CN111978292A - 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件，所述化合物具有式(I)的结构，所述化合物用作有机电致发光器件中的电子传输材料；所述有机电致发光器件包括基板、第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的至少一层有机层，所述有机层中含有所述化合物中的任意一种或至少两种组合。本发明提供的化合物具有较高的电子注入能力和电子迁移能力，用于有机电致发光器件时，能够使器件具有较高的发光效率、较低的启动电压、较长的使用寿命，器件稳定性高。

Description

一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件

技术领域

本发明涉及有机电致发光技术领域，特别涉及一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件是一类具有类三明治结构的器件，包括正负电极膜层及夹在电极膜层之间的有机功能材料层。对OLED器件的电极施加电压，正电荷从正极注入，负电荷从负极注入，在电场作用下正负电荷在有机层中迁移相遇复合发光。由于OLED器件具有亮度高、响应快、视角宽、工艺简单、可柔性化等优点,在新型显示技术领域和新型照明技术领域备受关注。目前，该技术已被广泛应用于新型照明灯具、智能手机及平板电脑等产品的显示面板，进一步还将向电视等大尺寸显示产品应用领域扩展，是一种发展快、技术要求高的新型显示技术。

随着OLED在照明和显示两大领域的不断推进，人们对于其核心材料的研究也更加关注。这是因为一个效率好、寿命长的OLED器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果，这就为化学家们设计开发各种结构的功能化材料提供了极大的机遇和挑战。常见的功能化有机材料有：空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料，电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。

为了制备驱动电压更低、发光效率更好、器件使用寿命更长的OLED发光器件，实现OLED器件的性能不断提升，不仅需要对OLED器件结构和制作工艺进行创新，更需要对OLED器件中的光电功能材料不断研究和创新，以制备出具有更高性能的功能材料。基于此，OLED材料界一直致力于开发新的有机电致发光材料以实现器件低启动电压、高发光效率和更优的使用寿命。

在目前OLED屏体厂商中，广泛地使用Liq(八羟基喹啉锂)掺杂到ET材料层中的技术手段，来实现器件的低电压和高效率，并且有提高器件寿命的作用。Liq的作用主要在于能够在阴极注入的电子作用下还原出微量的金属锂，从而起到对电子传输材料进行n-掺杂的效果，从而使得电子的注入效果显著提升，另一方面，锂离子会通过与电子传输材料中N原子的配位作用，起到提高ET材料电子迁移率的作用，从而使得Liq掺杂ET的器件具有低的工作电压和高的发光效率。

CN103827256A、US20150034938A和CN108368088A公开了一系列有机电致发光材料，包括用作电子传输材料的有机电致发光材料，其中包括如下式(1)和式(2)所示的化合物，一定程度上改善了OLED器件性能。但是其电压、效率等综合性能尚需进一步提升。

因此，本领域亟待开发一种新型的具有更高电子注入能力和电子迁移率的电子传输材料以及具有较高发光效率和较低启动电压的OLED器件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种化合物，所述化合物具有式(I)的结构：

式(I)中，X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷和X⁸各自独立地选自CR¹或氮原子，且X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷和X⁸中仅有一项为氮原子；

式(I)中，L¹和L²各自独立地选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种；

式(I)中，Ar为氰基取代的C6～C30的芳基；

式(I)中，E为式(II)的结构：

式(II)中，Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶各自独立地选自CR²或氮原子，且Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶中至少有一项为氮原子；

R¹和R²各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、氰基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C12烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种；

当上述基团存在取代基时，所述取代基各自独立地选自氰基、卤素、C1-C10的链烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C6-C30的单环芳烃基或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃基或稠环杂芳烃基中的一种。

