CN103121997A - 具有被吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物和有机电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种具有优异特性的有机化合物（其具有优异的电子注入/输送性能和空穴阻挡性能，并且在处于薄膜状态时具有高的稳定性）作为具有高效率和高耐久性的有机EL器件的材料，本发明还提供一种使用所述化合物的具有高效率和高耐久性的有机EL器件。本发明涉及一种由通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物，以及一种有机EL器件，所述有机EL器件具有一对电极和至少一个夹置于其间的有机层，其中至少一个所述有机层含有所述化合物作为其组成材料。[化学式1]

Description

具有被吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物和有机电致发光器件
本申请是基于2007年3月20日提交的申请号为200780010573.0的名为“具有被吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物和有机电致发光器件”的申请的分案申请。 
技术领域
本发明涉及一种适用于有机电致发光（EL）器件（其为适用于各种显示系统的自发光器件）的化合物，并且还涉及一种器件。更具体而言，本发明涉及一种具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物以及使用该化合物的有机EL器件。 
背景技术
由于有机EL器件是自发光器件，因此与液晶器件相比，它们明亮、具有优异的可视性、并且能够提供清晰的显示，目前人们已经对它们进行了积极的研究。 
在1987年，Eastman Kodak Co.的C.W.Tang等通过开发一种将各种功能分别赋予材料的多层结构器件，使得使用有机材料的有机EL器件投入实际应用中。他们将能够输送电子的荧光材料和能够输送空穴的有机物质层叠在一起，并向荧光材料层中注入两种电荷以使该层发光，从而获得在10V或更小的电压下的1,000cd/m2或更高的高亮度(例如，参见专利文献1和专利文献2)。 
专利文献1：JP-A-8-48656 
专利文献2：日本专利No.3,194,657 
迄今为止，为将有机EL器件投入实际应用，己经进行了诸多改进，并且通过其中将阳极、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从而进一步细分各种功能的电致发光器件，可以实现高效率和耐久性（例如参见非专利文献1）。 
非专利文献1：日本应用物理学会第9次研讨会预稿集（Preprintsfor 9th Workshop ofJapan Applied Physics），第55至61页（2001） 
此外，为了进一步提高发光效率，还对三重态激子的利用进行了尝试，并对发磷光材料的利用进行了研究（例如参见非专利文献2）。 
非专利文献2：日本应用物理学会第9次研讨会预稿集（Preprintsfor 9th Workshop ofJapan Applied Physics），第23至31页（2001） 
通过用荧光材料或磷光材料对通常称作主体材料的具有电子输送性能的化合物进行掺杂，可以制备发光层。如上述研讨会预稿集中所述，有机EL器件中有机材料的选择会显著影响器件的各种性能，例如效率和耐久性。 
在有机EL器件中，从两个电极注入的电荷在发光层中重新结合，从而获得发光。然而，由于空穴的迁移速度比电子的迁移速度更高，因此由空穴部分穿过发光层而导致的效率降低成为问题。因此需要具有高电子迁移率的电子输送材料。 
尽管通常也将典型的发光材料三(8-羟基喹啉)铝（下文简称为Alq3）用作电子输送材料，但是其电子迁移速度被认为较低。因此，已提出了2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑（下文简称为PBD）等作为具有高迁移率的材料（例如参见非专利文献3）。 
非专利文献3：Jpn.J.Appl.Phys.，27，L269（1988） 
然而，已经指出PBD在处于薄膜状态时稳定性不佳，例如容易发生结晶，因此人们已经提出了多种噁二唑衍生物（例如参见专利文献3至5）。 
专利文献3：日本专利No.2,721,442 
专利文献4：日本专利No.3,316,236 
专利文献5：日本专利No.3,486,994 
与PBD相比，这些电子输送材料的稳定性提高，但人们仍认为这种提高是不够的。从平衡空穴迁移率的角度考虑，电子迁移率仍是不够的。因此，在许多情况下具有良好稳定性的Alq3被用作电子输送材料。然而，仍未获得令人满意的器件特性。 
