CN103102364B - 三亚苯硅烷主体 - Google Patents

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Abstract

本文描述了新型芳基硅和芳基锗主体材料，并且尤其是含有三亚苯和芘片段的主体材料。当在OLED的发射层被用作主体时，这些化合物改善OLED装置的性能。

Description

三亚苯硅烷主体
所要求的发明是由签署大学-企业联合研究协议的各方中的一方或多方进行的、以各方中的一方或多方为名义进行的，或者是与以下各方中的一方或多方联合进行的，即：密歇根大学(University ofMichigan)、普林斯顿大学(Princeton University)、南加利福尼亚大学(The University of Southern California)的校董，和通用显示器公司(Universal Display Corporation)。该协议在作出所要求的发明当日或之前就生效，并且所要求的发明是由于在该协议范围之内进行的活动而进行的。
发明领域
本发明涉及适合用作OLED中的主体材料的化合物，特别是包含芳基锗烷和芳基硅烷基团的化合物。
背景
利用有机材料的光电装置由于多种原因而变得越发合意。用于制造此类装置的多数材料是相对便宜的，所以有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。此外，有机材料的固有特性，如它们的柔性，可使得它们充分适合于具体的应用，如在柔性基板上的制作。有机光电装置的实例包括有机发光装置(OLED)、有机光晶体管、有机光伏电池，和有机光探测器。对于OLED，有机材料可具有优于常规材料的性能优势。例如，使用适当的掺杂剂通常可而容易地调谐有机发射层发光所在的波长。
OLED利用当在装置上施加电压时发光的薄有机膜。OLED变成日益受关注的用于如平板显示器、照明，和逆光照明的应用中的技术。数种OLED材料和配置描述于美国专利号5,844,363、6,303,238和5,707,745中，它们是以引用的方式全部并入本文中。
磷光发射分子的一种应用是全彩色显示器。这种显示器的工业标准要求像素适配成发射特定的颜色，称为“饱和”色。具体来说，这些标准要求饱和的红、绿，和蓝色像素。颜色可以使用在本领域众所周知的CIE坐标来测量。
绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱，表示为Ir(ppy)3，它具有以下结构：
在此图，以及本文之后的图中，我们将从氮到金属（此处为Ir）的配价键描绘为直线。
如本文所使用，术语“有机”包括聚合材料和小分子有机材料，这些材料可用于制作有机光电装置。“小分子”指代不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别排除。也可以将小分子并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，该树枝状聚合物包括建立在核心部分之上的一系列的化学外壳。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且相信目前OLED领域中所使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所使用，“顶部”意思是距离基板最远，而“底部”意思是距离基板最近。当第一层被描述为“布置在第二层之上”，则第一层被进一步远离基板布置。在第一层与第二层之间可以存在其它层，除非说明第一层与第二层“接触”。例如，阴极可被描述为“布置在阳极之上”，即使两者之间存在各种有机层。
如本文所使用，“溶液可加工的”意思是能够在液体介质（溶液或悬浮液形式）中被溶解、分散，或输送和/或从液体介质沉积。
当据信配体对发射材料的光敏特性有直接贡献时，该配体可被称为“光敏的”。当据信配体对发射材料的光敏特性无贡献时，该配体可被称为“辅助的”，尽管辅助的配体可能改变光敏配体的特性。
如本文所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，如果第一能级更接近真空能级，则第一“最高占据分子轨道”(HOMO)或“最低未占据分子轨道”(LUMO)的能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO的能级。由于电离电位(IP)被测量为相对真空能级的负能量，因此较高的HOMO能级对应具有较小绝对值的IP(较低负性的IP)。类似地，较高的LUMO能级对应具有较小绝对值的电子亲和力(EA)(较低负性的EA)。在常规的能级图上，其中真空能级在顶部，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高的”HOMO或LUMO能级比“较低的”HOMO或LUMO能级看起来更接近这种图的顶部。
如本文所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，如果第一逸出功具有较高的绝对值，则第一逸出功“大于”或“高于”第二逸出功。因为逸出功通常被测量为相对真空能级的负数，因此这意味着“较高”的逸出功更负性更大。在常规的能级图上，其中真空能级在顶部，“较高”的逸出功被说明为在向下方向上进一步远离真空能级。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与逸出功不同的约定。
关于OLED的更多细节和以上描述的定义可见美国专利号7,279,704，它是以引用的方式全部并入本文中。
发明概述
一方面，提供具有式I的化合物：式I。
在式I的化合物中，Ar和Ar′独立地选自由以下各项组成的组：苯基、联苯基、萘、二苯并噻吩和二苯并呋喃，它们任选地被进一步取代。Z选自Si和Ge。L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代。A是与Z直接键合的基团，并且它选自由以下各项组成的组：三亚苯、亚四苯、芘、萘、荧蒽、菲、氮杂三亚苯、氮杂亚四苯、氮杂芘、氮杂萘、氮杂荧蒽、氮杂氮杂菲和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
B含有选自由以下各项组成的组的基团：咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩、氮杂二苯并硒吩和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中该取代任选地结合至咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩或氮杂二苯并硒吩基团。
