專利名稱：多環(huán)芳族化合物，使用該化合物的形成發(fā)光涂膜的材料和有機電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多環(huán)芳族化合物和使用該化合物的有機電致發(fā)光(EL)器件，特別是，具有高發(fā)光效率和長壽命的有機EL器件，和每一個均實現(xiàn)所述有機EL器件的新型多環(huán)芳族化合物和用于形成發(fā)光涂膜的新型材料。
背景技術(shù)：
有機電致發(fā)光器件是利用如下原理的自發(fā)光器件當(dāng)施加電場時，熒光物質(zhì)利用從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子的復(fù)合的能量而發(fā)光。因為Eastman Kodak Co.的C.W.Tang等報導(dǎo)了在低電壓下驅(qū)動的層壓型有機EL器件(C.W.Tang和S.A.Vanslyke，Applied Physics Letters，51卷，913頁，1987)，所以對使用有機材料作為構(gòu)成組分的有機EL器件進行了大量研究。Tang等將三(8-羥基喹啉根)合鋁用作發(fā)光層和三苯基二胺衍生物用于空穴傳輸層。所述層壓結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于可以增加空穴注入發(fā)光層的效率，可以增加形成通過阻滯并且復(fù)合從陰極注入的電子而形成的激子的效率，可以圍住發(fā)光層中形成的激子等。對于如在實施例中的有機EL器件的結(jié)構(gòu)，具有空穴傳輸(或注入)層以及電子傳輸和發(fā)光層的兩層結(jié)構(gòu)，具有空穴傳輸(或注入)層、發(fā)光層和電子傳輸(或注入)層的三層結(jié)構(gòu)等是熟知的。為了增加在具有這種層壓型結(jié)構(gòu)的器件中注入的空穴和電子的復(fù)合效率，已經(jīng)改進了器件的結(jié)構(gòu)和用于形成器件的方法。
發(fā)光層材料的已知實例包括螯合物如三(8-羥基喹啉根)合鋁配合物；香豆素衍生物；四苯基丁二烯衍生物；二苯乙烯基亞芳基衍生物；和噁二唑衍生物。已經(jīng)報導(dǎo)從這些發(fā)光材料的每一種可以發(fā)出在藍(lán)色至紅色的范圍內(nèi)的可見光區(qū)中的光，因此期待由它們的每一種實現(xiàn)彩色顯示器件(例如，專利文件1、專利文件2和專利文件3)。
另外，專利文件4公開了使用苯基蒽衍生物作為發(fā)光材料的器件。此外，專利文件5公開了通過在蒽的9-和10-位提供萘基得到的材料。已經(jīng)使用這些蒽衍生物的每一種作為發(fā)藍(lán)光材料。然而，要求提高使用所述衍生物的任何一種的器件的壽命。
此外，專利文件6公開了通過在蒽的9-和10-位提供熒蒽基團得到的材料。已經(jīng)使用這種蒽衍生物作為發(fā)藍(lán)光材料。然而，要求提高使用該衍生物的器件的壽命。
近年來，例如專利文件7、專利文件8、專利文件9和專利文件10公開了每一個均具有芴骨架的發(fā)光材料。然而，使用那些材料的任何一種的器件的性能在效率和壽命兩方面不足以實際使用，因此要求提高性能。
還已經(jīng)提出在有機EL器件的發(fā)光層中使用磷光材料以及熒光材料(見，例如非專利文件1和非專利文件2)。
通過以這種方式利用有機EL器件的發(fā)光層中的磷光材料的激發(fā)態(tài)中的單重態(tài)和三重態(tài)實現(xiàn)高發(fā)光效率。當(dāng)在有機EL器件中電子和空穴復(fù)合時，據(jù)認(rèn)為由于自旋多重性的差別，以1∶3的比率產(chǎn)生單重態(tài)激子和三重態(tài)激子。因此，據(jù)認(rèn)為使用磷光發(fā)光材料實現(xiàn)的發(fā)光效率高達(dá)僅使用熒光材料的器件的3至4倍。
在這種有機EL器件中使用這樣的構(gòu)造，其中將各層依次層壓，例如將有機發(fā)光層、電子傳輸層(空穴阻擋層)、電子注入層和陰極以所述的順序?qū)訅海允谷丶ぐl(fā)態(tài)或三重態(tài)激子不會猝滅。在有機發(fā)光層中使用主體化合物和磷光化合物(見，例如專利文件11和專利文件12)。已經(jīng)使用4，4-N，N-二咔唑聯(lián)苯作為主體化合物。然而，該化合物具有等于或小于110℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且其對稱性如此好以致該化合物易于結(jié)晶。另外，出現(xiàn)了這樣的問題，即當(dāng)對器件進行耐熱性試驗時，該化合物導(dǎo)致短路或圖像缺陷。還發(fā)現(xiàn)以下問題當(dāng)從氣相中沉積該化合物時，在例如存在雜質(zhì)或電極突出的位置發(fā)生晶體生長，因此即使在耐熱性試驗之前的最初狀態(tài)也產(chǎn)生缺陷。此外，還已經(jīng)使用具有三重對稱性的咔唑衍生物作為主體。然而，該衍生物也具有高結(jié)晶度，因此不可避免發(fā)生如下情形當(dāng)從氣相中沉積該衍生物時，在例如存在雜質(zhì)或電極突出的位置發(fā)生晶體生長，因此即使在耐熱性試驗之前的最初狀態(tài)也產(chǎn)生缺陷。
專利文件1JP-A-08-239655專利文件2JP-A-07-183561專利文件3JP-A-03-200289專利文件4JP-A-08-012600專利文件5JP-A-11-003782專利文件6JP-A-2001-257074專利文件7JP-A-2002-326965專利文件8JP-A-2004-002298專利文件9JP-A-2004-083481專利文件10JP-A-2004-083483專利文件11US 6,097,147專利文件12WO 01/41512A非專利文件1D.F.OBrien和M.A.Baldoetal，“Improved energy transferin electrophosphorescent devices”，Applied Physics letters，74卷，第3期，442-444頁，1999年1月18日非專利文件2M.A.Baldoetal，“Very high-efficiency green organic lightemitting devices based on electrophosphorescence”，Applied Physics letters，75卷，第1期，4-6頁，1999年7月5日發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是以解決上述問題為目的而完成的，并且本發(fā)明的一個目的是提供具有高發(fā)光效率和長壽命的有機EL器件，和每一個均實現(xiàn)所述有機EL器件的多環(huán)芳族化合物和用于形成發(fā)光涂膜的材料。
本發(fā)明的發(fā)明人進行了大量研究以實現(xiàn)上述目的。結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用由如下通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物作為用于有機EL器件的材料實現(xiàn)了上述目的，從而完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供由如下通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物X-Y-X′(1)其中X和X′各自獨立表示取代或未取代的含6至50個碳原子的芳基，或者取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基，并且彼此可以相同或不同；和Y表示包含至少一個由如下通式(2)或(3)表示的連接基團的二價基團 其中R和R1至R4各自獨立表示取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷氧基、取代或未取代的含7至50個碳原子的芳烷基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳氧基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳硫基、羧基、鹵原子、氰基、硝基或羥基，并且R1和R2或者R3和R4可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；L各自表示單鍵、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-，其中R′和R″各自獨立表示氫原子、取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、或者取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基，c表示1至10的整數(shù)，并且R′和R″彼此可以相同或不同；Z各自表示碳原子、硅原子或鍺原子；Q表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成基團；并且a和b各自表示0至4的整數(shù)，并且c表示0至2的整數(shù)。
本發(fā)明還提供用于形成發(fā)光涂膜的材料，所述材料包含含所述多環(huán)芳族化合物的有機溶劑溶液，并且提供包含由至少包含發(fā)光層的一層或多層構(gòu)成的有機薄膜層的有機電致發(fā)光器件，所述有機薄膜層置于陰極和陽極之間，其中所述有機薄膜層的至少一層包含單獨的或作為混合物組分的多環(huán)芳族化合物。
使用本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物和用于形成發(fā)光涂膜的材料的有機電致發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和長壽命。