其中，“*”代表与母核的连接位点。

本发明提供的化合物中母核选用喹啉或异喹啉，并配合两个不同的缺电子基共同使用，首先增大了分子整体的缺电子性有利于电子的注入；更重要的是三者配合使用便于调整分子整体的偶极矩，以获得适合的电子注入和迁移能力；使本发明的化合物在保证分子量在合适的范围内，具有较大的共轭体系，较强的缺电子性，更有利于电子的注入和迁移，使化合物兼具高电子注入能力和高电子迁移能力，用于有机电致发光器件中的电子传输层材料时，可以有效提升器件中的电子注入和迁移效率，从而确保器件获得高发光效率、低启动电压的优异效果，启动电压≤4.15V，电流效率≥8.33cd/A，且器件的使用寿命长，稳定性高；选用喹啉或异喹啉为母核，是因为喹啉或异喹啉具有较强的缺电子性能，便于电子的注入，并通过和特定的两种缺电子基配合使用，可以增加化合物的共轭性能，从而提高电子的迁移能力；采用两个不同的缺电子基配合使用是因为不对称分子的偶极矩较对称分子的偶极矩更大，从而导致电子注入能力更强；另外，不对称分子的结构较对称分子易于溶解，便于制备和提纯。

本发明的化合物具有较高的电子亲和势因而有较强的接受电子的能力，不仅适于作为有机电致发光器件中的电子传输材料来使用，也可以应用于光学传感器、太阳能电池、照明元件、有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、信息标签、电子人工皮肤片材、片材型扫描器等大面积传感器、电子纸等技术领域。

本发明中选用在母环上引用两种不同的缺电子基，避免了过多官能团取代的引入，增加了分子电化学环境中的不稳定因素，影响器件的使用寿命，且分子量较大的化合物不易蒸镀，因此，在不影响化合物发光效率的前提下，尽量设计为结构简单的化合物。

本发明中，R¹和R²仅代表一种取代基的选择范围，并不能认为化合物中所有选自CR¹的基团均相同或所有选自CR²的基团均相同，实际上应该理解为X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷和X⁸可以相同也可以不同，同样Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶可以相同也可以不同，下文涉及到类似的描述时，具有相同的意义。

优选地，所述化合物的分子量为550～750，优选600～700。

本发明优选上述分子量范围，既保证分子有较高的玻璃化温度又利于分子的热稳定性，从而进一步提高了器件的寿命和稳定性；同时也避免了蒸镀时分子因分子量过大，蒸镀温度过高而导致热分解的风险，避免了器件制作过程中的不必要麻烦。

优选地，式(I)中，所述Ar为

本发明，Ar选用特定的氰基取代的芳基，是考虑到氰基取代的芳基具有较强的缺电子性，利于电子的注入，且氰基和苯环具有较好的平面共轭效果，利于电子的迁移，且氰基中的碳原子和氮原子是通过叁键相连接，具有较高的稳定性，从而增加器件的使用寿命。

优选地，式(I)中，所述E选自式(2-1)～(2-11)结构中的任意一种：

其中，A¹、A²、A³和A⁴各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、氰基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C12烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种；

当上述基团存在取代基时，所述取代基各自独立地选自氰基、卤素、C1-C10的链烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C6-C30的单环芳烃基或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃基或稠环杂芳烃基中的一种。

优选地，所述E选自

所述A¹、A²和A³各自独立地具有上述相同的限定范围。

优选地，所述E为

所述A¹和A²各自独立地具有与上述相同的限定范围。

优选地，式(I)中，所述E选自如下结构：

优选

本发明中，E优选芳基取代的嘧啶或三嗪，是因为其和母环具有良好平面共轭结构，且具有良好的电子迁移能力，从而有利于提高新构建分子整体的电子的迁移率，且嘧啶或三嗪具有较强的缺电子性，更利于电子的注入。

优选地，式(I)中，所述L¹和L各自独立地选自单键、取代或未取代的C6～C30的亚芳基中的任意一种。

优选地，所述取代或未取代的C6～C30的亚芳基为选自如下结构中的任意一种：

优选地，所述化合物具有式(3-1)-(3-4)结构中的任意一种：

所述Ar、E、L¹和L²各自独立地具有与上述相同的限定范围。

优选地，所述化合物具有式(a)-式(h)结构中的任意一种：

其中，L¹和L²具有与上述相同的限定范围。

优选地，所述化合物具有式(e)-式(h)的结构中的任意一种。

本发明中的化合物优选喹啉或异喹啉为母核，并搭配特定的氰基取代的缺电子基和含氮的缺电子杂芳基配合使用，三者配合使用便于调整分子整体的偶极矩，以获得适合的电子注入和迁移能力，使本发明的化合物在保证分子量在合适的范围内，具有较大的共轭体系，较强的缺电子性，更有利于电子的注入和迁移，使化合物兼具高电子注入能力和高电子迁移能力，用于有机电致发光器件中的电子传输层材料时，可以有效提升器件中的电子注入和迁移效率，从而确保器件获得高发光效率、低启动电压的优异效果。

