用於有機電致發光設備的材料及使用該材料的有機電致發光設備的製作方法

2023-11-07 19:13:47 3

專利名稱：用於有機電致發光設備的材料及使用該材料的有機電致發光設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於有機電致發光(「電致發光」在下文中將稱作「EL」)設備的材料和使用該材料的有機EL設備。更具體而言，本發明涉及用於有機EL設備的材料，其發光效率高，像素缺陷極少，且耐熱性優良。此外，本發明還涉及使用上述材料的有機EL設備。
背景技術：
有機電致發光(「電致發光」在下文中有時也將稱作「EL」)設備是一種自發光設備，它利用的原理是，當施加電場時，螢光材料通過從陽極注入的空穴與從陰極注入的電子的重組能而發光。自從EastmanKodak Company的C.W.Tang報導了在低電壓下驅動的薄片型有機EL設備(C.W.Tang和S.A.Vanslyke，Applied Physics Letters，第51卷，913頁，1987)，人們對使用有機材料作為組成材料的有機EL設備進行了諸多研究。Tang等人使用的壓層結構利用三(8-羥基喹啉醇)鋁作為發光層，三苯基二胺衍生物作為空穴傳輸層。這種壓層結構的優點是可以增加把空穴注入到發光層中的效率，可以增加通過阻斷和重組從陰極注入的電子而形成的激發粒子的形成效率，以及可以包圍在發光層中形成的激發粒子。作為有機EL設備的結構，眾所周知的有，具有空穴傳輸(注入)層和電子傳輸以及發光層的兩層結構，和具有空穴傳輸(注入)層、發光層和電子傳輸(注入)層的三層結構。為了增加薄片型設備中注入的空穴與電子的重組效率，人們研究了設備的結構和形成設備的方法。
作為有機EL設備的發光材料，眾所周知的有螯合絡合物，如三(8-羥基喹啉醇合)鋁，香豆素衍生物，四苯基丁二烯衍生物，二苯乙烯亞芳基衍生物和噁二唑衍生物。據報導，通過使用這些發光材料，可以獲得在藍光到紅光的可見光區域的光，並且預計能開發出顯示彩色圖像的設備(例如，日本未審專利申請公開Heisei 8(1996)-239655，Heisei 7(1995)-138561和Heisei 3(1991)-200289)。
近來，有人提出，將有機磷光材料與發光材料一起用於有機EL設備的發光層中(例如，D.F.O』Brien，M.A.Baldo等人，「電致磷光設備中改進的能量轉移」，Applied Physics Letters，第74卷，第3期，442-444頁，1999年1月18日；和M.A.Baldo等人，「基於電致磷光的非常高效的綠色有機發光設備」Applied PhysicsLetters，第75卷，第1期，4-6頁，1999年7月5日)。
如上所述，高效發光是通過利用有機EL設備的發光層中被激發到單線態(singlet state)和三線態(triplet state)的有機磷光材料實現的。由於電子和空穴在有機EL設備中重組時自旋的多重性差異，單線態受激準分子和三線態受激準分子被認為是以1∶3的相對量形成的。因此預計，利用磷光發光材料時，其發光效率會達到單獨利用螢光時設備的3-4倍那麼多。
在諸如上述的那些有機EL設備中，使用其中比如陽極、有機發光層、電子傳輸層(空穴阻擋層)、電子注入層、和陰極這種各層依次成層的結構，使得發光在激發到三線態的條件下或者從受激準分子到三線態時的發光不會驟停(例如美國專利6097147，和PCT國際專利申請公開WO 01/41512)。在這些專利文獻中，使用4，4-N，N-二咔唑聯苯作為宿主化合物。然而，它們的問題是，這些宿主化合物由於玻璃化溫度為110℃或更低，因此有結晶的傾向，另外，因為它過於對稱，因此在有機EL設備的耐熱試驗中形成短路或像素缺陷。
而且，已經發現，當在存在外來雜質的位置或者在電極的突出部位會出現晶體生長現象，並且除了耐熱試驗之前的主要階段，其他階段中也會形成缺陷。還有就是，使用具有3級對稱性的咔唑衍生物作為宿主化合物。但是，該化合物太過對稱，無法逃避汽相沉積時在存在外來雜質的位置或者在電極的突出部位出現晶體生長的情況，或者無法逃避除了耐熱試驗之前的主要階段，在其他階段中也會形成缺陷的情況。

發明內容
本發明已經克服了上述問題。本發明的目的是提供用於有機EL設備的材料，其具有優異的發光效率，沒有像素缺陷，且耐熱性優良。本發明的另一個目的是提供使用該材料的有機EL設備。
為了克服上述問題，經過深入的研究，本發明人發現，使用對稱性差的化合物為材料製成的有機EL設備能夠實現上述目的。在此發現基礎上完成了本發明。
本發明提供一種用於有機EL設備的材料，其包括由以下通式(1)表示的化合物 其中Cz表示咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基咔唑基，氮雜咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基氮雜咔唑基，吖啶基，吩噁嗪基或dibenzoazevinyl基團，這些基團每一個都可以具有取代基；Ar1和Ar2彼此獨立地表示取代或未取代的具有6-60個碳原子的芳基或者取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基；Ar3表示具有6-60個碳原子的芳族烴基或取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基；Ar4表示取代或未取代的苯殘基，取代或未取代的噻吩殘基，取代或未取代的三唑殘基，取代或未取代的芴殘基，或取代或未取代的螺二芴殘基；a表示0或1的整數，b表示0-4的整數，c表示1-3的整數；當存在多個Cz和當存在多個Ar4時，它們彼此可以相同或不同。
前提條件是，當a＝0和c＝1時，不包括其中Ar3和Ar4同時表示苯殘基，且Ar2表示苯基咔唑基或咔唑基的情況；另外，當a＝1、b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1和Ar2同時表示苯基咔唑基的情況；還有，當b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1、Ar2和Cz都表示咔唑基或苯基咔唑基的情況。
本發明還涉及一種有機EL設備，其包括陰極，陽極和夾在陰極與陽極之間並包括至少一個層的有機薄膜層，其中有機薄膜層中的至少一個層包含上述用於有機EL設備的材料。
實施本發明的優選實施方案本發明提供一種用於有機EL設備的材料，其包括由以下通式(1)表示的化合物 通式(1)中，Cz表示咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基咔唑基，氮雜咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基氮雜咔唑基，吖啶基，吩噁嗪基或dibenzoazevinyl基團，這些基團每一個都可以具有取代基；在芳基咔唑基或芳基氮雜咔唑基中芳基位上的基團包括，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-並四苯基，2-並四苯基，9-並四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-聯苯基，3-聯苯基，4-聯苯基，對三聯苯-4-基，對三聯苯-3-基，對三聯苯-2-基，間三聯苯-4-基，間三聯苯-3-基，間三聯苯-2-基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對叔丁基苯基，對(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』-甲基聯苯-基，4」-叔丁基-對三聯苯-4-基，等。上述基團中優選的實例包括苯基，聯苯基，甲苯基，異丙基苯基，叔丁基苯基等。
通式(1)中，Ar1和Ar2彼此獨立地表示取代或未取代的具有6-60個碳原子的芳基或者取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基。優選，Ar1和Ar2彼此獨立地表示取代或未取代的具有6-20個碳原子的芳基或者取代或未取代的具有3-20個碳原子的雜環基。更優選，Ar1和Ar2彼此獨立地表示苯基，聯苯基，萘基，菲基，吡啶基，嘧啶基或三嗪基。
上述芳基的實例包括苯基，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-並四苯基，2-並四苯基，9-並四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-聯苯基，3-聯苯基，4-聯苯基，對三聯苯-4-基，對三聯苯-3-基，對三聯苯-2-基，間三聯苯-4-基，間三聯苯-3-基，間三聯苯-2-基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對叔丁基苯基，對(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』-甲基聯苯-基，4」-叔丁基-對三聯苯-4-基，等。上述芳基中優選的實例包括苯基，萘基，芘基，聯苯基，三聯苯基，甲苯基，異丙基苯基等。
