层、电子注入层和阴极依次设置在基板上，以进一步划分各种职能(参见例 如非专利文献1)。非专利文献 1 Japan Society of Applied Physics Ninth Workshop Preprint, pp. 55-61(2001)此外，为了进一步改进发光效率，已经尝试利用三重态激子(triplet exciton)并 且已经研究了利用磷光材料(参见例如非专利文献2)。非专利文献2 Japan Society of Applied Physics Ninth Workshop Preprint, pp. 23-31 (2001)所述发光层也可以通过用荧光材料或磷光材料掺杂通常称作基质材料(host material)的电荷输送化合物来制备。如在上述Workshop Pr印rints中所述，在有机EL器 件中有机材料的选择显著地影响各种性能如器件的效率和耐久性。在有机EL器件中，从两个电极注入的电荷在发光层中再结合以实现发光。然而， 由于空穴的迁移率高于电子的迁移率，产生由于部分空穴经过发光层而导致的效率降低的 问题。因此，需要开发电子迁移率高的电子输送材料。通常将代表性的发光材料三(8-羟基喹啉)铝(下文中称作Alq3)也用作电子输 送材料。然而，由于其具有5. SeV的功函数，认为该材料不具有空穴阻挡能力。作为防止部分空穴通过发光层和改进电荷在发光层中再结合的概率的技术，存在插入空穴阻挡层的方法。作为空穴阻挡材料，迄今为止已经提出了三唑衍生物(参见例如 专利文献3)、浴铜灵(下文中称作BCP)和铝的混合配体配合物(BAlq)(参见例如非专利文 献2)等。例如，作为空穴阻挡能力优异的电子输送材料，提出了 3-(4_联苯基)-4_苯 基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(下文中称作TAZ)(参见例如专利文献3)。专利文献3 日本专利2734341由于TAZ具有高达6. 6eV的功函数并且由此显示出高空穴阻挡能力，因此将其用 作要层压在通过真空沉积或涂覆等制备的荧光发光层或磷光发光层的阴极侧上的电子输 送空穴阻挡层，并且有助于增加有机EL器件的效率(参见例如非专利文献3)。非专利文献 3 :Fiftieth Meeting of Japan Society of Applied Physics and Related Societies，28p_A_6 Lecture Preprint, p.1413(2003)然而，TAZ带有具有低电子输送性的大问题，需要制备与具有较高电子输送性的电 子输送材料组合的有机EL器件(参见例如非专利文献4)。__ 专利文献 4 Japan Society of Applied Physics, Journal of Organic Molecules/Bioelectronics Section, Vol. 11，No. 1，pp. 13—19(2000)此外，BCP具有高达6. 7eV的功函数和高空穴阻挡能力，但是具有83°C的低玻璃 化转变温度(Tg)，以致其薄膜稳定性不良并且因此认为其不能充分地起到空穴阻挡层的功 能。所有材料的薄膜稳定性不足或者阻挡空穴功能不足。为了改进有机EL器件的特 性，期望开发电子注入/输送性能和空穴阻挡能力优异并且薄膜状态高度稳定的有机化合 物。
发明内容
发明要解决的问题本发明的目的是提供具有优异性能的有机化合物，作为用于具有高效率和高耐久 性的有机电致发光器件的材料，所述有机化合物的电子注入/输送性能优异、具有空穴阻 挡能力并且薄膜状态高度稳定，还提供使用该化合物的具有高效率和高耐久性的有机电致 发光器件。作为通过本发明提供的有机化合物的物理性质，可以提及(1)良好的电子注入特 性，(2)高电子迁移率，(3)优异的空穴阻挡能力，(4)良好的薄膜状态稳定性和(5)优异的 耐热性。此外，作为通过本发明提供的有机EL器件的物理性质，可以提及(1)高发光效率， (2)低发光开始电压(emission initiation voltage)和(3)低实际驱动电压。用于解决问题的方案因此，为了达到以上目的，在注意到显示出对电子的亲和性的吡啶环的氮原子具 有与金属配位的能力和耐热性优异的事实的情况下，本发明人已经设计和化学合成了具有 通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物。