CN112105615B - 多环化合物和包含其的有机发光器件 - Google Patents

多环化合物和包含其的有机发光器件 Download PDF

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Abstract

本说明书提供了由式1表示的化合物和包含其的有机发光器件。

Description

多环化合物和包含其的有机发光器件
技术领域
本发明要求于2018年7月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0078358号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及多环化合物和包含其的有机发光器件。
背景技术
在本说明书中，有机发光器件是使用有机半导体材料的发光器件，并且需要在电极与有机半导体材料之间交换空穴和/或电子。根据工作原理，有机发光器件可以大致分为以下两种发光器件。第一种有机发光器件是这样的发光器件：其中通过从外部光源流动至器件的光子在有机材料层中形成激子，激子分离成电子和空穴，并且电子和空穴各自转移至不同的电极并用作电流源(电压源)。第二种有机发光器件是这样的发光器件：其中通过向两个或更多个电极施加电压或电流将空穴和/或电子注入到与电极形成界面的有机半导体材料层中，并且所述器件通过注入的电子和空穴来工作。
通常，有机发光现象是指通过使用有机材料将电能转换为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括正电极、负电极和介于其之间的有机材料层的结构。在此，在许多情况下，有机材料层具有由不同材料构成的多层结构以改善有机发光器件的效率和稳定性，例如，有机材料层可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等构成。在这样的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到有机材料层中，并且电子从负电极注入到有机材料层中，当注入的空穴和电子彼此相遇时，形成激子，并且当激子再次落至基态时发光。已知这样的有机发光器件具有诸如自发射、高亮度、高效率、低驱动电压、宽视角和高对比度的特性。
在有机发光器件中，根据功能，用作有机材料层的材料可以分为发光材料和电荷传输材料例如空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。根据发光颜色，发光材料包括蓝色、绿色和红色发光材料，并且包括实现好得多的自然色所需的黄色和橙色发光材料。
此外，为了通过能量转移提高色纯度和发光效率的目的，可以使用主体/掺杂剂体系作为发光材料。原理是，当将与主要构成发光层的主体的那些相比具有更小的能带隙和更好的发光效率的少量掺杂剂与发光层混合时，由主体产生的激子被传输至掺杂剂以高效率地发光。在这种情况下，由于主体的波长向掺杂剂的波长范围移动，因此可以根据所使用的掺杂剂的类型获得具有期望波长的光。
为了充分表现出有机发光器件的上述优异的特性，构成器件中的有机材料层的材料例如空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等需要通过稳定且有效的材料来支持，使得一直需要开发新材料。
发明内容
技术问题
本说明书描述了多环化合物和包含其的有机发光器件。
技术方案
本说明书的一个示例性实施方案提供了由下式1表示的化合物。
[式1]
在式1中，
X1至X3中的至少两者为N，并且余者为CR，
R为氢；氘；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，
Ar1和Ar2各自独立地为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，
Y为O；或S，
L为直接键；或者经取代或未经取代的亚芳基，
a为1或2，以及
当a为2时，括号中的L彼此相同或不同。
此外，本说明书的一个示例性实施方案提供了有机发光器件，所述有机发光器件包括：第一电极；设置成面向第一电极的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的具有一个或更多个层的有机材料层，其中有机材料层中的一个或更多个层包含所述化合物。
有益效果
本说明书中描述的化合物可以用作用于有机发光器件的有机材料层的材料。根据至少一个示例性实施方案的化合物可以改善有机发光器件的使用寿命特性。特别地，本说明书中描述的化合物可以用作用于发光层、电子传输层、电子注入层等的材料。
附图说明
图1示出了由基底1、正电极2、发光层3和负电极4构成的有机发光器件的实例。
图2示出了由基底1、正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子传输层8和负电极4构成的有机发光器件的实例。
<附图标记和符号说明>
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：发光层
8：电子传输层
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本说明书。
本说明书提供了由式1表示的化合物。当将由式1表示的化合物用于有机发光器件的有机材料层时，有机发光器件的效率得到改善。
在本说明书中，当一个部分“包括”一个构成要素时，除非另有具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包括另外的构成要素。
在本说明书中，当一个构件设置在另外的构件“上”时，这不仅包括一个构件与另外的构件接触的情况，而且还包括在这两个构件之间存在又一构件的情况。
下面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外的取代基，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(即取代基可以取代的位置)即可，并且当取代两个或更多个时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
