CN109476596B - 有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置 - Google Patents

有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种有机电子元件及其电子装置，将本发明的化合物利用为磷光主体材料，可达成有机电子元件的高发光效率、低驱动电压，同时可大幅提高元件的寿命。

Description

有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其 电子装置
技术领域
本发明涉及一种有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置。
背景技术
一般而言，有机发光现象是指利用有机物质将电能转化为光能的现象。
利用有机发光现象的有机电子元件通常具备阳极、阴极以及二者间包含有机物层的结构。这里的有机物层以提高有机电子原件的效率和稳定性为目的，由各类不同物质构成的多层结构所组成，比如可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层等组成。
按照功能的不同，在有机电子元件中被用作有机物层的材料可分为：发光材料、电荷传输材料、空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。
就内含杂原子的多环化合物而言，由于物质结构所带来的特性差异巨大，作为有机电子元件的材料正在应用于各种层。尤其，随着环的个数与熔融(fused)位置、杂原子的种类和排列的不同，具有带隙(HOMO、LUMO)、电性能、化学性能、物理性能等不同的特征，因此正在开展针对各种有机电子元件的层的应用开发。
其典型的例子为，专利文献1到专利文献4中公开了多环化合物中的五环化合物因杂原子的种类及排列、取代基种类、熔融位置等而具有不同的性能。
专利文献1：美国注册专利5843607
专利文献2：日本公开专利1999-162650
专利文献3：韩国公开专利2008-0085000
专利文献4：美国公开专利2010-0187977
专利文献5：韩国公开专利2011-0018340
专利文献6：韩国公开专利2009-0057711
在专利文献1与专利文献2采用了五环化合物中杂原子仅由氮(N)构成的吲哚咔唑核，同时公开了使用被吲哚咔唑的N取代或未被替代的芳基的实施例。然而，所述专利文献1中只存在烷基、氨基、烷氧基等被取代基所取代或未被取代的纯芳基，不足以证明多环化合物的取代基效果，同时只说明了空穴传输材料的用途，而未说明作为磷光主体材料的用途。
专利文献3与专利文献4虽然说明了在与所述专利文献1和专利文献2相同的五环化合物中杂原子为N的吲哚咔唑4核取代分别含有芳基和N的吡啶、嘧啶、三嗪等的化合物，但只说明了磷光绿色主体材料的使用例，并未对被吲哚咔唑核取代的其他杂环化合物的性能进行说明。
专利文献5虽然将五环化合物中的杂原子记为氮(N)、氧(O)、硫(S)、碳等，但性能检测数据中仅说明了全部采用相同的同构杂原子的实施例，无法能确认内含异构杂原子的五环化合物的性能特点。
因而，所述专利文献未对内含同构杂原子的五环化合物所具备的低电荷迁移度和低氧化稳定性的解决方案进行说明。
五环化合物分子一般在堆叠时随着相邻π-电致的增多而获得强烈的电气性相互作用，这与电荷迁移度存在紧密联系。尤其，N-N形式(type)的同构五环化合物的分子间排列顺序在分子堆叠时分子之间的排列顺序变成边对面(edge-to-face)形态；而杂原子各不相同的异构五环化合物则与之相反，分子的堆积结构变成逆向相对的反平行π-堆叠结构(antiparallel cofacialπ-stacking structure)，因此分子间的排列顺序变为面对面(face-to-face)的形态。该堆叠结构的原因为非对称分布的杂原子N而被杂原子N所取代的取代基的立体效果带来了相对较高的迁移度和高水平的氧化稳定性。(Org.Lett.2008,10,1199)
专利文献6对7环以上的各类多环化合物被用作荧光主体材料的案例进行了说明。
正如上述内容，针对多环化合物的熔融(fused)位置、环数量、杂原子的排列和种类所引发的特性变化，尚未得到充分的开发。
其原因在于，尤其对采用磷光发光掺杂剂材料的磷光型有机电子元件而言，主体材料的LUMO以及HOMO能级是严重影响有机电子元件的效率和寿命的主要因素，而它能够依据是否可高效调节发光层内的电子和空穴注入，来防止由调节发光层内电荷平衡(chargebalance)、掺杂剂淬火(quenching)以及空穴传输层表面发光所导致的效率低下和寿命缩短问题。
对于荧光和磷光发光用的主体材料，最近正在研究利用TADF(Thermalactivateddelayed fluorescent、热活化延迟荧光)、exciplex(激光复合物)等提高有机电子元件的效率以及寿命等，尤其是正在对明确能量从主体材料传递到掺杂剂材料的方法进行大量的研究。
TADF(Thermal activated delayed fluorescent、热活化延迟荧光)、exciplex(激光复合物)的发光层内传递能量有各种明确的方法，可通过PL lifetime(TRTP，发光寿命)测试方法轻易确认到。
TRTP(Time resolved transient PL，时间分辨瞬态光致发光)测试法是将脉冲光源照射于薄膜之后随着时间推移观察衰变(Decay time)的方法，通过观察能量传递以及发光延迟时间可明确能量传递方式。所述TRTP测试是可区分荧光与磷光的区分以及mixed主体材料中的能量传递方式、exciplex能量传递方式、TADF能源传递方式等的测试方法。
如此，有许多因素随着从主体材料将能量传递至掺杂剂物质的方式的不同而对效率和寿命产生影响，同时不同物质的能量传递方式也各不相同，目前用于稳定高效的电子器件的主体材料尚未得到充分开发。因此，不断产生开发新材料的要求，尤其迫切需要开发出发光层的主体材料。
发明内容
(要解决的问题)
本发明的目的在于提供如下的有机电子元件用化合物、利用该化合物的有机电子元件及其电子装置：通过对包括磷光掺杂剂在内的磷光发光型有机电子元件的主体材料调节能级，以调节发光层中charge balance(电荷平衡)，以及提高效率、寿命。
(解决问题的手段)
本发明提供如下的化合物以及包含该化合物的有机电子元件：为了控制磷光发光有机电子元件的发光层中的有效空穴注入而包含特定的主体材料作为主要成分，进而能够调节发光层中的charge balance(电荷平衡)以及提高效率、寿命；
Figure BDA0001944544160000051
另外，本发明提供利用由所述化学式表示的化合物的有机电子元件及其电子装置。
(发明的效果)
将本发明的化合物用作磷光主体材料，进而可达到有机电子元件的高发光效率、低驱动电压，同时还能够大幅度提高元件的寿命。
附图说明
图1是本发明的有机电子发光元件的示例图。
(附图标记说明)
100:有机电子元件 110:基板
120:第一电极(阳极) 130:空穴注入层
140:空穴传输层 141:缓冲层
150:发光层 151:发光辅助层
160:电子传输层 170:电子注入层
180:第二电极(阴极)
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作出详细说明。在对本发明进行说明时，如果认为针对相关的已知结构和功能的具体说明可能混淆本发明的要点，则省略该详细说明。
此外，在介绍本发明的组成部分时可能会采用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。此类术语只是为了区分该组成部分和其他组成部分，此类术语并不限于相应组成部分的本质或次序、顺序等。当某个组成部分与其他组成部分“连接”、“结合”或“接触”时，应理解为该组成部分直接与其他组成部分相连，或者虽然能够连接，但各组成部分之间还可能“连接”、“结合”或“接触”其他组成部分。
如本说明书及其附带的权利要求范围中的用法，除非另有说明，否则下列术语具有如下含义：
除非另有说明，否则本说明书所用术语“卤代”或“卤素”是指氟(F)、溴(Br)、氯(Cl)或碘(I)。
除非另有说明，否则本发明所用术语“烷基”具有碳数为1至60的单键，意味着直链烷基、支链烷基、环烷基(脂环族)、烷基-取代环烷基、环烷基-取代烷基等饱和脂肪族官能团的自由基。