本发明人已经使用该化合 物实验性地生产出各种有机EL器件，并且已经深入地进行了器件性能的评价。结果，他们 已经完成本发明。即，本发明提供了 具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物，该化合物由通式(1)表示；包括一对电极和插置于所述电极之间的至少一层有机 层的有机EL器件，其中所述至少一层有机层包含该化合物[化学式1] 其中Ar表示取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳族杂环基或者取代或 未取代的稠合多环芳基氓至R14可以彼此相同或不同并且各自表示氢原子、氟原子、氯原 子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的线性或支化烷基、取代或未取代的芳族烃基、取 代或未取代的芳族杂环基或者取代或未取代的稠合多环芳基；η表示1至3的整数；W、X、Y 和Z分别表示碳原子或氮原子，条件是W、X、Y和Z中仅之一表示氮原子时，所述氮原子不具 有取代基‘‘&或队。。在通式(1)中由Ar表示的取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳族杂 环基或者取代或未取代的稠合多环芳基中的“芳族烃基”、“芳族杂环基”或“稠合多环芳 基”的具体实例包括苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基(tetrakisphenyl group)、苯乙 烯基、萘基、蒽基、苊基、芴基、菲基、茚基、芘基、嘧啶基、呋喃基、吡喃基(pyronyl group), 噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并 噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘啶基、菲咯啉基 (phenanthrolinyl group)禾口口丫陡基。在通式(1)中由Ar表示的取代的芳族烃基、取代的芳族杂环基或取代的稠合多 环芳基中的“取代基”具体包括基团如氟原子、氯原子、氰基、羟基、硝基、烷基、环烷基、烷氧 基、氨基、苯基、萘基、蒽基、苯乙烯基、吡啶基、吡啶并吲哚基、喹啉基和苯并噻唑基。这些取 代基可以进一步被取代。在通式(1)中由R1至R14表示的取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳族 杂环基或者取代或未取代的稠合多环芳基中的“芳族烃基”、“芳族杂环基”或“稠合多环芳 基”的具体实例包括苯基、联苯基、三联苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、蒽基、苊基、芴基、菲 基、茚基、芘基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基、吡喃酮基、噻吩基、喹啉基、异喹啉基、苯并呋喃基、 苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二 苯并呋喃基、二苯并噻吩基、萘啶基、菲咯啉基和吖啶基。在通式(1)中由R1至R14表示的取代的芳族烃基、取代的芳族杂环基或取代的稠合多环芳基中的“取代基”具体包括氟原子、氯原子、三氟甲基、具有1至6个碳原子的线性 或支化烷基、苯基、联苯基、三联苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、芴基、菲基、茚基和芘基。这 些取代基可以进一步被取代。本发明的由通式(1)表示的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚 环结构的化合物是新型化合物，与常规电子输送材料比较，所述化合物提供了高电子迁移 率，具有优异的空穴阻挡能力并且薄膜状态稳定。能够将本发明的由通式(1)表示的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶 并吲哚环结构的化合物用作用于有机EL器件的电子输送层的组成材料。