上述雜環基的實例包括，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-異吲哚基，2-異吲哚基，3-異吲哚基，4-異吲哚基，5-異吲哚基，6-異吲哚基，7-異吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯並呋喃基，3-苯並呋喃基，4-苯並呋喃基，5-苯並呋喃基，6-苯並呋喃基，7-苯並呋喃基，1-異苯並呋喃基，3-異苯並呋喃基，4-異苯並呋喃基，5-異苯並呋喃基，6-異苯並呋喃基，7-異苯並呋喃基，2-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-異喹啉基，3-異喹啉基，4-異喹啉基，5-異喹啉基，6-異喹啉基，7-異喹啉基，8-異喹啉基，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-吩噁嗪基，2-吩噁嗪基，3-吩噁嗪基，4-吩噁嗪基，10-吩噁嗪基，2-噁唑基，4-噁唑基，5-噁唑基，2-噁二唑基，5-噁二唑基，3-呋咱基，2-噻嗯基，3-噻嗯基，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，芳基咔唑基，氮雜咔唑基，芳基氮雜咔唑基，吩噁嗪基，二苯並azenyl基，等。上述雜環基的優選實例包括咔唑基，芳基咔唑基，氮雜咔唑基，芳基氮雜咔唑基，吖啶基，吩噁嗪基，二苯並azenyl基，苯並咪唑基，苯並噻唑基，苯並-N-烯丙基咪唑基，等。
通式(1)中，Ar3表示具有6-60個碳原子的芳族烴基或取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基；優選，Ar3表示取代或未取代的具有6-20個碳原子的芳族烴基或者取代或未取代的具有3-20個碳原子的雜環基。更優選，Ar3表示苯、聯苯、萘、菲、吡啶、嘧啶和三嗪的殘基，其中，最優選苯殘基。
所述芳族烴基的具體實例相當於從上述由Ar1和Ar2表示的芳基的具體實例上脫除氫原子得到的二價或三價化合物，優選實例類似。
所述雜環基的具體實例相當於從上述由Ar1和Ar2表示的雜環基的具體實例上脫除氫原子得到的二價或三價化合物，優選實例類似。
通式(1)中，Ar4表示取代或未取代的苯殘基，取代或未取代的噻吩殘基，取代或未取代的三唑殘基，取代或未取代的芴殘基，或取代或未取代的螺二芴殘基；在其中芴殘基、噻吩殘基或螺二芴殘基具有多個取代基的情況中，所述取代基可以彼此連接形成環結構。
另外，-(Ar4)b-的實例包括以下結構
或 其中，Ar5和Ar6彼此獨立地表示與Ar4相同的基團，d表示0-3的整數，且當存在多個Ar5時，它們可以彼此相同或不同。
通式(1)中，a表示0或1的整數，b表示0-4的整數，c表示1-3的整數。當存在多個Cz和當存在多個Ar4時，它們彼此可以相同或不同。
前提條件是，當a＝0和c＝1時，不包括其中Ar3和Ar4同時表示苯殘基，且Ar2表示苯基咔唑基或咔唑基的情況；另外，當a＝1、b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1和Ar2同時表示苯基咔唑基的情況；還有，當b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1、Ar2和Cz都表示咔唑基或苯基咔唑基的情況。
通式(1)中，優選a＝0，和a＝0且b＝0，或者a＝0、b＝0且c表示2或3的整數。
上述Cz或Ar1-Ar6的典型取代基各自獨立地包括滷原子，羥基，氨基，硝基，氰基，烷基，烯基，環烷基，烷氧基，芳族烴基，芳族雜環基，芳烷基，芳氧基，芳氧基羰基，氟烷基，氟芳基，羧基，等。
滷原子的實例包括氟原子，氯原子，溴原子和碘原子。
氨基是由-NX1X2表示的基團。X1和X2各自獨立地表示的原子或基團的實例包括，氫原子，甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，異丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羥甲基，1-羥乙基，2-羥乙基，2-羥基異丁基，1，2-二羥基乙基，1，3-二羥基異丙基，2，3-二羥基叔丁基，1，2，3-三羥基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯異丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯異丙基，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-溴異丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴異丙基，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-碘異丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘異丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基異丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基異丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基異丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基異丙基，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-硝基異丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基異丙基，2，3-二硝基叔丁基，1，2，3-三硝基丙基，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-並四苯基，2-並四苯基，9-並四苯基，4-苯乙烯基苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-聯苯基，3-聯苯基，4-聯苯基，對三聯苯-4-基，對三聯苯-3-基，對三聯苯-2-基，間三聯苯-4-基，間三聯苯-3-基，間三聯苯-2-基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對叔丁基苯基，對(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』-甲基聯苯-基，4」-叔丁基-對三聯苯-4-基，2-吡咯基，3-吡咯基，吡嗪基(pyradinyl)，2-吡啶基，3-吡啶基，4-吡啶基，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-異吲哚基，3-異吲哚基，4-異吲哚基，5-異吲哚基，6-異吲哚基，7-異吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯並呋喃基，3-苯並呋喃基，4-苯並呋喃基，5-苯並呋喃基，6-苯並呋喃基，7-苯並呋喃基，1-異苯並呋喃基，3-異苯並呋喃基，4-異苯並呋喃基，5-異苯並呋喃基，6-異苯並呋喃基，7-異苯並呋喃基，2-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-異喹啉基，3-異喹啉基，4-異喹啉基，5-異喹啉基，6-異喹啉基，7-異喹啉基，8-異喹啉基，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，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，1-吩噁嗪基，2-吩噁嗪基，3-吩噁嗪基，4-吩噁嗪基，2-噁唑基，4-噁唑基，5-噁唑基，2-噁二唑基，5-噁二唑基，3-呋咱基，2-噻嗯基，3-噻嗯基，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。
