CN113195485A - 三苯并吡咯胺衍生物以及包含该三苯并吡咯胺衍生物的有机电致发光器件 - Google Patents

三苯并吡咯胺衍生物以及包含该三苯并吡咯胺衍生物的有机电致发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物，该三苯并吡咯胺衍生物有效地吸收来自外部光源的高能紫外光以使对在有机电致发光器件中存在的有机物质的损伤最小化，有助于显著改善有机电致发光器件的寿命。本发明还提供一种使用所述三苯并吡咯胺衍生物的有机电致发光器件。所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及配置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机层。所述有机层包含所述三苯并吡咯胺衍生物。

Description

三苯并吡咯胺衍生物以及包含该三苯并吡咯胺衍生物的有机 电致发光器件
技术领域
本发明涉及一种三苯并吡咯胺(tribenzazole amine)衍生物以及包含该三苯并吡咯胺衍生物的有机电致发光器件。更具体地，本发明涉及一种三苯并吡咯胺衍生物和一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括使用所述三苯并吡咯胺衍生物以实现高的折射率和紫外吸收率两者的覆盖层。
背景技术
随着近来朝着大尺寸显示器的发展趋势，在显示器工业中对占用小空间的平板显示器件的需求日益增多。液晶显示器(LCD)具有有限的视角并且因为它们不是自发光的，因此需要额外的光源。由于这些原因，自发光的有机发光二极管(OLED)作为有前途的显示器引起了人们的注意。
在1963年，Pope等人在OLED领域利用蒽芳烃的单晶对载流子注入电致发光(EL)进行了首次的研究。基于该研究，理解和研究了有机材料中如电荷注入、复合、激子形成和发光等基本机理以及发光性质。
特别是，随着器件结构的变化和器件材料的发展，提出了旨在提高器件的发光效率的各种方法(Sun,S.,Forrest,S.R.,Appl.Phys.Lett.91,263503(2007)/Ken-TsungWong,Org.Lett.,7,2005,5361-5364)。
典型的OLED显示器基本上具有由阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层和阴极组成的多层结构。即，OLED显示器具有其中将有机多层膜夹在两个电极之间的结构。
通常，有机发光是指其中使用有机物质将电能转化为光能的现象。使用有机发光的有机发光器件通常具有包括阳极、阴极和插入其间的有机层的结构。该有机层通常由一个或多个由不同物质组成的层构成，以提高有机发光器件的效率和稳定性。例如，有机层可以包括空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层和电子注入层。
当在有机发光器件的两个电极之间施加电压时，从阳极和阴极分别将空穴和电子注入到有机层中。在有机层中空穴与电子重新结合形成激子。激子降到基态而发光。这种有机发光器件已知具有许多优点，包括自发光、高亮度、高效率、低驱动电压、宽视角、高对比度和快速响应。
用于有机发光器件的有机层的材料可以根据它们的功能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、电子传输材料和电子注入材料。
发光材料包括发射不同颜色的光的蓝色、绿色和红色发光材料，以及为获得更自然的颜色所必需的黄色和橙色发光材料。其它的发光材料是可以通过能量传递用于获得高颜色纯度和提高发光效率的主体/掺杂剂体系。原理是当将少量的掺杂剂(该掺杂剂的能带隙小于且其发光效率高于作为发射层的主要材料的主体)引入发射层时，由主体产生的激子被传输到掺杂剂中以高效率发射光。此时，由于主体的波长移位到掺杂剂的波段，因此可以根据掺杂剂的类型获得所希望的波长的光。
已经开发出用于有机发光器件的有机层的材料，例如空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料和电子注入材料，以实现器件的优异特性。使用最近商业化的有机层材料的有机发光器件因其性能已得到认可。
然而，自从有机发光器件商业化以来，除了有机发光器件的发光特性之外的特性已经在考虑中。
大多数的有机发光器件长时间暴露于外部光源，因此处于暴露在高能量的紫外光下，这样持续影响构成有机发光器件的有机材料。这个问题可以通过将紫外吸收覆盖层应用于有机发光器件上以防止它们暴露于高能量的光源下来解决。
已知典型的有机发光器件具有宽视角，但是取决于视角在光源的光谱方面经历大的变化。这是由于在有机发光器件的组成元件和材料(例如，玻璃基板、有机材料和电极材料)的总折射率和取决于有机发光器件的发射波长的最佳折射率之间的偏差导致的。
通常，发射蓝光需要高折射率，而较长的波长需要较低的折射率。因此，需要开发一种在紫外吸收特性和最佳折射率方面同时满足上述要求的用于覆盖层的材料。
有机发光器件的效率通常可以分为内部发光效率和外部发光效率。内部发光效率与用于光转化的有机层中激子的形成效率有关。
外部发光效率是指在有机发光器件的外部来自有机层的光的发射效率。
为了提高整体效率，不仅需要高的内部发光效率而且需要高的外部发光效率。因此，需要开发一种用于覆盖层(CPL)的化合物，其具有新的功能以实现高的外部发光效率并防止由于长期暴露在日光下引起的许多问题。特别是，需要开发一种具有突出的吸收紫外波段中的光的能力的用于覆盖层(CPL)的材料。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种用于有机发光器件的覆盖层的材料，该材料能够用于提高有机发光器件的发光效率和寿命，同时实现改善的视角特性。
本发明的另一个目的是提供一种有机发光器件，该有机发光器件采用覆盖层来实现其改善的特性。
技术方案
本发明的一个实施方案提供一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括第一电极、配置在所述第一电极上的有机层、配置在所述有机层上的第二电极以及配置在所述第二电极上的覆盖层，其中所述有机层包含由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物：
[式1]
Figure BDA0003109979930000031
其中，Z1和Z2各自独立地是O或S，R1、R2和R3彼此相同或不同并且各自独立地是氢、氘、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的芳氧基、被取代的或未被取代的芳烷基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的烯丙基或者被取代的或未被取代的杂芳基，以及l、n和m是0至4的整数。
所述有机电致发光器件的有机层可以包括空穴传输区、设置在所述空穴传输区上的发射层和设置在所述发射层上的电子传输区；并且所述覆盖层可以包含由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物。
本发明还提供由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物。
有益效果