除非另有说明，否则本发明所用术语“卤代烷基”或“卤素烷基”意味着被卤素取代的烷基。
本发明所用术语“杂烷基”是指构成烷基的碳原子中超过一个碳原子被杂原子取代后的产物。
除非另有说明，否则本发明所用术语“烯基”、“链烯基”或“炔基”分别具有碳数在2至60之间的双键或三键，并内含直链型或侧链型链条，但并不限于此。
除非另有说明，否则本发明所用术语“环烷基”意味着形成碳数在3至60之间的环状的烷基，但并不限于此。
本发明所用术语“烷氧基”意味着附有氧自由基的烷基，且在无另外说明的情况下碳数在1至60之间，但并不限于此。
本发明所用术语“烯氧基”意味着附有氧自由基的烯基，且在无另外说明的情况下碳数在2至60之间，但并不限于此。
本发明所用术语“芳氧基”意味着附有氧自由基的芳基，且在无另外说明的情况下碳数在6至60之间，但并不限于此。
除非另有说明，否则本发明所用术语“芳基”与“亚芳基”的碳数分别在6至60之间，但并不限于此。本发明中的芳基或亚芳基意味着单环或侧链的芳香族，且内含相邻的取代基参与结合或反应后形成的芳香族环。举例来说，芳基可以是苯基、非苯基、芴基、螺双芴基。
前缀“芳”是指被芳基取代的自由基。例如，芳烷基是被芳基取代的烷基，芳烯基是被芳基取代的烯基，被芳基取代的自由基具有本说明书所介绍的碳数。
此外，连续以前缀命名的情况意味着按照书写顺序罗列取代基。例如，芳烷氧基意味着被芳基取代的烷氧基，烷氧羰基意味着被烷氧基取代的羰基，芳羰基烯基意味着被芳羰基取代的烯基，而这里的芳羰基则是被芳基所取代的羰基。
除非另有说明，否则本说明书所用术语“杂烃基”意味着至少内含1个杂原子的烷基。除非另有说明，否则本发明所用术语“杂芳基”或“杂亚芳基”分别意味着内含1个以上杂原子且碳数在2至60之间的芳基或亚芳基，但不仅限于此，而且至少包含单环和多环中的一种，相邻的官能团结合后也能形成。
除非另有说明，否则本发明所用术语“杂环基”至少内含1个杂原子，碳数在2至60之间，且至少包含单环和多环中的一种，还内含杂脂肪族环和杂芳香族环。相邻的官能团结合后也能形成。
除非另有说明，否则本说明书所用术语“杂原子”表示N、O、S、P或Si。
此外，“杂环基”也可能含有内含SO2的环，而不是形成环的碳。例如，“杂环基”包含下列化合物。
Figure BDA0001944544160000081
除非另有说明，否则本发明所用术语“脂肪族”表示碳数为1至60的脂肪族碳化氢，而“脂环”则意味着碳数为3至60的脂肪族碳化氢环。
除非另有说明，否则本发明所用术语“环”是指碳数为3至60的脂环、碳数为6至60的芳香环、碳数为2至60的杂环或者由这些环组合而成的稠合环，其中包括饱和或不饱和环。
上述杂化合物之外的其他杂化合物或杂自由基至少包含1个杂原子，但并不限于此。
除非另有说明，否则本发明所用术语“羰基”是指-COR'所表示的物质，这里的R'是指氢、碳数在1至20的烷基、碳数在6至30的芳基、碳数在3至30的环烷基、碳数在2至20的烯基、碳数在2至20的炔基以及它们形成的组合。
除非另有说明，否则本发明所用术语“醚”是指-R-O-R'所表示的物质，这里的R或R'分别独立地指氢、碳数在1至20的烷基、碳数在6至30的芳基、碳数在3至30的环烷基、碳数在2至20的烯基、碳数在2至20的炔基以及它们的组合。
此外，除非明确说明，否则本发明所用的术语“取代或未取代”中的“取代”表示被选自重氢、卤素、氨基、氰基、硝基、(C1-C20)烷基、(C1-C20)烷氧基、(C1-C20)烷胺基、(C1-C20)烷基噻吩、(C6-C20)芳基噻吩、(C2-C20)烯基、(C2-C20)炔基、(C3-C20)环烷基、(C6-C20)芳基、被重氢取代的(C6-C20)芳基、(C8-C20)芳烯基、硅烷基、硼基、锗基以及(C2-C20)杂环基所组成的群体中的1个以上取代基所取代，且并不限于上述取代基。
此外，除非明确说明，否则本发明所用的化学式同样适用基于下列化学式的指数定义的取代基定义。
Figure BDA0001944544160000091
当这里的a为0的整数时取代基R1不存在；当a为1的整数时一个取代基R1则与形成苯环的碳中的任何一个碳相结合；当a为2或3的整数时分别按照下图结合，此时R1可以相同或相异；当a为4至6的整数时按照与此相似的方式结合苯环上的碳，同时省略形成苯环的碳所结合的氢的标示。
Figure BDA0001944544160000101
另外，除非另有说明，否则本发明所用术语“邻位(ortho)”、“间位(meta)”、“对位(para)”是指所有取代基的取代位置，邻位(ortho)是指取代基的位置紧邻的化合物，举例说明苯的情况，是指1、2位置；间位(meta)是指紧邻取代位置的下一个取代位置，在举例说明苯时，是指1、3位置；对位(para)作为间位(meta)的下一个取代位置，在举例说明苯时，是指1、4位置。更详细如下举例说明取代位置：可以确认到邻位(ortho)、间位(meta)是非线性(non-linear)的类型(type)；对位(para)是线性(linear)的类型(type)。
(邻位(ortho)的示例)
Figure BDA0001944544160000102
(间位(meta)的示例)
Figure BDA0001944544160000103
(对位(para)的示例)
Figure BDA0001944544160000111
下面，说明根据本发明一方面的化合物及包含所述化合物的有机电子元件。
本发明提供由以下化学式1表示化合物：
化学式1
Figure BDA0001944544160000112
{在所述化学式1中，
1)X为N-L2-Ar2、O或者S；
2)Ar1、Ar2为相互独立地从由氢、重氢、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选择；
3)a、b为0至4的整数；c为0至6的整数；
4)R1、R2以及R3相互相同或不同，并且各自独立地从由氢、重氢、卤素、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基、C6-C30的芳氧基以及-L'-N(Ra)(Rb)组成的群组中选择；或者，在所述a、b、c为2以上的情况下分别作为复数相互相同或者不同，多个R1、R2或者R3分别同类结合可形成环；
5)L1、L2为相互独立地从由单键、C6-C60的亚芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选择；
6)所述L’为从由单键、C6-C60的亚芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选择；所述Ra以及Rb相互独立地从由C6-C60的芳基、芴基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基以及在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基组成的群组中选择；
在此，所述芳基、芴基、亚芳基、杂环基、亚芴基、稠环基、烷基、烯基、烷氧基和芳氧基还分别被从由重氢、卤素、被C1-C20的烷基或者C6-C20的芳基取代或未取代的硅烷基、硅氧烷基、硼基、锗基、氰基、硝基、-L'-N(Ra)(Rb)、C1-C20的烷硫基、C1-C20的烷氧基、C1-C20的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C6-C20的芳基、被重氢取代的C6-C20的芳基、芴基、C2-C20的杂环基、C3-C20的环烷基、C7-C20的芳烷基以及C8-C20的芳烯基组成的群组中选择的一个以上的取代基取代；而且，所述取代基也相互结合形成环，在此“环”是指碳数在3至60的脂环、碳数为6至60的芳香环、碳数为2至60的杂环或者由这些环组合而成的稠合环，其中包括饱和或不饱和环}。
本发明包括所述化学式1表示的化合物由以下化学式2至化学式4表示的化合物：
Figure BDA0001944544160000131
{在所述化学式2至化学式4中，R1、R2、R3、L1、L2、Ar1、Ar2、a、b、c与上述定义的相同}。
另外，本发明包含所述化学式1的Ar1或者Ar2由以下化学式A-1或者A-2表示的化合物：
Figure BDA0001944544160000132
{在所述化学式A-1或者A-2中，