优选地，所述化合物具有如下C1-C182结构：

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的化合物的应用，所述化合物用作有机电致发光器件中的电子传输材料。

本发明的目的之三在于提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括基板、第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机层；所述有机层包括目的之一所述的化合物中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述有机电致发光器件包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、多个发光功能层和阴极层；所述的发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，所述的空穴注入层形成在所述的阳极层上，所述的空穴传输层形成在所述的空穴注入层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输层上，所述的空穴传输层与所述的电子传输层之间为发光层；其中，所述的电子传输层中含有目的之一所述的化合物中的任意一种或至少两种组合。

在具体实施方式中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。

第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时，可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。

有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。

空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构。

空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物如下面HT-1至HT-34所示的化合物或者其任意组合。

空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-34的一种或多种化合物，或者采用下述HI1-HI3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-34的一种或多种化合物掺杂下述HI1-HI3中的一种或多种化合物。

发光层包括可以发射不同波长光谱的的发光染料(即掺杂剂，dopant)，还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。

根据不同的技术，发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中，可以采用单一的发光技术，也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光，也可以发射不同种颜色的光。

发光层采用荧光电致发光的技术时，其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所罗列的BFH-1至BFH-16的一种或多种的组合。

发光层采用荧光电致发光的技术时，其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的BFD-1至BFD-12的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于GPH-1至GPH-80中的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的GPD-1至GPD-47的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的RPD-1至RPD-28的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的YPD-1至YPD-11的一种或多种的组合。

OLED有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。

电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构应用本发明的化合物来形成，当然电子传输区的材料还可以与以下所罗列的ET-1至ET-57的一种或多种的组合。

器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合。

Liq、LiF、NaCl、CsF、Li₂O、Cs₂CO₃、BaO、Na、Li、Ca。

形成以上各层的方法是公知的，例如可以使用蒸镀法、溅射法、溶液涂布法等。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的化合物中母核选用喹啉或异喹啉，并配合两个不同的缺电子基共同使用，首先增大了分子整体的缺电子性有利于电子的注入；更重要的是三者配合使用便于调整分子整体的偶极矩，以获得适合的电子注入和迁移能力；使本发明的化合物在保证分子量在合适的范围内，具有较大的共轭体系，较强的缺电子性，更有利于电子的注入和迁移，使化合物兼具高电子注入能力和高电子迁移能力，用于有机电致发光器件中的电子传输层材料时，可以有效提升器件中的电子注入和迁移效率，从而确保器件获得高发光效率、低启动电压的优异效果，启动电压≤4.15V，电流效率≥8.33cd/A，且器件的使用寿命长，稳定性高。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明所提供的化合物的合成方法属于常规方法，本领域的技术人员可以通过现有技术进行合成，示例性地，提供如下制备例中的几种典型化合物的合成方法。

本发明中未提到的合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。本发明中所用溶剂和试剂，例如石油醚、乙酸乙酯、硫酸钠、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸以及碳酸钾均购自上海泰坦科技股份有限公司和西陇化工股份有限公司。另外，本领域技术人员也可以通过公知方法合成。

制备例1

化合物C5的制备

(1)化合物1-1的制备：

将2-氯-3-喹啉硼酸(20.7g，100mmol)，3-溴[1,1’-联苯]-3-氰(25.7g，100mmol)，碳酸钾(41.4g，300mmol)，四(三苯基膦)钯(1.15g，1mmol)加入含有500mL甲苯，100mL乙醇和100mL水的烧瓶中，氮气氛加热回流反应4小时，TLC显示反应完全。冷却至室温，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相,无水硫酸钠干燥，过滤，减压旋干得粗品，柱层析分离提纯得化合物1-1(29.6g，87％)。

(2)化合物1-2的制备

将化合物1-1(27.2g，0.08mol)、硼酸频哪醇酯(30.5g，0.12mol)和醋酸钾(123.5g，0.24mol)加入含1,4-二氧六环(0.5L)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入醋酸钯(180mg，0.8mmol)和有机膦配体(656mg，1.6mmol)。添加完毕后，搅拌回流反应4小时，TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗，干燥得到化合物1-2(27.7g，收率80％)。