由于所述覆盖层吸收紫外光的能力，因此在本发明的有机电致发光器件中覆盖层的存在能够使由外部光源引起的对有机电致发光器件中的有机材料的损伤最小化，使得可以尽可能地保持有机电致发光器件的固有效率和寿命。
此外，在本发明的有机电致发光器件中使用所述覆盖层可以带来光效率的提高，发射光谱半峰全宽的减小，以及视角的增大，使得本发明的有机电致发光器件具有与当前市售的有机电致发光器件可比的特性。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的有机电致发光器件的示意性横截面视图。
图2示出了本发明的材料的示例性的特征。
具体实施方式
由于本发明考虑了各种变化和许多的实施方式，因此具体的实施方式将在附图中图示出并在书面说明书中进行详细地描述。然而，这不意在将本发明限制于具体的实施模式，并且应当理解，在本发明中包含不脱离本发明的精神和技术范围的所有变化、等同物和替代物。
如本说明书中所使用的，在“被取代的或未被取代的”的定义中的术语“被取代的”是指用选自氘和卤素原子以及氰基、硝基、氨基、羟基、甲硅烷基、硼、氧化膦、硫化膦、烷基、卤代烷基、烷氧基、烯基、芳基、杂芳基和杂环基中的至少一个取代基取代。在同一定义中的术语“未被取代的”表示没有取代基。以上示例的每个取代基可以任选地进一步被取代。例如，联苯基可以理解为芳基或被苯基取代的苯基。
卤素原子的实例包括氟、氯、溴和碘原子。
烷基可以是直链、支链或环状。在每个烷基中碳原子数为1至50，优选为1至6。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基和正三十烷基。
如本说明书中所使用的，术语“环状烃基”是指来自脂环烃的任意官能团或取代基。环状烃基可以是具有5至20个环碳原子的饱和环状烃基。
如本说明书中所使用的，术语“芳基”是指来自芳香的环状烃环的任意官能团或取代基。芳基可以是单环的或多环的。芳基中环碳原子的数目可以是6至30，优选是6至15。此类芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、三亚苯基、芘基、苝基、并四苯基、苯并荧蒽基和
Figure BDA0003109979930000051
基。
芴基可以被取代。在这种情况下，两个取代基可以相互结合以形成螺环结构。
杂芳基可以被选自O、N、P、Si和S中的一个或多个杂原子断开。N和S原子可以任选地被氧化并且N原子可以任选地被季铵化。杂芳基中的环碳原子数为2至30或2至20。杂芳基可以是单环的或多环的。例如，多环的杂芳基可以具有双环或三环的结构。
此类杂芳基的实例包括但不限于噻吩基(thiophenyl)、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪并吡嗪基(pyridopyrazinopyrazinyl)、异喹啉基、噌啉基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、菲啶基、噻唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、异噻唑基、吩噻嗪基、苯并二氧杂环戊烯基(benzodioxolyl)、二苯并噻咯基(dibenzosilolyl)、二苯并呋喃基和异苯并呋喃基。N-氧化芳基(N-oxide aryl group)可以对应单环或多环的杂芳基。N-氧化芳基可以是，例如季盐，例如吡啶基N-氧化基团(pyridyl N-oxide group)或喹啉基N-氧化基团(quinolyl N-oxide group)，但不限于此。
如本说明书中所使用的，术语“甲硅烷基”旨在包括烷基甲硅烷基和芳基甲硅烷基。此类甲硅烷基的实例包括但不限于三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基和苯基甲硅烷基。
如本说明书中所使用的，术语“硼基团”旨在包括烷基硼基团和芳基硼基团。此类硼基团的实例包括但不限于三甲基硼基团、三乙基硼基团、叔丁基二甲基硼基团、三苯基硼基团、二苯基硼基团和苯基硼基团。
烯基可以是直链或支链。每个烯基中碳原子数为2至30，优选为2至10，但不特别限于此。烯基的实例包括但不限于乙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、苯乙烯基和苯乙烯基乙烯基。
如本说明书中所使用的，术语“相邻基团”可以是指与被相应取代基取代的原子直接连接的原子上的取代基、被相应取代基取代的原子上的另一个取代基或者与相应取代基在空间上最接近设置的取代基。例如，在1,2-二甲苯中的两个甲基可以解释为“相邻基团”，以及在1,1-二乙基环戊烯中的两个乙基可以解释为“相邻基团”。
现在将参考图1和图2描述本发明的示例性实施方案。
图1是根据本发明的一个实施方案的有机电致发光器件的示意性横截面视图。参照图1，所述有机电致发光器件包括第一电极110、空穴注入层210、空穴传输层215、发射层220、电子传输层230、电子注入层235、第二电极120和覆盖层300，它们以该顺序层叠在基板100上。
第一电极110和第二电极120彼此相对地配置，并且在它们之间配置有机层200。空穴注入层210、空穴传输层215、发射层220、电子传输层230和电子注入层235一起形成有机层200。
覆盖层300是本发明的特征。覆盖层300是沉积在第二电极120上的功能层并且包含由式1表示的有机材料。
在图1中所示的有机电致发光器件中，第一电极110是导电电极并且可以由金属合金或导电材料制成。第一电极110通常是阳极，但其作为电极的功能不受限制。
第一电极110可以通过在基板100上沉积电极材料来制备。或者，可以使用电子束蒸发或溅射来代替沉积。用于第一电极110的材料可以选自有助于将空穴注入到有机电致发光器件中的高功函数材料。
当有机电致发光器件是顶发射类型时设置覆盖层300。在这种情况下，使用反射电极作为第一电极110。用于第一电极的合适材料包括金属和合金而不是氧化物，例如镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)和镁-银(Mg-Ag)。碳基柔性材料如碳纳米管(CNTs)和石墨烯近年来也得到了应用。
有机层200可以由多个层组成。在这种情况下，有机层200可以包括配置在第一电极110上的空穴传输区210-215、配置在空穴传输区上的发射层220和配置在发射层220上的电子传输区230-235。
覆盖层300包含将在下面描述的由式1表示的有机化合物。
空穴传输区210-215设置在第一电极110上。空穴传输区210-215可以包括空穴注入层210、空穴传输层215、空穴缓冲层和/或电子阻挡层(EBL)。空穴传输区210-215用于确保空穴顺利注入并传输到发射层中。因为空穴迁移率大于电子迁移率，因此空穴传输区210-215的厚度通常大于电子传输区。
空穴传输区210-215可以具有由单一材料组成的单层结构、由不同材料组成的单层结构或者由不同材料组成的多个层构成的多层结构。