另外，作为防止空穴部分穿过发光层从而提高电荷在发光层中重新结合的可能性的措施，存在一种插入空穴阻挡层的方法。作为空穴阻挡材料，迄今为止提出了三唑衍生物（例如参见专利文献6）、浴铜灵（下文中简称为BCP）、铝的混配配合物（BAlq）（例如参见非专利文献2）等。 
专利文献6：日本专利No.2,734,341 
然而，这些材料均缺乏薄膜稳定性或阻挡空穴的作用不足。目前通常使用的空穴阻挡材料为BCP。然而，认为这种化合物不是足够稳定的材料，使得其被认为不足以起到空穴阻挡层的作用。因此，仍无法获得令人满意的器件特性。 
为了改善有机EL器件的器件特性，需要这样的有机化合物，该有机化合物具有优异的电子注入/输送性能和空穴阻挡性能，并且在处于薄膜状态时要求具有高的稳定性。 
发明内容
本发明所要解决的问题 
本发明的目的是提供一种具有优异特性的有机化合物（其具有优异的电子注入/输送性能和空穴阻挡性能，并且在处于薄膜状态时具有高的稳定性），作为具有高效率和高耐久性的有机EL器件的材料，本发明还提供一种使用所述化合物的具有高效率和高耐久性的有机EL器件。所述适用于本发明的有机化合物的物理特性包括：（1）良好的电子注入性能，（2）高的电子迁移率，（3）优异的空穴阻挡性能，（4）在处于薄膜状态时是稳定的，以及（5）优异的耐热性。另外，适用于本发明的器件的物理特性包括：（1）高的发光效率，（2）低的发光起始电压，（3）低的实际驱动电压，和（4）高的最大发光亮度。 
解决问题的手段 
然后，为实现上述目的，本发明的发明人设计了一种取代的吡啶环与噻二唑环（其是这样的环，其中噁二唑环的氧原子被硫原子取代）相连的新型有机化合物，并且注意到吡啶环的亲电子性氮原子能够与金属配位，并且具有优异的耐热性。使用所述化合物，本发明人已经实验性地制备了各种有机EL器件并且对所述器件进行了深入的特性评价，从而完成了本发明。 
即，本发明提供了一种由通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物，并且本发明还提供了一种有机EL器件，所述有机EL器件包含一对电极和至少一个夹置于其间的有机层，其中至少一个有机层含有所述化合物作为其组成材料。 
[化学式1] 
Figure BDA00002279630200051
其中Ar代表取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳杂环基、或取代或未取代的稠合多环芳基；R1、R2、R3、R4和R5中之一为连接基团，其余的可以相同或不同地各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；R6、R7、R8、R9和R10中的两个为连接基团，其余的可以相同或不同地各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；m代表1至3的整数；以及n代表0至4的整数，条件是当n=0时，排除这样的情况，即其中R1、R2、R3、R4和R5中除了连接基团以外的所有四个基团均为氢原子的情况。 
由通式（1）的Ar代表的取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳杂环基和取代或未取代的稠合多环芳基中的芳族烃基、芳杂环基和稠合多环芳基具体包括：苯基、联苯基、三苯基、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、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、喹喔啉基、苯并咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基和萘啶基。 
由通式（1）的Ar代表的取代的芳族烃基、取代的芳杂环基和取代的稠合多环芳基中的取代基具体包括：氟原子、氯原子、氰基、羟基、硝基、烷基、烷氧基、氨基、取代的氨基、三氟甲基、苯基、甲苯基、萘基和芳烷基。 
由通式（1）的R1至R10代表的取代或未取代的芳族烃基中的芳族烃基具体包括：苯基、联苯基、三苯基、四苯基、苯乙烯基、萘基、芴基、菲基、茚基和芘基。 
由通式（1）的R1至R10代表的取代的芳族烃基中的取代基具体包括：氟原子、氯原子、三氟甲基和具有1至6个碳原子的烷基。 
由本发明的通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物较之常规的电子输送材料具有更高的电子迁移率，并且具有优异的空穴阻挡性能，而且在处于薄膜状态时是稳定的。 
由本发明的通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物可以用作有机EL器件的电子输送层的组成材料。使用较之常规的材料具有更高的电子注入/输送速度的材料提高了从电子输送层到发光层的电子输送效率，从而提高了发光效率并降低了驱动电压，进而提供了提高有机EL器件耐久性的效果。 
