CN107922414A - 化合物和包含其的有机发光元件 - Google Patents

化合物和包含其的有机发光元件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及化合物和包含其的有机发光器件。

Description

化合物和包含其的有机发光元件
技术领域
本申请涉及化合物和包含其的有机发光器件。本申请要求于2015年9月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0127066号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
通常，有机发光现象是指通过使用有机材料将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括正电极、负电极和介于其间的有机材料层的结构。在此，在许多情况下有机材料层可具有由不同材料构成的多层结构以提高有机发光器件的效率和稳定性，例如，有机材料层可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等构成。在有机发光器件的结构中，如果在两个电极之间施加电压，则空穴从正电极注入有机材料层并且电子从负电极注入有机材料层，当注入的空穴和电子彼此相遇，形成激子，并且当激子再次返回基态时发光。
一直需要开发用于上述有机发光器件的新材料。
发明内容
技术问题
本申请提供了化合物和包含其的有机发光器件。
技术方案
本申请提供了由以下化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，
L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，
Ar1为氰基、或者经取代或未经取代的杂环基，
R1至R3和Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的羰基、经取代或未经取代的醚基、经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的氨基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的磷酰基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，
p为0至3的整数，
m和n彼此相同或不同，并且各自独立地为0至4的整数，并且
当m、n和p各自为2或更大的整数时，多个括号中结构彼此相同或不同。
此外，本申请提供了有机发光器件，其包括：第一电极；设置成面向所述第一电极的第二电极；和设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含上述化合物。
有益效果
根据本申请的一个示例性实施方案的化合物用于有机发光器件，因此可通过所述化合物的热稳定性降低有机发光器件的驱动电压，并且提高器件的光效率和寿命特性。
附图说明
图1示出了其中依次堆叠基底1、正电极2、发光层3和负电极4的有机发光器件的一个实例。
图2示出了其中依次堆叠基底1、正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3、电子传输层7和负电极4的有机发光器件的一个实例。
1：基底
2：正电极
3：发光层
4：负电极
5：空穴注入层
6：空穴传输层
7：电子传输层
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本说明书。
本说明书提供了由化学式1表示的化合物。
以下将描述本说明书中的取代基的实例，但不限于此。
术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另一取代基，并且待取代的位置没有限制，只要该位置是氢原子被取代的位置(即，取代基可取代的位置)即可，并且当取代两个或更多个时，两个或更多个取代基可彼此相同或不同。
在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下的一个或两个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、氰基、硝基、羟基、烷基、环烷基、烯基、烷氧基、芳基和杂环基；经所例示的取代基中的两个或更多个取代基连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基连接的取代基”可为联苯基。即，联苯基也可为芳基，并且可理解为两个苯基连接的取代基。
在本说明书中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，烷基可为直链或支链的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至50。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但其碳原子数优选为3至60，并且其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，烷氧基可为直链、支链或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至20。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙基氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等，但不限于此。
在本说明书中，烯基可为直链或支链的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为2至40。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、基、苯乙烯基等，但不限于此。
在本说明书中，当芳基为单环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为6至25。单环芳基的具体实例包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。
当芳基为多环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为10至24。多环芳基的具体实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可被取代，并且相邻取代基可彼此结合以形成环。
当芴基被取代时，所述基团可为 等，但不限于此。
在本说明书中，杂环基包含一个或更多个除碳以外的原子(即，杂原子)，并且具体地，杂原子可包括选自O、N、Se和S等的一种或更多种原子。杂环基的碳原子数没有特别限制，但优选为2至60。杂环基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、氢吖啶基(例如，)、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻咯基、二苯并噻咯基、菲咯啉基、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、吩嗪基及其稠合结构等，但不限于此。此外，杂环基的实例包括包含磺酰基的杂环结构，例如，等。
在本说明书中，稠合结构可为其中芳族烃环与相应取代基稠合的结构。苯并咪唑的稠环的实例包括 等，但不限于此。
在本说明书中，“相邻”基团可意指：对与相应取代基所取代的原子直接连接的原子进行取代的取代基，或者对相应取代基所取代的原子进行取代的另一取代基。例如，在苯环的邻位上取代的两个取代基以及脂族环中取代同一个碳的两个取代基可解释为彼此“相邻”的基团。