例如，空穴传输区210-215可以包括空穴注入层210和/或空穴传输层215。或者，空穴传输区210-215可以具有由空穴注入材料和空穴传输材料组成的单层结构。或者，空穴传输区210-215可以具有由多种不同材料组成的单层结构。或者，空穴传输区210-215可以具有由依次层叠在第一电极110上的空穴注入层210和空穴传输层215组成的多层结构。或者，空穴传输区210-215可以具有由依次层叠在第一电极110上的空穴注入层210、空穴传输层215和空穴缓冲层组成的多层结构。或者，空穴传输区210-215可以具有由依次层叠在第一电极110上的空穴注入层210、空穴缓冲层、空穴传输层215和空穴缓冲层组成的多层结构。或者，所述空穴传输区210-215可以具有由依次层叠在第一电极110上的空穴注入层210、空穴传输层215和电子阻挡层(EBL)组成的多层结构。然而，空穴传输区不限于上述结构。
空穴传输区210-215的空穴注入层210可以通过诸如真空沉积、旋涂、浇注或LB沉积的任意合适的方法形成在阳极上。例如，用于形成空穴注入层210的真空沉积可以以大约
Figure BDA0003109979930000082
的速率在100℃至500℃下进行。对真空沉积条件不特别地限制，可以根据用于空穴注入层210的材料种类和空穴注入层210的预期结构和热性能而随意地调整。或者，空穴注入层210可以通过旋涂形成。涂布条件可以根据用于空穴注入层210的材料种类和与空穴注入层210形成界面的层的特性来改变。需要适当的涂布速度和涂布后用于去除溶剂的适当的热工艺以使空穴注入层210均匀。
Figure BDA0003109979930000081
例如，空穴传输区210-215可以包括m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化NPB、TAPC、HMTPD、4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)和聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)中的一种或多种。
Figure BDA0003109979930000091
空穴传输区210-215可以具有
Figure BDA0003109979930000092
至
Figure BDA0003109979930000093
的厚度，并且构成空穴传输区210-215的有机层不需要具有相同的厚度。例如，空穴注入层210可以具有
Figure BDA0003109979930000094
的厚度，空穴传输层215可以具有
Figure BDA0003109979930000095
的厚度，并且电子阻挡层可以具有
Figure BDA0003109979930000096
的厚度。空穴传输区210-215的厚度可以确定为使有机电致发光器件的效率和寿命令人满意且不会过度增加有机电致发光器件的驱动电压的程度。
有机层200可以包括选自空穴注入层210、空穴传输层215、具有注入和传输空穴的功能的功能层、缓冲层、电子阻挡层、发射层220、空穴阻挡层、电子传输层230、电子注入层235和具有传输和注入电子的功能的功能层中的一个或多个层。
空穴传输区210-215可以用电荷产生材料来掺杂以改善有机电致发光器件如发射层220的特性(例如，电性能)。空穴传输区210-215中的这种掺杂可以改善有机电致发光器件的电性能。
电荷产生材料通常是具有非常低的HOMO和LUMO能级的物质。例如，电荷产生材料的LUMO能级类似于用于空穴传输层215的材料的HOMO能级。低LUMO能级基于在LUMO中的电子空位有利于将空穴传递至相邻的空穴传输层215，实现了改善的电性能。
电荷产生材料可以是，例如p型掺杂剂。这样的p型掺杂剂的非限制性实例包括：醌衍生物，例如四氰基对醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯并对醌二甲烷(2,3,5,6-tetrafluoro-tetracyano-1,4-benzoquinodimethane)(F4-TCNQ)；金属氧化物，如钨氧化物和钼氧化物；以及含氰基的化合物。
Figure BDA0003109979930000101
空穴传输区210-215除了上述材料之外还可以包含电荷产生材料以实现改善的导电性。
所述电荷产生材料可以均匀地或不均匀地分散在空穴传输区210-215中。电荷产生材料可以是例如p型掺杂剂。这样的p型掺杂剂的非限制性实例包括：醌衍生物如四氰基对醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯并对醌二甲烷(F4-TCNQ)；金属氧化物，如钨氧化物和钼氧化物；以及含氰基的化合物。
如上所述，空穴传输区210-215除了空穴注入层210和空穴传输层215之外还可以包括空穴缓冲层和/或电子阻挡层。空穴缓冲层可以根据光的波长补偿从发射层220发射的光的谐振距离，以提高光发射的效率。空穴缓冲层可以包含与空穴传输区210-215相同的材料。
所述电子阻挡层用于防止电子从电子传输区230-235注入空穴传输区210-215中。可以使用具有高T1值的材料形成电子阻挡层，该具有高T1值的材料不仅可以阻止电子迁移到空穴传输区，而且可以防止在发射层220中形成的激子扩散到空穴传输区210-215。例如，用于发射层220的具有高T1值的主体通常用作电子阻挡层的材料。
发射层220设置在空穴传输区210-215上。例如，发射层220可以具有
Figure BDA0003109979930000102
至
Figure BDA0003109979930000103
或
Figure BDA0003109979930000104
至
Figure BDA0003109979930000105
的厚度。发射层220可以具有由单一材料组成的单层结构、由不同材料组成的单层结构或者由不同材料组成的多个层构成的多层结构。
发射层220是空穴与电子复合以形成激子的区域。用于发射层220的材料应当具有适当的能带间隙，使得获得优异的发光性能并发射所希望的光的颜色。用于发射层220的材料通常是主体和掺杂剂，但不限于此。
主体可以包括TPBi、TBADN、AND(也称为“DNA”)、CBP、CDBP、TCP和mCP中的至少一种，但不限于此。
Figure BDA0003109979930000111
在一个实施方案中，所述掺杂剂可以为有机金属络合物。掺杂剂的含量通常可以选自0.01％至20％，但不限于此。
电子传输区230-235设置在发射层220上。电子传输区230-235可以包括空穴阻挡层、电子传输层230和/或电子注入层235，但不限于此。
电子传输区230-235可以具有由单一材料组成的单层结构、由不同材料组成的单层结构或者由不同材料组成的多个层构成的多层结构。
例如，电子传输区230-235可以包括电子注入层235和/或电子传输层230。或者，电子传输区230-235可以具有由电子注入材料和电子传输材料组成的单层结构。或者，电子传输区230-235可以具有由多种不同材料组成的单层结构。或者，电子传输区230-235可以具有由依次层叠在发射层220上的电子传输层230和电子注入层235组成的多层结构。或者，电子传输区230-235可以具有由依次层叠在发射层220上的空穴阻挡层、电子传输层230和电子注入层235组成的多层结构。然而，电子传输区不限于上述结构。电子传输区230-235的厚度可以是例如
Figure BDA0003109979930000112
至
Figure BDA0003109979930000113
电子传输区230-235可以通过任何合适的方法例如真空沉积、旋涂、浇注、Langmuir-Blodgett(LB)沉积、喷墨印刷、激光印刷或激光诱导热成像(LITI)来形成。