由本发明的通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物也可以用作有机EL器件的空穴阻挡层的组成材料。使用较之常规的材料具有更优异的空穴阻挡性能、并且具有优异的电子输送性能和在处于薄膜状态时具有高稳定性的材料，在具有高的发光效率的同时降低了驱动电压，从而提高了阻抗（current resistance），进而提供了提高有机EL器件的最大发光亮度的效果。 
由本发明的通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物也可以用作有机EL器件的发光层的组成材料。使用这样的发光层提供了使有机EL器件实现驱动电压降低和发光效率提高的效果，其中该发光层使用较之常规的材料具有更优异的电子输送性能并且具有宽带隙的本发明的材料作为主体材料，而且允许其带有荧光材料或磷光材料（称为掺杂剂）。 
本发明的有机EL器件使用具有被多个相连的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物，该化合物较之常规的电子输送材料具有更高的电子迁移率，并且具有优异的空穴阻挡性能，而且在处于薄膜状态时是稳定的。因此可以实现高效率和高耐久性。 
本发明的有利效果 
本发明涉及一种具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物（其可用作有机EL器件的电子输送层、空穴阻挡层或发光层的组成材料）和使用该化合物制备的有机EL器件。根据本发明，相对于常规的有机EL器件，可以提高发光效率和耐久性。 
附图说明
图l是BpyTHDm的1H-NMR图。 
图2是BpyTHDpy的1H-NMR图。 
图3是显示实施例6的EL器件结构的图。 
图4是显示比较例1的EL器件结构的图。 
图5是比较实施例6和比较例1的电压/电流密度特性的图。 
图6是比较实施例6和比较例1的电压/亮度特性的图。 
图7是比较实施例6和比较例1的电流密度/亮度特性的图。 
图8是比较实施例6和比较例1的电流密度/电流效率的图。 
附图标记的说明 
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：阴极 
最佳实施方式 
本发明的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物是一种新型的化合物。具有其上连接有取代的吡啶基的噻二唑环结构的化合物可以通过（例如）相应的N,N’-二酰肼和Lawson试剂（例如参见非专利文献4）或五硫化二磷（例如参见非专利文献5）的环化反应来合成。 
非专利文献4：Bull.Soc.Chim.France,第11-62页（1985） 
非专利文献5：J.prakt.Chem.322,933（1980） 
在由通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物中，优选化合物的具体例子如下所示，但本发明不限于这些化合物。 
[化学式2] 
Figure BDA00002279630200081
[化学式3] 
[化学式4] 
Figure BDA00002279630200091
[化学式5] 
Figure BDA00002279630200092
[化学式6] 
Figure BDA00002279630200093
[化学式7] 
Figure BDA00002279630200094
[化学式8] 
Figure BDA00002279630200101
[化学式9] 
Figure BDA00002279630200102
[化学式10] 
[化学式11] 
[化学式12] 
Figure BDA00002279630200105
[化学式13] 
Figure BDA00002279630200111
[化学式14] 
Figure BDA00002279630200112
[化学式15] 
[化学式16] 
Figure BDA00002279630200121
[化学式17] 
Figure BDA00002279630200122
[化学式18] 
Figure BDA00002279630200123
[化学式19] 
Figure BDA00002279630200131
[化学式20] 
Figure BDA00002279630200132
[化学式21] 
Figure BDA00002279630200133
[化学式22] 
Figure BDA00002279630200134
[化学式23] 
Figure BDA00002279630200141
[化学式24] 
Figure BDA00002279630200142
[化学式25] 
Figure BDA00002279630200143
[化学式26] 
