[发明专利]含氮杂环衍生物及使用该衍生物的有机电致发光元件

说明书

本申请是申请号为200480012355.7、申请日为2004年1月27 日、同题的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种新的含氮杂环衍生物，即新的含有氮原子的杂环 化合物的衍生物及涉及使用新化合物的有机电致发光元件(下文中， 电致发光元件将称为电致发光器件)。更特别的是，本发明涉及一种 用作有机电致发光(下文中“电致发光”有时候将称为“EL”)器件构 成组分的含有氮原子的杂环化合物的衍生物，即将含氮原子杂环化合 物衍生物应用到至少一层组成EL器件的有机化合物层的层中，有机 EL器件甚至在低驱动电压的情况下实现提高亮度和发光效率。

背景技术

人们期待使用有机物质的有机EL器件作为便宜、具有大尺寸的 固体发光型全色显示器件获得有效应用并且正在进行有机EL器件的 各种开发。一般而言，有机EL器件的构造包括发光层和一对将发光 层夹在中间的电极。有机EL器件的发光是一种现象，其中当在两电 极之间施加电场时，电子从阴极一侧注入而空穴(holes)从阳极一侧注 入，电子在发光层与空穴复合形成激发态，而由激发态返回到基态时 产生的能量以光发射。

与无机发光二极管相比，常规有机EL器件需要高驱动电压并仅 显示低亮度或低发光效率。此外，常规有机EL器件的特性降解也是 比较高的，结果它们并不实用。虽然目前有机EL器件在逐步地改善， 但仍然需要开发低驱动电压下可操作的、具有优良亮度和有利的发光 效率的有机EL器件。

为解决上述问题，例如美国专利第5,645,948号公开了使用含有 苯并咪唑结构的化合物作为发光材料的有机EL器件，该专利描述到 这种有机EL器件在9V电压发射200尼特(nit)亮度的光。此外，日本 未审查专利申请公开第2002-38141号公开了具有苯并咪唑环和蒽骨架 的化合物。但是，需要比使用上述化合物的有机EL器件亮度更提高 和发光效率更提高的有机EL器件。

发明公开

本发明的目的是提供用作有机EL器件构成组分的新含氮原子杂 环化合物衍生物。本发明的另一目的是通过将含氮原子杂环化合物衍 生物应用到至少一层组成EL器件有机化合物层的层中，提供获得提 高亮度和发光效率的有机EL器件。本发明人为达到上述目的而进行 全面调查和研究的结果，是发现含氮原子杂环化合物衍生物为用作有 机EL器件材料的、具有特殊结构的新化合物。此外，也发现将该化 合物用作有机EL器件的有机化合物层中的至少一层(特别是，电子注 入层)的组分，能达到提高亮度和发光效率的目的。事实既然如此，在 前述发现和信息的基础上完成了本发明。

也就是说，本发明提供一种由下列通式(I)、(II)或(III)中任一个代 表的、含氮原子杂环化合物衍生物。

其中R代表氢原子、具有6-60个碳原子并可具有取代基的芳基、 可具有取代基的吡啶基、或可具有取代基的喹啉基；具有1-20个碳原 子并可具有取代基的烷基或具有1-20个碳原子并可具有取代基的烷氧 基；n代表0-4的整数；

R¹代表具有6-60个碳原子并可具有取代基的芳基、可具有取代基 的吡啶基、或可具有取代基的喹啉基；具有1-20个碳原子并可具有取 代基的烷基或具有1-20个碳原子并可具有取代基的烷氧基；

R²和R³各自独立代表氢原子、具有6-60个碳原子并可具有取代 基的芳基、可具有取代基的吡啶基、或可具有取代基的喹啉基；具有 1-20个碳原子并可具有取代基的烷基或具有1-20个碳原子并可具有取 代基的烷氧基；

L代表具有6-60个碳原子并可具有取代基的亚芳基、可具有取代 基的亚吡啶基、可具有取代基的亚喹啉基或可具有取代基的亚芴基；

Ar¹代表具有6-60个碳原子并可具有取代基的亚芳基、可具有取 代基的亚吡啶基或可具有取代基的亚喹啉基；

Ar²代表具有6-60个碳原子并可具有取代基的芳基、可具有取代 基的吡啶基或可具有取代基的喹啉基；具有1-20个碳原子并可具有取 代基的烷基或具有1-20个碳原子并可具有取代基的烷氧基；