电子传输区230-235的电子传输层230可以包含蒽类化合物。用于电子传输层230的合适材料的非限制性实例包括但不限于三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(3’-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)、2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基苯基)-9,10-二萘基蒽(2-(4-(N-phenylbenzoimidazol-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthracene)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基)(1,3,5-tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl))(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-联苯-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1’-biphenyl-4-olato)aluminum)(BAlq)、双(10-羟基苯并喹啉)铍(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate))(Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(AND)。这些材料可以单独使用或者以其混合物使用。
Figure BDA0003109979930000121
用于电子传输层230的材料可以选自具有高或低的电子迁移率的材料。该选择根据有机电致发光器件的结构而变化。电子传输层230可以任选地掺杂Liq或Li。
电子传输层230的厚度可以为，例如，在
Figure BDA0003109979930000123
至
Figure BDA0003109979930000122
的范围内，例如，
Figure BDA0003109979930000124
至
Figure BDA0003109979930000125
在此范围内，可以获得令人满意的电子传输性能而不需要显著增加驱动电压。
电子传输区230-235的电子注入层235可以包含促进电子注入的金属材料。用于电子注入层235的合适金属材料的实例包括但不限于LiF、喹啉锂(LiQ)、Li2O、BaO、NaCl、CsF、例如Yb的镧系金属和例如RbCl和RbI的金属卤化物。
电子注入层235可以由电子传输材料和绝缘有机金属盐的混合物形成。有机金属盐可以是具有约4ev以上的能带隙的材料。用于电子注入层的合适的有机金属盐的具体实例包括金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮化物和金属硬脂酸盐。电子注入层235的厚度在
Figure BDA0003109979930000134
至
Figure BDA0003109979930000133
的范围内，优选
Figure BDA0003109979930000131
至
Figure BDA0003109979930000132
在此范围内，可以获得令人满意的电子注入性能而不需要显著增加驱动电压。
如前所述，电子传输区230-235可以包括空穴阻挡层。例如，空穴阻挡层可以包括2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-联苯-1,10-菲咯啉(Bphen)和Balq中的至少一种。然而，用于空穴阻挡层的材料不受限制。
第二电极120设置在电子传输区230-235上。第二电极120可以是公共电极或阴极。第二电极120可以是透射或半透反射的电极。与第一电极110不同，第二电极120可以由相对低功函数金属、导电化合物、合金等的组合来制成。
第二电极120是半透反射或反射电极。第二电极120可以包括锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或包含所述金属的化合物或混合物或合金(例如，Ag和Mg的混合物)。或者，第二电极120可以具有由反射或半透反射的膜和透明导电膜组成的多层结构。用于反射或半透反射的膜的材料与上述用于半透反射或反射电极的材料相同。例如，透明导电膜可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锡锌(ITZO)形成。
尽管未示出，但是第二电极120可以与辅助电极连接。这种连接可以降低第二电极120的电阻。
在其上配置有电极和有机层的基板100可以由刚性或柔性材料制成。例如，刚性材料可以是钠钙玻璃、无碱玻璃或铝硅酸盐玻璃，柔性材料可以是聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、环烯烃共聚物(CEC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
当向有机电致发光器件的第一电极110和第二电极120施加电压时，空穴从第一电极110注入并通过空穴传输区210-215迁移到发射层220，电子从第二电极120注入并通过电子传输区230-235迁移到发射层220。在发射层220中电子与空穴复合形成激子，激子从激发态下降到基态而发射光。
在发射层220中产生的光的路径倾向于根据构成有机电致发光器件的有机/无机物质的折射率而变化。只有以小于第二电极120的临界角的角度入射到第二电极120上的光线才能够通过第二电极120。以大于第二电极120的临界角的角度与第二电极120接触的光线被完全反射，因此，它们不能发射到有机电致发光器件的外部。
雾度可以由覆盖层300中使用的薄膜形式的有机材料的取向引起。雾度的出现导致特定波长的光散射而阻止光发射到外部，导致有机电致发光器件的效率显著降低。
在式1中叔胺基团和苯并吡咯基团之间的亚苯基部分用不同的烷基的取代影响覆盖层300中使用的薄膜形式的有机材料的取向和覆盖层300的粗糙度，从而在有机电致发光装置中产生雾度。
未被烷基取代的式1的化合物不会产生雾度，带来有机电致发光器件的发光效率的提高。
覆盖层300的高折射率使进入覆盖层300的光的总反射下降，有助于提高发光效率。适当厚度的覆盖层300使微腔的数目最大化，有助于高效率和改善的颜色纯度。
覆盖层300被布置在有机电致发光器件最外的位置处，并且在完全不影响器件的驱动的情况下对器件的特性具有巨大的影响。因此，从保护有机电致发光器件的内部和改善器件的特性的两个角度来看，覆盖层300是重要的。有机材料根据它们的能带隙吸收在特定波长范围内的光能。当调节能带隙使得能够影响有机电致发光器件中存在的有机材料的UV区域中的光被吸收时，包含有机材料的覆盖层300可以用于改善有机电致发光器件的光学性质，同时保护有机电致发光器件。
将给出有机层和/或覆盖层中使用的三苯并吡咯胺衍生物的描述。
本发明的三苯并吡咯胺衍生物由式1表示：
[式1]
Figure BDA0003109979930000151