在本说明书中，相邻基团彼此结合以形成环的情况意指相邻基团彼此结合以形成如上所述的5元至8元烃环或5元至8元杂环，并且所述环可为单环或多环的，可为脂族环、芳族环或其稠合形式，并且不限于此。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar1为氰基、或者经取代或未经取代的杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar1为氰基；或者经取代或未经取代的包含O、N和S中的一者或更多者的杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar1为氰基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的哒嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的苯并咪唑稠环基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的呋喃基、经取代或未经取代的噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、或者经取代或未经取代的二苯并噻吩基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar1为氰基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的哒嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的苯并咪唑基、经取代或未经取代的苯并咪唑稠环基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的呋喃基、经取代或未经取代的噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、或者经取代或未经取代的二苯并噻吩基。
根据本申请的一个示例性实施方案，在Ar1的定义中，“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下的至少一者取代：氘、卤素基团、氰基、C1至C10烷基、C6至C12芳基、和C2至C10杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，在Ar1的定义中，“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下的至少一者取代：氘、氟、氰基、甲基、乙基、苯基、联苯基、萘基、菲基、嘧啶基、喹啉基和吡啶基。
根据本申请的一个示例性实施方案，在Ar1的定义中，“经取代或未经取代的”意指未经取代或经C6至C12芳基取代。
根据本申请的一个示例性实施方案，在Ar1的定义中，“经取代或未经取代的”意指未经取代或经苯基取代。
根据本申请的一个示例性实施方案，L1为直接键、或者经取代或未经取代的亚芳基。
根据本申请的一个示例性实施方案，L1为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的亚萘基、或者经取代或未经取代的芴基。
根据本申请的一个示例性实施方案，L1为直接键、未经取代的或经芳基取代的亚苯基、未经取代的或经芳基取代的亚联苯基、三联苯基、亚萘基、或者未经取代的或经芳基或烷基取代的芴基。
根据本申请的一个示例性实施方案，L1为直接键、未经取代的或经苯基取代的亚苯基、未经取代的或经苯基取代的亚联苯基、三联苯基、亚萘基、或者未经取代的或经芳基或苯基或甲基取代的芴基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar2为氢、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar2为氢、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的包含N的杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar2为氢、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的芘基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的哒嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、或者经取代或未经取代的三嗪基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar2为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的芘基、或者经取代或未经取代的吡啶基。
根据本申请的一个示例性实施方案，Ar2为苯基、联苯基、萘基、芘基、或吡啶基。
根据本申请的一个示例性实施方案，R1至R3彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、氰基、经取代或未经取代的羰基、经取代或未经取代的醚基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基。
根据本申请的一个示例性实施方案，R1至R3彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、氰基、经芳基取代的羰基、醚基、甲硅烷基、甲基、乙基、丁基、苯基、萘基、联苯基、或吡啶基。
根据本申请的一个示例性实施方案，R1至R3彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、氰基、经苯基取代的羰基、醚基、甲硅烷基、叔丁基、苯基、或吡啶基。
根据本申请的一个示例性实施方案，由化学式1表示的化合物可为选自以下结构式中的任一者。
根据本申请的一个示例性实施方案的化合物可通过以下将描述的制备方法来制备。
首先，通过低温反应使化学式A-1锂化，然后向其中滴加羰基化合物以制备化学式A-2的化合物。在酸催化剂条件下通过环化反应制备化学式A-3。可通过所制备的化学式A-3和硼化合物的Suzuki偶联反应来制备化学式1。
此外，本说明书提供了包含上述化合物的有机发光器件。
本申请的一个示例性实施方案提供了有机发光器件，其包括：第一电极；设置成面向所述第一电极的第二电极；和设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含所述化合物。
在本说明书中，当一个构件设置在另一构件“上”时，这不仅包括使一个构件与另一构件接触的情况，而且还包括还有另外的构件存在于这两个构件之间的情况。
在本说明书中，当一个部件“包括”一个组成元件时，除非另有具体描述，否则这不意指排除另外的组成元件，而是意指还可包括另外的组成元件。
本申请的有机发光器件的有机材料层也可由单层结构构成，但是也可由其中堆叠有两个或更多个有机材料层的多层结构构成。例如，作为本发明的有机发光器件的一个代表性实例，有机发光器件可具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机材料层的结构。然而，有机发光器件的结构不限于此，并且可包括较少数量的有机材料层。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且所述发光层包含所述化合物。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机材料层包括空穴注入层或空穴传输层，并且所述空穴注入层或所述空穴传输层包含所述化合物。