一方面，A是其中K1至K12独立地选自N和C-R′，并且其中R′选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
一方面，B选自由以下各项组成的组：
其中X1-X15独立地选自由N和C-R′′组成的组，其中R′′选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中Y1和Y2独立地选自由O、S和Se组成的组。
一方面，A选自由以下各项组成的组：
一方面，A选自由以下各项组成的组：
一方面，B选自由以下各项组成的组：
其中Y1选自由O、S，以及Se组成的组，其中R选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
一方面，L独立地选自由以下各项组成的组：
一方面，A是三亚苯。另一方面，A是芘。一方面，Ar和Ar′是苯基。一方面，L是苯基。
一方面，所述化合物选自由化合物1至化合物35组成的组。
一方面，提供第一装置。该第一装置包括一种有机发光装置，该有机发光装置进一步包括一个阳极、一个阴极，和一个布置在该阳极与该阴极之间的有机层，该有机层包含具有式I的化合物：式I。
在式I的化合物中，Ar和Ar′独立地选自由以下各项组成的组：苯基、联苯基、萘、二苯并噻吩和二苯并呋喃，它们任选地被进一步取代。Z选自Si和Ge。L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代。A是与Z直接键合的基团，并且它选自由以下各项组成的组：三亚苯、亚四苯、芘、萘、荧蒽、菲、氮杂三亚苯、氮杂亚四苯、氮杂芘、氮杂萘、氮杂荧蒽、氮杂氮杂菲和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
B含有选自由以下各项组成的组的基团：咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩、氮杂二苯并硒吩和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中该取代任选地结合至咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩或氮杂二苯并硒吩基团。
一方面，有机层是发射层并且式I的化合物是主体。另一方面，该有机层进一步包含发射掺杂剂。
一方面，该发射掺杂剂是具有至少一个配体的过渡金属络合物，该配体选自由以下各项组成的组：
其中Ra、Rb和Rc可表示单、二、三或四取代，其中Ra、Rb和Rc独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且其中Ra、Rb和Rc的两个相邻取代基任选地接合以形成一个稠合环。
一方面，所述发射掺杂剂具有式
其中D是5元或6元碳环或杂环，其中R1、R2和R3独立地表示单、二、三或四取代，其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，其中R1任选地键联至环D，其中n是1、2，或3，并且其中X至Y是另一个配体。
一方面，所述装置进一步包括一个是非发射层的第二个有机层并且具有式I的化合物是该第二个有机层中的材料。
另一方面，该第二个有机层是阻挡层并且具有式I的化合物是该第二个有机层中的阻挡材料。一方面，该第二个有机层是电子传输层并且具有式I的化合物是该第二个有机层中的电子传输材料。
一方面，所述第一装置是消费品。另一方面，所述第一装置是有机发光装置。一方面，所述第一装置包括一个照明板。
附图简述
图1示出一种有机发光装置。
图2示出一种不具有独立电子传输层的倒置的有机发光装置。
图3示出式I的化合物。
图4示出一种并入有式I的化合物的实例装置。
图5示出选择的式I的化合物和选择的对比化合物的差示扫描量热法扫描。
详述
通常，OLED包括至少一个布置在阳极与阴极之间，并且电连接至阳极和阴极的有机层。当施加电流时，阳极将空穴注入到有机层，并且阴极将电子注入到有机层。注入的空穴和电子各自向带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在相同分子上时，将形成“激子”，该激子是具有激发能态的定位电子-空穴对。当激子经由光电发射机理弛豫时将会发光。在某些情况下，激子可定位在激基缔合物或激基复合物上。也可发生非辐射机理，如热弛豫，但是通常认为非辐射机理不是所想要的。
最初的OLED使用可从分子的单线态发光(“荧光”)的发射分子，如公开在例如美国专利号4,769,292中，该专利的内容是以引用的方式全部并入。荧光发射通常发生在小于10纳秒的时间帧内。
最近，已经展示出具有发射材料的OLED，这些发光材料可从三线态发射光(“磷光”)。Baldo等.,“Highly Efficient PhosphorescentEmission from OrganicElectroluminescent Devices”,Nature,第395卷,151-154,1998;(“Baldo-I”)和Baldo等.,"Very high-efficiency greenorganic light-emitting devices based onelectrophosphorescence,"Appl.Phys.Lett.,第75卷,第3版,4-6(1999)("Baldo-II")，这些文献是以引用的方式全部并入。磷光被更详细地描述在美国专利号7,279,704，第5-6栏中，该专利是以引用的方式并入。
图1示出有机发光装置100。附图不必按比例绘制。装置100可以包括基板110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155和阴极160。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的化合物阴极。装置100可以通过按顺序沉积所描述的层来制作。这些不同层以及实例材料的特性和功能被更详细地描述在US 7,279,704，第6-10栏中，US 7,279,704是以引用的方式并入。