其中，Z1和Z2各自独立地是O或S，R1、R2和R3彼此相同或不同并且各自独立地是氢、氘、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的芳氧基、被取代的或未被取代的芳烷基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的烯丙基或者被取代的或未被取代的杂芳基，以及l、n和m是0至4的整数。
由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物可以选自由下式表示的化合物，但是不限于此：
Figure BDA0003109979930000161
实施方式
将参考以下实施例，包括比较例，来具体说明根据本发明的示例性实施方案的有机电致发光器件和三苯并吡咯胺衍生物。然而，这些实施例仅是说明性的以帮助理解本发明，且本发明的范围不局限于此。
[实施例]
合成实施例1：合成中间体3
Figure BDA0003109979930000171
(合成中间体2)
在室温下，将10.0g(0.09mol)的2-氨基苯酚、16.9g(0.09mol)的4-溴苯甲醛和114mL的乙醇搅拌6h。在反应完成后，在减压下蒸馏出溶剂，然后干燥得到粗中间体1。中间体1无需进一步纯化用于后续反应。
将中间体1溶解于370mL的二氯甲烷中，然后在室温下在搅拌下缓慢地向其中加入22.8g(0.10mol)的2,3-二氯-5,6-二氰基-对苯醌(DDQ)。在搅拌一天后，反应混合物通过柱层析(DCM)纯化并用甲醇凝固，得到30.5g(产率94.4％)的白色固体的中间体2。
(合成中间体3)
将10.0g(36.50mmol)的中间体2、7.9g(43.80mmol)的二苯甲酮亚胺和243mL的甲苯置于1000mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入1.1g(1.82mmol)的Pd(dba)2、2.3g(3.65mmol)的BINAP和35.7g(109.40mmol)的Cs2CO3。在110℃下搅拌该混合物整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，使用氯仿在减压下通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。将得到的残留物用182mL的THF稀释并通过缓慢添加30mL的浓盐酸酸化至pH<2。在室温下全天搅拌该混合物以析出固体。通过过滤收集固体，用氯仿洗涤，用饱和Na2CO3溶液调节至碱性pH(pH>8)，用氯仿萃取，经MgSO4干燥，在减压下蒸馏以除去溶剂，并用DCM和己烷成浆以获得5.9g(产率78.2％)的黄色固体的中间体3。
合成实施例2：合成中间体6
Figure BDA0003109979930000181
(合成中间体5)
在室温下将10.0g(76.88mmol)的2-氨基苯硫醇、12.8g(69.42mol)的4-溴苯甲醛和130mL的乙醇搅拌6h。在反应完成后，在减压下蒸馏出溶剂，然后干燥以得到粗中间体4。中间体4无需进一步纯化用于后续反应。
将中间体4溶解于320mL的二氯甲烷中，然后在室温下在搅拌下缓慢地向其中加入19.9g(0.09mol)的2,3-二氯-5,6-二氰基-对苯醌(DDQ)。在搅拌一天后，反应混合物通过柱层析(DCM)纯化并用甲醇凝固，得到26.6g(产率90.2％)的白色固体的中间体5。
(合成中间体6)
将26.6g(91.67mmol)的中间体5、19.9g(110.00mmol)的二苯甲酮亚胺和270mL的甲苯置于1000mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入2.6g(4.58mmol)的Pd(dba)2、5.7g(9.17mmol)的BINAP和89.6g(275.00mmol)的Cs2CO3。在110℃下搅拌该混合物一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，使用氯仿在减压下通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。所得到的混合物用300mL的THF稀释并通过缓慢添加30mL的浓盐酸酸化至pH<2。该混合物在室温下搅拌一整天以析出固体。通过过滤收集固体，用氯仿洗涤，用饱和Na2CO3溶液调节至碱性pH(pH>8)，用氯仿萃取，经MgSO4干燥，在减压下蒸馏以除去溶剂，并用DCM和己烷成浆，得到17.8g(产率85.8％)的黄色固体的中间体6。
合成实施例3：合成中间体9
Figure BDA0003109979930000191
(合成中间体8)
将25.0g(203.00mmol)的2-氨基-4-甲基苯酚、45.1g(243.60mmol)的4-溴苯甲醛和812mL的乙醇在2000mL的单颈烧瓶中在80℃下搅拌3h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温并且在减压下蒸馏以除去溶剂。将析出的固体在真空下干燥4h以得到58.9g棕色固体的中间体7。中间体7无需进一步纯化用于后续反应。
在室温下在2000mL的单颈烧瓶中搅拌58.9g(202.90mmol)的中间体7和1015mL的二氯甲烷。
在室温下向混合物中缓慢添加55.3g(243.60mmol)的2,3-二氯-5,6-二氰基-对苯醌(DDQ)。将得到的混合物搅拌一整天。在反应完成后，反应混合物使用DCM通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。所得到的混合物通过SiO2柱层析(DCM:EA:HEX＝1:1:3)纯化并用DCM和MeOH成浆，得到49.58g(产率84.8％，纯度99.6％)的米黄色的中间体8。
(合成中间体9)
将10.0g(34.70mmol)的中间体8、7.6g(41.60mmol)的二苯甲酮亚胺和174mL的甲苯置于500mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入1.0g(1.73mmol)的Pd(dba)2、2.2g(3.47mmol)的BINAP和10.0g(104.20mmol)的叔丁醇钠。该混合物在110℃下搅拌3h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，使用氯仿通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的混合物用174mL的THF稀释并通过缓慢添加174mL的6N HCl酸化至pH<2。在室温下全体搅拌后，用饱和Na2CO3溶液将反应混合物调节至碱性pH(pH>8)，用EA萃取，经MgSO4干燥，在减压下蒸馏以除去溶剂，通过SiO2柱层析(EA:HEX＝1:2)纯化，并用丙酮和己烷成浆以除去杂质，得到3.4g(产率44.8％)的米黄色固体的中间体9。
合成实施例4：合成中间体12
Figure BDA0003109979930000201
(合成中间体11)
在室温下将10.0g(60.52mmol)的2-氨基-4-叔丁基苯酚、11.2g(60.52mmol)的4-溴苯甲醛和100mL的乙醇搅拌6h。在反应完成后，在减压下蒸馏出溶剂，然后干燥以得到粗中间体10。中间体10无需进一步纯化用于后续反应。
将中间体10溶解于370mL的二氯甲烷中，然后在室温下在搅拌下缓慢地向其中添加15.1g(66.57mmol)的2,3-二氯-5,6-二氰基-对苯醌(DDQ)。在搅拌一天后，反应混合物通过柱层析(DCM)纯化并用甲醇凝固，得到15.3g(产率76.5％)的白色固体的中间体11。