(3)化合物C5的制备

将化合物1-2(7.8g，18mmol)、2-(4-溴苯基)-4，6-二苯基-1,3,5-三嗪(7g，18mmol)和碳酸钾(7.45g，54mmol)加入含有1,4-二氧六环：水(150mL：50mL)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入四(三苯基膦)钯(208mg，0.18mmol)。添加完毕后，氮气氛搅拌下加热回流反应8小时，TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解，用无水硫酸钠干燥，柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C5(9g，收率82％)。分子量计算值：613.23，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:613.2。

制备例2

化合物C39的制备

(1)化合物2-1的制备：

将3-溴-4-氯喹啉(24.1g，100mmol)，2-(3-硼酸酯基苯基)-4，6-二苯基-1,3,5-三嗪(43.5g，100mmol)，碳酸钾(41.4g，300mmol)，pd(PPh3)4(1.15g，1mmol)加入含有500mL甲苯，100mL乙醇和100mL水的烧瓶中，氮气氛加热回流反应4小时，TLC显示反应完全。冷却至室温，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相,无水硫酸钠干燥，过滤，减压旋干得粗品，柱层析分离提纯得化合物2-1(40g，85％)。

(2)化合物2-2的制备

将化合物2-1(37.6g，0.08mol)、硼酸频哪醇酯(30.5g，0.12mol)和醋酸钾(123.5g，0.24mol)加入含1,4-二氧六环(0.5L)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入醋酸钯(180mg，0.8mmol)和有机膦配体(656mg，1.6mmol)。添加完毕后，搅拌回流反应4小时，TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗，乙醇洗涤，干燥得到化合物2-2(37.3g，收率83％)。

(3)化合物C39的制备

将化合物2-2(10.1g，18mmol)、4-溴-4-氰基联苯(4.6g，18mmol)和碳酸钾(7.45g，54mmol)加入含有1,4-二氧六环：水(150mL:50mL)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入四(三苯基膦)钯(208mg，0.18mmol)。添加完毕后，氮气氛搅拌下加热回流反应8小时，TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解，用无水硫酸钠干燥，柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C39(8.7g，收率79％)。分子量计算值：613.23，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:613.2。

制备例3

化合物C46的制备

(1)化合物3-1的制备：

将2-氯-6-溴喹啉(24.1g，100mmol)，4-氰基[1,1’-联苯]硼酸(22.3g，100mmol)，碳酸钾(41.4g,300mmol)，四(三苯基膦)钯(1.15g，1mmol)加入含有500mL甲苯，100mL乙醇和100mL水的烧瓶中，氮气氛加热回流反应4小时，TLC显示反应完全。冷却至室温，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，减压旋干得粗品，柱层析分离提纯得化合物3-1(28.9g，85％)。

(2)化合物3-2的制备

将化合物3-1(27.2g，0.08mol)、硼酸频哪醇酯(30.5g，0.12mol)和醋酸钾(123.5g，0.24mol)加入含1,4-二氧六环(0.5L)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入醋酸钯(180mg，0.8mmol)和有机膦配体(656mg，1.6mmol)。添加完毕后，搅拌回流反应4小时，TLC监控反应终点。过滤析出的固体。水洗，干燥得到化合物3-2(28g，收率81％)。

(3)化合物C46的制备

将化合物3-2(7.8g，18mmol)、2-(4-溴苯基)-4，6-二苯基-1,3,5-三嗪(7g，18mmol)和碳酸钾(7.45g，54mmol)加入含有1,4-二氧六环：水(150mL:50mL)的烧瓶中，室温搅拌下置换氮气后加入四(三苯基膦)钯(208mg，0.18mmol)。添加完毕后，氮气氛搅拌下加热回流反应8小时，TLC显示反应完全。过滤析出的白色固体。用二氯甲烷溶解，用无水硫酸钠干燥，柱层析(洗脱剂为二氯甲烷)得到白色固体化合物C46(9.5g，收率86％)。分子量计算值：613.23，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:613.2。

制备例4

化合物C82的制备

与制备例3的区别仅在于将步骤(1)中的2-氯-6-溴喹啉替换为2-氯-8-溴喹啉，4-氰基[1,1’-联苯]硼酸替换为3-氰基苯硼酸，得到化合物C82。分子量计算值：537.20，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:537.2。