可得到这些层的每一个的更多实例。举例来说，美国专利号5,844,363中公开了一种柔性并且透明的基板阳极组合，该专利是以引用的方式全部并入。p型掺杂的空穴传输层的实例是在50:1的摩尔比下用F.sub.4-TCNQ掺杂的m-MTDATA，如在美国专利申请公布号2003/0230980中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。发射和主体材料的实例公开在Thompson等的美国专利号6,303,238中，该专利是以引用的方式全部并入。n型掺杂的电子传输层的实例是在1:1的摩尔比下用Li掺杂的Bphen，如在美国专利申请公布号2003/0230980中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。美国专利号5,703,436和5,707,745公开了阴极的实例，这些阴极包括具有金属薄层的化合物阴极，如上面覆盖有透明、导电、溅射沉积的ITO层的Mg：Ag金属薄层，这些专利是以引用的方式全部并入。阻挡层的理论和用途被更详细地描述在美国专利号6,097,147和美国专利申请公布号2003/0230980中，这些专利是以引用的方式全部并入。注入层的实例被提供在美国专利申请公布号2004/0174116中，该专利是以引用的方式全部并入。保护层的描述可见美国专利申请公布号2004/0174116，该专利是以引用的方式全部并入。
图2示出倒置的OLED 200。该装置包括基板210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所描述的层来制作。因为最常见的OLED构型具有阴极布置在阳极上，而装置200具有阴极215布置在阳极230下，所以装置200可被称作“倒置的”OLED。类似于关于装置100所描述的那些材料可用于装置200的相对应层中。图2提供一个如何从装置100的结构中省略一些层的实例。
通过非限制性实例提供了图解在图1和图2中的简单层状结构，并且应理解的是，本发明的实施方案可以与广泛多种的其它结构相关联使用。所描述的特定材料和结构事实上是示例性的，并且可使用其它的材料和结构。功能化的OLED可以通过以不同方式组合所描述的各种层来实现，或可以基于设计、性能和成本因素完全地省略多个层。也可以包括其它未明确描述的层。可以使用除了明确描述的那些材料以外的材料。虽然本文提供的许多实施例将各种层描述为包括单一材料，但应理解的是，可使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物，或更通常地混合物。层也可以具有各种子层。本文给予各种层的名称不是用以严格地限制。例如，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入发光层220中，并且它可被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施方案中，OLED可被描述为具有“有机层”，该有机层布置在阴极与阳极之间。这个有机层可包括单层，或可进一步包括多个如例如关于图1和图2所描述的不同有机材料的层。
也可以使用未明确描述的结构和材料，如包含聚合物材料的OLED(PLED)，如在Friend等的美国专利号5,247,190中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。进一步举例来说，可以使用具有单一有机层的OLED。OLED可以是堆叠的，例如，如在Forrest等的美国专利号5,707,745中所描述，该专利是以引用的全部方式并入。OLED结构可偏离图解在图1和图2中的简单层状结构。例如，基板可包括成角度的反射表面以提高出光，如在Forrest等的美国专利号6,091,195中所描述的台面结构，和/或如在Bulovic等的美国专利号5,834,893中所描述的坑形结构，这些专利是以引用的方式全部并入。
除非另外指出，否则各种实施方案的任一层可以通过任何适合的方法沉积。对于有机层，优选的方法包括热蒸发、喷墨，如在美国专利号6,013,982和6,087,196中所描述，这些专利是以引用的方式全部并入；有机气相沉积(OVPD)，如在Forrest等的美国专利号6,337,102中所描述，该专利是以引用的方式全部并入；和通过有机蒸汽喷印(OVJP)沉积，如在美国专利申请序号10/233,470中所描述，该专利是以引用的方式全部并入。其它适合的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的方法。基于溶液的方法优选地在氮气或在惰性气氛下进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化的方法包括通过遮罩沉积、冷焊，如在美国专利号6,294,398和6,468,819中所描述，这些专利是以引用的方式全部并入，和与一些沉积方法如喷墨和OVJD相关联的图案化。也可以使用其它的方法。可改性待沉积的材料以使它们与具体的沉积方法相容。例如，在小分子中可使用取代基如烷基和芳基，支链或直链的，并且优选地含有至少3个碳原子，从而提高它们经受溶液加工的能力。可使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3至20个碳是优选的范围。具有不对称结构的材料比具有对称结构的那些材料有更好的溶液加工性，因为不对称的材料可具有较低的再结晶趋势。可使用树枝状聚合物取代基来提高小分子经受溶液加工的能力。
根据本发明的实施方案制作的装置可被并入广泛多种消费品中，包括：平板显示器、电脑显示器、医疗显示器、电视、广告牌、用于室内或室外照明和/或信号传导的灯、平视显示器、完全透明的显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、手机、个人数字助理(PDA)、便携式电脑、数码相机、摄像机、探视器、微显示器、车辆、大面积墙壁、剧场或运动场屏幕或招牌。可使用各种控制机理来控制根据本发明制作的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。许多装置意欲在对人体舒适的温度范围内使用，如18摄氏度至30摄氏度，并且更优选地在室温下(20摄氏度至25摄氏度)使用。
本文描述的材料和结构可在除了OLED之外的装置中应用。例如，其它的光电装置如有机太阳能电池和有机光探测器可采用所述的材料和结构。更通常地，有机装置，如有机晶体管，可采用所述的材料和结构。
术语卤代、卤素、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基(arylkyl)、杂环基、芳基、芳香基以及杂芳基是本领域已知的，并且被定义在US 7,279,704第31-32栏中，该专利是以引用的方式并入本文中。