上述烷基的實例包括，甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，異丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羥甲基，1-羥乙基，2-羥乙基，2-羥基異丁基，1，2-二羥基乙基，1，3-二羥基異丙基，2，3-二羥基叔丁基，1，2，3-三羥基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯異丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯異丙基，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-溴異丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴異丙基，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-碘異丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘異丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基異丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基異丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基異丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基異丙基，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-硝基異丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基異丙基，2，3-二硝基叔丁基，1，2，3-三硝基丙基。
上述烯基的實例包括，乙烯基，芳基，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。
上述環烷基的實例包括環丙基，環丁基，環戊基，環己基和4-甲基環己基。
上述烷氧基由-OY表示。由Y表示的基團的實例包括，甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，異丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羥甲基，1-羥乙基，2-羥乙基，2-羥基異丁基，1，2-二羥基乙基，1，3-二羥基異丙基，2，3-二羥基叔丁基，1，2，3-三羥基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯異丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯異丙基，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-溴異丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴異丙基，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-碘異丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘異丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基異丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基異丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基異丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基異丙基，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-硝基異丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基異丙基，2，3-二硝基叔丁基，1，2，3-三硝基丙基。
上述芳族烴基的實例包括，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-並四苯基，2-並四苯基，9-並四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-聯苯基，3-聯苯基，4-聯苯基，對三聯苯-4-基，對三聯苯-3-基，對三聯苯-2-基，間三聯苯-4-基，間三聯苯-3-基，間三聯苯-2-基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對叔丁基苯基，對(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』-甲基聯苯-基，4」-叔丁基-對三聯苯-4-基。
上述芳族雜環基的實例包括，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-異吲哚基，2-異吲哚基，3-異吲哚基，4-異吲哚基，5-異吲哚基，6-異吲哚基，7-異吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯並呋喃基，3-苯並呋喃基，4-苯並呋喃基，5-苯並呋喃基，6-苯並呋喃基，7-苯並呋喃基，1-異苯並呋喃基，3-異苯並呋喃基，4-異苯並呋喃基，5-異苯並呋喃基，6-異苯並呋喃基，7-異苯並呋喃基，2-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-異喹啉基，3-異喹啉基，4-異喹啉基，5-異喹啉基，6-異喹啉基，7-異喹啉基，8-異喹啉基，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-吩噁嗪基，2-吩噁嗪基，3-吩噁嗪基，4-吩噁嗪基，10-吩噁嗪基，2-噁唑基，4-噁唑基，5-噁唑基，2-噁二唑基，5-噁二唑基，3-呋咱基，2-噻嗯基，3-噻嗯基，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。
上述芳烷基的實例包括，苄基，1-苯乙基，2-苯乙基，1-苯基異丙基，2-苯基異丙基，苯基叔丁基，α-萘基甲基，1-α-萘基乙基，2-α-萘基乙基，1-α-萘基異丙基，2-α-萘基異丙基，β-萘基甲基，1-β-萘基乙基，2-β-萘基乙基，1-β-萘基異丙基，2-β-萘基異丙基，1-吡咯基甲基，2-(1-吡咯基)乙基，對甲基苄基，間甲基苄基，鄰甲基苄基，對氯苄基，間氯苄基，鄰氯苄基，對溴苄基，間溴苄基，鄰溴苄基，對碘苄基，間碘苄基，鄰碘苄基，對羥基苄基，間羥基苄基，鄰羥基苄基，對氨基苄基，間氨基苄基，鄰氨基苄基，鄰硝基苄基，間硝基苄基，對硝基苄基，對氰基苄基，間氰基苄基，鄰氰基苄基，1-羥基-2-苯基異丙基和1-氯-2-苯基異丙基。
上述芳氧基由-OZ表示。由Z表示的基團的實例包括，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-並四苯基，2-並四苯基，9-並四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-聯苯基，3-聯苯基，4-聯苯基，對三聯苯-4-基，對三聯苯-3-基，對三聯苯-2-基，間三聯苯-4-基，間三聯苯-3-基，間三聯苯-2-基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對叔丁基苯基，對(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』-甲基聯苯-基，4」-叔丁基-對三聯苯-4-基，2-吡咯基，3-吡咯基，吡嗪基，2-吡啶基，3-吡啶基，4-吡啶基，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-異吲哚基，3-異吲哚基，4-異吲哚基，5-異吲哚基，6-異吲哚基，7-異吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯並呋喃基，3-苯並呋喃基，4-苯並呋喃基，5-苯並呋喃基，6-苯並呋喃基，7-苯並呋喃基，1-異苯並呋喃基，3-異苯並呋喃基，4-異苯並呋喃基，5-異苯並呋喃基，6-異苯並呋喃基，7-異苯並呋喃基，2-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-異喹啉基，3-異喹啉基，4-異喹啉基，5-異喹啉基，6-異喹啉基，7-異喹啉基，8-異喹啉基，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，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，1-吩噁嗪基，2-吩噁嗪基，3-吩噁嗪基，4-吩噁嗪基，2-噁唑基，4-噁唑基，5-噁唑基，2-噁二唑基，5-噁二唑基，3-呋咱基，2-噻嗯基，3-噻嗯基，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。