Figure BDA00002279630200151
[化学式27] 
Figure BDA00002279630200152
[化学式28] 
Figure BDA00002279630200153
[化学式29] 
[化学式30] 
Figure BDA00002279630200155
[化学式31] 
Figure BDA00002279630200161
[化学式32] 
Figure BDA00002279630200162
[化学式33] 
Figure BDA00002279630200163
[化学式34] 
Figure BDA00002279630200164
[化学式35] 
Figure BDA00002279630200165
[化学式36] 
Figure BDA00002279630200171
[化学式37] 
Figure BDA00002279630200172
[化学式38] 
Figure BDA00002279630200173
[化学式39] 
Figure BDA00002279630200174
[化学式40] 
Figure BDA00002279630200181
[化学式41] 
Figure BDA00002279630200182
[化学式42] 
Figure BDA00002279630200183
[化学式43] 
Figure BDA00002279630200184
[化学式44] 
Figure BDA00002279630200191
[化学式45] 
Figure BDA00002279630200192
[化学式46] 
Figure BDA00002279630200193
[化学式47] 
Figure BDA00002279630200194
[化学式48] 
Figure BDA00002279630200195
[化学式49] 
[化学式50] 
Figure BDA00002279630200202
[化学式51] 
Figure BDA00002279630200203
[化学式52] 
Figure BDA00002279630200204
[化学式53] 
Figure BDA00002279630200211
[化学式54] 
Figure BDA00002279630200212
[化学式55] 
Figure BDA00002279630200213
[化学式56] 
Figure BDA00002279630200214
[化学式57] 
Figure BDA00002279630200221
[化学式58] 
Figure BDA00002279630200222
[化学式59] 
Figure BDA00002279630200223
[化学式60] 
Figure BDA00002279630200224
[化学式61] 
Figure BDA00002279630200231
[化学式62] 
Figure BDA00002279630200232
[化学式63] 
Figure BDA00002279630200233
[化学式64] 
Figure BDA00002279630200234
[化学式65] 
Figure BDA00002279630200241
[化学式66] 
Figure BDA00002279630200242
[化学式67] 
Figure BDA00002279630200243
[化学式68] 
[化学式69] 
Figure BDA00002279630200245
[化学式70] 
Figure BDA00002279630200251
[化学式71] 
Figure BDA00002279630200252
[化学式72] 
Figure BDA00002279630200253
[化学式73] 
Figure BDA00002279630200254
[化学式74] 
Figure BDA00002279630200261
[化学式75] 
Figure BDA00002279630200262
[化学式76] 
Figure BDA00002279630200263
[化学式77] 
Figure BDA00002279630200264
[化学式78] 
[化学式79] 
Figure BDA00002279630200272
[化学式80] 
Figure BDA00002279630200273
[化学式81] 
Figure BDA00002279630200274
[化学式82] 
Figure BDA00002279630200275
[化学式83] 
[化学式84] 
[化学式85] 
Figure BDA00002279630200283
[化学式86] 
Figure BDA00002279630200284
[化学式87] 