在一个实施方案中，提供了具有式I的化合物：式I。
在式I的化合物中，Ar和Ar′独立地选自由以下各项组成的组：苯基、联苯基、萘、二苯并噻吩和二苯并呋喃，它们任选地被进一步取代。Z选自Si和Ge。L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代。A是与Z直接键合的基团，并且它选自由以下各项组成的组：三亚苯、亚四苯、芘、萘、荧蒽、菲、氮杂三亚苯、氮杂亚四苯、氮杂芘、氮杂萘、氮杂荧蒽、氮杂氮杂菲和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
B含有选自由以下各项组成的组的基团：咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩、氮杂二苯并硒吩和其组合，它们任选地被选自以下的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中该取代任选地结合至咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩或氮杂二苯并硒吩基团。
“芳基”是芳香族的所有碳基团，该基团中可以含有一个或多个稠合环。仅举例来说，并且没有任何限制，示例性的芳基可以是苯基、萘、菲、碗烯等。“杂芳基”是含有至少一个杂原子的“芳基”。仅举例来说，并且没有任何限制，示例性的杂芳基可以是吡啶、喹啉、菲、氮杂碗烯等。“芳基”与“杂芳基”均可以具有多个将它们连接至其它片段的附接点。
在以上描述的片段中的“氮杂”命名，即氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩等，意指相应片段中的C-H基中的一个或多个可以被氮原子置换，例如，并且没有任何限制，氮杂三亚苯涵盖了二苯并[f,h]喹喔啉和二苯并[f,h]喹啉。本领域的一般技术人员可以很容易地预见到以上描述的氮杂衍生物的其它氮类似物，并且本文阐明的术语意图涵盖所有此类类似物。
应理解的是，当分子片段被描述为取代基或者附接至另一个部分时，可根据它是否是片段(例如，萘基、二苯并呋喃基)或根据它是否是整个分子(例如，萘、二苯并呋喃)来书写它的名称。如本文所使用的，这些命名取代基或附接的片段的不同方式可认为是等同的。
如本文所使用的，含有以下结构：
的片段被称为DBX基团，即二苯并X1，其中X1是本文描述的原子或基团中的任一种。在DBX基团中，A1至A8可以包含碳或氮。
本文公开的新型化合物含有两个显然不同的基团，多环芳香烃，如基于三亚苯/芘的基团A，和与硅烷或锗烷间隔基连接的基于DBX或咔唑的基团B，从而产生不对称的结构。当在OLED装置中使用时，这些化合物具有许多有利的特定。第一，三亚苯和芘具有优良的电荷传输能力，而DBX和咔唑具有适当的用于电子和空穴从相邻的层中注入的LUMO和HOMO能级。三亚苯/芘与DBX或咔唑的组合产生了有利于电荷注入与传输的化合物。对这些基团的另外的衍生化可以保持，并且甚至提高优良的电荷注入和传输特征。第二，硅烷和锗烷间隔基破坏了基团A与B之间的缀合，从而保留了整个分子中单独基团的高三线态能量，并且因此有效地减少淬灭，并且允许使用具有高三线态能量发射体的式I的化合物。
式I的化合物具有优于已知的对称类似物的其它优点，因为式I的化合物不太易于结晶。因此，式I的化合物拥有改进的膜均匀性，在不被理论束缚情况下，相信该膜均匀性是OLED中发射体与主体材料之间相分离减少的结果。可以使用式I的新型化合物来改进OLED装置的性能参数，如发射谱线形状、效率和寿命。此外，式I的化合物还易于溶在有机溶剂中，如甲苯、二甲苯和3-苯氧基甲苯，并且经得起溶液加工，这对于低成本照明应用来说是高度需要的。
在一个实施方案中，A是其中K1至K12独立地选自N和C-R′，并且其中R′选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
在一个实施方案中，B选自由以下各项组成的组：
其中X1至X15独立地选自由N和C-R′′组成的组，其中R′′选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中Y1和Y2独立地选自由O、S和Se组成的组。本文公开的化学结构中的虚线表示通过该基团上的任何位置，能够与另一个原子形成单键的键。
在一个实施方案中，A选自由以下各项组成的组：
在一个实施方案中，A选自由以下各项组成的组：
在一个实施方案中，B选自由以下各项组成的组：
其中Y1选自由O、S和Se组成的组，其中R选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个实施方案中，L独立地选自由以下各项组成的组：
在一个实施方案中，A是三亚苯(tripheynylene)。在另一个实施方案中，A是芘。在一个实施方案中，Ar和Ar′是苯基。在一个实施方案中，L是苯基。
在一个实施方案中，所述化合物选自由以下各项组成的组：
本文描述的对比化合物的结构如下：
表1列出化合物1至4和对比化合物CC-1和CC-3的三线态能级。三线态能量是由磷光光谱的最高能量0-0振动带的最大值测量，这些磷光光谱是在77K下，在相对应化合物在2-甲基四氢呋喃中的10-4M溶液中收集的。三亚苯通过苯单元连接至二苯并噻吩的对比化合物CC-3具有2.64eV的三线态能量，而硅烷单元被插入在三亚苯与芳香族系统的其余部分之间的式I的化合物具有2.86eV的更高三线态能量。这表明引入硅烷基团能够保持三亚苯的高三线态能量。这也通过化合物2至4和CC-1的结果得到支持。高三线态能量为主体材料所需来适应蓝色磷光发射体。
表1：式I和对比化合物的选择的三线态能级
表2列出选择的式I的化合物和对比化合物CC-1的HOMO/LUMO能级。HOMO/LUMO能级通过差示脉冲伏安法在10-3M浓度下于DMF溶液中用0.1M四丁基六氟磷酸铵作为支持电解质来测量。玻璃碳盘、铂丝和银丝分别用作工作电极、对电极和伪参比电极。将二茂铁添加至溶液中以用作每个测量的内标。使用针对二茂铁调整的所得氧化电势(Eox)和还原电势(Ered)来分别计算HOMO/LUMO能级为-4.8eV-qEox和-4.8eV-qEred，其中q是电子电荷。所有化合物具有在约-2.1eV的适合于从邻近电子传输层中注入电子的LUMO能级。虽然对比化合物CC-1具有低于-6.00eV的测量限度的HOMO能级，但是可以通过改变B基团来调谐式I的化合物的HOMO能级。实际上，发现化合物3、4和5的HOMO能级分别是-5.67、-5.55和-5.41eV。应注意这些HOMO能级低于普通使用的三线态发射体，这使得在装置操作中有效地空穴捕获。