与常规材料相比 显示出较高电子注入/迁移率的材料的使用，提供了改进从电子输送层到发光层的电子输 送效率以提高发光效率以及降低驱动电压以提高有机EL器件的耐久性的效果。还能够将本发明的由通式(1)表示的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡 啶并吲哚环结构的化合物用作用于有机EL器件的空穴阻挡层的组成材料。与常规材料相 比空穴阻挡能力优异和电子输送性也优异并且具有高的薄膜状态稳定性的材料的使用，提 供了降低驱动电压、改进电流电阻(current resistance)并且提高有机EL器件的最大发 光亮度的效果，同时显示高发光效率。还能够将本发明的由通式(1)表示的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡 啶并吲哚环结构的化合物用作用于有机EL器件的发光层的组成材料。下述发光层的使用 提供了使有机EL器件实现显示降低的驱动电压和具有改进的发光效率的效果，所述发光 层通过使用与常规材料相比电子输送性优异并且具有宽带隙的本发明的材料作为发光层 用的基质材料，并且使称作掺杂剂的荧光材料或磷光材料承载其上来制备。本发明的有机EL器件是通过使用具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并 吲哚环结构的化合物制备的，与常规电子输送材料相比该化合物示出高电子迁移率、具有 优异的空穴阻挡能力并且薄膜状态稳定。因此，变得可以实现高效率和高耐久性。发明的效果本发明的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物用 作有机EL器件的电子输送层、空穴阻挡层或发光层的组成材料，并且该化合物具有优异的 空穴阻挡能力、薄膜状态稳定并且具有优异的耐热性。本发明的有机EL器件具有高发光效 率，从而能够降低器件的实际驱动电压。通过降低发光开始电压，能够改进耐久性。
图1是本发明实施例1的化合物(化合物99)的1H-NMR图。图2是本发明实施例2的化合物(化合物126)的1H-NMR图。图3是示出实施例5至7的EL器件的构造的图。图4是示出比较例1和2的EL器件的构造的图。附图标记说明1 玻璃基板2:透明阳极3 空穴注入层4 空穴输送层
5:发光层6 空穴阻挡层7 电子输送层8 电子注入层9:阴极
具体实施例方式本发明的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物是 新型化合物，并且该化合物可以通过例如以下方法合成。可以通过首先由钯催化剂将相应 的卤代苯胺基吡啶进行环化反应从而合成吡啶并吲哚环(参见例如非专利文献5)，接着将 该吡啶并吲哚环与各种卤代亚苯基缩合来合成卤代亚苯基吡啶并吲哚环结构。此外，可以 通过借助钯催化剂将相应的卤代亚苯基吡啶并吲哚环结构进行硼酸酯化反应来合成硼酸 酯。此外，可以通过用锡试剂将相应的二卤代联吡啶进行缩合反应从而合成二卤代联吡啶 基(参见例如非专利文献6)，接着将该二卤代联吡啶基与硼酸酯缩合来合成具有通过亚苯 基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物。非专利文献5 J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1，p. 1505(1999)非专利文献6 J. Org. Chem. ,67, p. 443 (2002)在由通式(1)表示的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构 的化合物中，优选的化合物的具体实例示于以下，但是本发明不限于这些化合物。 [化学式3]
(化合物3)
(化合物10)
[化学式11]
(化合物11)
[化学式12]U
(化合物12)
(化合物13)
(化合物13)(化合物14)(化合物15)
(化合物14)[化学式I5]
(化合物15)
[化学式 I6]
(化合物16)[化学式Π]
(化合物17)
(化合物18)[化学式 I9] -M
(化合物21)