(中间体12的合成)
将5.0g(15.14mmol)的中间体11、4.1g(22.71mmol)的二苯甲酮亚胺、870.0mg(1.51mmol)的Pd(dba)2、1.9g(3.03mmol)的BINAP、14.8g(45.42mmol)的Cs2CO3和70mL的甲苯置于250mL的单颈烧瓶中。在110℃下将混合物搅拌12h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，通过硅藻土垫过滤，在减压下蒸馏，并添加70mL的THF和20mL的浓HCl。将混合物搅拌一天。通过过滤收集析出的固体，用氯仿洗涤，用Na2CO3溶液中和，并用氯仿萃取。将有机层浓缩并用己烷凝固，得到2.0g(产率50.3％)的白色固体的中间体12。
合成实施例5：合成中间体15
Figure BDA0003109979930000202
(合成中间体14)
在室温下将10.0g(0.09mol)的2-氨基苯酚、16.9g(0.09mol)的4-溴苯甲醛和114mL的乙醇搅拌6h。在反应完成后，在减压下蒸馏出溶剂，然后干燥以得到粗中间体13。中间体13无需进一步纯化用于后续反应。
将中间体13溶解于370mL的二氯甲烷中，然后在室温下在搅拌下缓慢地向其中添加22.8g(0.10mol)的2,3-二氯-5,6-二氰基-对苯醌(DDQ)。在搅拌一天后，反应混合物通过柱层析(DCM)纯化并用甲醇凝固，得到30.5g(产率94.4％)的白色固体的中间体14。
(合成中间体15)
将10.0g(36.50mmol)的中间体14、7.9g(43.80mmol)的二苯甲酮亚胺和243mL的甲苯置于1000mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入1.1g(1.82mmol)的Pd(dba)2、2.3g(3.65mmol)的BINAP和35.7g(109.40mmol)的Cs2CO3。在110℃下搅拌该混合物一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，使用氯仿在减压下通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。所得到的混合物用182mL的THF稀释并通过缓慢添加30mL的浓盐酸酸化至pH<2。在室温下搅拌该混合物一整天以析出固体。通过过滤收集固体，用氯仿洗涤，用饱和Na2CO3溶液调节至碱性pH(pH>8)，用氯仿萃取，经MgSO4干燥，在减压下蒸馏以除去溶剂，并用DCM和己烷成浆，得到5.9g(产率78.2％)的黄色固体的中间体15。
合成实施例6：合成中间体18
Figure BDA0003109979930000211
(合成中间体16)
在室温下将30.0g(157.88mmol)的2-溴-4-叔丁基苯胺、34.6g(157.88mmol)的4-溴苯甲酰氯和300mL的THF搅拌3h。在反应完成后，在减压下蒸馏出溶剂。残留物用二异丙醚凝固，得到42.6g(产率72.3％)的白色固体的中间体16。
(合成中间体17)
将42.6g(114.20mmol)的中间体16、1.1g(5.71mmol)的CuI、2.1g(11.42mmol)的1,10-菲咯啉、74.4g(228.41mmol)的Cs2CO3和800mL的硝基苯在1L的单颈烧瓶中回流下搅拌一整天。在反应完成后，反应混合物使用DCM通过硅藻土垫过滤。在除去溶剂后，将得到的固体溶解在氯仿中，通过柱层析(CHCl3)纯化，并用甲醇凝固，得到21.8g(产率65.3％)的淡黄色固体的中间体17。
(合成中间体18)
将5.0g(15.14mmol)的中间体17、4.1g(22.71mmol)的二苯甲酮亚胺、871.0mg(1.51mmol)的Pd(dba)2、1.9g(3.03mmol)的BINAP、8.7g(90.85mmol)的NaOtBu和80mL的甲苯在250mL的单颈烧瓶中混合。使反应在100℃下进行2h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，通过硅藻土垫过滤，在减压下蒸馏，并添加50mL的THF和50mL的6N HCl。将混合物搅拌一天。反应混合物用Na2CO3溶液中和，用CHCl3萃取，通过硅胶柱层析(Hex:EA＝6:1)纯化，在DCM中溶解，并在缓慢滴加己烷的同时凝固，得到2.4g(产率59.8％)的黄色固体的中间体18。
在下面的实施例中，将这些中间体用于合成各种三苯并吡咯胺衍生物。
实施例1：合成化合物2-1(LT18-30-198)
Figure BDA0003109979930000221
在50℃下，在250mL的单颈烧瓶中搅拌1.8g(8.56mmol)的中间体3、5.9g(21.40mmol)的中间体2和85.6mL的二甲苯，然后向其中加入0.5g(0.86mmol)的Pd(dba)2、4.9g(51.40mmol)的叔丁醇钠和0.69g(1.71mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使该混合物在125℃-130℃搅拌下反应一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，在减压下使用CHCl3通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。将得到的残留物用己烷凝固以析出黄色固体，然后通过加热将其溶解在800mL的CHCl3中。向该溶液中加入炭。在搅拌30分钟后，反应混合物使用热的混合溶剂(热CHCl3:EA＝20:1)通过硅藻土和SiO2垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物通过SiO2柱层析(EA:CHCl3:HEX＝1:1:5)纯化，并用DCM和己烷成浆，得到3.0g(产率59.1％)的黄色固体的化合物2-1(LT18-30-198)。
实施例2：合成化合物2-2(LT18-30-238)
Figure BDA0003109979930000231
在50℃下，在250mL的单颈烧瓶中搅拌2.0g(8.84mmol)的中间体6、5.1g(21.4mmol)的中间体2和100mL的二甲苯，然后向其中加入0.5g(0.88mmol)的Pd(dba)2、2.6g(26.51mmol)的叔丁醇钠和0.72g(1.77mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使混合物在125℃-130℃搅拌下反应一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，在减压下使用CHCl3通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物用己烷凝固以析出黄色固体，然后通过加热将其溶解在800mL的CHCl3中。向溶液中加入炭。在搅拌30分钟后，反应混合物使用热的混合溶剂(热CHCl3:EA＝20:1)通过硅藻土和SiO2垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物通过SiO2柱层析(EA:CHCl3:HEX＝1:1:5)纯化并用DCM和己烷成浆，得到2.6g(产率48.0％)的黄色固体的化合物2-2(LT18-30-238)。