實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物是由如下通式(1)表示的化合物X-Y-X′(1)其中X和X′各自獨立表示取代或未取代的含6至50個碳原子的芳基，或者取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基，并且彼此可以相同或不同。
由X和X′的每一個表示的取代或未取代的含6至50個碳原子的芳基的實例包括苯基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、3，5-二苯基苯基、3，4-二苯基苯基、五苯基苯基、4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基、4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基、芴基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、2-蒽基、9-菲基、1-芘基、基、并四苯基和蔻基。
由X和X′的每一個表示的取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基的實例包括咔唑基、氧芴基、硫芴基、芴酮基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基和苯并咪唑基。
另外，在本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物中，X和X′的至少一個優(yōu)選表示芘基、基。
在通式(1)中，Y表示包含至少一個由如下通式(2)或(3)表示的連接基團的二價基團 在通式(2)和(3)中，R和R1至R4各自獨立表示取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷氧基、取代或未取代的含7至50個碳原子的芳烷基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳氧基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳硫基、羧基、鹵原子、氰基、硝基或羥基。
由R和R1至R4中的任何一個表示的取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基的實例包括苯基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、3，5-二苯基苯基、3，4-二苯基苯基、五苯基苯基、4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基、4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基、芴基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、2-蒽基、9-菲基、1-芘基、基(crycenyl)、并四苯基和蔻基。
由R和R1至R4中的任何一個表示的取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基的實例包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡嗪基、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-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、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-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-喹噁啉基、5-喹噁啉基、6-喹噁啉基、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-吩噁二嗪基(phenoxadinyl)、2-吩噁二嗪基、3-吩噁二嗪基、4-吩噁二嗪基、10-吩噁二嗪基、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。
由R和R1至R4中的任何一個表示的取代或未取代的含1至50個碳原子的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、氨基甲基、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、氰基甲基、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、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、4-甲基環(huán)己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降冰片烷基、2-降冰片烷基。
由R和R1至R4的任何一個表示的取代或未取代的含1至50個碳原子的烷氧基是由-OY′表示的基團，并且Y′的實例包括與舉例說明烷基的那些類似的實例。
由R和R1至R4中的任何一個表示的取代或未取代的含7至50個碳原子的芳烷基的實例包括芐基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、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、對甲基芐基、間甲基芐基、鄰甲基芐基、對氯芐基、間氯芐基、鄰氯芐基、對溴芐基、間溴芐基、鄰溴芐基、對碘芐基、間碘芐基、鄰碘芐基、對羥基芐基、間羥基芐基、鄰羥基芐基、對氨基芐基、間氨基芐基、鄰氨基芐基、對硝基芐基、間硝基芐基、鄰硝基芐基、對氰基芐基、間氰基芐基、鄰氰基芐基、1-羥基-2-苯基異丙基和1-氯-2-苯基異丙基。
由R和R1至R4中的任何一個表示的取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳氧基是由-OY″表示的基團，而由它們的任何一個表示的取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳硫基是由SY″表示的基團。Y″的實例包括與舉例說明芳基的那些類似的實例。
由R和R1至R4中的任何一個表示的鹵原子的實例包括氟、氯、溴、碘。
另外，R1和R2以及R3和R4各自可以相互結(jié)合以形成通式(2)和(3)中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的實例包括含4至12個碳原子的環(huán)烷烴如環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、金剛烷和降冰片烷；含4至12個碳原子的環(huán)烯烴如環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)庚烯和環(huán)辛烯；含6至12個碳原子的環(huán)二烯烴如環(huán)己二烯、環(huán)庚二烯和環(huán)辛二烯；和含6至50個碳原子的芳環(huán)如苯、萘、菲、蒽、芘、、苊。
在通式(2)和(3)中，a和b各自表示0至4的整數(shù)并且c表示0至2的整數(shù)。
在通式(2)和(3)中，L各自表示單鍵、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-，其中R′和R″各自獨立表示氫原子、取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、或取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基，c表示1至10的整數(shù)，并且R′和R″彼此可以相同或不同。
由R′或R″表示的芳基的實例包括與舉例說明Y的那些類似的實例。
在通式(2)和(3)中，Z各自表示碳原子、硅原子或鍺原子。
在通式(2)和(3)中，Q各自表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成基團。通過Z-Q形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的實例包括含4至12個碳原子的環(huán)烷烴，如環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、金剛烷和降冰片烷；含4至12個碳原子的環(huán)烯烴，如環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)庚烯和環(huán)辛烯；含6至12個碳原子的環(huán)二烯烴，如環(huán)己二烯、環(huán)庚二烯和環(huán)辛二烯；和含6至50個碳原子的芳環(huán)，如苯、萘、菲、蒽、苝、和苊。
優(yōu)選本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物使得在通式(1)中，X和X′的至少一個表示取代或未取代的含16至50個碳原子的芳基，并且Y表示包含至少一個由如下通式(4)至(6)中的任何一個表示的連接基團的二價基團。
由X和X′的至少一個表示的取代或未取代的含16至50個碳原子的芳基的實例包括1-芘基、基、并四苯基和蔻基。其中，優(yōu)選1-芘基和基。
在通式(4)至(6)中，R和R5至R20各自獨立具有與上述R和R1至R4的每一個相同的含義，并且R和R5至R20的具體實例包括與上述R和R1至R4的那些類似的實例。