[化学式 22]
(化合物22)[化学式 23][化学式29]
[化学式301
7] [化学式31]
(化合物29)
[化学式33]
[化学式34]
[化学式35]
(化合物35)[化学式 36]
(化合物36)[化学式 37]
(化合物37)[化学式 38]
(化合物38)[化学式 39]
(化合物39)[化学式40] [化学式 48][化学式4幻[化学式 50][化学式 51][化学式 52]
(化合物47)
(化合物48)
(化合物49)
(化合物50)
(化合物51)
15
(化合物59)[化学式 60][化学式 62]
(化合物60)
(化合物61)
(化合物62)[化学式 63]
17
[化学式64] [化学式65]
[化学式66] [化学式 67]
(化合物67)[化学式 68]
(化合物68)[化学式冊]
Φο
(化合物69)[化学式 7O]
(化合物70)[化学式 71]
(化合物71)
(化合物108)
(化合物109) [化学式 115]阿(化合物110)
(化合物111)
(化合物112)
(化合物113)
(化合物114)
(化合物121)[化学式 I22]
(化合物122)[化学式I23][化学式1M][化学式I25]
(化合物123)
kJ (化合物124)
(化合物125)[化学式 I26][化学式 I27]
N
(化合物126)
28
铱配合物来制备。此外，通过与常规电子输送材料形成多层或共沉积可以将具有通过亚苯基连接的 取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物用作电子输送层。本发明的有机EL器件可以具有电子注入层。作为电子注入层，可以使用氟化锂 等。对于阴极，将具有低功函数的电极材料如铝或具有低功函数的合金如铝镁用作电极材 料。参考以下实施例，将更详细地描述本发明的实施方案，但本发明不应该解释为限 于此，只要不超出本发明的要旨即可。实施例1(5,5'-双[3-(5H_ 吡啶并[4，3_b])吲哚 _5_ 基]苯基]-[2，2']联吡啶(化 合物99)的合成)将6. 0g 2,5- 二溴吡啶、7. 0ml双三丁基锡和120ml 二甲苯装入反应容器，接着在 60°C下加热和搅拌15分钟。此外，向其中添加700mg四(三苯基膦)钯，接着在120°C下 搅拌8小时。冷却至室温后，通过过滤移除不溶性物质，将滤液用150ml乙二胺四乙酸酯水 溶液洗涤。将有机层用无水硫酸钠脱水并且在减压下浓缩以获得粗产品。将粗产品通过柱 色谱(载体硅胶，洗脱液环己烷/甲苯)纯化以获得1. 7g(产率42% )黄色粉末形式的 5,5' - 二溴-[2，2']联吡啶。将17.2ml 1，3_ 二溴苯、6.0g 5H_ 吡啶并[4，3_b])吲哚、1. lg 铜粉末、9.9g 碳酸 钾和0. 6ml 二甲亚砜装入另一个反应容器，接着在180°C下加热和搅拌4小时。冷却至室温 后，向其中添加50ml氯仿，通过过滤移除不溶性物质，将滤液在减压下浓缩以获得粗产品。 将粗产品通过柱色谱(载体硅胶，洗脱液己烷/氯仿)纯化以获得7. lg(产率62%)白 色粉末形式的5-(3-溴苯基)-5H-吡啶并[4，3-b]叼丨哚。向7. lg所得的5-(3-溴苯基)_511-吡啶并[4，3_b]吲哚添加6. 7g联硼酸频那醇 酯(bis (pinacolato) diboron) ,6. 7g 乙酸钾、540mg 双(二苯基膦二茂铁)二钯和 100ml 二 甲亚砜，接着在80°C下加热和搅拌5小时。冷却至室温后，向其中添加200ml乙酸乙酯和 100ml水以分离液体，并且进一步将水性层用100ml乙酸乙酯萃取。合并有机层、用无水硫 酸镁脱水并且接着在减压下浓缩以获得粗产品。将粗产品通过柱色谱(载体NH硅胶，洗 脱液氯仿)纯化以获得4. 4g(产率53% )黄色粉末形式的5-[3-(4，4，5，5_四甲基-[1， 3,2] 二氧硼戊环-2-基)苯基]-5H-吡啶并[4，3-b]吲哚。向2.8g所得的5-[3-(4，4，5，5_四甲基_[1，3，2] 二氧硼戊环_2_基)苯 基]-5H-吡啶并[4，3-b]卩引哚添加1.2g已经预先合成的5，5' -二溴[2，2']联吡啶、 440mg四(三苯基膦)钯、9.4ml 2M碳酸钾水溶液、32ml甲苯和8ml乙醇，接着在回流下加 热同时搅拌8小时。