在另一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且所述发光层包含所述化合物。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机材料层包括电子传输层或电子注入层，并且所述电子传输层或所述电子注入层包含所述化合物。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机材料层包括电子阻挡层或空穴阻挡层，并且所述电子阻挡层或所述空穴阻挡层包含所述化合物。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机发光器件包括：第一电极；设置成面向所述第一电极的第二电极；设置在所述第一电极与所述第二电极之间的发光层；和设置在所述发光层与所述第一电极之间或所述发光层与所述第二电极之间的两个或更多个有机材料层，其中两个或更多个有机材料层中的至少一个包含所述化合物。
在本申请的一个示例性实施方案中，作为两个或更多个有机材料层，两个或更多个有机材料层可选自电子传输层、电子注入层、同时传输和注入电子的层、以及空穴阻挡层。
在本申请的一个示例性实施方案中，有机材料层包括两个或更多个电子传输层，并且两个或更多个电子传输层中的至少一者包含所述化合物。具体地，在本说明书的一个示例性实施方案中，所述化合物也可包含在两个或更多个电子传输层中的一个层中，并且可包含在两个或更多个电子传输层中的每一个中。
此外，在本申请的一个示例性实施方案中，当化合物包含在两个或更多个电子传输层中的每一个中时，除所述化合物以外的其他材料可彼此相同或不同。
在本申请的一个示例性实施方案中，除了包含所述化合物的有机材料层以外，有机材料层还包括包含含有芳基氨基、咔唑基或苯并咔唑基的化合物的空穴注入层或空穴传输层。
在另一个示例性实施方案中，有机发光器件可为具有其中正电极、一个或更多个有机材料层和负电极依次堆叠在基底上的正常型结构的有机发光器件。
在又一个示例性实施方案中，有机发光器件可为具有其中负电极、一个或更多个有机材料层和正电极依次堆叠在基底上的倒置型结构的有机发光器件。
例如，根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件的结构例示于图1和2中。
图1例示了其中依次堆叠基底1、正电极2、发光层3和负电极4的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中，化合物可包含在发光层3中。
图2例示了其中依次堆叠基底1、正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3、电子传输层7和负电极4的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中，化合物可包含在空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3和电子传输层7中的一个或更多个层中。
在如上所述的结构中，化合物可包含在空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层中的一个或更多个层中。
本申请的有机发光器件可通过本领域已知的材料和方法来制造，不同之处在于有机材料层中的一个或更多个层包含本申请的化合物，即所述化合物。
当有机发光器件包括复数个有机材料层时，所述有机材料层可由相同材料或不同材料形成。
本申请的有机发光器件可通过本领域已知的材料和方法来制造，不同之处在于有机材料层中的一个或更多个层包含所述化合物，即，由化学式1表示的化合物。
例如，本申请的有机发光器件可通过在基底上依次堆叠第一电极、有机材料层和第二电极来制造。在这种情况下，有机发光器件可通过如下来制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(例如溅射或电子束蒸发)在基底上沉积金属或具有导电性的金属氧化物或其合金以形成正电极，在正电极上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层，然后在有机材料层上沉积可用作负电极的材料。除了如上所述的方法以外，有机发光器件还可通过在基底上依次沉积负电极材料、有机材料层和正电极材料来制备。
此外，当制造有机发光器件时，化学式1的化合物不仅可通过真空沉积法而且还可通过溶液涂覆法形成为有机材料层。在此，溶液涂覆法意指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷涂法、辊涂等，但不限于此。
除了如上所述的方法以外，有机发光器件还可通过在基底上依次沉积负电极材料、有机材料层和正电极材料来制造(国际公开第2003/012890号)。然而，制造方法不限于此。
在本申请的一个示例性实施方案中，第一电极为正电极，第二电极为负电极。
在另一个示例性实施方案中，第一电极为负电极，第二电极为正电极。
作为正电极材料，通常优选具有大功函数的材料，以使空穴顺利地注入有机材料层。可用于本发明的正电极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。
作为负电极材料，通常优选具有小功函数的材料，以使电子顺利地注入有机材料层。负电极材料的具体实例包括：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al等，但不限于此。
空穴注入层是注入来自电极的空穴的层，并且空穴注入材料优选为这样的化合物：其具有传输空穴的能力，因此在正电极中具有空穴注入效应，对发光层或发光材料具有优异的空穴注入效应，防止由发光层产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，并且还具有优异的薄膜形成能力。优选的是，空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)在正电极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺和聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。
空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，并且空穴传输材料合适地为可接收来自正电极或空穴注入层的空穴以将空穴传输至发光层，并且对空穴具有大迁移率的材料。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
发光材料是可接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使空穴和电子结合而在可见光区域内发光的材料，并且优选为对荧光或磷光具有良好量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基-喹啉铝配合物(Alq3)；基于咔唑的化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；基于苯并唑、苯并噻唑和苯并咪唑的化合物；基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物；螺环化合物；聚芴、红荧烯等，但不限于此。
发光层可包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料的实例包括稠合芳族环衍生物、或含有杂环的化合物等。稠合芳族环衍生物的具体实例包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，含有杂环的化合物的具体实例包括化合物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但实例不限于此。