另外，R5至R20之中任意兩個相鄰的基團可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并且所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的實例包括與描述R1和R2的組合以及R3和R4的組合的那些類似的實例。
在通式(4)至(6)中，L和Z各自獨立具有與上述相同的含義。
在通式(4)至(6)中，d各自表示0至3的整數(shù)并且e表示0至4的整數(shù)。
在通式(4)至(6)中，p、q和r各自表示1至10的整數(shù)。
另外，優(yōu)選本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物使得在通式(1)中，Y表示包含至少一個由如下通式(7)表示的連接基團的二價基團。
在通式(7)中，R21至R24各自獨立具有與上述R和R1至R4的每一個相同的含義，并且R21至R24的具體實例包括與上述R和R1至R4的那些類似的實例。
另外，R21和R22或R23和R24可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并且所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的實例包括與描述R1和R2的組合以及R3和R4的組合的那些類似的實例。
另外，優(yōu)選本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物的使得在通式(1)中，Y表示由如下通式(8)或(8′)表示的連接基團。
-(Ar1)k-L1-(Ar2)m-(L2)n- (8)-(Ar1)k-L1′-(Ar2)m-(L2′)n- (8′)在通式(8)或(8′)中，Ar1和Ar2各自獨立表示取代或未取代的含6至12個碳原子的二價芳基，并且芳基的實例包括使舉例說明X和X′的實例變成二價基團得到的那些。
在通式(8)中，L1和L2各自表示由通式(4)至(6)中的任何一個表示的連接基團，并且L1和L2彼此可以相同或不同。
在通式(8′)中，L1′和L2′各自表示由通式(7)表示的連接基團，并且L1′和L2′彼此可以相同或不同。
在通式(8)和(8′)中，k和m各自表示0至5的整數(shù)，并且n表示0或1的整數(shù)，條件是k、m和n永不同時表示0。
本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物優(yōu)選為用于有機EL器件的材料，并且更優(yōu)選為用于有機EL器件的主體材料。
下面顯示了本發(fā)明的由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物的具體實例。然而，本發(fā)明的化合物不限于這些舉例說明的化合物。







在下文中，將描述本發(fā)明的有機EL器件的器件構(gòu)造。
本發(fā)明的有機EL器件是包含有機薄膜層的有機電致發(fā)光器件，所述有機薄膜層由至少包含發(fā)光層的一層或多層構(gòu)成，在陰極和陽極之間安置該有機薄膜層。在有機電致發(fā)光器件中，所述有機薄膜層的至少一層包含單獨的或作為混合物組分的多環(huán)芳族化合物。
本發(fā)明的有機EL器件的典型器件構(gòu)造的實例可以包括但不限于如下結(jié)構(gòu)(1)陽極/發(fā)光層/陰極；(2)陽極/空穴注入層/發(fā)光層/陰極；(3)陽極/發(fā)光層/電子注入層/陰極；(4)陽極/空穴注入層/發(fā)光層/電子注入層/陰極；(5)陽極/有機半導(dǎo)體層/發(fā)光層/陰極；(6)陽極/有機半導(dǎo)體層/電子阻擋層/發(fā)光層/陰極；(7)陽極/有機半導(dǎo)體層/發(fā)光層/助粘層/陰極；(8)陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子注入層/陰極；(9)陽極/絕緣層/發(fā)光層/絕緣層/陰極；(10)陽極/無機半導(dǎo)體層/絕緣層/發(fā)光層/絕緣層/陰極；(11)陽極/有機半導(dǎo)體層/絕緣層/發(fā)光層/絕緣層/陰極；(12)陽極/絕緣層/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/絕緣層/陰極；和(13)陽極/絕緣層/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子注入層/陰極。
其中，通常優(yōu)選構(gòu)造(8)。
本發(fā)明的化合物可用于上述有機層的任何一個中，條件是優(yōu)選在這些元件中的發(fā)光區(qū)或空穴傳輸區(qū)中包含所述化合物。所述化合物的含量優(yōu)選為30至100mol％。
在本發(fā)明的有機EL器件中，發(fā)光層優(yōu)選包含由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物，并且所述化合物的含量優(yōu)選為10至100mol％或者更優(yōu)選為50至99mol％。
另外，發(fā)光層可以包含由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物和熒光或磷光摻雜劑。
作為熒光摻雜劑，可以優(yōu)選使用由如下通式(9)表示的苯乙烯基胺或由如下通式(10)表示的芳基胺化合物。
其中Ar3表示選自如下基團的基團苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、茋基和二苯乙烯基芳基，Ar4和Ar5各自表示氫原子或含6至20個碳原子的芳基，Ar3至Ar5的每一個可以被取代，p′表示1至4的整數(shù)，并且Ar4和Ar5的至少一個更優(yōu)選被苯乙烯基取代。
在此，所述含6至20個碳原子的芳基的優(yōu)選實例包括苯基、萘基、蒽基、菲基和三聯(lián)苯基。
在通式(10)中，Ar6至Ar8各自表示可以被取代的含5至40個環(huán)碳原子的芳基，并且q′表示1至4的整數(shù)。
含5至40個環(huán)原子的芳基的實例優(yōu)選包括苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、蔻基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、噁二唑基、二苯基蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯并喹啉基、熒蒽基、苊并熒蒽基和茋。可以用取代基另外取代所述含5至40個環(huán)原子的芳基。所述取代基的優(yōu)選實例包括含1至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(huán)戊基或環(huán)己基；含1至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(huán)戊氧基或環(huán)己氧基；含5至40個環(huán)原子的芳基；用含5至40個環(huán)原子的芳基取代的氨基；包含含有5至40個環(huán)原子的芳基的酯基；包含含1至6個碳原子的烷基的酯基；氰基；硝基；和鹵原子如氯、溴或碘。
另外，上述磷光摻雜劑優(yōu)選為包含選自銥(Ir)、釕(Ru)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鋨(Os)和錸(Re)的至少一種金屬的金屬配合物。配體可以優(yōu)選具有選自苯基吡啶骨架、聯(lián)吡啶骨架和菲咯啉骨架的至少一種骨架。這種金屬配合物的具體實例包括但不限于三(2-苯基吡啶)銥、三(2-苯基吡啶)釕、三(2-苯基吡啶)鈀、雙(2-苯基吡啶)鉑、三(2-苯基吡啶)鋨、三(2-苯基吡啶)錸、(八乙基卟啉)鉑、(八苯基卟啉)鉑、(八乙基卟啉)鈀和(八苯基卟啉)鈀?？梢愿鶕?jù)需要的發(fā)光顏色、器件性能和與主體化合物的關(guān)系選擇適合的配合物。
在透明基板上制備本發(fā)明的有機EL器件。在此的透明基板是用于支持有機EL器件，優(yōu)選在400至700nm的可見光區(qū)內(nèi)具有等于或大于50％的光透過率并且是平坦和光滑的基板。
所述透明基板的具體實例包括玻璃板和聚合物板。所述玻璃板的具體實例包括由如下材料制成的板鈉鈣玻璃、包含鋇和鍶的玻璃、鉛玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、硼硅酸鋇玻璃和石英。所述聚合物板的具體實例包括由聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚硫醚和聚砜制成的板。
在本發(fā)明的有機EL器件中的陽極具有將空穴注入到空穴傳輸層或發(fā)光層的功能。對陽極而言，具有等于或大于4.5eV的功函是有效的。在本發(fā)明中使用的陽極材料的具體實例包括氧化錫銦合金(ITO)、氧化錫(NESA)、金、銀、鉑和銅。同時，陰極優(yōu)選由具有小功函的材料制成，以將電子注入到電子傳輸層或發(fā)光層中。
通過根據(jù)如氣相沉積法和濺射法的方法形成電極材料的薄膜，可以制備陽極。
當(dāng)以與前述相同的方式通過陽極得到從發(fā)光層發(fā)射的光時，陽極優(yōu)選具有大于10％的發(fā)射光的透過率。另外，陽極優(yōu)選具有幾百Ω/□或更少的薄層電阻率。根據(jù)使用的材料，通常在10nm至1μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10至200nm的范圍內(nèi)選擇陽極的厚度。