冷却至室温后，通过过滤分离沉淀物。将沉淀物溶解在氯仿/甲醇的 混合溶剂中，通过过滤移除不溶性物质，将滤液在减压下浓缩以获得粗产品。将粗产品通过 柱色谱(载体NH硅胶，洗脱液氯仿)纯化以获得1.7g (产率71%)淡黄色粉末形式的 5,5'-双[3-(5H-吡啶并[4，3-b]) B引哚-5-基]苯基]_[2，2']联吡啶(化合物99)。使用NMR来鉴定所得的淡黄色粉末的结构。t-NMR测量的结果示于图1。在iH-NMlUCDCl》上检测到如下 28 个氢信号。8 (ppm) = 9. 42(2H)，9. 01 (2H)， 8. 57 (4H)，8. 25 (2H)，8. 11 (2H)，7. 78-7. 86 (6H)，7. 63 (2H)，7. 52 (4H)，7. 42 (2H)，7. 38 (2H)。
实施例2(2，6-双[4-(5H_吡啶并[4，3_b])吲哚_5_基]苯基]吡啶(化合物126)的合 成)与实施例1中相同，由1，4- 二溴苯和5H-吡啶并[4，3_b])吲哚合成5_(4_溴苯 基)-5H-吡啶并[4，3-b]吲哚，并且进一步与联硼酸频那醇酯进行反应以合成5-[4-(4，4， 5，5_四甲基_[1，3，2] 二氧硼戊环-2-基)苯基]-5H-吡啶并[4，3_b] B引卩朵。向5. 0g所得 的5-[4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2] 二氧硼戊环_2_基)苯基]-5H-吡啶并[4，3_b]吲哚 中添加1. 6g 2，6-二溴吡啶、0. 39g四(三苯基膦)钯、16. 9ml 2M碳酸钾水溶液、56ml甲苯 和14ml乙醇，接着在回流下加热同时搅拌8. 5小时。冷却至室温后，向其中添加50ml甲苯 和100ml水以分离液体并且收集有机层。接着，将水性层用70ml甲苯萃取。合并有机层、 用无水硫酸镁脱水并且接着在减压下浓缩以获得粗产品。将粗产品通过柱色谱(载体NH 硅胶，洗脱液甲苯)纯化以获得2. 3g(产率60%)白色粉末形式的2，6_双[4-(5H-吡啶 并[4，3-b])吲哚-5-基]苯基]吡啶(化合物126)。使用NMR鉴定所得的白色粉末的结构。t-NMR测量的结果示于图2。在iH-NMlUCDCl》上检测到如下 25 个氢信号。8 (ppm) = 9. 40 (2H), 8. 55 (2H)， 8. 43 (4H)，8. 22 (2H)，7. 95 (1H)，7. 84 (2H)，7. 69 (4H)，7. 46-7. 54 (4H)，7. 34-7. 41 (4H)。实施例3对于本发明的化合物，借助高灵敏差示扫描量热仪(D SC3100S,由Bruker AXS制 造)测定熔点和玻璃化转变温度。熔点玻璃化转变温度发明实施例1的化合物 352 °C138°C发明实施例2的化合物 283°C134°C本发明的化合物示出100°C以上的玻璃化转变温度，因此其薄膜状态稳定。实施例4使用本发明的各化合物，在IT0基板上制备膜厚度为lOOnm的沉积膜，并且在空气 中在光电子能谱仪(型号AC-3，由Riken Keiki Co.，Ltd.制造)上测量功函数。功函数发明实施例1的化合物 6. 28eV发明实施例2的化合物 6. 28eV因此，本发明的化合物比常规空穴输送材料如NPD和TPD所具有的5. 4eV的功函 数具有更深的值并且具有大的空穴阻挡能力。实施例5如图3中所示，有机EL器件具有在玻璃基板1上依次由空穴注入层3、空穴输送 层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子输送层7、电子注入层8和阴极(铝电极)9构成的层状 结构，在所述玻璃基板1上已经预先形成IT0电极作为透明电极2。具体地，将在其上已经形成膜厚度为150nm IT0的玻璃基板1用有机溶剂洗涤后， 将所述玻璃基板1表面通过UV臭氧处理清洗。将其固定于真空沉积机内，接着将该真空沉 积机抽空至0. OOlPa以下。接着，以3. 6nm/分钟的沉积速率将铜酞菁在其上形成至约20nm 的厚度作为空穴注入层3。以3. 6nm/分钟的沉积速率将NPD在空穴注入层3上形成至约40nm的厚度作为空穴输送层4。