电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层，电子传输材料是可很好地从负电极接收电子并将电子转移至发光层的材料，并且合适地为对电子具有大迁移率的材料。其具体实例包括：8-羟基喹啉的Al配合物；包含Alq3的配合物；有机自由基化合物；羟基黄酮-金属配合物等，但不限于此。电子传输层可与如根据相关技术使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地，阴极材料的合适实例为具有小功函数、其后接着铝层或银层的典型材料。其具体实例包括铯、钡、钙、镱和钐，在每种情况下都后接着铝层或银层。
电子注入层是注入来自电极的电子的层，并且优选为这样的化合物：其具有传输电子的能力，具有从负电极注入电子的效应和优异的将电子注入发光层或发光材料的效应，防止由发光层产生的激子移动至空穴注入层，并且还具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物、金属配合物化合物、含氮五元环衍生物等，但不限于此。
金属配合物化合物的实例包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯化镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲苯酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但不限于此。
空穴阻挡层为阻挡空穴到达正电极的层，并且可通常在与空穴注入层相同的条件下形成。其具体实例包括二唑衍生物或三唑衍生物、菲咯啉衍生物、BCP、铝配合物等，但不限于此。
根据待使用的材料，根据本说明书的有机发光器件可为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。
下文中，将参照实施例详细描述本说明书以具体说明本说明书。然而，根据本说明书的实施例可以以多种形式进行修改，并且不应理解为本申请的范围限于以下详细描述的实施例。提供本申请的实施例以向本领域普通技术人员更全面地说明本说明书。
<制备例>
<制备例1>[化合物1]的制备
将9-(2-溴苯基)-9H-咔唑(30g，93mmol)溶解在300ml无水四氢呋喃(THF)溶液中，然后在氮气氛下于-78℃下搅拌所得溶液。向反应溶液中缓慢滴加2.5M n-BuLi(37mL,93mmol)。1小时后，将(4-溴苯基)(苯基)甲酮(24g，93mmol)溶解在100mL无水THF中，并向其中缓慢滴加所得溶液。1小时后，将反应溶液温热至常温，然后向其中添加200mL水，并搅拌所得混合物。将THF层蒸馏以制备[化合物P1](40.3g，产率86％，MS:[M+H]+＝505)。
将[化合物P1](40.3g，80mmol)和0.1mL硫酸放入500mL乙酸中，然后将所得混合物搅拌并回流2小时。在使混合物冷却至常温之后，将所产生的固体过滤并用水洗涤，然后干燥，由此制备[化合物P2](34g，产率88％，MS:[M+H]+＝487)。
将[化合物P2](15g，31mmol)、双(频哪醇)二硼(8.7g，34mmol)和KOAc(9.1g，93mmol)放入200mL二氧六环中，然后将所得混合物搅拌并回流。向其中放入Pd(dba)2(0.5g，0.93mmol)和PCy3(0.5g，1.8mmol)，然后将所得混合物搅拌并回流3小时。使混合物冷却至常温，然后将反应溶液过滤并蒸馏。将蒸馏的样品溶解在CHCl3中以进行后处理。用乙醇使有机材料层重结晶以制备[化合物P3](13.7g，83％，MS:[M+H]+＝534)。
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(5.1g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流7小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物1](9.5g，产率78％，MS:[M+H]+＝639)。
<制备例2>[化合物2]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-([1,1’-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(6.5g，19mmol)放入150mLTHF中。向其中放入75mL 2MK2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流6小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物2](9.9g，产率73％，MS:[M+H]+＝715)。
<制备例3>[化合物9]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.4g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流8小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物9](9.5g，产率70％，MS:[M+H]+＝715)。
<制备例4>[化合物14]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-氯-4,6-二(萘-1-基)-1,3,5-三嗪(7.0g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流6小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物14](10.5g，产率75％，MS:[M+H]+＝739)。
<制备例5>[化合物22]的制备
以与<制备例1>中化合物P3的制备方法相同的方式制备[化合物P4]，不同之处在于使用(3-溴苯基)(苯基)甲酮代替(4-溴苯基)(苯基)甲酮(MS:[M+H]+＝534)。
[化合物P4]
将[化合物P4](10g，19mmol)和2-([1,1’-联苯基]-3-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪(6.5g，19mmol)放入150mLTHF中。向其中放入75mL 2MK2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流9小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物22](9.2g，产率68％，MS:[M+H]+＝715)。
<制备例6>[化合物29]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和4-([1,1’-联苯基]-4-基)-6-氯-2-苯基嘧啶(6.5g，19mmol)放入150mLTHF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流8小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物29](9.5g，产率70％，MS:[M+H]+＝714)。
<制备例7>[化合物33]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和4-氯-2-苯基-6-(4-(吡啶-2-基)苯基)嘧啶(6.5g，19mmol)放入150mLTHF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流10小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物33](8.6g，产率63％，MS:[M+H]+＝715)。