上述烷氧基羰基由-COOY表示。由Y表示的基團的實例包括，甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，異丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羥甲基，1-羥乙基，2-羥乙基，2-羥基異丁基，1，2-二羥基乙基，1，3-二羥基異丙基，2，3-二羥基叔丁基，1，2，3-三羥基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯巳基，2-氯異丁基，1，2-二氨乙基，1，3-二氯異丙基，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-溴異丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴異丙基，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-碘異丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘異丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基異丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基異丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基異丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基異丙基，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-硝基異丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基異丙基，2，3-二硝基叔丁基，1，2，3-三硝基丙基。
上述取代在可以彼此連接形成環。通過鍵連形成的二價基團的實例包括四亞甲基，五亞甲基，六亞甲基，二苯基甲烷-2，2』-二基，二苯基乙烷-3，3』-二基，和二苯基丙烷-4，4』-二基。
包括本發明由通式(1)表示的化合物的用於有機EL設備的材料的具體結構包括下面的結構。另外，有一些結構其中Cz存在於相當於Ar1或Ar2的位置上，這是因為Ar1和Ar2可以包含Cz。此外，在以下結構中，苯基位和噻吩基位均可以被具有6-10個碳原子的烷基或芳基取代。

包括本發明由通式(1)表示的化合物的用於有機EL設備的材料的具體結構包括以下化合物，但不並局限於此。




另外，由通式(1)表示的化合物優選為有機EL設備的宿主材料，傳輸電荷並具有110℃或更高的玻璃化溫度。而且，因為化合物能夠激發綠光或紅光混合發光，因此優選化合物的三線態能為2.76eV或更高。還有，因為化合物的玻璃化溫度為110℃或更高，並且因為化合物可以具有2.82eV或更高，甚至2.85eV或更高的三線態能，因此，設備的高溫存貯性能將優良，且預計可以形成相對於CBP來說發光效能增強的發綠光EL設備。另外，為了激發綠光或紅光混合發光，特別優選三線態能在2.82-2.92eV範圍內。當三線態能超過2.92eV時，發光效能可能得不到增強。
接下來，將解釋本發明的有機EL設備。
本發明的有機EL設備包括陰極，陽極和夾在陰極與陽極之間並包括至少一個發光層的有機薄膜層，其中有機薄膜層中的至少一個層包含根據本發明用於有機EL設備的材料。
多層型有機EL設備的典型結構包括，陽極/空穴傳輸層(空穴注入層)/發光層/陰極；陽極/發光層/電子傳輸層(電子注入層)/陰極；陽極/空穴傳輸層(空穴注入層)/發光層/電子傳輸層(電子注入層)/陰極；陽極/空穴傳輸層(空穴注入層)/發光層/空穴阻擋層/電子傳輸層(電子注入層)/陰極；等。
優選本發明有機EL設備中的發光層包括宿主材料和磷光材料。
作為磷光材料，優選銥絡合物，鋨絡合物和鉑絡合物，更優選銥絡合物和鉑絡合物，最優選呈原金屬形式的銥絡合物，這分別是因為磷光量子收率高且發光設備的外部量子效率可以得到進一步的提高。至於絡合物的形式，優選金屬絡合物，由以下通式(2)-(4)表示的化合物，更優選由以下通式(2)和(3)表示的化合物。
通式(2)中，R11和R12各自獨立地表示烷基，芳基，氟烷基或氟芳基。優選它們各自獨立地表示烷基，芳基或氟烷基。更它們各自獨立地表示烷基或氟烷基。q11表示0-2的整數，但優選0或1，更優選0。q12表示0-4的整數，但優選0或1，更優選0。當存在兩個或以上的q11或q12時，所述多個q11或q12可以彼此相同或不同，並且可以鍵合形成縮合環。
L1表示配體。該配體的實例包括形成呈原金屬形式的銥金屬絡合物所需的配體等，優選形成呈原金屬形式的銥金屬絡合物所需的配體，含氮原子的雜環配體，二酮配體，滷素配體和雙吡啶(dipyridil)配體。更優選形成呈原金屬形式的銥金屬絡合物所需的配體和雙吡啶配體作為所述配體。n1表示0-5的整數，但優選0。m1表示1、2或3，但優選3。就n1和m1表示的數的組合而言，該組合要使由通式(2)表示的金屬絡合物形成中性絡合物。
通式(3)中，R21、n2、m2和L2各自分別與上述R11、n1、m1和L1相同。q21表示0-8的整數，但優選0。當q21是2或以上時，它們可以彼此相同或不同。
通式(4)中，R31、R32、q31、q32、n3、m3和L3各自分別與上述R11、R12、q13、q12、n1、m1和L1相同。
優選以下銥絡合物作為上述磷光材料。




本發明中，優選在有機EL設備的陰極和有機薄膜層之間的邊界區中加入還原性攙雜劑。
所述還原性攙雜劑的實例包括至少一種選自以下所述的化合物鹼金屬，鹼金屬絡合物，鹼金屬化合物，鹼土金屬，鹼土金屬絡合物，鹼土金屬化合物，稀土金屬，稀土金屬絡合物和稀土金屬化合物。
鹼金屬的實例包括Na(逸出功2.36eV)，K(逸出功2.28eV)，Rb(逸出功2.16eV)和Cs(逸出功1.95eV)。優選逸出功為2.9eV或以下的鹼金屬。在這些鹼金屬當中，優選K，Rb和Cs，更優選Rb和Cs，最優選Cs。
鹼土金屬的實例包括Ca(逸出功2.9eV)，Sr(逸出功2.0-2.5eV)和Ba(逸出功2.52eV)。優選逸出功為2.9eV或以下的鹼土金屬。
稀土金屬的實例包括Sc，Y，Ce，Tb和Yb。優選逸出功為2.9eV或以下的稀土金屬。
當使用以上金屬中優選的金屬時，因為這些金屬具有大的還原能力，因此，通過將相對小量的所述金屬加入到電子注入層中，可以提高發光亮度和有機EL設備的壽命。
上述鹼金屬化合物的實例包括鹼金屬氧化物如Li2O，Cs2O和K2O，鹼金屬氯化物如LiF，NaF，CsF和KF。在這些化合物當中，優選諸如LiF、Li2O和NaF的鹼金屬氧化物和鹼金屬氟化物。
上述鹼土金屬化合物的實例包括BaO，SrO，CaO和其混合物，如BaxSr1-xO(0＜x＜1)和BaxCa1-xO(0＜x＜1)。在這些化合物當中，優選BaO，SrO和CaO。
上述稀土金屬化合物的實例包括YbF3，ScF3，ScO3，Y2O3，Ce2O3，GdF3和TbF3。在這些化合物當中，優選YbF3，ScF3和TbF3。
對鹼金屬絡合物、鹼土金屬絡合物和稀土金屬絡合物沒有特別的限定，只要所述絡合物分別包含至少一種鹼金屬離子、鹼土金屬離子和稀土金屬離子作為金屬離子即可。作為配體，優選喹啉醇，苯並喹啉醇，吖啶醇，菲啶醇，羥苯基噁唑，羥苯基噻唑，羥基二芳基噁二唑，羥基二芳基噻二唑，羥苯基吡啶，羥苯基苯並咪唑，羥基苯並三唑，羥基呋喃，雙吡啶，菲咯啉，酞菁染料，卟啉，環戊二烯，β-二酮，甲亞胺和這些化合物的衍生物。但是，所述配體並不限於上述配體。
至於還原性攙雜劑的加入形式，優選還原性攙雜劑的加入使得在上述邊界區中形成一層或一個「島」。關於還原性攙雜劑的加入方法地，優選將有機材料，即形成邊界區的發光材料或電子注入材料汽化，同時根據耐熱沉積法汽化沉積還原性攙雜劑，從而使還原性攙雜劑分散在有機材料中。分散體的濃度，以有機材料與還原性攙雜劑的摩爾量比表示，在100∶1-1∶100範圍內，優選5∶1-1∶5。
當加入還原性攙雜劑以形成一個層時，在形成作為邊界區的有機材料如發光材料和電子注入材料層之後，所述還原性攙雜劑根據耐熱沉積法獨立地汽化沉積形成厚度優選為0.1-15nm的層。
當加入還原性攙雜劑以形成一個島時，在形成作為邊界區的有機材料如發光材料和電子注入材料島之後，所述還原性攙雜劑根據耐熱沉積法獨立地汽化沉積形成厚度優選為0.1-15nm的島。
優選本發明有機EL設備電子注入層中主組分與還原性攙雜劑的相對摩爾量在5∶1-1∶5的範圍內，更優選在2∶1-1∶2的範圍內。