1)Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8以及Q9为相互独立的N或者CRe；
2)Re从由氢、重氢、卤素、被C1-C20的烷基或者C6-C20的芳基取代或未取代的硅烷基、硅氧烷基、硼基、锗基、氰基、硝基、C1-C20的烷硫基、C1-C20的烷氧基、C1-C20的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C6-C20的芳基、被重氢取代的C6-C20的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C20的杂环基、C3-C20的环烷基、C7-C20的芳烷基、以及C8-C20的芳烯基组成的群组中选择；
3)Z为以下化学式C-1至C-15中的一种：
Figure BDA0001944544160000141
所述标记*是表示与包含所述Q1至Q4的环结合形成稠合环的结合部分；
4)在所述化学式C-1至C-15中，W1以及W2为单键、N-L3-Ar3S、O或者C(Rf)(Rg)，并且相互独立；
5)V为N或者CRh，并且相互独立；
6)L3为从由单键、C6-C60的芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的二价杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的二价稠环基以及二价脂肪族烃基组成的群组中选择；
7)Ar3、Rf、Rg、Rh为相互独立，并且从由芳基、芴基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基、C1-C50的烷基、C2-C20的烯基、C2-C20的炔基、C1-C30的烷氧基以及C6-C30的芳氧基组成的群组中的选择；Rf与Rg相互结合，可与结合的碳(C)一同形成螺环(spiro)化合物}。
另外，本发明提供所述化学式1包含的以下化合物1-1至1-101：
Figure BDA0001944544160000151
Figure BDA0001944544160000161
Figure BDA0001944544160000171
Figure BDA0001944544160000181
Figure BDA0001944544160000191
在本发明的所述化学式中，在Ar1至Ar3以及R1至R3是芳基的情况下，优选为C6-C30的芳基，更加优选为C6-C24的芳基；Ar1至Ar3以及R1至R3是杂环基的情况下，优选为是C2～C40的杂环基，更加优选为是C2～C30的杂环基，进一步更加优选为是C2～C24的杂环基。
在所述Ar1至Ar3以及R1至R3是芳基的情况下，具体地说可以是苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯乙烯(styrene)基、萘基、蒽基、菲基、苝基、
Figure BDA0001944544160000192
基、三亚苯基等。在所述Ar1至Ar3以及R1至R3是杂环基的情况下，具体地说可以是噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、恶唑基、恶二唑基、三唑基、嘧啶基、三嗪基、吡嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉组、喹喔啉基、苯并喹喔啉、二苯并喹喔啉、邻苯二甲酰基、吡啶并嘧啶基、吡啶吡喃基、吡嗪吡喃基、异喹啉基、吲哚基团、咔唑基、吲哚并咔唑、吖啶、吩噁嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、咔啉、苯并咔啉、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、邻菲啰啉(phenanthroline)基、噻唑基、异恶唑基、恶二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、吩噻并吩噻、苯并噻吩并吡啶、苯并噻吩并嘧啶、苯并呋喃嘧啶、苯并呋喃嘧啶、二甲基苯并茚并嘧啶、菲并呋喃嘧啶、萘并呋喃嘧啶、萘并噻吩并嘧啶、噻蒽、二氢苯并噻吩并吡嗪、二氢苯并呋喃吡嗪、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、苯并萘并噻吩、萘并苯并呋喃、苯并菲并噻吩、菲并苯并呋喃等，但不限于此。
另外，在本发明的所述化学式中，L1或者L3为亚芳基的情况下，优选为是C6-C30的亚芳基，更加优选为C6-C18的亚芳基，例如可以是亚苯基、联苯基、三苯基、萘、蒽、菲等；在L1是杂环基的情况下，优选为可以是C2-C30的杂环基、更加优选为可以是C2-C18的杂环基，例如可以是二苯并呋喃、二苯并噻吩、咔唑等；L1为芴基的情况下，例如可以是9,9-二苯基-9H-芴。
参照附图1进行说明，本发明的有机电子元件100具有：形成于基板110上的第一电极120、第二电极180以及在所述第一电极120和所述第二电极180之间有机物层，其中所述有机物层包括由化学式1表示的化合物。此时，第一电极120可以是正极(阳极)，第二电极180可以是负极(阴极)。若为变换器型，则第一电极可以是负极，第二电极可以是正极。
有机物层在第一电极120上可依次包括：空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160及电子注入层170。此时，除发光层150外，可不形成其他层。还可包括空穴阻挡层、电子阻挡层、发光辅助层151、电子传输辅助层、缓冲层141等，电子传输层160等也可起到空穴阻挡层的作用。
虽然附图中没有示出，本发明的有机电子元件还可包括在第一电极和第二电极中至少一面中在与所述有机物层相反侧形成的保护层。
另一方面，即使是同一核，根据在哪个位置结合何种取代基，将体现出不同的带隙(band gap)、电气特性、表面特性等，因此核的选择以及与此结合的副(sub)取代体组合也非常重要，尤其是当各个有机物层间的能级(level)和T1值、物质的固有特性(迁移率(mobility)、表面特性等)等达到最佳组合时，可同时达到寿命长、高效率。
根据本发明一实施例的有机电子发光元件可利用物理气相沉积(PVD，physicalvapor deposition)方法进行制造。例如，在基板蒸镀金属或具有传导性的金属氧化物、其合金来形成阳极，之后在这上面形成包括空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160及电子注入层170的有机物层，之后在这上面再沉积可用作阴极的物质。
另外，空穴传输层140与发光层150之间还可形成发光辅助层151，在发光辅助层150与电子传输层160之间还可形成电子传输辅助层。
另外，提供如下的有机电子元件：所述第一电极与发光层之间包含一层以上的空穴传输带层；所述空穴传输带层包括空穴传输层、发光辅助层或者这些都包括；在所述空穴传输带层中，空穴传输层或者发光辅助层包含由所述化学式1表示的化合物。
据此，本发明提供一种有机电子元件，还可包括光效率改善层，在所述第一电极的一侧面中与所述有机物层相反的一侧形成或在所述第二电极的一侧中与所述有机物层相反的一侧中的至少一侧形成。
另外，本发明中所述有机物层可通过旋涂、喷嘴式涂布、喷墨涂布、狭缝涂布、浸渍涂布或双滚涂布方式中的任何一种方法形成。本发明的有机物层可通过各种方式形成，但所述形成方法不限制本发明的权利要求范围。
本发明的其他具体示例，本发明提供在所述有机物层中所述发光层是磷光发光层的有机电子元件。
本发明一实施例的有机电子元件，根据使用的材料可以是前面发光型、背面发光型或者双面发光型。
白光有机发光二极管(WOLED，White Organic Light Emitting Device)可轻松实现高清晰度，并且可加工性优秀，同时可利用现有LCD的彩色滤光技术制造。现有的专利主要公开用于背光源装置的白色有机发光元件。代表性的是，从平面上并行排列R(Red，红)、G(Green，绿)、B(Blue，蓝)发光部位的方式(side-by-side)、上下堆积R、G、B发光层的叠层(stacking)方式，还有利用蓝色(B)有机发光层的电致发光和利用由此产生光的无机荧光体的光致发光(photo-luminescence)的颜色转换材料(color conversion material、CCM)方式等。而本发明亦可适用于此类WOLED上。