<制备例8>[化合物54]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基嘧啶(7.4g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流9小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物54](8.1g，产率60％，MS:[M+H]+＝714)。
<制备例9>[化合物66]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和4’-溴-2,2’:6',2”-三联吡啶(5.9g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流7小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物66](9.7g，产率80％，MS:[M+H]+＝639)。
<制备例10>[化合物78]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和4-(4-溴苯基)二苯并[b,d]呋喃(6.1g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流7小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物78](9.1g，产率74％，MS:[M+H]+＝650)。
<制备例11>[化合物88]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-(4-氯苯基)-4-苯基喹唑啉(6.0g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K3PO4和0.2gPd(PtBu3)2，然后将所得混合物搅拌并回流9小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物88](9.2g，产率70％，MS:[M+H]+＝688)。
<制备例12>[化合物92]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和4’-氯-[1,1’-联苯基]-4-甲腈(4.1g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K3PO4和0.2gPd(PtBu3)2，然后将所得混合物搅拌并回流10小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物92](8.9g，产率80％，MS:[M+H]+＝585)。
<制备例13>[化合物96]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-(4-氯苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑(5.8g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K3PO4和0.2g Pd(PtBu3)2，然后将所得混合物搅拌并回流8小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物96](8.2g，产率64％，MS:[M+H]+＝676)。
<制备例14>[化合物103]的制备
以与<制备例1>中化合物P3的制备方法相同的方式制备[化合物P5]，不同之处在于使用(4-溴苯基)(吡啶-3-基)甲酮代替(4-溴苯基)(苯基)甲酮(MS:[M+H]+＝535)。
[化合物P5]
将[化合物P5](10g，19mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(5.8g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K3PO4和0.2gPd(PtBu3)2，然后将所得混合物搅拌并回流10小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物103](8.2g，产率64％，MS:[M+H]+＝676)。
<制备例15>[化合物112]的制备
将[化合物P3](10g，19mmol)和2-氯-9-苯基-1,10-菲咯啉(5.5g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4gPd(PPh3)4，并将所得混合物搅拌并回流7小时。使混合物冷却至室温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物112](8.6g，产率68％，MS:[M+H]+＝662)。
<制备例16>[化合物114]的制备
以与<制备例1>中化合物P3的制备方法相同的方式制备[化合物P6]，不同之处在于使用(4-溴苯基)(芘-1-基)甲酮代替(4-溴苯基)(苯基)甲酮(MS:[M+H]+＝658)。
[化合物P6]
将[化合物P6](12.5g，19mmol)和3-溴苯甲腈(3.5g，19mmol)放入150mL THF中。向其中放入75mL 2M K2CO3和0.4g Pd(PPh3)4，然后将所得混合物搅拌并回流6小时。使混合物冷却至常温，然后用氯仿和乙醇使通过过滤所述混合物而产生的固体重结晶，由此制备[化合物114](9.1g，产率76％，MS:[M+H]+＝633)。
<实施例>
<实施例1-1>
将薄薄地涂覆有厚度为的氧化铟锡(ITO)的玻璃基底放入其中溶解有清洁剂的蒸馏水中，并进行超声波洗涤。在这种情况下，使用由Fischer Co.制造的产品作为清洁剂，使用利用由Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水作为蒸馏水。在将ITO洗涤30分钟之后，使用蒸馏水重复进行两次超声波洗涤10分钟。在使用蒸馏水洗涤完成之后，使用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声波洗涤，并进行干燥，然后将基底转移至等离子体清洗器。此外，使用氧等离子体清洗基底5分钟，然后将其转移至真空蒸发器。
在如上所述制备的透明ITO电极上热真空沉积以下化合物[HI-A]至厚度为由此形成空穴注入层。在空穴注入层上依次真空沉积以下化合物[HAT-CN]和以下化合物[HT-A]由此形成空穴传输层。
随后，在空穴传输层上以25:1的重量比真空沉积以下化合物[BH]和[BD]以具有的膜厚度，由此形成发光层。
在发光层上以1:1的重量比沉积[化合物1]和LiQ化合物至厚度为350由此形成电子注入和传输层。在电子注入和传输层上依次沉积氟化锂(LiF)和铝至厚度分别为和由此形成负电极。
在上述过程中，将有机材料的沉积速率保持在秒至/秒，将负电极的氟化锂和铝的沉积速率分别保持在/秒和/秒，并且将沉积期间的真空度保持在1×10-7托至5×10-8托，由此制造有机发光器件。