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；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的芳基胺基；经取代或未经取代的芳基；以及经取代或未经取代的杂环基，或者经以上例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即，联苯基也可以为芳基，并且可以被解释为两个苯基相连接的取代基。
下面将描述取代基的实例，但不限于此。
在本说明书中，卤素基团的实例包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
在本说明书中，烷基可以为直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至60。根据一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至30。根据另一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至20。根据又一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至10。烷基的具体实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但优选地具有3至60个碳原子，并且根据一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至30。根据另一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至20。根据又一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至6。其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单芳基胺基、或者经取代或未经取代的二芳基胺基。芳基胺基中的芳基可以为单环芳基或多环芳基。包含两个芳基的芳基胺基可以包括单环芳基、多环芳基、或单环芳基和多环芳基二者。
芳基胺基的具体实例包括苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、蒽基胺基、3-甲基-苯基胺基、4-甲基-萘基胺基、2-甲基-联苯基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、联苯基苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选地具有6至60个碳原子，并且可以为单环芳基或多环芳基。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至30。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至20。单环芳基的实例包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基的实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、三亚苯基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可以被取代，并且两个取代基可以彼此键合以形成螺环结构。
当芴基被取代时，取代基可以为经取代的芴基，例如螺芴基(例如)、/>(9，9-二甲基芴基)和/>(9，9-二苯基芴基)。然而，该取代基不限于此。
在本说明书中，杂环基为包含N、O、P、S、Si和Se中的一者或更多者作为杂原子的环状基团，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为2至60。根据一个示例性实施方案，杂环基的碳原子数为2至30。杂环基的实例包括吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基等，但不限于此。
在本说明书中，上述关于杂环基的描述可以应用于杂芳基，不同之处在于杂芳基为芳族的。
在本说明书中，“相邻”基团可以意指取代与相应取代基取代的原子直接连接的原子的取代基、设置为与相应取代基空间上最接近的取代基、或者取代相应取代基取代的原子的另一个取代基。例如，在苯环的邻位上取代的两个取代基和脂族环中取代同一个碳的两个取代基可以解释为彼此“相邻”的基团。
在本说明书中，在通过键合相邻基团形成的经取代或未经取代的环中，“环”意指烃环；或杂环。
在本说明书中，烃环可以为芳族环、脂族环、或芳族环和脂族环的稠环，并且可以选自环烷基或芳基的实例，不同之处在于烃环不是一价的。
在本说明书中，关于芳基的描述可以应用于芳族烃环，不同之处在于为芳族烃环不是一价的。
在本说明书中，杂环包含一个或更多个不是碳的原子，即一个或更多个杂原子，并且具体地，杂原子可以包括选自N、O、P、S、Si、Se等中的一个或更多个原子。杂环可以为单环或多环的，可以为芳族环、脂族环、或芳族环和脂族环的稠环，并且芳族杂环可以选自杂芳基的实例，不同之处在于芳族杂环不是一价的。
根据本说明书的一个示例性实施方案，X1至X3中的至少两者为N，并且余者为CR。
根据本说明书的一个示例性实施方案，X1和X3为N。
根据本说明书的一个示例性实施方案，X1和X2为N。
根据本说明书的一个示例性实施方案，X2和X3为N。
根据本说明书的一个示例性实施方案，X1至X3为N。
根据本说明书的一个示例性实施方案，R为氢；氘；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。