Figure BDA00002279630200291
[化学式88] 
Figure BDA00002279630200292
[化学式89] 
Figure BDA00002279630200293
[化学式90] 
Figure BDA00002279630200294
[化学式91] 
Figure BDA00002279630200301
[化学式92] 
[化学式93] 
Figure BDA00002279630200303
[化学式94] 
[化学式95] 
Figure BDA00002279630200305
[化学式96] 
[化学式97] 
Figure BDA00002279630200312
[化学式98] 
[化学式99] 
Figure BDA00002279630200314
[化学式100] 
Figure BDA00002279630200321
[化学式101] 
Figure BDA00002279630200322
[化学式102] 
[化学式103] 
Figure BDA00002279630200324
[化学式104] 
Figure BDA00002279630200331
[化学式105] 
Figure BDA00002279630200332
[化学式106] 
[化学式107] 
[化学式108] 
Figure BDA00002279630200335
[化学式109] 
Figure BDA00002279630200341
通过柱色谱纯化、吸附纯化、利用溶剂的重结晶、结晶方法等来进行这些化合物的纯化。通过NMR分析鉴定这些化合物。对于物理性能值，进行DSC测量（Tg）和熔点测量。熔点用作气相沉积性能的指标，玻璃化转变点（Tg）用作处于薄膜状态时的稳定性的指标。 
使用高灵敏度差示扫描量热计DSC3100S（由Bruker AXS K.K.公司制造）和粉末来测定熔点和玻璃化转变点。 
另外，通过在ITO衬底上制备100nm的薄膜和使用大气光电子分光计AC2（由Riken Keiki Co.,Ltd.制造）来测定功函数。功函数用作空穴阻挡性能的指标。 
本发明有机EL器件的结构的例子包括这样的结构，该结构包含在衬底上依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及阴极，该结构还具有置于电子传输层和阴极之间的电子注入层。在这些多层结构中，可以省略一些有机层。例如，所 述器件可以具有这样的结构，该结构包含在衬底上依次形成的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极。 
作为有机EL器件的阳极，可以使用具有大功函数的电极材料，例如ITO或金。作为空穴注入层，可以使用诸如星状放射型的三苯胺衍生物、或涂布型材料、以及铜酞菁（下文中简称为CuPc）之类的材料。 
在空穴输送层中，可以使用诸如N,N'-二苯基-N,N'-二(间甲苯基)联苯胺（下文中简称为TPD）或N,N'-二苯基-N,N'-二(α-萘基)联苯胺（下文中简称为NPD）之类的联苯胺衍生物、各种三苯胺四聚物等。另外，作为空穴注入/输送层，可以使用涂布型聚合物材料，例如PEDOT/PSS。 
作为本发明的有机EL器件的发光层、空穴阻挡层和电子输送层，可以使用铝配合物、噻唑衍生物、噁唑衍生物、咔唑衍生物、聚二烷基芴衍生物等、以及具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物。 
通过将诸如铝配合物或苯乙烯基衍生物之类的常规发光材料用于发光层，并使用具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物作为空穴阻挡层或电子传输层，可以制备高性能的有机EL器件。另外，也可以通过添加掺杂剂作为发光层的主体材料来制备高性能的有机EL器件，所述掺杂剂例如为荧光材料例如喹吖啶酮、香豆素或红荧烯，或者磷光材料例如苯基吡啶的铱配合物。 
此外，可以在具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物上叠加或共沉积常规的电子传输材料来用作电子传输层。 
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。至于阴极，使用具有低的功函数的电极材料（例如铝）或具有更低的功函数的合金（例如铝-镁）作为电极材料。 
下面将参照以下实施例更详细地说明本发明的示意性实施方案，但是本发明不应该理解为仅限于此，只要不超出其主旨即可。 
实施例1 
1,3-双[2-(2,2’-二吡啶-6-基)-1,3,4-噻二唑-5-基]苯（下文简称为BpyTHDm）(2)的合成 