優選，本發明的有機EL設備在發光層和陰極之間具有電子注入層，且所述電子注入層包括含有氮原子的環化合物的衍生物作為主組分。
在分子中具有至少一個雜原子的芳族雜環化合物優選用作用於電子注入層的電子傳輸材料，特別優選含有氮原子的環化合物的衍生物。在含有氮原子的環化合物的衍生物中優選的特定化合物具有五元環吡咯骨架結構。所述芳族雜環化合物在基本骨架中除碳原子和氫原子之外具有2個或以上原子，並且它可以是單環或稠環。含有氮原子的環化合物的衍生物優選具有一個或多個選自氮原子、氧原子和硫原子的原子以及一個氮原子，更優選在其骨架結構中含有2個或以上氮原子的芳族雜環化合物。雜原子可以存在於稠合位置或非稠合位置上。含有2個或以上雜原子的雜環骨架結構的優選實例包括吡唑，咪唑，吡嗪，嘧啶，吲唑，嘌呤，酞嗪，萘啶，喹喔啉，喹唑啉，噌啉，喋啶，萘嵌間二氮雜苯(perimidin)，菲咯啉，吡咯並亞胺唑，吡咯並三唑，吡唑並亞胺唑，吡唑並三唑，吡唑並嘧啶，吡唑並三嗪，咪唑並亞胺唑，咪唑並噠嗪，咪唑並吡啶，咪唑並吡嗪，三唑並吡啶，苯並咪唑，萘並亞胺唑，苯並噁唑，萘並噁唑，苯並噻唑，萘並噻唑，苯並三唑，四氮茚(tetrazaindene)，三嗪，等。
在上述說明當中，具有稠合吡咯骨架結構的化合物，如咪唑並噠嗪，咪唑並吡啶，咪唑並吡嗪，苯並咪唑等，或具有三嗪骨架結構的化合物優選作為電憶輿宿主材料，更優選稠合的咪唑並吡啶。
具有吡咯骨架結構的優選化合物由以下通式(5)表示 其中，R表示芳族基團；X表示氧、硫或N-Ra(Ra表示氫原子，脂肪族烴基，芳基或雜環基)；Q表示需要通過與N和X鍵合形成雜環的原子基團；另外，如果可能的話，R和X或R和Q可以鍵合形成環。
以下化合物優選作為上述含有氮原子的環化合物的衍生物。
此外，除了作為電子注入層組分的含有氮原子的環化合物的衍生物之外，優選電絕緣體或半導體用作無機化合物。包括電絕緣體或半導體的電子注入層能夠有效防止電流的洩漏並提高電子注入性能。
關於電絕緣體，優選使用至少一種或多種選自以下所述的金屬化合物鹼金屬硫屬化物，鹼土金屬硫屬化物，鹼金屬滷化物和鹼土金屬滷化物。優選電子注入層包括這些鹼金屬硫屬化物等，因為電子注入性能會得到進一步的提高。鹼金屬硫屬化物的優選實例包括Li2O，LiO，Na2S，Na2Se，和NaO。鹼土金屬硫屬化物的優選實例包括CaO，BaO，SrO，BeO，BaS和CaSe。鹼金屬滷化物的優選實例包括LiF，NaF，KF，LiCl，KCl和NaCl。鹼土金屬滷化物的優選實例包括CaF2，BaF2，SrF2，MgF2和BeF2以及不同於上述氟化物的滷化物。
半導體的實例包括含有至少一種選自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn的元素的氧化物，氮化物和氧化物-氮化物，其單獨使用或兩種或多種組合使用。優選組成電子注入層的無機化合物呈精細結晶或無定型絕緣薄膜形式。當電子注入層由上述無機化合物組成時，可以形成更均勻的薄膜，並且可以減少有缺陷的像素，如黑點。無機化合物的實例包括以上所述的鹼金屬硫屬化物，鹼土金屬硫屬化物，鹼金屬滷化物和鹼土金屬滷化物。
另外，還優選本發明中的電子注入層包含上述還原性攙雜劑。
優選，本發明的有機EL設備在發光層和陽極之間具有空穴傳輸層，且所述空穴傳輸層包括芳胺衍生物作為主組分。另外，優選空穴傳輸層中空穴傳輸材料的三線態能落在2.52-3.7eV範圍內，更優選2.8-3.7eV。使用具有上述三線態能範圍的空穴傳輸材料能夠防止發光層激發能量的猝滅。
上述空穴傳輸材料優選由以下通式(6)和(7)表示 其中，Ar7表示具有6-40個碳原子的芳族基團，Ar8和Ar9各自獨立地表示氫原子或具有6-40個碳原子的芳族基團，m表示1-6的整數。
其中，Ar10和Ar16各自獨立地表示具有6-40個碳原子的芳族基團，Ar11-Ar15各自獨立地分別表示氫原子或具有6-40個碳原子的芳族基團，縮合數p、q、r和s分別表示0或1。
以上通式(6)和(7)中，在具有6-40個碳原子的芳族基團當中，具有5-40個核原子的芳基的優選實例包括苯基，萘基，苯鄰甲內醯胺(anthranil)，菲基，芘基，蔻基，聯苯基，三聯苯基，吡咯基，呋喃基，噻吩基，苯並噻吩基，噁二唑基，聯苯苯鄰甲內醯胺，吲哚基，咔唑基，吡啶基，苯並喹啉基，熒蒽基，苊烯並熒蒽基，等。另外，具有5-40個核原子的亞芳基的優選實例包括亞苯基，亞萘基，亞蒽基，亞菲基，亞芘基，亞蔻基，亞聯苯基，亞三聯苯基，吡咯亞基，呋喃亞基，噻吩亞基，苯並噻吩亞基，噁二唑亞基(oxadiazolilane)，聯苯anthranilane，吲哚亞基(indolilane)，咔唑亞基(carbazolilane)，吡啶亞基，苯並喹啉亞基(benzoquinolilane)，熒蒽亞基，苊烯並熒蒽亞基，等。此外，具有6-40個碳原子的芳族基團可以進一步被取代基取代。取代基的優選實例包括具有1-6個碳原子的烷基(如乙基，甲基，異丙基，正丙基，仲丁基，叔丁基，戊基，己基，環戊基，環己基等)，具有1-6個碳原子的烷氧基(如乙氧基，甲氧基，異丙氧基，正丙氧基，仲丁氧基，叔丁氧基，戊氧基，己氧基，環戊氧基，環己氧基等)，具有5-40個核原子的芳基，被具有5-40個核原子的芳基取代的氨基，具有5-40個核原子的酯基，具有含1-6個碳原子的烷基的酯基，氰基，硝基和滷素原子。
三線態能為2.8eV或以上的空穴傳輸材料的優選實例由以下通式(8)-(10)表示 其中，Ar1』和Ar2』彼此獨立地表示含有1-6個碳原子的烷基或者是可以被烷氧基或苯基取代的含有6-18個核原子的芳基；R表示含有4-6個碳原子的烷基，含有4-6個碳原子的烷氧基，或含有6-18個核原子的芳基；X表示單鍵或由-O-或-S-表示的偶聯鍵，其可以存在或不存在。
其中，Ar3』表示取代或未取代的含有6-18個核原子的芳基；Ar4』-Ar7』彼此獨立地表示取代或未取代的含有6-18個核原子的亞芳基；X1表示單鍵或由-O-、-S-、-(CH2)n-(n是1-6的整數)、或-C(CH3)2-表示的偶聯鍵；X1可以存在或不存在；X2和X3彼此獨立地表示單鍵或由-O-、-S-、-(CH2)n-(n是1-6的整數)、或-C(CH3)2-表示的偶聯鍵；X2和X3可以彼此相同或不同。
通式(8)和(9)中，由Ar1』-Ar7』R、X、和X1-X3表示的各個基團和取代基的具體實例差不多與以上Cz和Ar1-Ar6的實例相同。
其中，R1-R12各自獨立地表示氫原子，滷原子，烷基，芳烷基，烯基，氰基，氨基，醯基，烷氧基羰基，羧基，烷氧基，烷氨基，芳烷氨基，滷代烷基，羥基，芳氧基，可以具有取代基的芳族烴環基或可以具有取代基的芳族雜環基，相鄰的取代基R1和R2、R3和R4、R5和R6、R7和R8、R9和R10以及R11和R12各自可以鍵合形成環；X表示由以下結構表示的三價偶合基團
且Ar1」表示可以帶有取代基的芳族烴環基，可以帶有取代基的芳族雜環基，或者由以下通式(11)表示 其中，R13-R18各自獨立地表示氫原子，滷原子，烷基，芳烷基，烯基，氰基，氨基，醯基，烷氧基羰基，羧基，烷氧基，烷氨基，芳烷氨基，滷代烷基，羥基，芳氧基，可以具有取代基的芳族烴環基或可以具有取代基的芳族雜環基，相鄰的取代基R13和R14、R15和R16、以及R17和R18各自可以鍵合形成環。
通式(10)中，由Ar1」、R1-R18表示的各個基團和取代基的具體實例差不多與以上Cz和Ar1-Ar6的實例相同。
有機EL設備的陽極所起的作用是，將空穴注入到空穴傳輸層或發光層中。陽極的逸出功為4.5eV或以上時是有效的。用於本發明的陽極材料的實例包括銦錫氧化物合金(ITO)，氧化錫(NESA)，金，銀，鉑和銅。作為陰極，優選具有低逸出功的材料，這樣的話，電子可以注入到電子注入層中或發光層中。對於陰極材料沒有特別的限定。陰極材料的實例包括銦，鋁，鎂，鎂-銦合金，鎂-鋁合金，鋁-鋰合金，鋁-鈧-鋰合金，和鎂-銀合金。
用於形成本發明有機EL設備各層的方法沒有特別的限定。可以使用通用的方法，如真空汽相沉積法，和旋塗法。用於本發明有機EL設備的有機薄膜層可以根據真空汽相沉積法、分子束外延法(MBE法)、或者，使用通過把由上述通式(1)表示的化合物溶於溶劑中所形成的溶液，根據通用的塗層法，如浸漬法、旋塗法、鑄造法、棒塗法及輥塗法來形成。
本發明有機EL設備中，對於有機薄膜層中各層的厚度沒有特別的限定。通常，過薄的層傾向於具有缺陷如針孔，而過厚的層則需要較高的施用電壓，導致效率降低。因此，優選厚度在幾個納米到1微米範圍內。
由通式(1)表示的化合物的合成方法的實例包括，使由通式(a)表示的化合物與由通式(b)表示的化合物在有機溶劑中，在鹼的存在下使用鈀催化劑反應的方法，使由通式(c)表示的化合物與由通式(d)表示的化合物在有機溶劑中，在鹼的存在下使用鈀催化劑反應的方法，等，在以下通式(a)-(d)中，l、m、n、p和q各自獨立地表示大致選擇能滿足通式(1)的整數。