作为发光层5，以3. 6nm/分钟的沉积速率将Alq3在空穴输 送层4上形成至约30nm的厚度。在发光层5上，以3. 6nm/分钟的沉积速率将发明实施例 1的化合物(化合物99)形成至约30nm的厚度作为空穴阻挡层6兼电子输送层7。在空穴 阻挡层兼电子输送层6和7上，以3. 6nm/分钟的沉积速率将氟化锂形成至约0. 5nm的厚度 作为电子注入层8。最后，沉积铝至约200nm的厚度以形成阴极9。将由此制备的器件贮存 于真空干燥器中，并且在常温下的气氛中测量特性。当电流以20mA/cm2的电流密度流向通过使用发明实施例1的化合物(化合物99) 制备的有机EL器件时，发光性的测量结果归纳于表1中。[比较例1]为了比较，除了在实施例5中的空穴阻挡层6兼电子输送层7的材料用Alq3代替 作为电子输送层7以外，在与实施例5相同的条件下制备有机EL器件。当电流以20mA/cm2 的电流密度流向该制备的有机EL器件时，测量发光性的结果归纳于表1中。[表 1] 此外，与Alq3的发光开始电压4. 0V相比，实施例5的发光开始电压低至3. 8V。因此，本发明的有机EL器件具有优异的发光效率并且与使用Alq3作为常规电子 输送材料的器件相比还实现了实际驱动电压的显著降低。由此，还可以发现发光开始电压 也得到降低。实施例6以与实施例5相同的方式，将在其上已经形成膜厚度为150nm的IT0的玻璃基板1 用有机溶剂洗涤后，将其表面通过氧等离子体处理清洗。将所述玻璃基板1固定于真空沉 积机中，接着将该真空沉积机抽空至0. OOlPa以下。其后，以6. Onm/分钟的气相沉积速率将 如下所示的化合物129在该玻璃基板1上形成至约20nm的厚度作为空穴注入层3以覆盖透 明阳极2。在空穴注入层3上，以6. Onm/分钟的气相沉积速率将如下所示的化合物130形 成至约40nm的厚度作为空穴输送层4。在空穴输送层4上，通过以使得化合物131 化合 物132的气相沉积速率比为5 95 (化合物131为0. 48nm/分钟和化合物132为9. 12nm/ 分钟)的气相沉积速率双重气相沉积(dual vapor d印osition)，将如下所示的化合物131 和如下所示的化合物132形成至约30nm的厚度作为发光层5。在发光层5上，以6. Onm/分 钟的气相沉积速率将本发明实施例1的化合物(化合物99)形成至约30nm的厚度作为空 穴阻挡层6兼电子输送层7。在空穴阻挡层兼电子输送层6和7上，以0. 6nm/分钟的气相 沉积速率将氟化锂形成至约0. 5nm的厚度作为电子注入层8。最后，气相沉积铝至约150nm 的厚度以形成阴极9。将制备的器件在周围温度的气氛中通过施加直流电压进行特性测量。当电流以lOmA/cm2的电流密度流过使用发明实施例1的化合物(化合物99)制备的有机EL器件时，发光性的测量结果归纳于表2中,
[化学式 I29]实施例7除了将本发明实施例2的化合物(化合物126)用作空穴阻挡层6兼电子输送层 7以外，以与实施例6相同的方式制备有机EL器件。当电流以lOmA/cm2的电流密度流过该 制备的有机EL器件时，发光性的测量结果归纳于表2中。[比较例2]
为了比较，除了将实施例6中所用的空穴阻挡层6兼电子输送层7的材料用Alq3 代替作为电子输送层7以外，在与实施例6相同的条件下制备有机EL器件，并且研究了其 特性。测量结果归纳于表2中。[表2] 如表2中所示，当电流以lOmA/cm2的电流密度流过时，与Alq3的驱动电压为5.80V 相比，发明实施例1和实施例2的化合物(化合物99和化合物126)的驱动电压都低(化 合物99 5. 00V，化合物126 4. 25V)。此外，当电流以lOmA/cm2的电流密度流过时，亮度、发 光效率和电力效率均得到极大地改进。因此，可以发现本发明的有机EL器件具有优异的发光效率和电力效率，并且与使 用Alq3作为一般性电子输送材料的器件相比还实现了实际驱动电压的显著降低。已经参考具体实施方案详细地描述了本发明，对于本领域熟练人员显而易见的是 在不偏离其精神和范围的情况下可以做出各种改变和改进。本申请是基于2008年1月31日提交的日本专利申请2008-020110，在此将其内容 引入以作参考。产业上的可利用件由于根据本发明的具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的 化合物显示良好的电子注入性和优异的空穴阻挡能力，并且薄膜状态稳定，所述化合物作 为用于有机EL器件的化合物是优异的。通过使用该化合物制备有机EL器件，可以降低驱 动电压并且能够改进耐久性。例如，可以将该化合物扩展至家用电器和照明的应用。