加入N,N’-双(2,2’-二吡啶-6-羰基)间苯二甲酰肼（1.0g）、1.45g的Lawson试剂和10ml的脱水二甲苯，然后在加热下回流4小时。在静置冷却后，通过过滤分离晶体，从而获得粗产物。将所得粗产物溶解于氯仿中，并通过柱色谱法（载体：硅胶，洗脱液：氯仿）进行纯化，从而获得0.45g的BpyTHDm(2)的白色晶体（收率：46%）。通过NMR分析鉴定该产物（参见图1）。NMR分析（CDCL3）的结果如下所示：8.79ppm(1H),8.74ppm(2H),8.60-8.57ppm(4H),8.43ppm(2H),8.29ppm(2H),8.03ppm(2H),7.93ppm(2H),7.71ppm(1H),7.40ppm(2H)。 
实施例2 
在300℃下进行1周的耐热性试验。如下所示进行耐热性试验。将样品（10mg）置于玻璃试管中，通过隔膜泵将试管抽空，然后密封该试管。将含有样品的密封的试管置于设置为预定温度的恒温器中，然后静置。在经过预定的时间后，将真空、密封的试管打破，测定样品的HPLC纯度。在下列测定条件下测定HPLC纯度：色谱柱：由GLSciences Inc.制造的Inertsil ODS-SP（内径：4.6mm，长度：250mm），流动相：乙腈/0.05%（v/v）的三氟乙酸水溶液=90/10（v/v），流速：1.0ml/min，柱温：40℃，测定波长：254mmHPLC纯度（峰面积百分率，%）如下所示： 
  试验前 在300℃下1周后
BpyTHDm(2) 99.2% 98.9%
比较化合物1 99.9% 94.2%
[0298] 由此，显然，相对于下面的比较化合物1，BpyTHDm(2)具有更优异的耐热性。 
[化学式110] 
Figure BDA00002279630200371
    （比较化合物1） 
实施例3 
2,6-双[2-(2,2’-二吡啶-6-基)-1,3,4-噻二唑-5-基]吡啶（下文简称为BpyTHDpy(8)）的合成 
加入N,N’-双(2,2’-二吡啶-6-羰基)-2,6-吡啶二甲酰肼（1.0g）、1.45g的Lawson试剂和20ml的脱水二甲苯，然后在加热下回流8小时。在静置冷却后，通过过滤分离晶体，从而获得粗产物。将所得粗产物溶解于氯仿中，并通过柱色谱法（载体：硅胶，洗脱液：氯仿）进行纯化，从而获得0.40g的BpyTHDpy(8)的白色晶体（收率：40%）。通过NMR分析鉴定该产物（参见图2）。NMR分析（CDCL3）的结果如下所示：8.75ppm(2H),8.64-8.53ppm(6H),8.47-8.45ppm(2H),8.12-8.00ppm(3H),7.88-7.84ppm(2H),7.41-7.37ppm(2H)。 
实施例4 
对于本发明的化合物，使用高灵敏度差示扫描量热计（由BrukerAXS K.K.公司制造的DSC3100S）来测定熔点和玻璃化转变点。 
  熔点 玻璃化转变点
BpyTHDm(2) 310.8℃ 116.6℃
BpyTHDpy(8) 347.0℃ 未观察到
本发明的化合物具有高的玻璃化转变点或没有玻璃化转变点，并且在处于薄膜状态时是稳定的。 
实施例5 
使用本发明的各化合物，在ITO衬底上制备膜厚为100nm的气相沉积膜，使用大气光电子分光计（AC2，由Riken Keiki Co.,Ltd.制造）来测定功函数。本发明的化合物（BpyTHDm和BpyTHDpy）的测定值都高于测定装置的检出限6.2eV。 
如上所述，本发明的化合物具有明显高于空穴输送材料功函数的功函数，并且具有优异的空穴阻挡性能。 
实施例6 
如图3所示，通过在之前已作为透明阳极2形成在玻璃衬底1上的ITO电极上依次气相沉积空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7和阴极（铝-镁电极）8，而制备有机EL器件。 
首先，使用有机溶剂洗涤其上已形成有膜厚为150nm的ITO膜的玻璃衬底1，然后通过UV臭氧处理来洗涤其表面。将该玻璃衬底置于真空气相沉积装置中，同时将压力降至0.001Pa或更低。 
随后，以6nm/min的气相沉积速率形成约20nm的CuPc作为空穴注入层3。以6nm/min的气相沉积速率在空穴注入层3上形成约40nm的NPD作为空穴传输层4。以6nm/min的气相沉积速率在空穴传输层4上形成约30nm的Alq3作为发光层。在该发光层上，以6nm/min的气相沉积速率形成约30nm的本发明的BpyTHDm(2)作为兼具空穴 阻挡层6和电子传输层7的作用的层。最后，将压力恢复到大气压力，然后插入用于阴极气相沉积的掩模。将压力再次降低，以10:1的比例气相沉积约200nm的镁银合金，从而形成阴极8。将制得的器件储存于真空干燥器中，然后在大气中在常温下进行特性测定。 
对这样制得的本发明的有机EL器件施加DC电压。结果，在5.22V下观测到100cd/m2的发光，在8.35V下的流动的电流为300mA/cm2，从而获得10870cd/m2的绿色发光。在该亮度下的发光效率为3.61cd/A。在击穿之前该器件的最大亮度为25160cd/m2。 