可以使用不參與上述反應的任意溶劑作為所述有機溶劑，例如芳族烴基溶劑如苯，甲苯，二甲苯等或醚基溶劑如1，2-二甲氧基乙烷，四氫呋喃等。
用於上述反應的鹼的典型實例包括無機鹼如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀等，有機鹼如三乙胺、吡啶等。在上述實例中，優選碳酸鈉。另外，為了溶解無機鹼，可以共存在水。
鈀催化劑的典型實例包括四(三苯基膦)鈀，二氨二(三苯基膦)鈀，乙酸-三苯基膦鈀，等。優選的實例是四(三苯基膦)鈀等。
下面將更具體地參考實施例與合成實施例對本發明進行描述。但是，本發明並不局限於這些實施例。
實施例根據以下方法測定化合物的三線態能隙和單線態能隙。
(1)三線態能隙的測量測量最低激發的三線態能級T1。測定樣品的磷光光譜(10微摩爾/升EPA溶液(二乙醚∶異戊烷∶乙醇＝5∶5∶2，體積比)；77K；石英池；SPEX公司製造的FLUOROLOG II)。在磷光光譜的短波長側作出切線延長線，得到切線與橫坐標的交叉點上的波長(發光端點)。將所得波長轉化為能量。
(2)單線態能隙的測量測量激發的單線態能。使用樣品的甲苯溶液(10-5摩爾/升)，通過HITACHI Co.Ltd.製造的用於紫外和可見光吸收的分光計得到吸收光譜。在光譜的長波長側作出切線延長線，得到切線與橫坐標的交叉點上的波長(吸收端點)。將所得波長轉化為能量。
合成實施例1(化合物(30)的合成)化合物(30)的合成路線如下所示。
(1)中間體(A)的合成將25.4克(90毫摩爾)4-溴碘苯，10.0克(60毫摩爾)咔唑，0.1克(0.5毫摩爾)碘化銅以及26.7克(126毫摩爾)磷酸鉀懸浮到70毫升1，4-二氧六環中，並加入0.7毫升(6毫摩爾)順-1，2-環己烷二胺，所得溶液在氬氣保護下加熱回流15小時。將反應後的溶液冷卻到室溫。向溶液中加入二氯甲烷和水，所得混合溶液分離成兩層。有機層依次用5％的鹽酸水溶液和水洗滌，並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑之後，向殘餘物中加入50毫升乙醇。通過過濾分離出形成的晶體，並順次用乙醇和正己烷洗滌，得到17.8克(收率92％)中間體(A)。(2)中間體(B)的合成將8.1克(25毫摩爾)中間體(A)溶於50毫升甲苯和50毫升乙醚中，在氬氣保護和-40℃的溫度下，向所得溶液中加入21毫升(32毫摩爾)正丁基鋰的己烷溶液(1.6M)，所得溶液在-40-0℃的溫度下攪拌1小時。當反應溶液冷卻到-70℃後，滴加通過用25毫升乙醚稀釋17毫升(74毫摩爾)硼酸三異丙基酯得到的溶液，將溫度升高到室溫，使溶液攪拌6小時。向所得反應溶液中滴加70毫升5％的鹽酸，得到的溶液在室溫下攪拌45小時。當反應後的溶液分離成兩層後，用飽和氯化鈉溶液洗滌有機層，並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑直到有機溶劑的量降低到原始量的1/5。形成的晶體通過過濾分離出來並依次用甲苯與正己烷的混合溶劑和正己烷洗滌，得到4.0克中間體(B)(收率56％)。
(3)目標化合物(30)的合成將2.0克(7.0毫摩爾)中間體(B)，2.2克(7.0毫摩爾)溴代-3，5-二苯基苯和0.16克(0.14毫摩爾)四(三苯基膦)鈀懸浮到21毫升甲苯中，並加入把2.2克(21毫摩爾)碳酸鈉溶於11毫升水形成的溶液，所得溶液在氬氣保護下加熱回流9小時。當反應後的溶液分離成兩層後，用飽和氯化鈉溶液洗滌有機層並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑，並向殘餘物中加入12毫升乙酸乙酯。形成的晶體通過過濾分離出來，並用乙酸乙酯洗滌，得到2.6克晶體(收率78％)。根據90MHz1H-NMR和場解析質譜(FD-MS)證實，得到的晶體是目標化合物。根據FD-MS測定的結果如下FDMS，對C36H25N的計算值471；測定值m/z＝471(M+，100)合成實施例2(化合物(1)的合成)化合物(1)的合成路線如下所示。
(1)中間體(C)的合成將5.0克(16毫摩爾)1，3，5-三溴苯，8.8克(52毫摩爾)咔唑，0.3克(1.6毫摩爾)碘化亞銅以及13.8克(65毫摩爾)磷酸鉀懸浮到50毫升1，4-二氧六環中，並加入1.9毫升(16毫摩爾)順-1，2-環己烷二胺，所得溶液在氬氣保護下加熱回流19小時。將反應後的溶液冷卻到室溫。向溶液中加入二氯甲烷和水，所得混合溶液分離成兩層。有機層用水洗滌，並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑直到有機溶劑的量降低到原始量的1/5之後，通過過濾分離出形成的晶體，並用乙酸乙酯洗滌。得到的殘餘物通過矽膠柱色譜純化，得到1.8克中間體(C)(收率23％)。
(2)中間體(D)的合成將10.0克(32毫摩爾)溴代-3，5-二苯基苯溶於50毫升甲苯和50毫升乙醚中，在氬氣保護和-16-42℃的溫度下，加入27毫升(42毫摩爾)正丁基鋰的己烷溶液(1.6M)，所得溶液在-42-0℃的溫度下攪拌1小時。當反應溶液冷卻到-70℃後，滴加通過用25毫升乙醚稀釋22毫升(97毫摩爾)硼酸三異丙基酯得到的溶液。所得溶液在-70℃攪拌1小時後，將溫度升高到室溫，使溶液攪拌6小時。向所得反應溶液中滴加70毫升5％的鹽酸，得到的溶液在室溫下攪拌45小時。當反應後的溶液分離成兩層後，有機層依次用3％的鹽酸和飽和氯化鈉溶液洗滌，並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑直到有機溶劑的量降低到原始量的1/5。然後，加入10毫升正己烷，形成的晶體通過過濾分離出來並依次用甲苯與正己烷的混合溶劑和正己烷洗滌，得到7.0克中間體(D)(收率78％)。
(3)目標化合物(1)的合成將1.8克(3.6亳摩爾)中間體(C)，0.99克(3.6毫摩爾)中間體(D)和0.08克(0.07毫摩爾)四(三苯基膦)鈀懸浮到21毫升1，2-二甲氧基乙烷中，並加入把1.1克(11毫摩爾)碳酸鈉溶於5毫升水形成的溶液，所得溶液在氬氣保護下加熱回流9小時。將反應溶液冷卻到室溫並通過過濾分離出沉澱出的晶體，依次用水、甲醇和乙酸乙酯洗滌，最終得到1.9克粗晶體。該晶體通過減壓升華純化，得到1.6克純化晶體(收率68％)。
根據90MHz1H-NMR和FD-MS證實，得到的晶體是目標化合物。根據FD-MS測定的結果如下FDMS，對C48H32N2的計算值636；測定值m/z＝636(M+，100)合成實施例3(化合物(4)的合成)
化合物(4)的合成路線如下所示。
(1)中間體(E)的合成將5.0克(16毫摩爾)1，3，5-三溴苯，5.3克(32毫摩爾)咔唑，0.3克(1.6毫摩爾)碘化亞銅以及13.8克(65毫摩爾)磷酸鉀懸浮到50毫升1，4-二氧六環中，並加入1.9毫升(16毫摩爾)順-1，2-環己烷二胺，所得溶液在氬氣保護下加熱回流9小時。將反應後的溶液冷卻到室溫。向溶液中加入二氯甲烷和水，所得混合溶液分離成兩層。有機層用水洗滌，並用無水硫酸鈉乾燥。減壓蒸餾脫除有機溶劑直到有機溶劑的量降低到原始量的約1/5之後，通過過濾分離出形成的晶體，並用乙酸乙酯洗滌。得到的殘餘物通過矽膠柱色譜純化，得到2.0克中間體(E)(收率31％)。
(2)目標化合物(4)的合成將1.8克(4.5毫摩爾)中間體(E)，2.5克(3.6毫摩爾)中間體(D)和0.16克(0.13毫摩爾)四(三苯基膦)鈀懸浮到27毫升1，2-二甲氧基乙烷中，並加入把2.9克(11毫摩爾)碳酸鈉溶於14毫升水形成的溶液，所得溶液在氬氣保護下加熱回流18小時。將反應溶液冷卻到室溫並通過過濾分離出沉澱出的晶體，依次用水、甲醇和乙酸乙酯洗滌，最終得到3.3克粗晶體。該晶體通過減壓升華純化，得到2.9克純化晶體(收率92％)。
根據90MHz1H-NMR和FD-MS證實，得到的晶體是目標化合物。根據FD-MS測定的結果如下FDMS，對C54H37N的計算值699；測定值m/z＝699(M+，100)合成實施例4(化合物(37)的合成)
(1)中間體(C)的合成在氬氣抽排氣氛中，將118克1，3，5-三溴苯(得自TOKYO KASEI Co.Ltd.)，125克咔唑(得自Sigma-Aldrich Corporation)，7克碘化銅(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，317克磷酸三鉀(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，43克順-1，2-環己烷二胺(得自TOKYO KASEI Co.Ltd.)和1.2升1，4-二氧六環(得自WakoPure Chemical Industries，Ltd.)置於容量為3升的燒瓶中，混合溶液在104℃下攪拌15小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，加入1升水，另外加入3升二氯甲烷進行萃取。萃取液用無水硫化鎂乾燥，然後減壓濃縮。所得殘餘物減壓過濾，母液用矽膠柱色譜純化，得到92克3，5-二(咔唑-9-基)-1-溴苯(中間體(C)。