表2：式I和对比化合物的选择的HOMO/LUMO能级
图5示出所选择的式I的化合物和对比化合物CC-1和CC-2的差示扫描量热法(DSC)曲线。样品在小于10-5托的压力下，在真空下热气化，并且在比气化带低100℃的带中冷凝。将冷凝样品逐渐地冷却至室温，然后经受DSC测量，其中在10℃/min速度下在氮气氛下记录报告的第一加热扫描。具有不对称结构的式I的化合物是具有稳定的形态稳定性的非晶体。在从30℃加热至330℃的期间，化合物1、3和4分别在103℃、101℃和144℃下经历玻璃化转变，而没有遭遇任何结晶或熔化。化合物2在212℃下示出小的熔化峰，具有由于残留晶体埋在非晶体块中而引起的2J/g的小熔化焓。在另一方面，具有对称结构的CC-1在243℃下遭遇到显著的熔化峰，具有58J/g的熔化焓，表明有显著的晶体存在。此外，包含附接至三亚苯的简单三苯基甲硅烷基的CC-2是高度结晶的，在207℃下具有熔化峰，伴随75J/g的熔化焓。事实上，在第一加热扫描期间，CC-2未经历任何玻璃化转变，这表明不存在非晶体相和完全结晶性。这些DSC结果证实根据本发明的不对称结构对抑制结晶是有效的，并且有助于形成有利于装置操作稳定性的稳定非晶体形态。
在一个实施方案中，提供了第一装置。该第一装置包括有机发光装置，该有机发光装置进一步包括阳极、阴极和置于阳极与阴极之间的有机层，该有机层包含具有式I的化合物：式I。
在式I的化合物中，Ar和Ar′独立地选自由以下组成的组：苯基、联苯基、萘、二苯并噻吩和二苯并呋喃，它们任选地被进一步取代。Z选自Si和Ge。L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代。A是与Z直接键合的基团，并且它自由以下组成的组：三亚苯、亚四苯基、芘、萘、荧蒽、菲、氮杂三亚苯、氮杂亚四苯、氮杂芘、氮杂萘、氮杂荧蒽、氮杂氮杂菲和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
B含有选自由以下各项组成的组的基团：咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩、氮杂二苯并硒吩和其组合，它们任选地被选自以下的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，并且其中该取代任选地结合至咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒吩、氮杂咔唑、氮杂二苯并呋喃、氮杂二苯并噻吩或氮杂二苯并硒吩基团。
在一个实施方案中，有机层是发射层，并且式I的化合物是主体。在另一方面，有机层进一步包含发射掺杂剂。
在一个实施方案中，发射掺杂剂是具有至少一个配体的过渡金属络合物，该配体选自由以下各项组成的组：
其中Ra、Rb和Rc可表示单、二、三或四取代，其中Ra、Rb和Rc独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且其中Ra、Rb和Rc的两个相邻的取代基任选地接合以形成稠合环。
在一个实施方案中，发射掺杂剂具有式
其中D是5元或6元碳环或杂环，其中R1、R2和R3独立地表示单、二、三或四取代，其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，其中R1可以任选地键联至环D，其中n是1、2或3，并且其中X-Y是另一个配体。
在一个实施方案中，所述装置进一步包括一个是非发射层的第二有机层，并且具有式I的化合物是该第二有机层中的材料。
在另一个实施方案中，第二有机层是阻挡层，并且具有式I的化合物是第二有机层中的阻挡材料。在一个实施方案中，第二有机层是电子传输层，并且具有式I的化合物是第二有机层中的电子传输材料。
在一个实施方案中，第一装置是消费品。在另一个实施方案中，第一装置是有机发光装置。在一个实施方案中，第一装置包括照明板。
装置实施例
以下描述的示例性的装置可以有利地利用式I的化合物，并且不意欲限制。在装置实施例中使用的材料的结构如下所示：
所有的实施例装置通过高真空(<10-7脱)热蒸发(VTE)来制作。阳极电极是的氧化铟锡(ITO)。阴极由的LiF，接着的Al组成。在制作后，所有的装置立即用密封有环氧树脂的玻璃盖封装在氮气手套箱中(<1ppm的H2O和O2)，并且将吸湿剂并入在包装内。
在实施例和对比装置实施例中使用的OLED装置的有机堆叠具有下面的结构：从ITO表面，的LG101(购自LG Chem)作为空穴注入层，的NPD作为空穴传输层(HTL)，掺杂有15重量百分比的掺杂剂D的的式I的化合物(或对比化合物CC-1或CC2)作为发射层(EML)，的化合物BL作为阻挡层(BL)，和的Alq作为电子传输层(ETL)。示意性的示例性装置结构被描绘在图4中。
表3：装置数据的总结
表3含有装置数据的总结。在1000尼特下测量发光效率(LE)、外量子效率(EQE)和功率效率(PE)，而寿命(LT80%)被定义为装置在20mA/cm2的恒定电流密度下，衰减至它的初始亮度的80%所需要的时间。与基于对比实例的装置(即对比装置实施例1和实施例2)相比，基于式I的化合物的装置(即装置实施例1至实施例3)在装置效率(LE、EQE和PE)方面展现出两倍的提高，并同时保持了类似的或甚至延长的操作寿命。装置性能的提高可归因于式I的不对称化合物的改善的电荷注入和传输，这将有助于平衡电荷通量。不被理论束缚情况下，相信平衡的电子/空穴通量分布在电荷重组带，这将通过抑制或减少激子淬灭来保留高亮度下的高效率。扩展的电荷重组带也通过允许较大分子群体具有电荷传输、激子形成和发光作用来延长装置寿命。基于表2中报告的HOMO/LUMO的能级，式I的化合物也可以用在空穴阻挡层中。因为式I的化合物既可以用作主体，又可以用作空穴阻挡层中的空穴阻挡材料，所以预期将式I的化合物并入光学装置中可降低装置制作成本。
与其它材料组合
本文描述成可用于有机发光装置中的具体层的材料可与存在于装置中的广泛多种的其它材料组合使用。例如，本文公开的发光掺杂剂可联合广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和可能存在的其它层使用。以下描述或提及的材料是可用于与本文公开的化合物组合的材料的非限制性实例，并且本领域技术人员可以很容易查阅文献来鉴别可用于组合的其它材料。
HIL/HTL：