<实施例1-2>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物2]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-3>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物9]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-4>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物14]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-5>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物22]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-6>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物29]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-7>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物33]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-8>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物54]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-9>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物66]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-10>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物88]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例1-11>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物103]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<比较例1-1>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[ET-A]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<比较例1-2>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[ET-B]代替<实施例1-1>的[化合物1]。
<实施例2-1>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于仅使用[化合物92]代替<实施例1-1>的[化合物1]和LiQ化合物的混合物。
<实施例2-2>
以与<实施例2-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物96]代替<实施例2-1>的[化合物92]。
<实施例2-3>
以与<实施例2-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物112]代替<实施例2-1>的[化合物92]。
<实施例2-4>
以与<实施例2-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[化合物114]代替<实施例2-1>的[化合物92]。
<比较例2-1>
以与<实施例2-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用[ET-B]代替<实施例2-1>的[化合物92]。
<实施例3-1>
以与<实施例1-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于分别使用[化合物92]和[化合物78]代替<实施例1-1>的[化合物1]和Liq化合物。
<比较例3-1>
以与<实施例3-1>中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于分别使用[ET-A]和[ET-B]代替<实施例3-1>的[化合物92]和[化合物78]。
对于通过上述方法制造的有机发光器件，在10mA/cm2的电流密度下测量驱动电压和发光效率，并在20mA/cm2的电流密度下测量与初始亮度相比达到90％值的时间(T90)。结果示于下表1中。
[表1]
由表1的结果，根据本发明的由化学式1表示的化合物可用于有机发光器件的可同时注入和传输电子的有机材料层。使用其的有机发光器件具有低驱动电压和高效率，并且可通过所述化合物的空穴稳定性来提高器件的稳定性。

Claims (9)

1.一种由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，
L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，
Ar1为氰基、或者经取代或未经取代的杂环基，
R1至R3和Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、氰基、硝基、羟基、经取代或未经取代的羰基、经取代或未经取代的醚基、经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的氨基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的磷酰基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，
p为0至3的整数，
m和n彼此相同或不同，并且各自独立地为0至4的整数，并且
当m、n和p各自为2或更大的整数时，多个括号中结构彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar1为氰基；或者经取代或未经取代的包含O、N和S中的一者或更多者的杂环基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中L1为直接键、或者经取代或未经取代的亚芳基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar2为氢、芳基、或杂环基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中R1至R3彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、氰基、经取代或未经取代的羰基、经取代或未经取代的醚基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中由化学式1表示的所述化合物为选自以下结构式中的任一者：
7.一种有机发光器件，包括：
第一电极；
设置成面向所述第一电极的第二电极；和
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，
其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含根据权利要求1至6中任一项所述的化合物。
8.根据权利要求7所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括电子传输层或电子注入层，并且所述电子传输层或所述电子注入层包含所述化合物。
9.根据权利要求7所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括发光层，并且所述发光层包含所述化合物。
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