在本發(fā)明的有機EL器件中發(fā)光層具有如下組合的功能(i)注入功能當(dāng)施加電場時，從陽極或空穴注入層注入空穴并且從陰極或電子注入層注入電子的功能；(ii)傳輸功能通過電場力傳輸注入電荷(即電子和空穴)的功能；和(iii)發(fā)光功能提供電子和空穴復(fù)合的場所從而導(dǎo)致發(fā)光的功能。
然而，注入的難易在空穴和電子之間可以不同并且由遷移率表示的傳輸能力在空穴和電子之間可以不同。優(yōu)選遷移所述電荷的任一種。
作為形成發(fā)光層的方法，可以使用常規(guī)已知的方法如氣相沉積法，旋涂法或LB法。特別優(yōu)選發(fā)光層是分子沉積膜。
在此的分子沉積膜指通過在氣相中的材料化合物的沉積形成的薄膜，或通過在溶液或液相中的材料化合物的凝固形成的薄膜。通常，基于聚集結(jié)構(gòu)和高級有序結(jié)構(gòu)的差別以及由這些結(jié)構(gòu)差別導(dǎo)致的功能差別，分子沉積膜可以區(qū)別于根據(jù)LB法形成的薄膜(即分子聚集膜)。
另外，如在JP-A-57-051781中公開的，還可以通過如下方法形成發(fā)光層將粘合劑如樹脂和材料化合物溶于溶劑中以制備溶液，隨后根據(jù)旋涂法等由制備溶液形成薄膜。
在本發(fā)明中，只要可以達(dá)到本發(fā)明的目的，在需要時，除本發(fā)明的由包含螺原子的化合物組成的發(fā)光材料以外，發(fā)光層可以包含其它常規(guī)已知的發(fā)光材料，或者可以將包含其它常規(guī)已知的發(fā)光材料的發(fā)光層層壓到包含由本發(fā)明的化合物組成的發(fā)光材料的發(fā)光層上。
在本發(fā)明的有機EL器件中，空穴注入和傳輸層是用于幫助空穴注入到發(fā)光層中并且將空穴傳輸?shù)桨l(fā)光區(qū)的層。所述層的每一個均具有大的空穴遷移率并且通常具有等于或小于5.5eV的小電離能。這些空穴注入和傳輸層優(yōu)選由使用降低的強度的電場將空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層中的材料制成。此外，所述材料優(yōu)選在施加例如104至106V/cm的電場下具有至少10-4cm2/V·sec的空穴遷移率。
當(dāng)在空穴傳輸區(qū)中使用本發(fā)明的化合物時，本發(fā)明的化合物可以單獨使用或以與其它材料的混合物的形式使用以形成空穴注入和傳輸層。
只要材料具有上述需要的性能，對于用作與本發(fā)明的化合物的混合物以形成空穴注入和傳輸層的材料沒有特別限制。使用的材料可以任意選自在光導(dǎo)電材料中常規(guī)用作空穴的電荷傳輸材料的材料，和在有機EL器件中用作空穴注入層的常規(guī)已知的材料。所述材料的實例包括芳族叔胺、腙衍生物、咔唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、聚乙烯基咔唑和聚亞乙二氧基噻吩/聚磺酸(PEDOT/PSS)。此外，所述材料的具體實例包括三唑衍生物(見，例如US 3,112,197)；噁二唑衍生物(見，例如US 3,189,447)；咪唑衍生物(見，例如JP-B-37-016096)；聚芳烷衍生物(見，例如US 3,615,402、US 3,820,989、US 3,542,544、JP-B-45-000555、JP-B-51-010983、JP-A-51-093224、JP-A-55-017105、JP-A-56-004148、JP-A-55-108667、JP-A-55-156953和JP-A-56-036656)；吡唑啉衍生物和吡唑啉酮衍生物(見，例如US 3,180,729、US 4,278,746、JP-A-55-088064、JP-A-55-088065、JP-A-49-105537、JP-A-55-051086、JP-A-56-080051、JP-A-56-088141、JP-A-57-045545、JP-A-54-112637和JP-A-55-074546)；苯二胺衍生物(見，例如US 3,615,404、JP-B-51-010105、JP-B-46-003712、JP-B-47-025336、JP-A-54-053435、JP-A-54-110536和JP-A-54-119925)；芳基胺衍生物(見，例如US 3,567,450、US 3,180,703、US 3,240,597、US 3,658,520、US4,232,103、US 4,175,961、US 4,012,376、JP-B-49-035702、JP-B-39-027577、JP-A-55-144250、JP-A-56-119132、JP-A-56-022437和DE 1,110,518)；氨基取代的查耳酮衍生物(見，例如US 3,526,501)；噁唑衍生物(在US 3,257,203等中公開的那些)；苯乙烯基蒽衍生物(見，例如JP-A-56-046234)；芴酮衍生物(見，例如JP-A-54-110837)；腙衍生物(見，例如US 3,717,462，JP-A-54-059143、JP-A-55-052063、JP-A-55-052064、JP-A-55-046760、JP-A-55-085495、JP-A-57-011350、JP-A-57-148749和JP-A-02-311591)；茋衍生物(見，例如JP-A-61-210363、JP-A-61-228451、JP-A-61-014642、JP-A-61-072255、JP-A-62-047646、JP-A-62-036674、JP-A-62-010652、JP-A-62-030255、JP-A-60-093455、JP-A-60-094462、JP-A-60-174749和JP-A-60-175052)；硅氮烷衍生物(US 4,950,950)；聚硅烷基共聚物(JP-A-02-204996)；苯胺基共聚物(JP-A-02-282263)；和在JP-A-01-211399中公開的導(dǎo)電高分子量低聚物(特別是噻吩低聚物)。
可以使用上述材料的任何一種作為空穴注入層的材料。優(yōu)選使用卟啉化合物、芳族叔胺化合物和苯乙烯基胺化合物(見，例如US 4,127,412和JP-A-53-027033、JP-A-54-058445、JP-A-54-149634、JP-A-54-064299、JP-A-55-079450、JP-A-55-144250、JP-A-56-119132、JP-A-61-295558、JP-A-61-098353和JP-A-63-295695)，特別優(yōu)選使用芳族叔胺化合物。
所述材料的另外的實例包括在分子中具有兩個稠合芳環(huán)的化合物，例如，如US 5,061,569中所公開的4，4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯氨基)-聯(lián)苯(以下簡稱為NPD)，和其中三個三苯胺單元以星爆式(star-burst)形狀結(jié)合在一起的化合物，例如，如JP-A-04-308688中所公開的4，4’，4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯胺(以下簡稱為MTDATA)。
此外，除在上面作為發(fā)光層材料描述的芳族二亞甲基-基化合物以外，還可以使用無機化合物如p-型Si和p-型SiC作為空穴注入層材料。
通過根據(jù)常規(guī)已知的方法如真空沉積法、旋涂法、流延法和LB法制備上述化合物的薄膜，可以形成空穴注入和傳輸層。對每個空穴注入和傳輸層的厚度沒有特別限制。通常，其厚度為5nm至5μm。空穴注入和傳輸層可以優(yōu)選在空穴傳輸區(qū)中包含本發(fā)明的化合物，并且可以由一種或多種上述材料制成的單層構(gòu)成，或者可以是如下空穴注入和傳輸層的層壓材料，所述空穴注入和傳輸層由與上述空穴注入和傳輸層不同的化合物組成。
在本發(fā)明的有機EL器件中，有機半導(dǎo)體層幫助空穴或電子注入到發(fā)光層中。所述有機半導(dǎo)體層優(yōu)選具有等于或大于10-10S/cm的電導(dǎo)率。作為這種有機半導(dǎo)體層的材料，可以使用含噻吩的低聚物、導(dǎo)電低聚物如包含芳基胺的低聚物和導(dǎo)電樹枝狀聚合物如在JP-A-08-193191中公開的包含芳基胺的樹枝狀聚合物，等等。
在本發(fā)明的有機EL器件中，電子注入層幫助電子注入到發(fā)光層中，并且具有大的電子遷移率。助粘層是在電子注入層中由特別地與陰極具有提高的粘附性的材料制成的層。作為用于電子注入層的材料，優(yōu)選8-羥基喹啉及其衍生物的金屬配合物和噁二唑衍生物。
8-羥基喹啉的金屬配合物或它的衍生物的金屬配合物的具體實例包括含喔星(通常是8-喹啉醇或8-羥基喹啉)的螯合物的金屬螯合類喔星(oxinoid)化合物。例如，可以使用三(8-羥基喹啉根)合鋁作為電子注入層的材料。
另一方面，噁二唑衍生物的實例包括每一個由如下通式表示的電子轉(zhuǎn)移化合物
其中，Ar1′、Ar2′、Ar3′、Ar5′、Ar6′和Ar9′各自表示取代或未取代的芳基，并且可以表示相同基團或不同基團。Ar4′、Ar7′和Ar8′各自表示取代或非取代的亞芳基，并且表示相同基團或不同基團。
所述芳基的實例包括苯基、聯(lián)苯基、蒽基、苝基和芘基。所述亞芳基的實例包括亞苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、亞蒽基、亞苝基和亞芘基。所述取代基的實例包括含1至10個碳原子的芳基、1至10個碳原子的烷氧基和氰基。作為所述電子轉(zhuǎn)移化合物，優(yōu)選可以形成薄膜的化合物。
所述電子轉(zhuǎn)移化合物的具體實例包括以下