根据本说明书的一个示例性实施方案，R为氢；氘；经取代或未经取代的具有1至30个碳原子的烷基；经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基；或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂环基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，R为氢；或氘。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2各自独立地为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。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基；或者经取代或未经取代的具有2至60个碳原子的杂环基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基；或者经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂环基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至15个碳原子的芳基；或者经取代或未经取代的具有2至15个碳原子的杂环基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，式1可以由下式2表示。
[式2]
在式2中，X1至X3、L、a和Y与化学式1中的限定相同，
R1和R2各自独立地为氢；氘；经取代或未经取代的苯基；或者经取代或未经取代的萘基，或者各自与相邻基团键合以形成经取代或未经取代的环，
r1和r2各自独立地为1至5的整数，以及
当r1和r2各自为2或更大时，括号中的结构彼此相同或不同。
根据本说明书的一个示例性实施方案，R1和R2各自独立地为氢；氘；苯基；或萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，R1和R2各自独立地为氢；或苯基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，相邻的R1彼此键合以形成经取代或未经取代的环。
根据本说明书的一个示例性实施方案，相邻的R1彼此键合以形成经取代或未经取代的烃环；或者经取代或未经取代的杂环。
根据本说明书的一个示例性实施方案，相邻的R1彼此键合以形成经取代或未经取代的苯；经取代或未经取代的萘；经取代或未经取代的茚；经取代或未经取代的二氢茚；经取代或未经取代的二氢菲；经取代或未经取代的苯并呋喃；或者经取代或未经取代的苯并噻吩。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2各自独立地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三联苯基；经取代或未经取代的萘基；经取代或未经取代的蒽基；经取代或未经取代的菲基；经取代或未经取代的芘基；经取代或未经取代的苝基；经取代或未经取代的三亚苯基；经取代或未经取代的基；经取代或未经取代的芴基；经取代或未经取代的二苯并噻吩基；或者经取代或未经取代的二苯并呋喃基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同。
根据本说明书的一个示例性实施方案，L为直接键、或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，L为直接键、或者经取代或未经取代的具有6至15个碳原子的亚芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，L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亚萘基；经取代或未经取代的亚蒽基；经取代或未经取代的二价菲基；经取代或未经取代的二价三亚苯基；或者经取代或未经取代的二价芴基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，L为直连键；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；或者经取代或未经取代的亚萘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，a为1或2。
根据本说明书的一个示例性实施方案，a为1。
根据本说明书的一个示例性实施方案，a为2。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Y为O；或S。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Y为O。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Y为S。
根据本说明书的一个示例性实施方案，式1由以下结构中的任一者表示。
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
根据本说明书的一个示例性实施方案的式1的化合物可以通过下面将描述的制备方法来制备。
化合物的共轭长度和能带隙彼此紧密相关。具体地，化合物的共轭长度越长，带隙越小。
在本发明中，可以向如上所述的核结构中引入各种取代基以合成具有各种能带隙的化合物。此外，在本发明中，还可以向具有如上所述的结构的核结构中引入各种取代基以调节化合物的HOMO能级和LUMO能级。
此外，可以向具有如上所述的结构的核结构中引入各种取代基以合成具有所引入的取代基的固有特性的化合物。例如，可以向核结构中引入主要用于用于制造有机发光器件的空穴注入层材料、传输空穴用材料、发光层材料和电子传输层材料的取代基以合成满足各有机材料层所需条件的材料。
此外，根据本发明的有机发光器件为这样的有机发光器件，其包括：第一电极；设置成面向第一电极的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的具有一个或更多个层的有机材料层，其中有机材料层中的一个或更多个层包含式1的化合物。