实施例3：合成化合物2-3(LT18-30-346)
Figure BDA0003109979930000241
将1.5g(6.69mmol)的中间体9、5.50g(20.10mmol)的中间体2和45mL的二甲苯置于250mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入0.39g(0.66mmol)的Pd(dba)2、3.7g(40.10mmol)的叔丁醇钠和0.5g(1.34mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使混合物在125℃-130℃搅拌下反应一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，使用DCM通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物通过SiO2柱层析(EA:Hex＝1:5)纯化并用丙酮和己烷成浆以去除杂质，得到2.6g(产率63.7％)的黄色固体的化合物2-3(LT18-30-346)。
实施例4：合成化合物2-5(LT18-30-292)
Figure BDA0003109979930000242
将2.4g(9.05mmol)的中间体18、6.0g(21.72mmol)的中间体2、520.0mg(0.90mmol)的Pd(dba)2、732.0g(1.81mmol)的50％t-Bu3P、5.2g(54.29mmol)的NaOtBu和60mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中。使混合物在120℃下反应12h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，加入水，并用氯仿萃取。在减压下除去溶剂。得到的残留物通过硅胶柱层析(Hex:EA＝20:1)纯化，在丙酮中溶解，并在缓慢滴加MeOH的同时凝固，得到3.5g(产率58.9％)的黄色固体的化合物2-5(LT18-30-292)。
实施例5：合成化合物2-8(LT18-30-252)
Figure BDA0003109979930000251
将2.0g(7.51mmol)的中间体12、5.2g(18.77mmol)的中间体2、432.0mg(0.75mmol)的Pd(dba)2、607.0g(1.50mmol)的50％t-Bu3P、4.3g(45.06mmol)的NaOtBu和75mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中。使混合物在120℃下反应12h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，加入水，并用氯仿萃取。在减压下除去溶剂。得到的残留物通过硅胶柱层析(Hex:EA＝20:1)纯化并用甲醇凝固，得到2.4g(产率48.3％)的黄色固体的化合物2-8(LT18-30-252)。
实施例6：合成化合物2-13(LT18-30-321)
Figure BDA0003109979930000252
将1.5g(7.13mmol)的中间体2、5.7g(17.12mmol)的中间体11、410.0mg(0.71mmol)的Pd(dba)2、577mg(1.43mmol)的50％t-Bu3P、4.1g(42.81mmol)的NaOtBu和70mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中。使混合物在120℃下反应12h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，加入水，并用氯仿萃取。在减压下除去溶剂。得到的残留物通过硅胶柱层析(Hex:EA＝20:1)纯化，在丙酮中溶解，并在缓慢滴加MeOH的同时凝固，得到2.4g(产率47.1％)的黄色固体的化合物2-13(LT18-30-321)。
实施例7：合成化合物2-14(LT19-30-320)
Figure BDA0003109979930000261
将1.8g(8.47mmol)的中间体2、7.3g(25.40mmol)的中间体5和56mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入0.5g(0.85mmol)的Pd(dba)2、4.9g(50.80mmol)的叔丁醇钠和0.7g(1.69mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使混合物在125℃-130℃搅拌下反应4h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，在减压下使用DCM通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物通过SiO2柱层析(DCM:EA:HEX＝1:1:5)纯化以获得固体。用丙酮和己烷成浆，得到黄色固体。将固体完全溶解在CHCl3中并通过缓慢添加己烷重结晶以析出固体。用己烷过滤得到3.2g(产率60.1％)的黄色固体的化合物2-14(LT19-30-320)。
实施例8：合成化合物2-15(LT18-30-361)
Figure BDA0003109979930000262
将1.9g(8.47mmol)的中间体9、7.3g(25.40mmol)的中间体5和56mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入0.5g(0.85mmol)的Pd(dba)2、4.9g(50.80mmol)的叔丁醇钠和0.7g(1.69mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使混合物在125℃-130℃搅拌下反应4h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，在减压下使用DCM通过硅藻土垫过滤，并在减压下蒸馏以除去溶剂。得到的残留物通过SiO2柱层析(DCM:EA:HEX＝1:1:5)纯化以获得固体。用丙酮和己烷成浆，得到黄色固体。将固体完全溶解在CHCl3中并通过缓慢添加己烷重结晶以析出固体。用己烷过滤得到3.4g(产率63.2％)的黄色固体的化合物2-15(LT18-30-361)。
实施例9：合成化合物2-16(LT18-30-245)
Figure BDA0003109979930000271
将1.5g(7.13mmol)的中间体2、4.9g(17.84mmol)的中间体14、410.0mg(0.71mmol)的Pd(dba)2、577.0mg(1.43mmol)的50％t-Bu3P、4.1g(42.81mmol)的NaOtBu和50mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中。使混合物在120℃下反应12h。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温，过滤，用水和甲醇洗涤，干燥，通过硅胶柱层析(CHCl3:EA＝8:1)纯化，并用甲醇凝固，得到1.6g(产率36.9％)的黄色固体的化合物2-16(LT18-30-245)。