在本发明中使用的空穴注入/传输材料不受特别限制，并且可使用任何化合物，只要该化合物典型地被用作空穴注入/传输材料。材料的实例包括，但不限于：酞菁或卟啉衍生物；芳香族胺衍生物；吲哚并咔唑衍生物；含有氟代烃的聚合物；具有导电型掺杂剂的聚合物；导电聚合物，如PEDOT/PSS；由化合物如膦酸和硅烷(sliane)衍生物衍生的自组装单体；金属氧化物衍生物，如MoOx；p型半导体有机化合物，如1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯六腈；金属络合物，和可交联的化合物。
在HIL或HTL中使用的芳香族胺衍生物的实例包括，但不限于下面的一般结构：
Ar1至Ar9各自选自由以下各项组成的组：芳香族烃环状化合物，如苯、联苯基、三苯基、三亚苯、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、苝、薁；各自选自由以下各项组成的组：芳香族杂环化合物，如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、蝶啶、呫吨、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶(furodipyridine)、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶(benzoselenophenopyridine)，和硒吩并二吡啶；并且各自选自由以下各项组成的组：2至10个环状结构单元，它们是选自芳香族烃环基团和芳香族杂环基团的相同类型或不同类型的基团，并且彼此直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪族环状基团中的至少一个键合。其中各Ar进一步被选自由以下各项组成的组的取代基取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基，和其组合。
一方面，Ar1至Ar9独立地选自由以下各项组成的组：
K是从1至20的整数；X1至X8是C(包括CH)或N；Ar1具有与以上所定义的相同的基团。
HIL或HTL中使用的金属络合物的实例包括但不限于以下通式：
M是金属，原子量大于40；(Y1-Y2)是二齿配体，Y1和Y2独立地选自C、N、O、P和S；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体最大数的整数值；并且m+n是可附接至金属的配体的最大数。
一方面，(Y1-Y2)是2-苯基吡啶衍生物。
另一方面，(Y1-Y2)是碳烯配体。
另一方面，M选自Ir、Pt、Os和Zn。
另一方面，金属络合物在溶液中相对于Fc+/Fc电对的最小氧化电势为小于约0.6V。
主体：
本发明的有机EL装置的发光层优选地含有至少一种金属络合物作为发光材料，并且可含有使用该金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别的限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要主体的三线态能量大于掺杂剂的三线态能量。尽管下表将主体材料归类为优选用于发射各种颜色的装置，但可以与任何掺杂剂一起使用任何主体材料，只要满足三线态标准即可。
用作主体的金属络合物的实例优选具有以下通式：
M是金属；(Y3-Y4)是二齿配体，Y3和Y4独立地选自C、N、O、P和S；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体最大数的整数值；并且m+n是可附接至金属的配体的最大数。
一方面，金属络合物是：
(O-N)是二齿配体，使金属配位至原子O和N。
另一方面，M选自Ir和Pt。
另一方面，(Y3-Y4)是碳烯配体。
用作主体的有机化合物的实例选自由以下各项组成的组：芳香族烃环状化合物，如苯、联苯基、三苯基、三亚苯、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、苝、薁；选自由以下各项组成的组：芳香族杂环化合物，如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、蝶啶、呫吨、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶；并且选自由以下各项组成的组：2至10个环状结构单元，它们是选自芳香族烃环基团和芳香族杂环基团的相同类型或不同类型的基团，并且彼此直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪族环状基团中的至少一个键合。其中各基团进一步被选自由以下各项组成的组的取代基取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
一方面，主体化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
R1至R7独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，当R1至R7是芳基或杂芳基时，它具有与以上提及的Ar类似的定义。
k是从0至20的整数。
X1至X8选自C(包括CH)或N。
Z1和Z2选自NR1、O，或S。
HBL：
空穴阻挡层(HBL)可用于降低离开发射层的空穴和/或激子的数量。装置中这种阻挡层的存在使得效率比缺少阻挡层的类似装置明显高。而且，阻挡层可用于将发射限制在OLED的所需区域内。
一方面，HBL使用的化合物含有以上描述的用作主体的相同的分子或相同的官能团。
另一方面，HBL使用的化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
K是从0至20的整数；L是辅助配体，m是从1至3的整数。
ETL：
电子传输层(ETL)可包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是本征的(无掺杂的)，或掺杂的。掺杂可用于加强导电性。ETL材料的实例不受特别的限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要它们典型地用于传输电子。
一方面，ETL使用的化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
R1选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基，和其组合，当R1是芳基或杂芳基时，它具有与以上提及的Ar类似的定义。