本发明的有机发光器件可以通过有机发光器件的典型制备方法和材料来制造，不同之处在于使用上述化合物以形成具有一个或更多个层的有机材料层。
当制造有机发光器件时，所述化合物不仅可以通过真空沉积法，而且还可以通过溶液施加法形成为有机材料层。在此，溶液施加法意指旋涂、浸涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷洒法、辊涂等，但不限于此。
本发明的有机发光器件的有机材料层可以由单层结构构成，但是还可以由其中堆叠有各自具有两个或更多个层的有机材料层的多层结构构成。例如，本发明的有机发光器件可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、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，并且可以包括更少数量的有机材料层。
在本发明的有机发光器件中，有机材料层可以包括电子传输层或电子注入层，并且电子传输层或电子注入层可以包含由式1表示的化合物。
在另一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由式1表示的化合物。
根据又一个示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层可以包含由式1表示的化合物作为发光层的主体。
在又一个示例性实施方案中，包含由式1表示的化合物的有机材料层可以包含由式1表示的化合物作为主体，还包含荧光主体或磷光主体，并且包含另外的有机化合物、金属或金属化合物作为掺杂剂。
作为又一个实例，包含由式1表示的化合物的有机材料层可以包含由式1表示的化合物作为主体，还包含荧光主体或磷光主体，并且可以一起使用基于铱(Ir)的掺杂剂。
在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极为正电极，以及第二电极为负电极。
根据另一个示例性实施方案，第一电极为负电极，以及第二电极为正电极。
有机发光器件可以具有例如下述的堆叠结构，但堆叠结构不限于此。
(1)正电极/空穴传输层/发光层/负电极
(2)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/负电极
(3)正电极/空穴注入层/空穴缓冲层/空穴传输层/发光层/负电极
(4)正电极/空穴传输层/发光层/电子传输层/负电极
(5)正电极/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/负电极
(6)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/负电极
(7)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/负电极
(8)正电极/空穴注入层/空穴缓冲层/空穴传输层/发光层/电子传输层/负电极
(9)正电极/空穴注入层/空穴缓冲层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/负电极
(10)正电极/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/负电极
(11)正电极/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/负电极
(12)正电极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/负电极
(13)正电极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/负电极
(14)正电极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/负电极
(15)正电极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/负电极
(16)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/负电极
(17)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/负电极
(18)正电极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/同时注入和传输电子的层/负电极
本发明的有机发光器件的结构可以具有图1和2中所示的结构，但不限于此。
图1例示了其中正电极2、发光层3和负电极4顺序地堆叠在基底1上的有机发光器件的结构。在上述结构中，所述化合物可以包含在发光层3中。
图2例示了其中正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子传输层8和负电极4顺序地堆叠在基底1上的有机发光器件的结构。在上述结构中，所述化合物可以包含在发光层7或电子传输层8中。
例如，根据本发明的有机发光器件可以通过以下来制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(如溅射或电子束蒸镀)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、电子阻挡层、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以用作负电极的材料。除了上述方法之外，有机发光器件还可以通过在基底上顺序地沉积负电极材料、有机材料层和正电极材料来制造。
有机材料层可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层和电子传输层等的多层结构，但不限于此，并且可以具有单层结构。此外，有机材料层可以使用多种聚合物材料通过诸如溶剂法例如旋涂、浸涂、刮涂、丝网印刷、喷墨印刷或热转印法的方法代替沉积法制造成较少数量的层。