实施例10：合成化合物2-18(LT18-30-269)
Figure BDA0003109979930000272
将1.8g(8.56mmol)的中间体15、6.1g(22.30mmol)的中间体4和57mL的二甲苯混合在250mL的单颈烧瓶中，然后向其中加入0.5g(0.86mmol)的Pd(dba)2、4.9g(51.40mmol)的叔丁醇钠和0.7g(1.71mmol)的三叔丁基膦(在甲苯中50重量％)。使混合物在125℃-130℃搅拌下反应一整天。在反应完成后，将反应混合物冷却至室温以析出固体。用己烷过滤得到米黄色固体。将固体溶解在热的氯仿中，通过SiO2柱层析(热CHCl3:EA＝50:1)纯化，并用CHCl3和己烷成浆，得到3.1g(产率60.9％)的淡黄色固体的化合物2-18(LT18-30-269)。
<实验例>
使用Filmetrics F20仪器测量本发明的化合物的折射率(n)和消光系数(k)。
实验例1至实验例10：单层膜的制备
用乙醇、DI和丙酮清洗玻璃基板(0.7T)(每次10分钟)，将表1中示出的每种化合物沉积在玻璃基板上至
Figure BDA0003109979930000282
的厚度以形成单层膜，该单层膜用于测量所述化合物的光学性质。
比较实验例1：单层膜(玻璃/REF01(80nm))的制备
在2×10-2乇下用125W的氧等离子体处理玻璃2分钟。之后，在9×10-7乇的真空度和
Figure BDA0003109979930000283
的速率下在玻璃上沉积REF01(80nm)以形成单层膜，将其用于测量该化合物的光学性质。
Figure BDA0003109979930000281
比较实验例1和实验例1至实验例10中使用的化合物的光学性质示于表1中。
光学性质为450nm和620nm的波长下的折射率和380nm的波长下的吸收率常数。
[表1]
Figure BDA0003109979930000291
从表1中的结果可以看出，在实验例1至实验例10中使用的所有化合物在450nm下的折射率(n)高于在比较实验例1中使用的化合物(REF01)的折射率(2.138)。即，本发明的化合物的折射率足够高以确保在蓝色波长范围内的宽视角。
此外，在实验例1至实验例10中使用的所有化合物在380nm下的消光系数(k)高于在比较实验例1中使用的化合物(REF01)的消光系数。380nm是UV区域的上限。这些结果得出结论，在实验例1至实验例10中使用的化合物能够有效地吸收来自外部光源的高能紫外光，以使有机电致发光器件中存在的有机材料的损伤最小化，有助于显著改善有机电致发光器件的寿命。
实施例
器件制备
使用透明ITO电极作为阳极，使用2-TNATA作为用于空穴注入层的材料，使用NPB作为用于空穴传输层的材料，使用αβ-ADN和芘-CN分别作为用于发射层的主体和蓝色荧光掺杂剂，使用Liq作为用于电子注入层的材料，以及使用Mg:Ag作为用于阴极的材料，以制备器件。2-TNATA、NPB和αβ-AND的结构如下：
Figure BDA0003109979930000301
比较实施例1：ITO/2-TNATA(60nm)/NPB(20nm)/αβ-AND：10％芘-CN(30nm)/Alq3(30nm)/Liq(2nm)/Mg:Ag(1:9,10nm)/REF01(60nm)
以ITO(180nm)、2-TNATA(60nm)、NPB(20nm)、αβ-ADN:芘-CN 10％(30nm)、Alq3(30nm)、Liq(2nm)和Mg:Ag(1:9，10nm)的这种顺序进行沉积以制备蓝色荧光有机电致发光器件。在沉积有机材料之前，ITO电极在2×10-2乇下用125W的氧等离子体处理2分钟。有机材料在9×10-7乇的真空度下沉积。Liq以
Figure BDA0003109979930000303
的速率沉积，αβ-ADN和芘-CN分别以
Figure BDA0003109979930000304
和
Figure BDA0003109979930000306
的速率同时沉积，其它的有机材料以
Figure BDA0003109979930000305
的速率沉积。使用REF01作为用于覆盖层的材料。将该器件密封在一个充满氮气的手套箱中以防止与空气和湿气接触。在用胶带(3M)形成隔层后，放置氧化钡作为吸湿剂以除去湿气，并将玻璃板粘贴到隔层上。
Figure BDA0003109979930000302
实施例1至实施例10
除了使用表2中所示的相应化合物代替REF01以外，以与比较实施例1中相同的方式制造备件。
将在比较实施例1和实施例1至实施例10中制备的有机电致发光器件的电致发光性质示于表2中。
[表2]
Figure BDA0003109979930000311
在表2中的结果显示本发明的三苯并吡咯胺衍生物适合用作有机电子器件(包括有机电致发光器件)的覆盖层的材料。此外，使用本发明的三苯并吡咯胺衍生物的有机电子器件(包括有机电致发光器件)在效率、驱动电压和稳定性方面是优异的。特别地，本发明的化合物由于它们形成微腔的突出能力而具有高效率。
令人惊讶的是，所述式1的化合物具有用作OLED的覆盖层的材料的合意的特性。
基于其特性，本发明的化合物可以使用在工业应用的有机电子器件中。
上述的合成实施例仅为说明性的，并且反应条件可以根据需要改变。根据本发明的示例性实施方案的化合物可以使用本领域已知的合适方法和物质用各种取代基取代。将各种取代基引入由式1表示的化合物的核心结构中使得取代的化合物具有适用于有机电致发光器件中的特性。
工业实用性
本发明的三苯并吡咯胺衍生物可以用作有机电致发光器件的有机层和/或覆盖层的材料，以提高有机电致发光器件的质量。
当将本发明的化合物用于有机电致发光器件的覆盖层中时，该化合物的光学性质确保改善有机电致发光器件的寿命，同时使得有机电致发光器件显示出其原始特性。

Claims (4)

1.一种由式1表示的三苯并吡咯胺衍生物：
[式1]
Figure FDA0003109979920000011
其中，Z1和Z2各自独立地是O或S，R1、R2和R3彼此相同或不同并且各自独立地是氢、氘、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的芳氧基、被取代的或未被取代的芳烷基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的烯丙基或者被取代的或未被取代的杂芳基，以及l、n和m是0至4的整数。
2.根据权利要求1所述的三苯并吡咯胺衍生物，其中，所述三苯并吡咯胺衍生物选自由下式表示的化合物：
Figure FDA0003109979920000021
3.一种有机电致发光器件，包括：第一电极，配置在所述第一电极上的由多个层构成的有机层，配置在所述有机层上的第二电极，以及配置在所述第二电极上的覆盖层，其中，所述有机层和/或所述覆盖层包含根据权利要求1或2所述的三苯并吡咯胺衍生物。
4.根据权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，所述有机层包括空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层和电子注入层。
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