本發(fā)明的有機EL器件的優(yōu)選實施方案包括在電子傳輸區(qū)中或在陰極和有機層的界面區(qū)中包含還原摻雜劑的器件。在此，所述還原摻雜劑定義為能夠還原具有電子傳輸性能的化合物的物質(zhì)。因此，只要化合物具有一定的還原性能，可以使用各種化合物作為還原摻雜劑。例如，可以適宜地使用選自如下物質(zhì)的至少一種物質(zhì)堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬氧化物、堿金屬鹵化物、堿土金屬氧化物、堿土金屬鹵化物、稀土金屬氧化物或稀土金屬鹵化物、堿金屬有機配合物、堿土金屬有機配合物和稀土金屬有機配合物。
更具體而言，所述還原摻雜劑的優(yōu)選實例包括選自Na(功函2.36eV)、K(功函2.28eV)、Rb(功函2.16eV)和Cs(功函1.95eV)的至少一種堿金屬和選自Ca(功函2.9eV)、Sr(功函2.0至2.5eV)和Ba(功函2.52eV)的至少一種堿土金屬，并且特別優(yōu)選具有等于或小于2.9eV的功函的物質(zhì)。
其中，更優(yōu)選選自K、Rb和Cs的至少一種堿金屬，還更優(yōu)選Rb和Cs，并且最優(yōu)選Cs作為還原摻雜劑。這些堿金屬特別具有大的還原能力，并且通過將較少量的堿金屬加入到電子注入?yún)^(qū)中可以增加發(fā)光亮度并且可以延長有機EL器件的壽命。作為具有等于或小于2.9eV的功函的還原摻雜劑，還優(yōu)選它們的兩種或兩種以上堿金屬的組合。特別優(yōu)選包含Cs的組合如Cs和Na、Cs和K、Cs和Rb以及Cs、Na和K的組合。當(dāng)還原摻雜劑包含所述含Cs的組合時，還原能力可以得到有效地發(fā)揮。通過將所述含Cs的組合加入到電子注入?yún)^(qū)中可以增加發(fā)光亮度并且可以延長有機EL器件的壽命。
在本發(fā)明的有機EL器件中，可以在陰極和有機層之間另外安置由絕緣材料或半導(dǎo)體構(gòu)成的電子注入層。電子注入層可以有效地防止電流泄漏，從而提高電子注入性能。
作為這種絕緣材料，優(yōu)選使用選自堿金屬硫族化物、堿土金屬硫族化物、堿金屬鹵化物和堿土金屬鹵化物的至少一種金屬化合物。優(yōu)選所述電子注入層由堿金屬硫族化物等構(gòu)成，因為可以進一步提高電子注入性質(zhì)。所述堿金屬硫族化物的具體實例優(yōu)選包括Li2O、K2O、Na2S、Na2Se和Na2O。所述堿土金屬硫族化物的優(yōu)選實例包括CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。所述堿金屬鹵化物的優(yōu)選實例包括LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl。所述堿土金屬鹵化物的優(yōu)選實例包括氟化物如CaF2、BaF2、SrF2、MgF2和BeF2和除氟化物以外的鹵化物。
所述半導(dǎo)體的實例包括一種或兩種或兩種以上組合的氧化物、氮化物或氧氮化物，它們含有選自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn的至少一種元素。優(yōu)選構(gòu)成電子傳輸層的無機化合物形成微晶或無定形絕緣薄膜。當(dāng)所述電子傳輸層由這些絕緣薄膜構(gòu)成時，可以形成更均勻的薄膜，由此可以減少像素缺陷如黑點。所述無機化合物的實例包括所有上述堿金屬硫族化物、堿土金屬硫族化物、堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物。
作為本發(fā)明的有機EL器件的陰極，使用具有小功函(即等于或小于4eV)的材料如金屬、合金、導(dǎo)電化合物或這些材料的混合物作為電極材料。所述電極材料的具體實例包括鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂-銀合金、鋁/氧化鋁、鋁-鋰合金、銦和稀土金屬。
通過根據(jù)如氣相沉積法和濺射法的方法形成這些電極材料的薄膜可以制備陰極。當(dāng)通過陰極得到從發(fā)光層發(fā)射的光時，陰極優(yōu)選具有大于10％的發(fā)射光的透過率。另外，陰極優(yōu)選具有幾百Ω/□或更小的薄層電阻率。陰極的厚度通常在10nm至1μm的范圍內(nèi)并且優(yōu)選在50至200nm的范圍內(nèi)進行選擇。
在將電場施加到超薄膜上時，因為發(fā)生泄漏和短路，在本發(fā)明的有機EL器件中趨向于形成像素缺陷。為了防止所述缺陷的產(chǎn)生，優(yōu)選在一對電極之間插入具有絕緣性能的薄膜層。
用于所述絕緣層的材料的實例包括氧化鋁、氟化鋰、氧化鋰、氟化銫、氧化銫、氧化鎂、氟化鎂、氧化鈣、氟化鈣、氮化鋁、氧化鈦、氧化硅、氧化鍺、氮化硅、氮化硼、氧化鉬、氧化釕和氧化釩。還可以使用這些化合物的混合物和層壓材料。
通過根據(jù)舉例說明的材料和方法形成陽極、發(fā)光層和在需要時的空穴注入層和電子注入層，并且通過另外形成陰極，可以制備有機EL器件。還可以通過以與所述順序相反的順序，即在第一步驟中形成陰極和在最終步驟中形成陽極，形成上述各層制備有機EL器件。
以下將描述用于制備如下有機EL器件的方法的實施方案，所述有機EL器件具有其中陽極、空穴注入層、發(fā)光層、電子注入層和陰極被連續(xù)安置在透明基板上的構(gòu)造。
首先，在透明基板上，根據(jù)氣相沉積法、濺射法等形成由陽極材料制成的薄膜，使得形成的薄膜的厚度等于或小于1μm，并且優(yōu)選在10至200nm的范圍內(nèi)，從而提供陽極。然后，當(dāng)在陽極上形成空穴注入層時，可以根據(jù)上述真空沉積法、旋涂法、流延法、LB法等形成空穴注入層。因為可以容易地得到均勻的薄膜并且形成針孔的可能性小，所以優(yōu)選真空沉積法。當(dāng)根據(jù)真空沉積法形成空穴注入層時，盡管真空沉積的條件根據(jù)使用的化合物(即空穴注入層材料)和形成的空穴注入層的晶體結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)而不同，但是通常優(yōu)選條件適宜地選自如下范圍50至450℃的沉積源的溫度；10-7至10-3Torr的真空；0.01至50nm/秒的沉積速率；-50至300℃的基板溫度和5nm至5μm的膜厚度。
然后，在所述空穴注入層上形成發(fā)光層。通過使用需要的有機發(fā)光材料，根據(jù)真空沉積法、濺射法、旋涂法、流延法等可以形成有機發(fā)光材料的薄膜，并且使用形成的薄膜作為發(fā)光層。因為能夠容易地得到均勻的薄膜并且形成針孔的可能性小，所以優(yōu)選真空沉積法。當(dāng)根據(jù)真空沉積法形成發(fā)光層時，盡管條件根據(jù)使用的化合物而不同，但是通常真空沉積的條件可以選自與空穴注入層的那些相同的范圍。
接著，當(dāng)在所述發(fā)光層上形成電子注入層時，因為類似于空穴注入層和發(fā)光層必須獲得均勻的膜，所以優(yōu)選根據(jù)真空沉積法形成電子注入層。真空沉積的條件可以選自與空穴注入層和發(fā)光層的那些相同的范圍。
當(dāng)使用真空沉積法時，盡管根據(jù)在發(fā)光區(qū)或空穴傳輸區(qū)中哪一層要包含化合物情況不同，但是可以從與其它材料組合的氣相中沉積本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物。當(dāng)使用旋涂法時，通過將所述化合物與其它材料混合，可以將所述化合物合并到所述層中。
最后，將陰極層壓到所述電子注入層上，從而可以得到有機EL器件。
陰極由金屬制成并且可以根據(jù)真空沉積法、濺射法等而形成。優(yōu)選使用真空沉積法以防止在膜的形成過程中下面的有機層受到損傷。
在有機EL器件的上述制備中，優(yōu)選在一次性抽真空后從陽極到陰極連續(xù)形成所述層。
應(yīng)指出對用于形成本發(fā)明的有機EL器件中每一層的方法沒有特別限制?？梢允褂贸Ｒ?guī)已知的方法如真空沉積法和旋涂法作為形成方法。根據(jù)常規(guī)已知的方法如真空沉積法和分子束外延生長法(即MBE法)，或通過使用將所述化合物溶于溶劑中制備的溶液，根據(jù)涂覆法如浸漬法、旋涂法、流延法、刮涂法和輥涂法，可以形成在本發(fā)明的有機EL器件中使用并且包含由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物的有機薄膜層。
用于形成本發(fā)明的發(fā)光涂膜的材料由包含多環(huán)芳族化合物的有機溶劑溶液組成。術(shù)語“用于形成發(fā)光涂膜的材料”指形成涂膜以制備例如在有機EL器件中涉及發(fā)光的有機化合物層的材料，所述有機化合物層具體是發(fā)光層、空穴注入(傳輸)層、電子注入(傳輸)層等。
在通過使用用于形成本發(fā)明的發(fā)光涂膜的材料或者用于形成涂膜的任何其它材料，根據(jù)涂覆方法制備本發(fā)明的有機EL器件的情況中，用于溶解本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物的有機溶劑的實例包括鹵基烴基溶劑如二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、四氯乙烷、三氯乙烷、氯苯、二氯代苯和氯代甲苯；醚基溶劑如二丁醚、四氫呋喃、二噁烷和苯甲醚；醇基溶劑如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環(huán)己醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑和乙二醇；烴基溶劑如苯、甲苯、二甲苯和乙基苯、己烷、辛烷和癸烷；酯基溶劑如乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯。其中，優(yōu)選鹵基烴基溶劑、烴基溶劑和醚基溶劑。另外，可以單獨使用這些溶劑的一種或者可以將它們的兩種或兩種以上組合使用。應(yīng)指出可以使用的溶劑不限于這些溶劑。