权利要求
一种具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构的化合物，该化合物由以下通式(1)表示其中Ar表示取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳族杂环基或者取代或未取代的稠合多环芳基；R1至R14可以彼此相同或不同，并且各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的线性或支化烷基、取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳族杂环基或者取代或未取代的稠合多环芳基；n表示1至3的整数；W、X、Y和Z分别表示碳原子或氮原子，条件是W、X、Y和Z中仅之一表示氮原子时，所述氮原子不具有取代基R7、R8、R9或R10。FPA00001188306700011.tif
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述通式(1)中的η是1。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述通式(1)中的η是2。
4.一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括一对电极和插置于所述电极之间 的至少一层有机层，其中所述至少一层有机层包含根据权利要求1所述的化合物。
5.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述通式(1)中的η是1。
6.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述通式(1)中的η是2。
7.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一层有机层包括电子输送 层，并且所述电子输送层包含由所述通式(1)表示的化合物。
8.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一层有机层包括空穴阻挡 层，并且所述空穴阻挡层包含由所述通式(1)表示的化合物。
9.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一层有机层包括发光层， 并且所述发光层包含由所述通式(1)表示的化合物。
10.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一层有机层包括电子注 入层，并且所述电子注入层包含由所述通式(1)表示的化合物。
全文摘要
公开一种由通式(1)表示的化合物，该化合物具有通过亚苯基连接的取代的吡啶基和吡啶并吲哚环结构。还公开具有一对电极和夹置于所述电极之间的至少一层有机层的有机电致发光器件，其中所述至少一层有机层包含所述化合物。(在所述式中，Ar表示取代或未取代的芳族烃基、芳族杂环基或稠合多环芳基；R1至R14可以相同或不同，并且各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的线性或支化烷基，或者取代或未取代的芳族烃基、芳族杂环基或稠合多环芳基；n表示1至3的整数；W、X、Y和Z分别表示碳原子或氮原子。在此方面，W、X、Y和Z中仅之一表示氮原子时，所述氮原子不具有取代基R7、R8、R9或R10)。
文档编号H01L51/50GK101932581SQ200980103718
公开日2010年12月29日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年1月31日
发明者林秀一, 横山纪昌, 泉佐和, 草野重 申请人:保土谷化学工业株式会社