制备例5

化合物C103的制备

与制备例3的区别仅在于将步骤(1)中的2-氯-6-溴喹啉替换为4-氯-6-溴喹啉，4-氰基[1,1’-联苯]硼酸替换为4-氰基苯硼酸，得到化合物C103。分子量计算值：537.20，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:537.2。

制备例6

化合物C133的制备

与制备例3的区别仅在于将2-氯-6-溴喹啉替换为等量的3-氯-4-溴异喹啉，将4-氰基[1,1’-联苯]硼酸替换为等量的4-氰基苯硼酸，得到化合物C133。分子量计算值：537.20，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:537.2。

制备例7

化合物C175的制备

与制备例3的区别仅在于将2-氯-6-溴喹啉替换为等量的2-氯-4-溴喹啉，将2-(4-溴苯基)-4，6-二苯基-1,3,5-三嗪替换为等量的4-(4-溴苯基)-2，6-二苯基嘧啶，得到化合物C175。分子量计算值：612.23，ZAB-HS型质谱仪(英国Micromass公司制造)实测值C/Z:612.2。

实施例1

本实施例提供一种有机电致发光器件，其制备过程如下：

(1)将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮和乙醇混合溶剂中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水份，用紫外光和臭氧清洗，并用低能阳离子束轰击表面；

(2)把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内，抽真空至压强小于10^-5Pa，在上述阳极层膜上利用多源共蒸的方法，调节空穴传输材料HT-4蒸镀速率为0.1nm/s，空穴注入材料HI-3蒸镀速率7％比例设定，蒸镀总膜厚为10nm；

(3)在空穴注入层之上真空蒸镀HT-4作为器件的第一空穴传输层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为80nm；

(4)在第一空穴传输层之上真空蒸镀HT-14作为器件的第二空穴传输层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为10nm；

(5)在第二空穴传输层之上真空蒸镀器件的发光层，发光层包括主体材料和染料材料，利用多源共蒸的方法，调节主体材料BFH-4蒸镀速率为0.1nm/s，染料BFD-4蒸镀速率5％比例设定，蒸镀总膜厚为20nm；

(6)在发光层之上真空蒸镀ET-17作为器件的空穴阻挡层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为5nm；

(7)在空穴阻挡层之上利用多源共蒸的方法蒸镀电子传输材料，调节本发明化合物C5蒸镀速率为0.1nm/s，与ET-57蒸镀速率100％比例设定，蒸镀总膜厚为23nm；

(8)在电子传输层上真空蒸镀厚度为1nm的LiF作为电子注入层，最后蒸镀厚度为80nm的Al层作为器件的阴极。

实施例2

与实施例1的区别在于，将C5替换为C39。

实施例3

与实施例1的区别在于，将C5替换为C46。

实施例4

与实施例1的区别在于，将C5替换为C82。

实施例5

与实施例1的区别在于，将C5替换为C103。

实施例6

与实施例1的区别在于，将C5替换为C133。

实施例7

与实施例1的区别在于，将C5替换为C175。

实施例8

与实施例1的区别在于，将C5替换为C181。

对比例1

与实施例1的区别在于，将C5替换为化合物ET-9。

对比例2

与实施例1的区别在于，将C5替换为化合物ET-46。

对比例3

与实施例1的区别在于，将C5替换为化合物ET-80。

对比例4

与实施例1的区别在于，将C5替换为化合物ET-81。

性能测试

在同样亮度下，使用Photo Research公司的PR 750型光辐射计ST-86LA型亮度计(北京师范大学光电仪器厂)及Keithley4200测试系统测定实施例1～8以及比较例1～4中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率。具体而言，以每秒0.1V的速率提升电压，测定当有机电致发光器件的亮度达到1000cd/m²时的电压即驱动电压，同时测出此时的电流密度；亮度与电流密度的比值即为电流效率。