另外，本发明提供一种电子装置，包括：包含所述有机电子元件的显示装置；以及驱动所述显示装置的控制部。
另一方面，本发明还提供一种电子装置，其特征在于，所述有机电子元件至少是有机电子发光元件、有机太阳能电池、有机光电导体、有机晶体管及单色或白色照明元件中任意一种。此时，电子装置可以是当前或未来的通讯终端，包括手机等移动终端、PDA、电子词典、PMP、遥控器、导航、游戏机、各种TV、各种电脑等所有电子装置。
以下，以实施例具体说明本发明中所述化学式1表示的化合物的合成例以及本发明的有机电子元件之制造例，但本发明不限于下列实施例。
【合成例1】
I.化学式1的合成
由本发明的所述化学式(1)表示的化合物(最终成品1(final product 1))是如下反应式1由Sub1或者Sub2反应而成的:
反应式1
Figure BDA0001944544160000231
Sub1的合成例
反应式1的Sub1可通过以下反应式2的反应途径合成，并且不限于此：
反应式2
Figure BDA0001944544160000241
Sub1-1的合成例
Figure BDA0001944544160000242
(1)合成Sub1-I-1
将13-苯基-13H-二苯并[a,i]咔唑(13-phenyl-13H-dibenzo[a,i]carbazole)(60g、142.07mmol)、双(频那醇合)二硼(bis(pinacolato)diboron)(39.68g、156.28mmol)、KOAc(醋酸钾)(41.83g、426.21mmol)、PdCl2(dppf)(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁氯化钯)(3.48g、4.26mmol)溶解于DMF(710mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，之后用CH2Cl2(二氯甲烷)提取，再用水清洗。用MgSO4(硫酸镁)干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇(methanol)溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(58.02g、87％)。
(2)合成Sub1-II-1
将通过上述过程得到的Sub1-I-1(58.02g、132.05mmol)、1-溴-2-硝基苯(1-bromo-2-nitrobenzene)(40.01g、198.07mmol)、K2CO3(碳酸钾)(54.75g、396.14mmol)、Pd(PPh3)4(四(三苯基膦)钯)(6.10g、5.28mmol)放入圆底烧瓶，之后加入THF(550mL)和水(275mL)溶解，之后在80℃下环流12小时。等反应结束之后，将反应物的温度冷却至常温，然后用CH2Cl2提取，之后用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后对生成的有机物用硅胶柱层析(silicagel column)分离得到所需的生成物(46.00g、75％)。
(3)合成Sub1-1
将通过上述过程得到的Sub1-II-1(46.00g、99.03mmol)和三苯基膦(triphenylphosphine)(64.93g、247.57mmoll)溶解于邻二氯苯(o-dichlorobenzene)(866mL)，之后环流24小时。等反应结束之后，用减压蒸馏除去溶剂，之后对浓缩的生成物进行硅胶柱层析以及再结晶到所需的生成物(27.84g、65％)。
合成Sub1-24
Figure BDA0001944544160000251
Figure BDA0001944544160000261
(1)合成Sub1-I-2
将13-苯基-13H-二苯并[a,i]咔唑(52g、123.13mmol)、双(频那醇合)二硼(34.39g、135.44mmol)、KOAc(36.25g、369.38mmol)、PdCl2(dppf)(3.02g、3.69mmol)溶解于DMF(616mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，之后用CH2Cl2(二氯甲烷)提取，再用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇(methanol)溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(49.13g、85％)。
(2)合成Sub1-II-2
将通过上述过程得到的Sub1-I-2(49.13g、104.67mmol)、5-(3-溴-4-硝基苯基)-5H-苯并[b]咔唑(5-(3-bromo-4-nitrophenyl)-5H-enzo[b]carbazole)(65.51g、157.00mmol)、K2CO3(43.40g、314.00mmol)、Pd(PPh3)4(4.84g、4.19mmol)、THF(436mL)、水(218mL)通过与所述Sub1-II-1相同的实验方法进行实验得到生成物(51.23g、72％)。
(3)合成Sub1-24
将通过上述过程得到的Sub1-II-2(51.23g、75.36mmol),三苯基膦(49.42g、188.41mmol)、邻二氯苯(659mL)通过与所述Sub1-1相同的实验方法进行实验得到生成物Sub1-24(30.76g、63％)。
合成Sub1-26
Figure BDA0001944544160000271
(1)合成Sub1-I-3
将13-苯基-13H-二苯并[a,i]咔唑(13-phenyl-13H-dibenzo[a,i]carbazole)(45g、106.55mmol)、双(频那醇合)二硼(29.76g、117.21mmol)、KOAc(31.37g、319.66mmol)、PdCl2(dppf)(261g、3.21mmol)溶解于DMF(533mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物的温度冷却至常温，之后用CH2Cl2提取，再用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(37.51g、75％)。
(2)合成Sub1-II-3
将通过上述过程得到的Sub1-I-3(37.51g、79.91mmol)、4-(3-溴-2-硝基苯基)-13,13-二甲基-13H-茚并[1,2-1]菲(4-(3-bromo-2-nitrophenyl)-13,13-dimethyl-13H-indeno[1,2-l]phenanthrene)(59.26g、119.87mmol)、K2CO3(33.13g、239.74mmol)、Pd(PPh3)4(3.69g、3.20mmol)、THF(333mL)、水(166mL)通过与所述Sub1-II-1相同的实验方法进行实验得到生成物(41.13g、68％)。
(3)合成Sub1-26
将通过上述过程得到的Sub1-II-3(41.13g、54.34mmol)、三苯基膦(35.63g、135.85mmol)、邻二氯苯(475mL)通过与所述Sub1-1相同的实验方法进行实验得到生成物Sub1-26(23.24g、59％)。
合成Sub1-33
Figure BDA0001944544160000281
(1)合成Sub1-I-4
二萘并[1,2-b:2',1'-d]噻吩(dinaphtho[1,2-b:2',1'-d]thiophene)(60g、465.17mmol)、双(频那醇合)二硼(46.14g、181.68mmol)、KOAc(48.63g、495.50mmol)、PdCl2(dppf)(4.05g,4.92mmol)溶解于DMF(826mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物的温度冷却至常温，之后用CH2Cl2提取，再用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(56.25g、83％)。
(2)合成Sub1-II-4