作为正电极材料，通常优选具有高功函数的材料以促进空穴注入到有机材料层中。可以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，例如锌氧化物、铟氧化物、铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(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；等等，但不限于此。
作为负电极材料，通常优选具有低功函数的材料以促进电子注入到有机材料层中。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；等等，但不限于此。
空穴注入材料为可以在低电压下熟练地接收来自正电极的空穴的材料，并且空穴注入材料的最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital，HOMO)优选为在正电极材料的功函数与邻近有机材料层的HOMO之间的值。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、基于苝的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺和基于聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。
空穴传输材料合适地为具有高的空穴迁移率的材料，其可以接收来自正电极或空穴注入层的空穴并将空穴转移至发光层。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、具有共轭部分和非共轭部分二者的嵌段共聚物等，但不限于此。
在空穴传输层与发光层之间可以设置电子阻挡层。对于电子阻挡层，可以使用上述化合物或本领域已知的材料。
发光层可以发出红色、绿色、或蓝色的光，并且可以由磷光材料或荧光材料构成。发光材料为可以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与电子结合而发出可见光区域内的光的材料，并且优选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、基于苯并噻唑和基于苯并咪唑的化合物；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；等等，但不限于此。
发光层的主体材料的实例包括稠合芳族环衍生物、或含杂环的化合物等。具体地，稠合芳族环衍生物的实例包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，含杂环的化合物的实例包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但其实例不限于此。
用作发光层的掺杂剂的基于铱的配合物的实例包括下述化合物，但不限于此。
电子传输材料合适地为具有高的电子迁移率的材料，其可以熟练地接收来自负电极的电子并将电子转移至发光层。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；等等，但不限于此。
空穴阻挡层是阻挡空穴到达负电极的层，并且通常可以在与空穴注入层的条件相同的条件下形成。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。
根据使用的材料，根据本发明的有机发光器件可以为顶部发射型、底部发射型、或双发射型。
对于本说明书的由式1表示的化合物，可以如以下反应式那样制备核结构。取代基可以通过本领域中已知的方法键合，并且取代基的类型和位置以及取代基的数量可以根据本领域中已知的技术来改变。
发明实施方式
在下文中，将通过实施例将更详细地描述本说明书。然而，提供以下实施例仅用于例示本说明书，但并不旨在限制本说明书。
[制备例]
[制备例1]中间体1至5的制备
1)中间体1(sub 1)的制备
将(9H-咔唑-1-基)硼酸(50.0g，236.9mmol)和2-氯苯并[d]噻唑(40.0g，236.9mmol)放入500ml四氢呋喃中，将所得混合物在氮气气氛中搅拌并回流。此后，将碳酸钾(98.2g，710.6mmol)溶解在200ml水中，向其中引入所得溶液，将所得混合物充分搅拌，然后向其中引入四三苯基-膦钯(8.2g，3mol％)。在反应12小时之后，将混合物的温度降至室温，将有机层与水层分离，然后将有机层在减压下蒸馏。用氯仿和水萃取馏出物，然后通过使用硫酸镁干燥有机层。此后，干燥有机层，然后通过用乙醇重结晶来制备sub 1(45.5g，64％)。
MS：[M+H]+＝301
2)中间体2(sub 2)的制备
将(9H-咔唑-2-基)硼酸(50.0g，236.9mmol)和2-氯苯并[d]噻唑(40.0g，236.9mmol)放入500ml四氢呋喃中，将所得混合物在氮气气氛中搅拌并回流。此后，将碳酸钾(98.2g，710.6mmol)溶解在200ml水中，向其中引入所得溶液，将所得混合物充分搅拌，然后向其中引入四三苯基-膦钯(8.2g，3mol％)。在反应12小时之后，将混合物的温度降至室温，将有机层与水层分离，然后将有机层在减压下蒸馏。用氯仿和水萃取馏出物，然后通过使用硫酸镁干燥有机层。此后，干燥有机层，然后通过用乙醇重结晶来制备sub 2(51.2g，72％)。
MS：[M+H]+＝301
3)中间体3(sub 3)的制备
将(9H-咔唑-3-基)硼酸(50.0g，236.9mmol)和2-氯苯并[d]噻唑(40.0g，236.9mmol)放入500ml四氢呋喃中，将所得混合物在氮气气氛中搅拌并回流。此后，将碳酸钾(98.2g，710.6mmol)溶解在200ml水中，向其中引入所得溶液，将所得混合物充分搅拌，然后向其中引入四三苯基-膦钯(8.2g，3mol％)。在反应12小时之后，将混合物的温度降至室温，将有机层与水层分离，然后将有机层在减压下蒸馏。用氯仿和水萃取馏出物，然后通过使用硫酸镁干燥有机层。此后，干燥有机层，然后通过用乙醇重结晶来制备sub 3(40.5g，57％)。