Ar1至Ar3具有与以上提及的Ar类似的定义。
k是从0至20的整数。
X1至X8选自C(包括CH)或N。
另一方面，ETL中使用的金属络合物含有，但不限于以下通式：
(O-N)或(N-N)是二齿配体，使金属配位至原子O、N或N、N；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体的最大数的整数值。
在任何以上提及的用于OLED装置的各层中的化合物中，氢原子可以被部分或完全氘化。
除了本文公开的材料之外，和/或与本文公开的材料组合，还可在OLED中使用许多空穴注入材料、空穴传输材料、主体材料、掺杂材料、激子/空穴阻挡层材料、电子传输和电子注入材料。可在OLED中与本文公开的材料组合使用的材料的非限制性实例被列在下表4中。表4列出了材料的非限制性类别，每个类别的化合物的非限制性实例，和公开所述材料的参考文献。
表4
实验
本文通篇使用的化学缩写如下：Dba是二苯亚甲基丙酮，EtOAc是乙酸乙酯，dppf是1,1′-二(二苯基膦基)二茂铁，DCM是二氯甲烷，Sphos是二环己基(2',6′-二甲氧基-[1,1′-联苯]-3-基)膦，THF是四氢呋喃。
合成化合物1
在-78℃下，向2-溴三亚苯(7.28g，23.70mmol)于乙醚(50mL)中的悬浮液逐滴添加正丁基锂于己烷(14.81mL，23.70mmol)中的溶液。将悬浮液逐步加温至0℃并且搅拌3小时，得到三亚苯基锂的溶液。在一个独立的烧瓶中，通过向1,3-二溴苯(2.87mL，23.70mmol)于乙醚(50mL)中的溶液逐滴添加正丁基锂于己烷(14.81mL，23.70mmol)中的溶液来制备3-溴苯基锂溶液。将溶液在此温度下搅拌2.5小时，然后在-78℃下转移至二氯二苯基硅烷(4.88mL，23.70mmol)于乙醚(30mL)中的溶液。再搅拌2小时后，将以上制备的三亚苯基锂溶液逐滴引入含有二氯二苯基硅烷的烧瓶中。使反应混合物逐步加温至室温并且搅拌过夜。混合物用水猝灭并且分离有机相。在蒸发溶剂后，通过柱色谱法在硅胶上用己烷/DCM(85/15，v/v)作为洗脱剂纯化残留物，得到呈白色粉末状的(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(8.5g，75%)。
将二苯并[b,d]噻吩-4-基硼酸(1.573g，6.90mmol)、(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(3，5.30mmol)、Pd2(dba)3(0.097g，0.106mmol)、SPhos(0.087g，0.212mmol)和K3PO4(3.38g，15.91mmol)于甲苯(50mL)和水(7mL)中的溶液在100℃氮气下搅拌过夜。在冷却至室温后，分离有机相，水相用DCM萃取，并且合并的有机溶液经Na2SO4干燥。在蒸发溶剂后，通过柱色谱法在硅胶上用己烷/二氯甲烷(9/1至8.5/1.5，v/v)作为洗脱剂纯化残留物，得到呈白色固体状的化合物1(2.4g，68%)。
合成化合物2
将(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(2.9g，5.13mmol)、二苯并[b,d]呋喃-4-基硼酸(1.196g，5.64mmol)、Pd2(dba)3(0.094g，0.10mmol)、Sphos(90mg，0.22mmol)和K3PO4(2.72g，12.82mmol)于甲苯(150mL)和水(10mL)中的溶液在氮气下回流过夜。在蒸发掉溶剂之后，通过柱色谱法在硅胶上用己烷/DCM(4/1，v/v)作为洗脱剂纯化残余物，得到呈白色固体状的化合物2(1.5g，44%)。
合成化合物3
将(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(3.52g，6.22mmol)、9H-咔唑(1.249g，7.47mmol)、Pd2(dba)3(0.114g，0.124mmol)、Sphos(0.102g，0.249mmol)和叔丁醇钠(1.794g，18.67mmol)于间二甲苯(100mL)中的混合物在氮气下回流过夜。冷却至室温之后，通过塞过滤。浓缩有机溶液，并通过柱色谱法在硅胶上用己烷/DCM(85/15，v/v)作为洗脱剂纯化残留物并且在甲醇中沉淀，得到呈白色粉末状的化合物3(3.5g，86%)。
合成化合物4
将(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(3g，5.30mmol)、9H-3,9′-二咔唑(2.116g，6.37mmol)、Pd2(dba)3(0.097g，0.106mmol)、Sphos(0.087g，0.212mmol)和叔丁醇钠(1.529g，15.91mmol)于间二甲苯(100mL)中的混合物在氮气下在165℃下回流过夜。冷却至室温之后，通过短塞过滤。在蒸发掉溶剂后，通过柱色谱法在硅胶上用己烷/DCM(8/2至3/1，v/v)作为洗脱剂纯化残留物，得到呈白色固体状的化合物4(4.0g，92%)。
合成化合物5
将(3-溴苯基)二苯基(三亚苯-2-基)硅烷(2.5g，4.42mmol)、9-苯基-9H，9′H-3,3′-二咔唑(1.806g，4.42mmol)、Pd2(dba)3(0.081g，0.088mmol)、Sphos(0.073g，0.177mmol)和叔丁醇钠(1.274g，13.26mmol)于间二甲苯(80mL)中的溶液在氮气下回流过夜。冷却至室温之后，使它通过短塞。在蒸发掉溶剂后，通过柱色谱法在硅胶上用己烷/DCM(4/1至3/2，v/v)作为洗脱剂纯化将残留物，得到呈白色粉末状的化合物5。
合成对比化合物1(CC-1)
将2-溴三亚苯(3.4g，11.1mmol)溶解在Et2O(100mL)中并冷却至-78℃，然后逐滴添加n-BuLi(4.9mL，12.1mmol)。使反应混合物缓慢加温至-0℃，并搅拌30分钟，然后再冷却至-78℃。向反应混合物逐滴添加于20mL Et2O中的二苯基二氯硅烷(1.1mL,5.3mmol)。缓慢加温至室温过夜之后，将浓稠的混合物回流3h。冷却至室温后，添加300mL水，伴随快速搅拌，并将沉淀物从二相的混合物中过滤，用Et2O洗涤。将固体溶于DCM中并且通过玻璃料上硅胶塞过滤。去除溶剂得到呈白色固体状的CC-1(2.4g，72%)。
合成对比化合物2(CC-2)