将通过上述过程得到的Sub1-I-1(56.25g、137.08mmol)、1-溴-2-硝基苯(1-bromo-2-nitrobenzene)(41.54g、205.62mmol)K2CO3(56.84g、411.24mmol)、Pd(PPh3)4(6.34g、5.48mmol)、THF(571mL)、水(286mL)通过与所述Sub1-II-1相同的实验方法进行实验得到生成物(43.35g、78％)。
(3)合成Sub1-33
将通过上述过程得到的Sub1-II-4(43.35g、106.91mmol)、三苯基膦(70.11g、267.28mmol)、邻二氯苯(935mL)通过与所述Sub1-1相同的实验方法进行实验得到生成物Sub1-33(27.95g、70％)。
合成Sub1-45
Figure BDA0001944544160000291
(1)合成Sub1-I-5
二萘并[1,2-b:2',1'-d]呋喃(dinaphtho[1,2-b:2',1'-d]furan)(60g、223.61mmol)、双(频那醇合)二硼(62.46g、245.97mmol)、KOAc(65.84g、670.84mmol)、PdCl2(dppf)(5.48g、6.71mmol)溶解于DMF(1118mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物的温度冷却至常温，之后用CH2Cl2提取，再用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(68.77g、78％)。
(2)合成Sub1-II-5
将通过上述过程得到的Sub1-I-1(68.77g、174.42mmol)、1-溴-2-硝基苯(1-bromo-2-nitrobenzene)(52.85g、261.63mmol)、K2CO3(72.32g、523.26mmol)、Pd(PPh3)4(8.06g、6.98mmol)、THF(727mL)、水(363mL)通过与所述Sub1-II-1相同的实验方法进行实验得到生成物(49.58g、73％)。
(3)合成Sub1-45
将通过上述过程得到的Sub1-II-5(49.58g、127.32mmol)、三苯基膦(83.49g、318.30mmol)、邻二氯苯(1114mL)通过与所述Sub1-1相同的实验方法进行实验得到生成物Sub1-45(30.94g、68％)。
合成Sub1-46
Figure BDA0001944544160000301
(1)合成Sub1-I-6
二萘并[1,2-b:2',1'-d]呋喃(dinaphtho[1,2-b:2',1'-d]furan)(55g、204.98mmol)、双(频那醇合)二硼(57.26g、225.48mmol)、KOAc(60.35g、614.94mmol)、PdCl2(dppf)(5.02g,6.15mmol)溶解于DMF(1025mL)溶剂，之后在120℃下环流12小时。反应结束后，将反应物的温度冷却至常温，之后用CH2Cl2提取，再用水清洗。用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后用CH2Cl2和甲醇溶剂对生成的有机物进行再结晶化，得到所需生成物(58.19g、72％)。
(2)合成Sub1-II-6
将通过上述过程得到的Sub1-I-1(58.19g、204.98mmol)、1-(3-溴-4-硝基苯基)-7-苯基酞嗪(1-(3-bromo-4-nitrophenyl)-7-phenylphthalazine)(89.93g、221.38mmol)、K2CO3(61.19g、442.76mmol)、Pd(PPh3)4(6.82g、5.90mmol)、THF(615mL)、水(307mL)通过与所述Sub1-II-1相同的实验方法进行实验得到生成物(59.58g、68％)。
(3)合成Sub1-46
将通过上述过程得到的Sub1-II-6(59.58g、100.36mmol)、三苯基膦(65.81g、250.91mmol)、邻二氯苯(878mL)通过与所述Sub1-1相同的实验方法进行实验得到生成物Sub1-46(36.64g,65％)。
在Sub1所属的化合物可以是以下的化合物，但不限于此，表1示出在Sub1所属化合物的FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry,场解吸附质谱)值。
Sub1的示例如下，而且不限于此：
Figure BDA0001944544160000311
Figure BDA0001944544160000321
Figure BDA0001944544160000331
(表1)
Figure BDA0001944544160000332
Figure BDA0001944544160000341
Sub2的合成例
反应式3的Sub2可通过以下反应式3的反应途径合成，并且不限于此：
此时，Hal1＝I,Br,Cl；Hal2＝Br,Cl
反应式3
Figure BDA0001944544160000342
合成Sub2-18
Figure BDA0001944544160000343
(1)合成Sub 2-I-1
将初始物质1-氨基-2-萘甲酸(1-amino-2-naphthoic acid)(CAS登记号：4919-43-1)(75.11g、401.25mmol)与尿素(urea)(CAS登记号：57-13-6)(168.69g、2808.75mmol)一同放入圆底烧瓶并且在160℃下进行搅拌。用TLC确认反应，之后冷却至100℃，之后添加水(200ml)搅拌1小时。等反应结束之后，将所得固体减压过滤并用水清洗之后进行干燥，得到生成物63.86g(收率：75％)。
(2)合成Sub 2-II-1
在圆底烧瓶放入通过上述合成得到的Sub2-I-1(63.86g、300.94mmol)并在常温下溶于POCl3(200ml)，之后慢慢滴加N,N-二异丙基乙胺(N,N-Diisopropylethylamine)(97.23g、752.36mmol)，之后在90℃下进行搅拌。等反应结束之后，进行浓缩，之后放入冰水(500ml)在常温下搅拌1小时。将所得固体减压过滤之后进行干燥，得到生成物67.47g(收率：90％)。
(3)合成Sub 2-18
在圆底烧瓶放入通过上述合成得到的Sub2-II-1(67.47g、270.86mmol)用THF(950ml)溶解，之后添加4,4,5,5-四甲基-2-苯基-1,3,2-二氧硼戊环(4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane)(CAS登记号：24388-23-6)(60.80g、297.94mmol)、Pd(PPh3)4(12.52g、10.83mmol)、K2CO3(112.30g、812.57mmol)、水(475ml)之后在90℃下进行搅拌。等反应结束之后，用CH2Cl2和水提取，之后用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后对生成化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)及再结晶得到生成物44.89g(收率：57％)。
合成Sub2-35
Figure BDA0001944544160000351
对初始物质Sub2-II-1(19g、76.28mmol)添加2-(二苯并[b,d]呋喃-1-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环(2-(dibenzo[b,d]furan-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(CAS登记号：1822310-41-7)(26.92g、91.53mmol)、Pd(PPh3)4(3.53g、3.05mmol)、K2CO3(31.63g、228.83mmol)、THF(280ml)、水(140ml)，并且使用所述Sub2-18合成法得到生成物15.69g(收率：54％)。
合成Sub2-49
Figure BDA0001944544160000361