(2)目標化合物(37)的合成把10克上述中間體(C)、2.8克苯基硼酸(得自AldrichCorporation)、0.5克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、130毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)和6.5克碳酸鈉(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)溶於30毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌26小時。反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到4.7克白色粉末(收率47％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C36H24N2＝484的中心峰值m/z＝484，所述白色粉末被確定為目標化合物(37)。
合成實施例5(化合物(38)的合成)把8.4克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、3.9克4-聯苯硼酸(得自Aldrich Corporation)、0.4克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、110毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和5.7克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於27毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌16小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到6.3克白色粉末(收率63％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C42H28N2＝560的中心峰值m/z＝560，所述白色粉末被確定為目標化合物(38)。
合成實施例6(化合物(39)的合成)把8.7克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、3.9克2-聯苯硼酸(得自Aldrich Corporation)、0.4克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、110毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和5.7克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於27毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌14小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到5.6克白色粉末(收率56％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C42H28N2＝560的中心峰值m/z＝560，所述白色粉末被確定為目標化合物(39)。
合成實施例7(化合物(40)的合成)把9.1克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、3.5克1-萘硼酸(得自Aldrich Corporation)、0.4克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、120毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和6.0克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於27毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌14小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到6.3克白色粉末(收率63％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C40H26N2＝534的中心峰值m/z＝534，所述白色粉末被確定為目標化合物(40)。
合成實施例8(化合物(41)的合成)把9.1克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、3.5克2-萘硼酸(得自Aldrich Corporation)、0.4克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、120毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和6.0克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於27毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌15小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到5.3克白色粉末(收率53％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C40H26N2＝534的中心峰值m/z＝534，所述白色粉末被確定為目標化合物(41)。
合成實施例9(化合物(42)的合成)把9.1克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、4.2克9-菲硼酸(得自Aldrich Corporation)、0.4克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCAT Co.Ltd.)、110毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和5.5克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於26毫升水而製得水溶液，在氬氣抽排氣氛中，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌14小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到6.8克白色粉末(收率68％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C44H28N2＝584的中心峰值m/z＝584，所述白色粉末被確定為目標化合物(42)。
合成實施例10(化合物(43)的合成)(1)中間體(F)的合成在氬氣抽排氣氛中，把9.0克上述合成實施例4(1)中的中間體(C)、100毫升無水甲苯(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)、和100毫升無水乙醚(得自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)置於容量為300毫升的燒瓶中，將溶液用冰冷卻到-10℃，隨後滴加入14.8克1.6M的丁基鋰(得自Kanto Chemical Company)，並將所得溶液再攪拌2小時。
然後，加入10.4克硼酸三異丙酯(得自TOKYO KASEI CO.Ltd.)，使所得溶液返回到室溫並攪拌12小時。
之後，將溶液進一步用冰冷卻，然後，在10℃或更低的溫度下，加入通過把14毫升濃鹽酸加入到100毫升水中而製成的稀鹽酸，隨後分離有機層。在用無水硫酸鎂乾燥之後，真空濃縮。將所得粘稠液溶於30毫升四氫呋喃(THF)中，加入己烷，沉澱出結晶。
通過過濾分離沉澱出的晶體，得到5.9克3，5-二(咔唑-9-基)苯硼酸(中間體(F)。
(2)目標化合物(43)的合成將5.6克上述合成實施例4(1)得到的中間體(C)、5.6克上述(1)項得到的中間體(F)、0.3克四(三苯基膦)鈀(0)(得自N.E.CHEMCATCo.Ltd.)、110毫升二甲氧基乙烷(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)、和3.6克碳酸鈉(得自Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.)溶於17毫升水而製得水溶液，將上述水溶液加入到容量為500毫升的燒瓶中，溶液在78℃的溫度下攪拌15小時。