MS：[M+H]+＝301
4)中间体4(sub 4)的制备
将(9H-咔唑-4-基)硼酸(50.0g，236.9mmol)和2-氯苯并[d]噻唑(40.0g，236.9mmol)放入500ml四氢呋喃中，将所得混合物在氮气气氛中搅拌并回流。此后，将碳酸钾(98.2g，710.6mmol)溶解在200ml水中，向其中引入所得溶液，将所得混合物充分搅拌，然后向其中引入四三苯基-膦钯(8.2g，3mol％)。在反应12小时之后，将混合物的温度降至室温，将有机层与水层分离，然后将有机层在减压下蒸馏。用氯仿和水萃取馏出物，然后通过使用硫酸镁干燥有机层。此后，干燥有机层，然后通过用乙醇重结晶来制备sub 4(44.8g，63％)。
MS：[M+H]+＝301
5)中间体5(sub 5)的制备
将(9H-咔唑-2-基)硼酸(50.0g，236.9mmol)和2-氯苯并[d]唑(36.2g，236.9mmol)放入500ml四氢呋喃中，将所得混合物在氮气气氛中搅拌并回流。此后，将碳酸钾(98.2g，710.6mmol)溶解在200ml水中，向其中引入所得溶液，将所得混合物充分搅拌，然后向其中引入四三苯基-膦钯(8.2g，3mol％)。在反应12小时之后，将混合物的温度降至室温，将有机层与水层分离，然后将有机层在减压下蒸馏。用氯仿和水萃取馏出物，然后通过使用硫酸镁干燥有机层。此后，干燥有机层，然后通过用乙醇重结晶来制备sub 5(31.6g，47％)。
MS：[M+H]+＝285
[制备例2]化合物1至14的制备
1)化合物1的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-氯-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(17.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物1(7.4g，21％)。
MS：[M+H]+＝532
2)化合物2的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(4-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物2(31.2g，77％)。
MS：[M+H]+＝608
3)化合物3的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物3(19.8g，49％)。
MS：[M+H]+＝608
4)化合物4的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(2-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物4(8.9g，22％)。
MS：[M+H]+＝608
5)化合物5的制备
将化合物sub 1(20.0g，66.7mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物5(17.8g，44％)。
MS：[M+H]+＝608
6)化合物6的制备
将化合物sub 3(20.0g，66.7mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物6(21.4g，53％)。
MS：[M+H]+＝608
7)化合物7的制备
将化合物sub 4(20.0g，66.7mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物7(24.3g，60％)。
MS：[M+H]+＝608
8)化合物8的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和4-(3-溴苯基)-2，6-二苯基嘧啶(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物8(20.2g，50％)。
MS：[M+H]+＝607
9)化合物9的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基嘧啶(25.8g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物9(14.9g，37％)。
MS：[M+H]+＝607
10)化合物10的制备
将化合物sub 5(20.0g，70.4mmol)和2-(3-溴苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(27.2g，70.4mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(19.5g，140.8mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.1g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在800mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物10(18.3g，44％)。
MS：[M+H]+＝592
11)化合物11的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-([1，1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1，3，5-三嗪(30.9g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物11(27.8g，61％)。
MS：[M+H]+＝684
12)化合物12的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-([1，1’-联苯]-3-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1，3，5-三嗪(30.9g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物12(26.4g，68％)。