将2-溴三亚苯(5.5g，14.3mmol)溶解在THF(50mL)中并冷却至-78℃，然后逐滴添加n-BuLi (5.7mL，14.3mmol)。使反应混合物缓慢加温至-30℃，然后冷却至-78℃。将氯三苯基硅烷(3.8g，13.0mmol)溶于20mL的THF中并逐滴添加至反应混合物中，随后使反应混合物缓慢加温至室温过夜并进一步加热至40℃，持续2h。冷却至室温后，将反应用MeOH和NH4Cl(水溶液)猝灭，用EtOAc(50mL)萃取3次，干燥并旋转蒸发，得到7.8g黄色固体。将粗材料在二氧化硅上用己烷/DCM (9/1，v/v)作为洗脱剂进行色谱法分离。从DCM/己烷再结晶得到呈白色结晶固体状的CC-2(5.5g，87%)。
应理解，本文描述的各种实施方案只是举例而已，而不意图限制本发明的范围。例如，本文描述的很多材料和结构可在不偏离本发明的精神的情况下被其他材料和结构取代。因此，所要求的发明可包括本文描述的具体实施例和优选实施方案的变化，这对本领域技术人员是显而易见的。应理解，不意图限制关于本发明因何生效的各种理论。

Claims (20)

1.一种具有下式的化合物:
其中Ar和Ar'独立地选自由以下各项组成的组：苯基、联苯基、萘基、二苯并噻吩基以及二苯并呋喃基，它们可任选地被进一步取代；
Z选自Si和Ge；
L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代；
B是选自由以下各项组成的组的基团：咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并硒吩基、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并硒吩基和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；其中所述取代任选地结合至咔唑基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩基团或氮杂二苯并硒吩基团；并且
其中A是
其中K1至K12独立地选自N和C-R'；并且
其中R'选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
2.如权利要求1所述的化合物，其中B选自由以下各项组成的组：
其中X1-X15独立地选自由N和C-R″组成的组，
其中R″选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且
其中Y1和Y2独立地选自由O、S和Se组成的组。
3.如权利要求1所述的化合物，其中A选自由以下各项组成的组：
4.如权利要求1所述的化合物，其中B选自由以下各项组成的组：
其中Y1选自由O、S和Se组成的组；
其中R选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
5.如权利要求1所述的化合物，其中L独立地选自由以下各项组成的组：
6.如权利要求1所述的化合物，其中A是三亚苯基。
7.如权利要求1所述的化合物，其中Ar和Ar'是苯基。
8.如权利要求1所述的化合物，其中L是苯基。
9.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自由以下各项组成的组：
10.一种包括有机发光装置的第一装置，所述有机发光装置包括：
阳极；
阴极；以及
有机层，所述有机层沉积在所述阳极与所述阴极之间，包含具有下式的化合物：
其中Ar和Ar'独立地选自由以下各项组成的组：苯基、联苯基、萘基、二苯并噻吩基以及二苯并呋喃基，它们任选地被进一步取代；
Z选自Si和Ge；
L是单键或包含具有从5至20个碳原子的芳基或杂芳基，它们任选地被进一步取代；
B是选自由以下各项组成的组的基团：咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并硒吩基、氮杂咔唑基、氮杂二苯并呋喃基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并硒吩基和其组合，它们任选地被选自由以下各项组成的组的一个或多个基团进一步取代：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；其中所述取代任选地结合至咔唑基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩基团或氮杂二苯并硒吩基团；并且
其中A是
其中K1至K12独立地选自N和C-R'；并且
其中R'选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、芳基、芳氧基和其组合。
11.如权利要求10所述的第一装置，其中所述有机层是发射层并且式I的化合物是主体。
12.如权利要求10所述的第一装置，其中所述有机层进一步包含发射掺杂剂。
13.如权利要求12所述的第一装置，其中所述发射掺杂剂是具有至少一个配体的过渡金属络合物，所述配体选自由以下各项组成的组：
其中Ra、Rb和Rc可表示单、二、三或四取代；
其中Ra、Rb和Rc独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且
其中Ra、Rb和Rc的两个相邻的取代基任选地接合以形成稠合环。
14.如权利要求12所述的第一装置，其中所述发射掺杂剂具有式
其中D是5元或6元碳环或杂环；
其中R1表示单取代，R3表示单或二取代，和R2表示单、二、三或四取代；
其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧基、酯基、腈基、异腈基、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；
其中R1任选地键联至环D；
其中n是1、2，或3；并且其中X-Y是另一个配体。
15.如权利要求10所述的第一装置，其中所述装置进一步包括是非发射层的第二有机层并且具有式I的化合物是所述第二个有机层中的材料。
16.如权利要求15所述的第一装置，其中所述第二有机层是阻挡层并且具有式I的化合物是所述第二个有机层中的阻挡材料。
17.如权利要求15所述的第一装置，其中所述第二个有机层是电子传输层并且具有式I的化合物是所述第二个有机层中的电子传输材料。
18.如权利要求10所述的第一装置，其中所述第一装置是消费品。
19.如权利要求10所述的第一装置，其中所述第一装置是有机发光装置。
20.如权利要求11所述的第一装置，其中所述第一装置包括照明板。
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