另外，在需要時可以將摻雜劑預(yù)先溶于形成本發(fā)明的發(fā)光涂膜的材料的溶液中?？梢允褂糜赏ㄊ?9)或(10)表示的胺化合物作為摻雜劑。另外，在需要時可以將其它各種添加劑的任何一種溶于所述溶液中。
對形成本發(fā)明的有機EL器件的有機薄膜層的每一個有機層的厚度沒有特別限制。通常，過薄的層趨向于導(dǎo)致缺陷如針孔，而過厚的層需要高的施加電壓，從而降低效率。因此，通常優(yōu)選在幾nm至1μm的范圍內(nèi)的厚度。
應(yīng)指出當(dāng)將直流電壓施加到有機EL器件上時，通過以其中陽極連接到正極(+)上并且陰極連接到負(fù)極(-)上的條件施加5至40V的電壓，可以觀察光發(fā)射。當(dāng)以連接相反的條件將電壓施加到有機EL器件上時，沒有觀察到電流并且根本沒有光發(fā)射。當(dāng)將交流電壓施加到有機EL器件上時，只在陽極為正極(+)并且陰極為負(fù)極(-)時才觀察到均勻的光發(fā)射。施加的交流電壓可以具有任意類型的波形。
實施例接著，將經(jīng)由實施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，在不偏離其要旨的情況下，本發(fā)明不限于如下實施例。
合成實施例1(螺[環(huán)己烷-1，9′-芴-2′，7′-雙(1-芘基)](化合物1)的合成)如以下所述合成化合物1。
(化合物1)在氬氣氣氛下，將(螺[環(huán)己烷-1，9′-芴-2′，7′-二溴化物](2.0g，5.1mmol)、芘-1-硼酸(3.0g，12mmol)、四(三苯膦)鈀(0.35g，0.3mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(15mL，30mmol)加入到200mL三頸燒瓶中，并且整個在80℃加熱9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量1.75g，產(chǎn)率54％)?；?H-NMR和場解吸質(zhì)譜(FD-MS)確定純化產(chǎn)物為化合物1。FD-MS的測量值為634。
合成實施例2(螺[5-(1-芘基)茚滿-2，9′-芴-2′-(1-芘基)](化合物2)的合成)如以下所述合成化合物2。
(中間體2-1) (中間體2-2) (中間體2-3) (中間體2-4)
(化合物2)(1)中間體2-1的合成在氬氣氣氛下，將4-溴鄰苯二甲酸酐(3.3g，12mmol)、芘-1-硼酸(3.0g，12mmol)、四(三苯膦)鈀(0.35g，0.3mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(18mL，36mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物，由此得到中間體2-1(量2.5g，產(chǎn)率61％)。
(2)中間體2-2的合成在氬氣氣氛下，將氫化鋁鋰(0.55g，15mmol)懸浮于無水四氫呋喃(50mL)中。將中間體2-1(2.5g、7.2mmol)在無水四氫呋喃(120mL)中的溶液慢慢滴到在室溫的懸浮液中并且整個攪拌7小時。在將乙酸乙酯、水和1N鹽酸加入到反應(yīng)液中之后，將有機層分離并且用飽和鹽水洗滌。用無水硫酸鎂干燥生成物，然后通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將其濃縮，從而以白色固體的形式得到中間體2-2(量1.7g，產(chǎn)率70％)。
(3)中間體2-3的合成將中間體2-2(1.7g，5.0mmol)溶于二氯甲烷(100mL)中。將三苯膦(3.3g，13mmol)和N-溴代琥珀酰亞胺(2.3g，13.2mmol)加入到該溶液中并且整個在室溫攪拌3小時。將飽和碳酸氫鈉水溶液加入到反應(yīng)液中，由此可以分離有機層。用飽和鹽水洗滌有機層。用硫酸鎂干燥該有機層，然后通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將其濃縮，由此得到固體。通過硅膠柱色譜(洗脫溶劑；二氯甲烷)純化該固體，從而以白色固體的形式得到中間體2-3(量2.0g，產(chǎn)率86％)。
(4)中間體2-4的合成將2-溴芴(1.1g，4.3mmol)、中間體2-3(2.0g，4.3mmol)和芐基三乙基氯化銨(0.02g，0.08mmol)溶于甲苯(5mL)和二甲基亞砜(0.2mL)中。將50重量％的NaOH(1.2g)水溶液加入到該溶液中并且整個在80℃攪拌2天。將水(100mL)和甲苯(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此可以分離有機層。用飽和鹽水洗滌該有機層，然后用無水硫酸鎂將其干燥。通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將生成物濃縮，然后通過硅膠柱色譜(洗脫溶劑；二氯甲烷)純化殘留物，從而以白色固體的形式得到中間體2-4(量1.3g，產(chǎn)率58％)。
(5)螺[5-(1-芘基)茚滿-2，9′-芴-2′-(1-芘基)](化合物2)的合成在氬氣氣氛下，將中間體2-4(1.3g，2.4mmol)、芘-1-硼酸(0.74g，3.0mmol)、四(三苯膦)鈀(0.1g，0.1mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(3.6mL，7.2mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量1.3g，產(chǎn)率81％)?；?H-NMR和FD-MS確定純化產(chǎn)物為化合物2。FD-MS的測量值為668。
合成實施例3(化合物3的合成)如以下所述合成化合物3。
(中間體3-1) (中間體3-2)
(化合物3)(1)中間體3-1的合成將6，12-二氫茚并[1，2-b]芴(在J.Org.Chem.，56，3，1991，1210-1217中描述了它的合成方法)(2.0g，7.9mmol)、芐基三乙基氯化銨(0.09g，0.4mmol)、二甲基亞砜(0.2mL)和50重量％的NaOH(5g)水溶液加入到燒瓶中。接著，將碘甲烷(5.6g，39mmol)滴到混合物中并且整個攪拌2小時。將水(100mL)和甲苯(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此可以分離有機層。用飽和鹽水洗滌該有機層，然后用無水硫酸鎂將其干燥。通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將生成物濃縮，然后通過硅膠柱色譜純化殘留物，由此得到中間體3-1(量2.1g，產(chǎn)率85％)。
(2)中間體3-2的合成將中間體3-1(2.1g，6.7mmol)和氯化鐵(III)加入到無水二氯甲烷(10mL)中。然后，在攪拌溶液的同時將溴(2.7g，17mmol)慢慢滴到該溶液中。在室溫攪拌24小時之后，用飽和碳酸氫鈉水溶液和水洗滌反應(yīng)液，并且用無水硫酸鈉干燥有機層。通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將生成物濃縮，從而以固體的形式得到中間體3-2(量2.7g，產(chǎn)率85％)。
(3)化合物3的合成在氬氣氣氛下，將中間體2-2(2.7g，5.7mmol)、芘-1-硼酸(3.5g，14.2mmol)、四(三苯膦)鈀(0.4g，0.3mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(17mL，34mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量2.2g，產(chǎn)率54％)?；?H-NMR和FD-MS確定純化產(chǎn)物為化合物3。FD-MS的測量值為710。
合成實施例4(9，9-二甲基-2，7-雙(4-(1-芘基)苯基)(化合物4)的合成)如以下所述合成化合物4。
(中間體4-1) (中間體4-2) (中間體4-3) (化合物4)(1)中間體4-1的合成將2，7-二溴芴(2.0g，6.2mmol)、二甲基亞砜(0.2mL)、芐基三乙基氯化銨(0.07g，0.3mmol)和50重量％的NaOH(2g)水溶液加入到燒瓶中。接著，將碘甲烷(2.2g，15mmol)滴到混合物中并且整個攪拌30分鐘。將水(100mL)和甲苯(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此可以分離有機層。用飽和鹽水洗滌該有機層，然后用無水硫酸鎂將其干燥。通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在減壓下將生成物濃縮，然后通過硅膠柱色譜純化殘留物，由此得到中間體4-1(量2.0g，產(chǎn)率94％)。
(2)中間體4-2的合成在氬氣氣氛下，將中間體4-1(2.0g，5.8mmol)、雙(頻哪醇根合二硼(pinacolatodiboron))(4.4g，17.4mmol)、氯化鈀(II)二苯基膦基二茂鐵鎓(ferrocenium)·二氯甲烷配合物(1∶1)(0.14g，0.2mmol)、乙酸鉀(3.4g，35mmol)和二甲亞砜(40mL)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃攪拌9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體在減壓下干燥。通過硅膠柱色譜純化固體，由此得到中間體4-2(量1.2g，產(chǎn)率47％)。
(3)中間體4-3的合成在氬氣氣氛下，將4-溴代碘苯(2.8g，10mmol)、芘-1-硼酸(3.0g，12mmol)、四(三苯膦)鈀(0.35g，0.3mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(15mL，30mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱8小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物，由此得到中間體4-3(量2.8g，產(chǎn)率79％)。