MS：[M+H]+＝684
13)化合物13的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(4-溴苯基)-4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)-6-苯基-1，3，5-三嗪(30.9g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物13(28.8g，62％)。
MS：[M+H]+＝698
14)化合物14的制备
将化合物sub 2(20.0g，66.7mmol)和2-(4-溴苯基)-4-(二苯并[b，d]噻吩-4-基)-6-苯基-1，3，5-三嗪(30.9g，66.7mmol)引入并溶解在200mL二甲苯中，向其中添加叔丁醇钠(18.4g，133.3mmol)，并将所得混合物加热。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得混合物回流并搅拌12小时。当反应完成时，将混合物的温度降至室温，然后将产生的固体过滤。在将固体溶解在700mL氯仿中并用水洗涤两次之后，将有机层分离，向其中添加无水硫酸镁，将所得混合物搅拌然后过滤，并将滤液在减压下蒸馏。通过使用氯仿和乙酸乙酯重结晶对浓缩化合物进行纯化以制备浅绿色固体化合物14(15.2g，32％)。
MS：[M+H]+＝714
[实验例]
<实验例1>
将薄薄地涂覆有厚度为的铟锡氧化物(ITO)的玻璃基底放入溶解有清洗剂的蒸馏水中并进行超声洗涤。在这种情况下，使用由Fischer Co.制造的产品作为清洗剂，并使用利用由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，通过使用蒸馏水重复进行两次超声洗涤10分钟。在使用蒸馏水洗涤完成之后，通过使用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声洗涤，并将所得产物干燥，然后输送至等离子体洗涤机。此外，通过使用氧等离子体清洗基底5分钟，然后将其输送至真空沉积机中。
在如上所述准备的透明ITO电极上将以下HI-1化合物热真空沉积至具有的厚度，由此形成空穴注入层。在空穴注入层上将以下HT-1化合物热真空沉积至具有/>的厚度，由此形成空穴传输层，并在HT-1沉积膜上将以下HT-2化合物真空沉积至具有/>的厚度，由此形成电子阻挡层。作为发光层，将制备例2中预先制备的化合物1、以下YGH-1化合物和磷光掺杂剂YGD-1以44∶44∶12的重量比共沉积在HT-2沉积膜上，由此形成厚度为的发光层。在发光层上将以下ET-1化合物真空沉积至具有/>的厚度，由此形成电子传输层，并将以下ET-2化合物和Li以98∶2的重量比真空沉积在电子传输层上，由此形成厚度为/>的电子注入层。在电子注入层上将铝沉积至具有/>的厚度，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，将铝的沉积速率保持在/>/秒，以及将沉积期间的真空度保持在5×10-8托至1×10-7托。
<实验例2至14>
以与实验例1中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于在实验例1中，使用下表1中描述的化合物代替实验例1中的化合物1。
<比较实验例1至3>
以与实验例1中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于在实验例1中，使用下表1中描述的化合物代替实验例1中的化合物1。下表1的CE1至CE3化合物如下。
在10mA/cm2的电流密度下测量实验例和比较实验例中的各有机发光器件的电压和效率，在50mA/cm2的电流密度下测量其使用寿命，并且其结果示于下表1中。在这种情况下，LT95意指与初始亮度相比亮度变为95％所花费的时间。
[表1]
如表1中所示，可以确定与比较实验例相比，当使用本发明的化合物作为发光层材料时，表现出效率和使用寿命优异的特性。认为由于在咔唑基取代基上另外地取代有苯并唑或苯并噻唑，因此电子稳定性得到提高。/>

Claims (6)

1.一种由下式1表示的化合物：
[式1]
在式1中，
X1至X3中的至少两者为N，并且余者为CR，
R为氢；氘；或者碳原子数为1至10的烷基，
Ar1和Ar2各自独立地为经碳原子数为1至10的烷基取代或未经取代的碳原子数为6至30的芳基；或者碳原子数为2至30的杂环基，
Y为O；或S，
L为直接键；或者亚苯基，
a为1或2，以及
当a为2时，括号中的L彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar1和Ar2各自独立地为苯基；联苯基；三联苯基；萘基；蒽基；菲基；芘基；基；三亚苯基；/>基；经碳原子数为1至10的烷基取代或未经取代的芴基；二苯并噻吩基；或者二苯并呋喃基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中式1由以下结构中的任一者表示：
4.一种有机发光器件，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具有一个或更多个层的有机材料层，
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3中任一项所述的化合物。
5.根据权利要求4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由式1表示的化合物。
6.根据权利要求4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由式1表示的化合物。
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