对初始物质[1]苯并噻吩并[2,3-d]嘧啶2,4-二氯-([1]Benzothieno[2,3-d]pyrimidine,2,4-dichloro-)(CAS登记号：76872-40-7)(32.01g、125.47mmol)添加1,3,2-二氧硼戊环,4,4,5,5-四甲基-2-(2-萘基)(1,3,2-Dioxaborolane,4,4,5,5-tetramethyl-2-(2-naphthalenyl))(CAS登记号：256652-04-7)(38.26g、150.56mmol)、Pd(PPh3)4(5.80g、5.02mmol)、K2CO3(52.02g、376.41mmol)、THF(460ml)、水(230ml)，并使用所述Sub2-18合成法得到生成物19.58g(收率：45％)。
在属于Sub2的化合物可以是以下的化合物，但不限于此，表2示出在Sub2所属化合物的FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry,场解吸附质谱)值。
Sub2的示例如下，而且不限于此：
Figure BDA0001944544160000362
Figure BDA0001944544160000371
(表2)
化合物 FD-MS 化合物 FD-MS
Sub 2-1 m/z＝155.96(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>Br＝157.01) Sub 2-2 m/z＝205.97(C<sub>10</sub>H<sub>7</sub>Br＝207.07)
Sub 2-3 m/z＝245.97(C<sub>12</sub>H<sub>7</sub>BrO＝247.09) Sub 2-4 m/z＝113.00(C<sub>5</sub>H<sub>4</sub>ClN＝113.54)
Sub 2-5 m/z＝372.01(C<sub>22</sub>H<sub>13</sub>BrO＝373.25) Sub 2-6 m/z＝296.02(C<sub>16</sub>H<sub>9</sub>ClN<sub>2</sub>S＝296.77)
Sub 2-8 m/z＝266.06(C<sub>16</sub>H<sub>11</sub>ClN<sub>2</sub>＝266.73) Sub 2-9 m/z＝310.01(C<sub>16</sub>H<sub>11</sub>BrN<sub>2</sub>＝311.18)
Sub 2-11 m/z＝114.00(C<sub>4</sub>H<sub>3</sub>ClN<sub>2</sub>＝114.53) Sub 2-12 m/z＝113.00(C<sub>5</sub>H<sub>4</sub>ClN＝113.54)
Sub 2-13 m/z＝358.09(C<sub>22</sub>H<sub>15</sub>ClN<sub>2</sub>O＝358.83) Sub 2-14 m/z＝290.06(C<sub>18</sub>H<sub>11</sub>ClN<sub>2</sub>＝290.75)
Sub 2-15 m/z＝245.08(C<sub>14</sub>H<sub>4</sub>D<sub>5</sub>ClN<sub>2</sub>＝245.72) Sub 2-16 m/z＝392.11(C<sub>26</sub>H<sub>17</sub>ClN<sub>2</sub>＝392.89)
Sub 2-17 m/z＝282.00(C<sub>16</sub>H<sub>11</sub>Br＝283.17) Sub 2-18 m/z＝290.06(C<sub>18</sub>H<sub>11</sub>ClN<sub>2</sub>＝290.75)
Sub 2-19 m/z＝255.99(C<sub>14</sub>H<sub>9</sub>Br＝257.13) Sub 2-20 m/z＝308.02(C<sub>18</sub>H<sub>13</sub>Br＝309.21)
Sub 2-21 m/z＝231.99(C<sub>12</sub>H<sub>9</sub>Br＝233.11) Sub 2-22 m/z＝279.08(C<sub>18</sub>H<sub>14</sub>ClN＝279.77)
Sub 2-23 m/z＝279.99(C<sub>16</sub>H<sub>9</sub>Br＝281.15) Sub 2-26 m/z＝386.04(C<sub>22</sub>H<sub>15</sub>BrN<sub>2</sub>＝387.28)
Sub 2-27 m/z＝253.04(C<sub>14</sub>H<sub>8</sub>ClN<sub>3</sub>＝253.69) Sub 2-28 m/z＝267.06(C<sub>15</sub>H<sub>10</sub>ClN<sub>3</sub>＝267.72)
Sub 2-31 m/z＝492.03(C<sub>28</sub>H<sub>17</sub>BrN<sub>2</sub>S＝493.42) Sub 2-32 m/z＝326.02(C<sub>15</sub>H<sub>11</sub>BrN<sub>4</sub>＝327.17)
Sub 2-33 m/z＝432.10(C<sub>28</sub>H<sub>17</sub>ClN<sub>2</sub>O＝432.91) Sub 2-34 m/z＝396.05(C<sub>24</sub>H<sub>13</sub>ClN<sub>2</sub>S＝396.89)
Sub 2-35 m/z＝380.07(C<sub>24</sub>H<sub>13</sub>ClN<sub>2</sub>O＝380.83) Sub 2-36 m/z＝256.08(C<sub>15</sub>H<sub>13</sub>ClN<sub>2</sub>＝256.73)
Sub 2-37 m/z＝311.02(C<sub>17</sub>H<sub>10</sub>ClNOS＝311.78) Sub 2-38 m/z＝162.00(C<sub>6</sub>H<sub>11</sub>Br＝163.06)
Sub 2-55 m/z＝317.07(C<sub>19</sub>H<sub>12</sub>ClN<sub>3</sub>＝317.78)
最终成品(Final products)合成例
在圆底烧瓶用甲苯(toluene)溶解Sub1(1当量)，之后添加Sub2(1当量)、Pd2(dba)3(0.03当量)、P(t-Bu)3(0.1当量)、NaOt-Bu(3当量)，并在100℃下进行搅拌。等反应结束，用CH2Cl2和水提取，之后用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后对生成化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)及再结晶得到最终成品(Final products)。
1-1合成例
Figure BDA0001944544160000391
在圆底烧瓶用甲苯(135ml)溶解Sub1-1(5.85g、13.53mmol)，之后添加Sub2-1(2.12g、13.53mmol)、Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯)(0.37g、0.41mmol)、P(t-Bu)3(0.16g、0.81mmol)、NaOt-Bu(3.90g、40.58mmol)，并在100℃下进行搅拌。等反应结束，用CH2Cl2和水提取，之后用MgSO4干燥并浓缩有机物层，之后对生成化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)及再结晶得到生成物5.43g(收率：79％)。
1-12合成例
Figure BDA0001944544160000392
将Sub1-1(5.85g、13.53mmol)、甲苯(135ml)、Sub4-42(4.01g、13.53mmol)、Pd2(dba)3(0.37g、0.41mmol)、P(t-Bu)3(0.16g、0.81mmol)、NaOt-Bu(3.90g、40.58mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物6.65g(收率：71％)。
1-26合成例
Figure BDA0001944544160000401