(4)9，9-二甲基-2，7-雙(4-(1-芘基)苯基)(化合物4)的合成在氬氣氣氛下，將中間體4-2(1.2g，2.7mmol)、中間體4-3(2.8g，7.9mmol)、四(三苯膦)鈀(0.23g，0.2mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(8mL，16mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱8小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量1.36g，產(chǎn)率67％)。基于1H-NMR和FD-MS確定純化產(chǎn)物為化合物4。FD-MS的測量值為746。
合成實施例5(1，4-雙(9，9-二甲基-7-(1-芘基)芴-2-基)(化合物5)的合成)如以下所述合成化合物5。
(中間體5-1) (中間體5-2) (化合物5)(1)中間體5-1的合成在氬氣氣氛下，將中間體4-1(4.0g，12.4mmol)、1-芘基硼酸(3.0g，12mmol)、四(三苯膦)鈀(0.4g，0.4mmol)、甲苯(40mL)和2M碳酸鈉水溶液(18mL，36mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱8小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物，由此得到中間體5-1(量4.2g，產(chǎn)率73％)。
(2)中間體5-2的合成在氬氣氣氛下，將中間體5-1(4.2g，9.0mmol)、雙(頻哪醇根合二硼)(3.44g，13.6mmol)、氯化鈀(II)二苯基膦基二茂鐵鎓·二氯甲烷配合物(1∶1)(0.22g，0.28mmol)、乙酸鉀(2.6g，27mmol)和二甲亞砜(40mL)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃攪拌9小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體在減壓下干燥。通過硅膠柱色譜純化固體，由此得到中間體5-2(量2.4g，產(chǎn)率50％)。
(3)1，4-雙(9，9-二甲基-7-(1-芘基)芴-2-基)(化合物5)的合成在氬氣氣氛下，將中間體5-2(2.4g，4.4mmol)、1，4-二碘苯(0.66g，2.0mmol)、四(三苯膦)鈀(0.22g，0.2mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(6mL，12mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱8小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量1.2g，產(chǎn)率69％)?；?H-NMR和FD-MS確定純化產(chǎn)物為化合物5。FD-MS的測量值為862。
合成實施例6(9，9-二甲基-2，7-雙(4-(N-咔唑基)苯基)(化合物6)的合成)如以下所述合成化合物6。
(化合物6)在氬氣氣氛下，將中間體4-1(0.70g，2.0mmol)、4-(N-咔唑基)苯基硼酸(1.26g，4.4mmol)、四(三苯膦)鈀(0.14g，0.12mmol)、甲苯(20mL)和2M碳酸鈉水溶液(3mL，6mmol)加入到200mL三頸燒瓶中并且整個在80℃加熱8小時。將水(100mL)加入到反應(yīng)液中，由此固體可以析出。然后，將固體過濾。通過硅膠柱色譜純化生成物(量1.0g，產(chǎn)率74％)?；?H-NMR和FD-MS確定純化產(chǎn)物為化合物6。FD-MS的測量值為676。
合成實施例7(化合物7的合成)如以下所述合成化合物7。

通過進行與實施例1(3)相同的操作，不同之處在于在氬氣氣氛下使用上述中間體5-1(3.92g，10.0mmol)、1-芘硼酸(2.46g，10.0mmol)、四(三苯膦)鈀(0.23g，0.20mmol)、N，N-二甲基甲酰胺(20mL)和15mL碳酸鉀(4.15g，30.0mmol)水溶液，合成其量為3.54g和產(chǎn)率為69％的中間體(8-1)。
隨后，通過進行與實施例1(3)相同的操作，不同之處在于使用包含中間體(8-1)(3.33g，6.5mmol)、4-芘基苯硼酸(2.30g，7.15mmol)、四(三苯膦)鈀(0.15g，0.13mmol)、N，N-二甲基甲酰胺(20mL)和10mL碳酸鉀(2.70g，19.5mmol)水溶液的反應(yīng)液，合成量為3.70g和產(chǎn)率為80％的化合物8。
實施例1(有機EL器件的制備)將測量為25mm寬×75mm長×1.1mm厚的具有ITO透明電極的玻璃基板(GEOMATEC Co.，Ltd.生產(chǎn))在異丙醇中進行5分鐘超聲波清洗。之后，將基板進行30分鐘紫外線臭氧清洗。將清洗后具有透明電極線的玻璃基板安放在真空沉積裝置的基板支架上。首先，在形成透明電極線一側(cè)的表面上形成具有60nm的厚度的4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯膜(α-NPD膜)以覆蓋透明電極。所述膜充當(dāng)空穴注入層。另外，從氣相中沉積在上面描述并且充當(dāng)主體材料的化合物1并且在所述空穴注入層上將其形成為具有40nm的厚度的膜。在形成的同時，以胺化合物D1和化合物1之間的重量比為3∶40的方式從氣相中沉積在下面顯示并且充當(dāng)發(fā)光分子的具有苯乙烯基的胺化合物D1。所述膜充當(dāng)發(fā)光層。在生成的膜上形成具有10nm的厚度的Alq膜。所述膜充當(dāng)電子注入層。之后，將充當(dāng)還原摻雜劑的Li(Li源SAE5Getters生產(chǎn))和在下面顯示的Alq進行共沉積。從而形成Alq∶Li膜(具有10nm的厚度)作為電子注入層(即陰極)。從氣相中將金屬Al沉積到Alq∶Li膜上以形成金屬陰極。從而制備了有機EL器件。
在300cd/m2的最初亮度通過恒定電流連續(xù)驅(qū)動，評價得到的器件的電流效率和亮度半衰期。表1顯示了結(jié)果。
實施例2至6(有機EL器件的制備)以與實施例1中相同的方法制備有機EL器件，不同之處在于如表1中所示，使用化合物2至5和化合物7中的任何一種代替化合物1，并且以與實施例1中相同的方法各自進行評價。表1顯示了結(jié)果。
比較例1和2(有機EL器件的制備)以與實施例1中相同的方法各自制備有機EL器件，不同之處在于如表1所示，使用比較化合物1或2代替化合物1，并且以與實施例1中相同的方法各自進行評價。表1顯示了結(jié)果。Me表示甲基。

比較化合物1 比較化合物2表1

如表1所示，各自在發(fā)光層中使用本發(fā)明的化合物的實施例1至6每一個均具有高于在比較例1和2中使用的化合物的電流效率，并且與在比較例中使用的材料相比，每一個均具有顯著提高的亮度半衰期。在比較例2中使用的比較化合物2的情況下，觀察到有機EL器件發(fā)光不均勻。這可能是因為比較化合物2的分子量太高以致比較化合物2在通過氣相沉積形成為膜的同時熱分解。
實施例7(有機EL器件的制備)將測量為25mm寬×75mm長×0.7mm厚的具有ITO透明電極的玻璃基板(GEOMATEC Co.，Ltd.生產(chǎn))在異丙醇中進行5分鐘超聲波清洗。之后，將基板進行30分鐘紫外線臭氧清洗。將清洗后具有透明電極線的玻璃基板安放在真空沉積裝置的基板支架上。首先，在形成透明電極一側(cè)的表面上將下面顯示的銅酞菁形成為具有10nm的厚度的膜(CuPc膜)以覆蓋透明電極。CuPc膜充當(dāng)空穴注入層。在CuPc膜上形成具有30nm的厚度的α-NPD膜。α-NPD膜充當(dāng)空穴傳輸層。另外，從氣相中沉積在上面描述并且充當(dāng)主體材料的化合物6，并且在α-NPD膜上將其形成為具有30nm的厚度的膜以充當(dāng)發(fā)光層。在形成的同時，加入下面顯示的雙(2-苯基異喹啉根)乙酰丙酮根合銥(Ir(piq)2(acac))作為磷光性Ir金屬配合物摻雜劑。將發(fā)光層中的Ir(piq)2(acac)的濃度設(shè)定為15重量％。所述膜充當(dāng)發(fā)光層。然后，在生成的膜上將對-聯(lián)苯根雙(2-甲基-8-喹啉根)合鋁形成為具有10nm的厚度的膜(BAlq膜)。BAlq膜充當(dāng)空穴阻擋層。另外，在生成膜上形成具有40nm的厚度的Alq膜。Alq膜充當(dāng)電子注入層。之后，從氣相中沉積作為堿金屬鹵化物的LiF使其具有0.2nm的厚度。接著，從氣相中沉積鋁使其具有150nm的厚度。生成的Al/LiF膜充當(dāng)陰極。從而制備有機EL器件。
將得到的器件進行電流測試。結(jié)果，該器件在8V的電壓發(fā)射具有10,000cd/m2的發(fā)射亮度的紅光。

合成實施例8(化合物8的合成)如以下所述合成化合物8。
(中間體8-1) (中間體8-2) (化合物8)(1)中間體8-1的合成以與上述合成實施例3的款(1)中相同的方法，不同之處在于使用1-溴己烷(6.4g，39mmol)代替碘甲烷，合成中間體8-1(量3.8g，產(chǎn)率82％)。
(2)中間體8-2的合成以與上述合成實施例3的款(2)中相同的方法，不同之處在于使用中間體8-1(3.8g，6.5mmol)代替中間體3-1，合成中間體8-2(量3.9g，產(chǎn)率80％)。