性能测试结果见表1：

表1

由表1可知，实施例中的OLED器件的启动电压均≤4.15V，电流效率均≥8.33cd/A，器件具有较高的发光效率和较低的启动电压以及较长的寿命。

就实施例1-8与比较例1、2而言，在有机电致发光器件结构中其他材料相同的情况下，本发明涉及的化合物相对于比较例1中的电子传输材料ET-9，比较例2中的电子传输材料ET-46相比电压有所降低，效率有较大幅度提升。原因推测可能是本发明中的化合物以喹啉和异喹啉缺电子基团为中心以特定的方式连接2个缺电子基团。这类分子中含有3个具有良好电子传输能力的缺电子基团，较只含1个缺电子基团的电子传输材料显著提高了电子注入能力。此外，本发明化合物也具有良好的平面共轭性，因此具有良好的电子传输能力。本发明涉及的化合物与比较例3中的电子传输材料ET-80及比较例4中ET-81比较，电压也有所降低，效率有所提高。原因可能是本发明化合物以喹啉或异喹啉未中心通过L基团连接2个不同的缺电子基团，分子偶极矩较ET-80中三嗪与异喹啉直接相连，以及ET-81分子中异喹啉连接2个完全对称的缺电子基团相比分子偶极矩更大，从而更有利于电子的注入所致。另外，本发明化合物在喹啉或异喹啉之间通过芳基桥连三嗪或其他缺电子基团，与ET-80中三嗪与异喹啉直接相连，及ET-81分子中异喹啉连接2个相同的缺电子基团比较而言改善了化合物的溶解度，因此更便于制备与提纯。

上述结果证明，本发明提供的化合物用作OLED器件的电子传输层材料时，能够提高器件的发光效率，降低启动电压，这是由于本发明化合物以喹啉或异喹啉为母核，并搭配特定的一个氰基取代的芳基以及一个嘧啶或三嗪的缺电子基，使化合物具有较强的缺电子性能，更有利于电子的注入和迁移，使化合物兼具高电子注入能力和高电子迁移能力，用于有机电致发光器件中的电子传输层材料时，可以有效提升器件中的电子注入和迁移效率，从而确保器件获得高发光效率、低启动电压的优异效果。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种化合物，其特征在于，所述化合物具有式(I)的结构：

式(I)中，X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷和X⁸各自独立地选自CR¹或氮原子，且X¹、X²、X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷和X⁸中仅有一项为氮原子；

式(I)中，L¹和L²各自独立地选自单键、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种；

式(I)中，Ar为氰基取代的C6～C30的芳基；

式(I)中，E为式(II)的结构：

式(II)中，Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶各自独立地选自CR²或氮原子，且Y¹、Y²、Y³、Y⁴、Y⁵和Y⁶中至少有一项为氮原子；

R¹和R²各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、氰基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C12烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种；

当上述基团存在取代基时，所述取代基各自独立地选自氰基、卤素、C1-C10的链烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C6-C30的单环芳烃基或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃基或稠环杂芳烃基中的一种；

其中，“*”代表与母核的连接位点。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式(I)中，所述Ar为

3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式(I)中，所述E选自式(2-1)-(2-11)结构中的任意一种：

其中，A¹、A²、A³和A⁴各自独立地选自氢原子、氘原子、卤素、氰基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的C2-C12炔基、取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C1-C12烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种；

当上述基团存在取代基时，所述取代基各自独立地选自氰基、卤素、C1-C10的链烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基、硝基、胺基、羧基、羰基、酯基、C6-C30的单环芳烃基或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃基或稠环杂芳烃基中的一种。

4.根据权利要求3所述的化合物，其特征在于，所述E选自

所述A¹、A²和A³各自独立地具有与权利要求3相同的限定范围；

优选地，所述E为

所述A¹和A²各自独立地具有与权利要求3相同的限定范围。

5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式(I)中，所述L¹和L²各自独立地选自单键、取代或未取代的C6～C30的亚芳基中的任意一种；

优选地，所述取代或未取代的C6～C30的亚芳基为选自如下结构中的任意一种：

6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有式(3-1)-(3-4)结构中的任意一种：

所述Ar、E、L¹和L²各自独立地具有与权利要求1相同的限定范围。

7.根据权利要求1-4、6任一项所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有式(a)-式(h)结构中的任意一种：

其中，L¹和L²具有与权利要求1相同的限定范围；

优选地，所述化合物具有式(e)-式(h)的结构中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有如下C1-C182结构：

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物用作有机电致发光器件中的电子传输材料。

10.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括基板、第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机层；

所述有机层包括权利要求1-8中任一项所述的化合物中的任意一种或至少两种的组合。