将Sub1-1(5.85g、13.53mmol)、甲苯(135ml)、Sub2-15(3.32g、13.53mmol)、Pd2(dba)3(0.37g、0.41mmol)、P(t-Bu)3(0.16g、0.81mmol)、NaOt-Bu(3.90g、40.58mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物5.90g(收率：68％)。
1-27合成例
Figure BDA0001944544160000402
将Sub1-18(7.85g、13.07mmol)、甲苯(131ml)、Sub2-1(2.05g、13.07mmol)、Pd2(dba)3(0.36g、0.39mmol)、P(t-Bu)3(0.16g、0.78mmol)、NaOt-Bu(3.77g、39.21mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物6.46g(收率：73％)。
1-33合成例
Figure BDA0001944544160000403
将Sub1-24(10.00g、15.44mmol)、甲苯(154ml)、Sub2-1(2.42g、15.44mmol)、Pd2(dba)3(0.42g、0.46mmol)、P(t-Bu)3(0.19g、0.93mmol)、NaOt-Bu(4.45g、46.31mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物7.84g(收率：75％)。
1-47合成例
Figure BDA0001944544160000411
将Sub1-33(6.55g、17.54mmol)、甲苯(175ml)、Sub2-21(4.91g、17.54mmol)、Pd2(dba)3(0.48g、0.53mmol)、P(t-Bu)3(0.21g、1.05mmol)、NaOt-Bu(5.06g、52.61mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物8.44g(收率：78％)。
1-54合成例
Figure BDA0001944544160000412
将Sub1-33(6.55g、17.54mmol)、甲苯(175ml)、Sub2-21(4.70g、17.54mmol)、Pd2(dba)3(0.48g、0.53mmol)、P(t-Bu)3(0.21g、1.05mmol)、NaOt-Bu(5.06g、52.61mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物8.38g(收率：79％)。
1-74合成例
Figure BDA0001944544160000421
将Sub1-33(8.57g、22.95mmol)、甲苯(229ml)、Sub2-42(12.13g、22.95mmol)、Pd2(dba)3(0.63g、0.69mmol)、P(t-Bu)3(0.28g、1.38mmol)、NaOt-Bu(6.62g、68.84mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物12.81g(收率：68％)。
1-81合成例
Figure BDA0001944544160000422
将Sub1-45(7.21g、20.17mmol)、甲苯(202ml)、Sub2-47(7.29g、20.17mmol)、Pd2(dba)3(0.55g、0.61mmol)、P(t-Bu)3(0.24g、1.21mmol)、NaOt-Bu(5.82g、60.52mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物10.16g(收率：79％)。
1-90合成例
Figure BDA0001944544160000431
将Sub1-45(10.13g、28.34mmol)、甲苯(283ml)、Sub2-54(8.24g、28.34mmol)、Pd2(dba)3(0.78g、0.85mmol)、P(t-Bu)3(0.34g、1.70mmol)、NaOt-Bu(8.17g、85.03mmol)使用所述1-1合成方法得到生成物13.35g(收率：77％)。
(表3)
Figure BDA0001944544160000432
Figure BDA0001944544160000441
另一方面，以上说明了由化学式1表示的本发明的示例性合成例，但这都是基于布赫瓦尔德-哈特维希偶联(Buchwald-Hartwig cross coupling)反应、铃木-宫浦偶联(Suzuki cross-coupling)反应、分子内酸诱导环化(Intramolecular acid-inducedcyclization)反应(J.mater.Chem.1999,9,2095.)、Pd(II)催化氧化环化(Pd(II)-catalyzed oxidative cyclization)反应(Org.Lett.2011,13,5504)、格氏(Grignard)反应、循环脱水(Cyclic Dehydration)反应以及PPh3介导的还原环化(PPh3-mediatedreductive cyclization)反应(J.Org.Chem.2005,70,5014.)的，除了在具体合成例明示的取代基以外，即使结合由化学式1定义的其他取代基，也可进行反应，并且可被所属技术领域的技术人员轻易理解。
有机电子元件的制造评价
(实施例1)红色有机发光元件的制作以及试验(磷光主体)
首先，在形成于玻璃基板的ITO层(阳极)上真空蒸镀2-TNATA膜并且厚度为60nm，之后在空穴注入层上真空蒸镀60nm厚度的NPD形成空穴传输层。
然后，使用本发明的化合物P1-1作为主体材料，将[bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate](以下，简称为(piq)2Ir(acac))作为掺杂物质，以95:5的重量比掺杂，在空穴传输层上部蒸镀30nm厚度的发光层。然后，在发光层上将BAlq真空蒸镀10nm厚度形成空穴阻挡层，在空穴阻挡层上将Alq3真空蒸镀厚度40nm形成电子传输层。之后，向电子注入层将作为卤化碱金属的LiF蒸镀0.2nm厚度，接着蒸镀Al且厚度为150nm来形成阴极。
(实施例2)至(实施例37)红色有机电子发光元件
使用在下表4记载的本发明的化合物代替本发明的化合物1-1作为发光层的主体材料，除此之外以与上述实施例1相同的方法制造了有机电子发光元件。
(比较例1)至(比较例4)
使用在下表4记载的比较化合物1至比较化合物4代替本发明的化合物1-1作为发光层的主体物质，除此之外以与上述实施例1相同的方法制造了有机电子发光元件。
对由本发明的实施例1至实施例30以及比较例1至5制造的有机电子发光元件施加正向偏压直流电压，利用photoresearch公司生产的PR-650测量电子发光(EL)特性，并在2500cd/m2的标准亮度下利用韩国McScience
Figure BDA0001944544160000463
公司制造的寿命测量设备测量了T95的寿命，并且测量结果如下表4所示。
Figure BDA0001944544160000461
(表4)
Figure BDA0001944544160000462
Figure BDA0001944544160000471
Figure BDA0001944544160000481
从所述表4的结果所示，可以确认到相比于使用比较化合物1至比较化合物4作为发光层的磷光主体材料的元件，将本发明的一实施例的化合物用作发光层磷光主体材料的元件显著改善了电性能。
首先，比较比较例1与比较例2，可以确认到相比于使用具有相同氮原子的比较化合物1的比较例1，使用具有相互不同的杂原子(N,S)的杂环化合物的比较化合物2表现出更高的效率。然后，通过比较本发明的化合物1-8、化合物1-56以及化合物1-84，也可以确认到相比于具有同类型杂原子的化合物的元件具有不同类型杂原子的化合物的元件表现出更加改善的电属性。
对此，具有不同类型杂原子的化合物的情况，相比于具有同类型杂原子的化合物具有分子的堆积结构变成逆向相对的反平行π-堆叠结构(antiparallelcofacialπ-stackingstructure)。据此，分子间的排列顺序变为面对面(face-to-face)的形态，该堆叠结构的原因为非对称分布的杂原子N的Ar1的立体效果带来了非常高的迁移度，从而具有高效率，而且由于具有氧化稳定性，因此显著增加寿命。