(3)化合物8的合成以與上述合成實施例3的款(3)中相同的方法，不同之處在于使用中間體8-2(3.9g，5.2mmol)代替中間體3-2，合成化合物8(量3.3g，產(chǎn)率65％)?；?H-NMR和FD-MS確定生成物為化合物8。FD-MS的測量值為990。
實施例8將測量為25mm寬×75mm長×1.1mm厚的具有ITO透明電極的玻璃基板(GEOMATEC Co.，Ltd.生產(chǎn))在異丙醇中進行5分鐘超聲波清洗。之后，將基板進行30分鐘紫外線臭氧清洗。在基板上通過旋涂法將聚亞乙二氧基噻吩(PEDOT)形成為具有100nm的厚度的膜以充當(dāng)空穴注入層。接著，在PEDOT上使用化合物8在二氯乙烷中的溶液通過旋涂法形成膜，由此得到發(fā)光層。所述發(fā)光層具有50nm的厚度。
在生成膜上形成具有10nm的厚度的Alq膜。Alq膜充當(dāng)電子傳輸層。之后，將充當(dāng)還原摻雜劑的Li(Li源SAES Getters生產(chǎn))和Alq進行共沉積。從而形成Alq:Li膜作為電子注入層(即陰極)。從氣相中將金屬Al沉積到Alq:Li膜上以形成金屬陰極。從而形成有機EL器件。
將得到的器件進行電流測試。結(jié)果，該器件發(fā)射藍(lán)光并且具有4.2cd/A的電流效率。
實施例9將測量為25mm寬×75mm長×1.1mm厚的具有ITO透明電極的玻璃基板(GEOMATEC Co.，Ltd.生產(chǎn))在異丙醇中進行5分鐘超聲波清洗。之后，將基板進行30分鐘紫外線臭氧清洗。在基板上通過旋涂法將聚亞乙二氧基噻吩(PEDOT)形成為具有100nm的厚度的膜以充當(dāng)空穴注入層。接著，在PEDOT上使用在合成實施例1中制備的化合物1在甲苯中的溶液通過旋涂法形成膜，由此得到發(fā)光層。所述發(fā)光層具有50nm的厚度。應(yīng)該指出，預(yù)先將由如下結(jié)構(gòu)式表示的摻雜劑溶于甲苯溶液中，由此可以以相對于發(fā)光層為0.2質(zhì)量％至0.3質(zhì)量％的比率加入摻雜劑。
接著，在生成膜上形成具有10nm的厚度的Alq膜。Alq膜充當(dāng)電子傳輸層。之后，將充當(dāng)還原摻雜劑的Li(Li源SAES Getters生產(chǎn))和Alq進行共沉積。從而形成Alq:Li膜作為電子注入層(即陰極)。從氣相中將金屬Al沉積到Alq:Li膜上以形成金屬陰極。從而形成有機EL器件。
將得到的器件進行電流測試。結(jié)果，該器件發(fā)射藍(lán)光并且具有9.5cd/A的電流效率。
比較例3以與實施例8中相同的方法制備器件，不同之處在于使用下面顯示的比較化合物3代替化合物8。
將得到的器件進行電流測試。結(jié)果，該器件以2.1cd/A的電流效率發(fā)射藍(lán)光。
(比較化合物3)工業(yè)適用性如以上詳細(xì)描述，使用本發(fā)明的多環(huán)芳族化合物和用于形成發(fā)光涂膜的材料的有機EL器件具有高發(fā)光效率和長壽命。因此，所述有機EL器件作為具有實用性的有機EL器件非常有用。
權(quán)利要求
1.一種多環(huán)芳族化合物，所述多環(huán)芳族化合物由如下通式(1)表示X-Y-X′ (1)其中X和X′各自獨立表示取代或未取代的含6至50個碳原子的芳基，或者取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基，并且彼此可以相同或不同；和Y表示包含至少一個由如下通式(2)或(3)表示的連接基團的二價基團 其中R和R1至R4各自獨立表示取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基、取代或未取代的含1至50個碳原子的烷氧基、取代或未取代的含7至50個碳原子的芳烷基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳氧基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳硫基、羧基、鹵原子、氰基、硝基或羥基，并且R1和R2或者R3和R4可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；L各自表示單鍵、-(CR′R″)c-、-(SiR′R″)c-、-O-、-CO-或-NR′-，其中R′和R″各自獨立表示氫原子、取代或未取代的含6至50個環(huán)碳原子的芳基、取代或未取代的含5至50個環(huán)原子的芳族雜環(huán)基、或者取代或未取代的含1至50個碳原子的烷基，c表示1至10的整數(shù)，并且R′和R″彼此可以相同或不同；Z各自表示碳原子、硅原子或鍺原子；Q表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成基團；并且a和b各自表示0至4的整數(shù)，并且c表示0至2的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多環(huán)芳族化合物，其中在通式(1)中，X和X′中的至少一個表示取代或未取代的含16至50個碳原子的芳基，并且Y表示包含至少一個由如下通式(4)至(6)中的任何一個表示的連接基團的二價基團 其中R和R5至R20各自獨立具有與上述R和R1至R4的每一個相同的含義，并且R5至R20之中任意兩個相鄰的基團可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)；L和Z各自獨立具有與上述相同的含義；d各自表示0至3的整數(shù)，并且e表示0至4的整數(shù)；并且p、q和r各自表示1至10的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多環(huán)芳族化合物，其中在通式(1)中，Y表示包含至少一個由如下通式(7)表示的連接基團的二價基團 其中，R21至R24各自獨立具有與上述R和R1至R4的每一個相同的含義，并且R21和R22以及R23和R24可以相互結(jié)合以形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多環(huán)芳族化合物，其中在通式(1)中，Y表示由如下通式(8)表示的連接基團-(Ar1)k-L1-(Ar2)m-(L2)n-(8)其中Ar1和Ar2各自獨立表示取代或未取代的含6至12個碳原子的二價芳基；L1和L2各自表示由通式(4)至(6)中的任何一個表示的連接基團，并且L1和L2彼此可以相同或不同；并且k和m各自表示0至5的整數(shù)，并且n表示0或1的整數(shù)，條件是k、m和n不同時表示0。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多環(huán)芳族化合物，其中在通式(1)中，Y表示由如下通式(8′)表示的連接基團-(Ar1)k-L1′-(Ar2)m-(L2′)n- (8′)其中Ar1和Ar2各自獨立表示取代或未取代的含6至12個碳原子的二價芳基；L1′和L2′各自表示由通式(7)表示的連接基團，并且L1′和L2′彼此可以相同或不同；并且k和m各自表示0至5的整數(shù)，并且n表示0或1的整數(shù)，條件是k、m和n不同時表示0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的多環(huán)芳族化合物，其中在通式(1)中，X和X′中的至少一個表示芘基或基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的多環(huán)芳族化合物，其中所述多環(huán)芳族化合物包括用于有機電致發(fā)光器件的材料。
8.一種用于形成發(fā)光涂膜的材料，所述材料包含如下有機溶劑溶液，所述有機溶劑溶液包含根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的多環(huán)芳族化合物。
9.一種有機電致發(fā)光器件，所述有機電致發(fā)光器件包含由至少包含發(fā)光層的一層或多層構(gòu)成的有機薄膜層，所述有機薄膜層置于陰極和陽極之間，其中所述有機薄膜層的至少一層包含單獨的或作為混合物組分的根據(jù)權(quán)利要求1所述的由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述發(fā)光層包含由通式(1)表示的多環(huán)芳族化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述發(fā)光層還包含芳基胺化合物和/或苯乙烯基胺化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述發(fā)光層還包含選自銥(Ir)、釕(Ru)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鋨(Os)和錸(Re)中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種具有特定結(jié)構(gòu)的新型多環(huán)芳族化合物和用于形成發(fā)光涂膜的材料，所述材料由包含這種多環(huán)芳族化合物的有機溶劑溶液組成。本發(fā)明還公開的是有機電致發(fā)光(EL)器件，其中將由至少包含發(fā)光層的一層或多層構(gòu)成的有機薄膜層置于陰極和陽極之間。因為在所述有機EL器件的所述有機薄膜層的至少一層中包含單獨或者作為混合物的組分的所述多環(huán)芳族化合物，所以這種有機EL器件具有高發(fā)光效率和長壽命。
文檔編號C07C13/72GK1976883SQ200580021540
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者井上哲也, 川村久幸, 伊藤光則, 細(xì)川地潮 申請人:出光興產(chǎn)株式會社