比较例1 
为了比较，在与实施例6相同的条件下制备有机EL器件，不同之处在于使用Alq3代替电子传输层7的材料，然后检测其特性。具体而言，以6nm/min的气相沉积速率形成约60nm的Alq3作为兼具发光层5和电子传输层7的作用的层。在8.61V下观测到100cd/m2的发光，在9.60V下的流动的电流为300mA/cm2，从而获得9280cd/m2的绿色发光。在该亮度下的发光效率为3.08cd/A。在击穿之前该器件的最大亮度为15180cd/m2。 
如上所述，表明相对于使用Alq3（其被用作通常的电子输送材料）的器件，本发明的有机EL器件具有更优异的发光效率，并且还可以实现驱动电压的显著降低，此外，其还具有优异的耐热性。 
尽管已经详细地并参照其具体实施方案说明了本发明，但对本领域技术人员而言，显然可在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种修正和改变。 
本申请基于2006年3月24日提交的日本专利申请No.2006-082969，其内容通过引用的方式并入本文中。 
工业实用性 
本发明的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物具有良好的电子注入性，并且在处于薄膜状态时是稳定的，使得其是优异的有机EL器件用化合物。通过使用所述化合物制备有机EL器件可以降低驱动电压，并且可以提高耐久性。例如，扩展到家用电器应用和照明应用已成为可能。 

Claims (9)

1.一种由下列通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物，
Figure FDA00002279630100011
其中Ar代表取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳杂环基、或取代或未取代的稠合多环芳基；R1、R2、R3、R4和R5中之一为连接基团，其余的可以相同或不同且各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；R6、R7、R8、R9和R10中的两个为连接基团，其余的可以相同或不同且各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；m代表1至3的整数；并且n为0，条件是排除这样的情况，其中R1、R2、R3、R4和R5中除了连接基团以外的所有四个基团均为氢原子。
2.根据权利要求1所述的具有噻二唑环结构的化合物，其中所述通式（1）的m为2或3。
3.根据权利要求1所述的具有噻二唑环结构的化合物，其中所述R1、R2、R3、R4和R5中除了连接基团以外的四个基团之一为取代或未取代的苯基。
4.一种有机电致发光器件，其包含一对电极和至少一个夹置于其间的有机层，其中所述有机层中至少一个有机层含有由下列通式（1）代表的具有被取代的吡啶基取代的噻二唑环结构的化合物作为其组成材料：
Figure FDA00002279630100021
其中Ar代表取代或未取代的芳族烃基、取代或未取代的芳杂环基、或取代或未取代的稠合多环芳基；R1、R2、R3、R4和R5中之一为连接基团，其余的可以相同或不同地各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；R6、R7、R8、R9和R10中的两个为连接基团，其余的可以相同或不同地各自代表氢原子、氟原子、氰基、烷基、或取代或未取代的芳族烃基；m代表1至3的整数；并且n为0，条件是排除这样的情况，即其中R1、R2、R3、R4和R5中除了连接基团以外的所有四个基团均为氢原子的情况。
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）的m为2或3。
6.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述R1、R2、R3、R4和R5中除了连接基团以外的四个基团之一为取代或未取代的苯基。
7.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一个有机层包括电子输送层，并且所述电子输送层含有由所述通式（1）代表的化合物。
8.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一个有机层包括空穴阻挡层，并且所述空穴阻挡层含有由所述通式（1）代表的化合物。
9.根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中所述至少一个有机层包括发光层，并且所述发光层含有由所述通式（1）代表的化合物。
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