另外，在比较化合物2的特定位置再熔融(fused)一个苯的六环化合物的比较化合物3以及4在驱动电压、效率、寿命方面法都表现出优秀的结果。然后，确认到相比于比较化合物3在特定位置再熔融(fused)一个苯的七环化合物的本发明的化合物在元件的所有电属性方面都表现出明显优秀的效果。这是因为在特定位置再熔融(fused)一个苯化合物的T1值降低的同时从主体到掺杂剂的电荷转移变得顺利，增加发光层中的电荷平衡(chargebalance)，因此体现出优秀的元件结果。
结果，通过比较比较化合物1至4以及本发明实施例化合物，由于化合物的能级(energy level)取决于化合物环的数量，因此可以确认到相比于比较化合物1至4本发明化合物具有更加合适的HOMO和LUMO能量，进而增加空穴和电子在发光层中的电荷平衡，导出比使用比较化合物的比较例元件更加改善的元件结果。
另一方面，通过本发明的实施例的元件结果，可以确认到虽然是同一核，但是通过向杂原子N导入特定的取代基，明显改善诸如能带隙的化学性特性和诸如填集密度(packing density)的元件特性。即，可以知道通过将杂芳基的特定取代基而非单纯的芳基的取代基导入N，进而能够提高元件的驱动电压、效率和寿命。
以上说明仅为本发明的一个示例，任何本发明所属技术领域中具有通常知识者可以在没有超出本发明本质特点的范围内进行各种变形。因此，在本说明书中所列出的实施例仅作为说明本发明，而并不限制本发明的思想和范围。
本发明的权利保护范围应按照上述权利要求范围，而属于同等范围内的所有技术应被解释为包括在本发明的权利范围内。

Claims (10)

1.一种化合物，其特征在于，由下列化学式1表示：
化学式1
Figure FDA0003911387580000011
在所述化学式1中，
1)X为N-L2-Ar2、O或者S；
2)Ar1、Ar2为相互独立地从由C6-C60的芳基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基以及C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基组成的群组中选择；
3)a、b为0至4的整数；c为0至6的整数；
4)R1、R2以及R3相互相同或不同，并且各自独立地从由氢、重氢、氟、C6-C60的芳基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基、C2-C20的烯基以及C2-C20的炔基组成的群组中选择；或者，在所述a、b、c为2以上的情况下，多个R1、R2或者R3相互相同或者不同，多个R1、R2或者R3分别同类结合形成碳数为6至60的芳香环；
5)L1、L2为相互独立地从由单键、C6-C60的亚芳基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选择；
在此，所述芳基、亚芳基、杂环基、稠环基和烯基还分别被从由重氢、氟、氰基、C1-C20的烷基、C6-C20的芳基、被重氢取代的C6-C20的芳基以及C2-C20的杂环基组成的群组中选择的一个以上的取代基取代。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化学式1表示的化合物由以下化学式2至化学式4中的一种表示：
Figure FDA0003911387580000021
在所述化学式2至化学式4中，R1、R2、R3、L1、L2、Ar1、Ar2、a、b、c与所述权利要求1定义的相同。
3.一种化合物，其特征在于，由下列化学式1表示：
化学式1
Figure FDA0003911387580000031
在所述化学式1中，
a)X为N-L2-Ar2、O或者S；
b)Ar1、Ar2为相互独立地从由C6-C60的芳基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基以及C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基组成的群组中选择，并且Ar1或者Ar2由以下化学式A-1或者A-2表示：
Figure FDA0003911387580000032
在所述化学式A-1或者A-2中，
1)Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8以及Q9为相互独立的N或者CRe；
2)Re从由氢、重氢、氟、氰基、C1-C20的烷氧基、C1-C20的烷基、C6-C20的芳基、被重氢取代的C6-C20的芳基以及在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C20的杂环基组成的群组中选择；
3)Z为以下化学式C-1至C-15中的一种：
Figure FDA0003911387580000041
所述标记*是表示与包含所述Q1至Q4的环结合形成稠合环的结合部分；
4)在所述化学式C-1至C-15中，W1以及W2为单键、N-L3-Ar3、S、O或者C(Rf)(Rg)，并且相互独立；
5)V为N或者CRh，并且相互独立；
6)L3为从由单键、C6-C60的芳基以及在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的二价杂环基组成的群组中选择；
7)Ar3、Rf、Rg、Rh为相互独立，并且从由C6-C60的芳基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基以及C1-C50的烷基组成的群组中的选择；
c)a、b为0至4的整数；c为0至6的整数；
d)R1、R2以及R3相互相同或不同，并且各自独立地从由氢、重氢、氟、C6-C60的芳基、在O、N、S、Si及P中至少含一个杂原子的C2-C60的杂环基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基、C2-C20的烯基以及C2-C20的炔基组成的群组中选择；或者，在所述a、b、c为2以上的情况下，多个R1、R2或者R3相互相同或者不同，多个R1、R2或者R3分别同类结合形成碳数为6至60的芳香环；
e)L1、L2为相互独立地从由单键、C6-C60的亚芳基、C3-C60的脂环和C6-C60的芳香环的稠环基及C2-C60的杂环基组成的群组中选择；
在此，除了b)之外的芳基、亚芳基、杂环基、稠环基和烯基还分别被从由重氢、氟、氰基、C1-C20的烷基、C6-C20的芳基、被重氢取代的C6-C20的芳基以及C2-C20的杂环基组成的群组中选择的一个以上的取代基取代。
4.一种化合物，其为以下化合物1-1至1-101中的一种：
Figure FDA0003911387580000051
Figure FDA0003911387580000061
Figure FDA0003911387580000071
Figure FDA0003911387580000081
Figure FDA0003911387580000091
5.一种有机电子元件，包含第一电极、第二电极以及形成在所述第一电极与所述第二电极之间的有机物层，其特征在于，所述有机物层包含权利要求1至4中任意一项的化合物。
6.根据权利要求5所述的有机电子元件，其特征在于，
所述有机物层从由空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层以及发光层组成的群组中选择；在所述有机物层包含一种或者两种以上的不同结构的所述化合物。
7.根据权利要求6所述的有机电子元件，其特征在于，
所述化合物用作所述发光层的磷光主体材料。
8.根据权利要求5所述的有机电子元件，其特征在于，
所述有机物层通过旋涂工艺、喷嘴式涂布工艺、喷墨涂布工艺、狭缝涂布工艺、浸渍涂布工艺或双滚涂布工艺形成。
9.一种电子装置，其特征在于，包括：
包含所述权利要求5的有机电子元件的显示装置；以及驱动所述显示装置的控制部。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，
所述有机电子元件至少是有机电子发光元件、有机太阳能电池、有机光电导体、有机晶体管及单色或白色照明器件中任意一种。
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