反應後，將溶液自然冷卻到室溫，通過過濾取出沉澱的晶體。將該晶體加熱並溶於甲苯中，所得溶液加熱過濾。然後，將母液濃縮，並通過過濾取出沉澱的晶體。該晶體再次用甲苯結晶，得到4.5克白色粉末(收率48％)。
根據FD-MS的測量結果，發現對於C60H38N4＝815的中心峰值m/z＝815，所述白色粉末被確定為目標化合物(43)。
實施例1(有機EL設備的製備)在異丙醇中，用超聲波將尺寸為25mmX75mm、厚度為0.7mm具有ITO透明電極的玻璃基材(由GEOMATEC公司製造)清洗5分鐘，然後暴露於紫外光生成臭氧下30分鐘。將清洗過的具有透明電極的玻璃基材綁在真空汽相沉積裝置的基材架上。在清洗過的基材具有透明電極的一側表面上，通過一定的方式形成厚度為10nm的酞菁銅膜(下面稱作「CuPc膜」)，使得形成的膜覆蓋所述透明電極。在形成的CuPc膜上，形成厚度為30nm的4，4』-二-[N-(4-聯苯基)-N-(4-聯苯基)氨基]聯苯(下文稱為「TBAB膜」)。所形成的TBAB膜用作空穴傳輸層。在形成的TBAB膜上，用化合物(1)形成40nm厚的以上製備的化合物(1)的膜作為宿主材料，並形成發光層。與此同時，加入三(2-苯基吡啶)Ir(下文中稱為「(I-1)」)作為發磷光的Ir金屬絡合物攙雜劑。該膜用作發光層。發光層中(I-1)的量為5重量％。在以上形成的膜上，形成如下所示的(1，1』-二苯基)-4-醇合二(2-甲基-8-喹啉醇合)鋁(下文稱為「BAlq膜」)，厚度為10nm。BAlq膜起到空穴阻擋層的作用。在該膜上，形成厚度為20nm的如下所示的8-羥基喹啉鋁絡合物膜(下文稱為「Alq膜」)。Alq膜起到電子注入層的作用。之後，汽相沉積鹼金屬滷化物LiF形成厚度為0.2nm的膜。在形成的該膜上，汽相沉積鋁形成厚度為150nm的薄膜。所述Al/LiF膜起到陰極的作用。通過上述方式製備得到有機EL設備。
分別測量用於發光層的宿主材料的三線態能隙和單線態能隙以及其玻璃化溫度，結果示於表1。
通過使電流通過而檢測以上製備的設備。在5.2V電壓、0.24mA/cm2電流密度下，亮度為104cd/m2時，發出綠光。彩色坐標為(0.32，0.61)，電流效率為42.6cd/A。另外，在105℃下貯存500小時後，電流效率為41.6cd/A，發光表面均勻，沒有出現任何缺陷，表現出的校正比(正相電流/反相電流)為1X105或更高。這些結果示於表2中。
實施例2-5根據與實施例1所述相同的方式製備有機EL設備，不同之處是使用表1所示化合物代替化合物(1)，並根據與實施例1所述相同的方法測量三線態能、單線態能、電壓、電流密度、亮度、電流效率和色度。結果示於表1和表2。另外，在105℃下貯存500小時後，實施例2-5中有機EL設備的所有發光表面都均勻而沒有出現任何缺陷，顯示出的校正比(正相電流/反相電流)為1X105或更高。
對比實施例1用與實施例1所述相同的方式製備有機EL設備，不同之處是使用CBP(4，4-N，N-二咔唑基聯苯)代替化合物(1)作為發光層的宿主材料。以類似的方式，對對比實施例1中得到的設備進行三線態能隙、單線態能隙、玻璃化溫度、電壓、電流密度、亮度、電流效率和色度的測量。結果示於表1和表2。儘管製備了10種設備，但所有的設備從一開始就很容易在發光表面上顯示出有缺陷形成。另外，非常多地出現了顯示短路跡象的電流洩漏，校正比(正相電流/反相電流)為1X104或更低。此外，在105℃下貯存500小時後，在發光表面上出現缺陷，校正比為1X103或更低。而且，亮度僅有幾個cd/m2，這意味著很明顯的降解。
表1

表2-1

表2-2

如表2所示可以看出，使用本發明用於有機EL設備的材料的有機EL設備甚至在提高的溫度下貯存後依然發出具有增強電流效率的綠光。還可以看出，因為本發明用於有機EL設備的材料具有高的玻璃化溫度，和由於其對稱性低，因此，甚至在提高的溫度下貯存後，顯示的電流效率也幾乎沒有降低，校正比異乎尋常地高達1X105或更高。此外，從對比實施例1可以看出，硬的咔唑基團呈良好對稱排列的化合物如CBP，很容易在發光表面上造成缺陷，並且在提高的溫度下貯存後，顯示出電流效率降低的現象。因此，很明顯，從抑制發光表面上的缺陷角度來看，本發明有機EL設備中具有m-三聯苯結構的不良對稱性化合物是有效的。
工業實用性如上面所詳細討論的，使用本發明通式(1)所表示的化合物作為用於有機電致發光設備的材料會使有機電致發光設備個有提高的電流效率，不會產生任何像素缺陷，且耐熱性優良。因此，本發明的有機EL設備尤其可用於，比如各種電子設備的光源的應用場合。
權利要求
1.一種用於有機電致發光設備的材料，其包括由以下通式(1)表示的化合物 其中Cz表示咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基咔唑基，氮雜咔唑基，具有18-60個碳原子的芳基氮雜咔唑基，吖啶基，吩噁嗪基或dibenzoazevinyl基團，這些基團每一個都可以具有取代基；Ar1和Ar2彼此獨立地表示取代或未取代的具有6-60個碳原子的芳基或者取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基；Ar3表示具有6-60個碳原子的芳族烴基或取代或未取代的具有3-60個碳原子的雜環基；Ar4表示取代或未取代的苯殘基，取代或未取代的噻吩殘基，取代或未取代的三唑殘基，取代或未取代的芴殘基，或取代或未取代的螺二芴殘基；a表示0或1的整數，b表示0-4的整數，c表示1-3的整數；當存在多個Cz和當存在多個Ar4時，它們彼此可以相同或不同。前提條件是，當a＝0和c＝1時，不包括其中Ar3和Ar4同時表示苯殘基，且Ar2表示苯基咔唑基或咔唑基的情況；另外，當a＝1、b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1和Ar2同時表示苯基咔唑基的情況；還有，當b＝0和c＝1時，不包括其中Ar3表示苯殘基，且Ar1、Ar2和Cz都表示咔唑基或苯基咔唑基的情況。
2.根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料，其中，所述Ar4由下式表示 或 其中Ar5和Ar6彼此獨立地表示與Ar4相同的基團，d表示0-3的整數，且當存在多個Ar5時，它們可以彼此相同或不同。
3.根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料，其中a＝0。
4.根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料，其中a＝0且b＝0。
5.根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料，其中a＝0，b＝0且c表示2或3的整數。
6.根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料，其中所述由通式(1)表示的化合物在有機電致發光設備中起到宿主材料的作用。
7.一種有機電致發光設備，其包括陽極，陰極和至少一個夾在陽極和陰極之間的包括發光層的有機薄膜層，其中至少一個有機薄膜層包括根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料。
8.根據權利要求7的有機電致發光設備，其中a＝0。
9.根據權利要求7的有機電致發光設備，其中a＝0且b＝0。
10.根據權利要求7的有機電致發光設備，其中a＝0，b＝0且c表示2或3的整數。
11.根據權利要求7的有機電致發光設備，其中所述發光層由宿主材料和磷光材料組成，和其中所述宿主材料包括根據權利要求1用於有機電致發光設備的材料。
12.根據權利要求7的有機電致發光設備，其中將還原性攙雜劑加入到介於所述陰極與所述有機薄膜層之間的邊界區中。
13.根據權利要求7的有機電致發光設備，其進一步包括在所述發光層和所述陰極之間的電子注入層，和其中所述電子注入層包括具有氮原子的環狀化合物的衍生物。
全文摘要
具有不良對稱性的具有特定結構的用於有機電致發光設備的材料。有機電致發光設備包括陰極、陽極、和夾在陰極與陽極之間並包括至少一個層的有機薄膜層，其中有機薄膜層中的至少一個層包含上述用於有機電致發光設備的材料。得到的有機電致發光設備具有優異的發光效率，沒有像素缺陷，並且耐熱性優良。
文檔編號H05B33/14GK1753967SQ200480004828
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月18日 優先權日2003年2月20日
發明者富田誠司, 巖隈俊裕, 荒金崇士, 山道桂子, 細川地潮 申請人:出光興產株式會社