CN113493475A - 有机化合物和包含该有机化合物的有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型有机化合物和包含该有机化合物的有机发光元件，更详细而言，涉及一种能表现出高效率和优异的色彩体现且寿命得到改善的新型有机化合物和包含该有机化合物的有机发光元件。

Description

有机化合物和包含该有机化合物的有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及一种有机化合物和包含该有机化合物的有机电致发光元件。
背景技术
与现有的液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)和场发射显示器(FED)等其他平板显示元件相比，有机电致发光元件(OLED)结构简单，在制作工艺中具有各种优点，具有高亮度和优异的视场角特性，响应速度快，驱动电压低，因此被积极地进行开发及商品化，使其能够用于如挂壁式电视的平板显示器或显示器的背光、照明、广告牌等的光源。
就有机电致发光元件而言，伊士曼柯达公司的唐(C.W.Tang)等人报告了最初的有机EL元件，(C.W.Tang S.A.Vanslyke，应用物理通讯(Applied Physics Letters)，第51卷第913页，1987年)，其发光原理通常是基于，当施加电压时，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子重组，形成作为电子-空穴对的激子，通过将该激子的能量传递到发光材料以转换为光。
更具体而言，有机电致发光元件具有阴极(电子注入电极)和阳极(空穴注入电极)以及在上述两个电极之间包括一个以上的有机层的结构。此时，有机电致发光元件从阳极起，按空穴注入层(hole injection layer，HIL)、空穴传输层(hole transport layer，HTL)、发光层(light emitting layer，EML)、电子传输层(electron transport layer，ETL)或电子注入层(electron injection layer，EIL)的顺序层叠，为了提高发光层的效率，可以分别在发光层的前后进一步包括空穴传输辅助层或空穴阻挡层(hole blockinglayer，HBL)。
上述发光层由主体材料(host)和掺杂剂(dopant)两种物质构成，掺杂剂要求高量子效率，优选使主体材料物质的能隙(energy gap)大于掺杂剂物质，以便能够容易地发生到掺杂剂的能量转移。
用作现有的蓝色掺杂剂的物质，苝(Perylene)、氧杂茶邻酮(Coumarine)、蒽(Anthracene)、芘(Pyrene)等荧光分子的使用占较大比重，但掺杂剂的发光光谱的半宽(Full width half the maximum)宽至～40nm左右，难以体现深蓝(Deep Blue)，在前面发光元件中，即使通过光学共振而增加规定波长区间时，也会发生光学损失。
为了解决这种问题，最近，元件的发光光谱窄而元件效率高的硼类掺杂剂正在兴起，但尽管效率高、色彩体现优异，却因寿命短，正迫切要求提高其寿命性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献0001非专利文献1
克雷布斯、弗雷德里克.C等(Krebs，Frederik C.，et al.)，“一种分子热电物质，4,8,12-三氧杂-12c-磷杂-4,8,12,12c-四氢二苯并[cd，mn]芘的合成、结构和特性，(Synthesis，Structure，and Properties of 4,8,12-Trioxa-12c-phospha-4,8,12,12c-tetrahydrodibenzo[cd，mn]pyrene，a Molecular Pyroelectric.)”，美国化学会志(Journal of the American Chemical Society)，119,6(1997年)：1208-1216页。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种新型有机化合物和包含该有机化合物的有机电致发光元件。
本发明的另一目的在于提供一种能够用作发光层材料的新型化合物，其作为有机化合物，可相比于现有的硼基掺杂剂维持高效率和优异的色彩体现，还能够提高寿命。
本发明的另一目的在于提供一种有机电致发光元件，其利用上述有机化合物，维持硼掺杂剂的优异的特性，并通过适于AM-OLED的蓝色系列的主体材料/掺杂剂组合，来提高有机电致发光元件的色纯度并解决寿命减少问题。
用于解决问题的手段
为实现上述目的，本发明提供以下述式1表示的化合物：
[式1]
Figure BDA0003005939570000031
其中，
n为0至3的整数，
X1和X2彼此相同或不同，各自独立地选自由NR2、O和S构成的组，
Y1为B，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地选自由CR3R4、NR5、O和S构成的组，
Cy1为取代或未取代的碳原子数6至30的芳基或取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基，
R1至R5彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基(heteroaralkyl)、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基(cycloalkenyl)、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基(heteroarylalkyl)和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，R1至R4各自独立地与相邻的取代基彼此键合以形成环，
排除在上述式1中所表示的以A-B轴呈对称型的化合物。
另外，本发明涉及一种有机发光元件，其包括：第一电极；第二电极，与上述第一电极对置；一层以上的有机物层，介于上述第一电极和上述第二电极之间。上述一层以上的有机物层包含一种以上的根据上述式1所述的化合物。
在本发明中，除非有特别限定，则“氢”为氢、氕、氘或氚。
在本发明中，“卤素基”为氟、氯、溴或碘。
在本发明中，“烷基”是指源自碳原子数1至40的直链或支链的饱和烃的一价取代基。作为例子，可举出甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、己基等，但不限于此。
在本发明中，“烯基(alkenyl)”是指源自具有一个以上碳-碳双键的碳原子数2至40的直链或支链的不饱和烃的一价取代基。作为例子，可举出乙烯基(vinyl)、烯丙基(allyl)、异丙烯基(isopropenyl)、2-丁烯基(2-butenyl)等，但不限于此。
在本发明中，“炔基(alkynyl)”是指源自具有一个以上碳-碳三键的碳原子数2至40的直链或支链的不饱和烃的一价取代基。作为例子，可举出乙炔基(ethynyl)、2-丙炔基(2-propynyl)等，但不限于此。
在本发明中，“烷硫基”是指通过硫键(-S-)键合的上述记载的烷基。
在本发明中，“芳基”是指源自单环或两个以上的环结合的碳原子数6至60的芳香族烃的一价取代基。另外，还可包括两个以上的环侧连(pendant)或稠合的形式。作为这种芳基的例子，可举出苯基、萘基、菲基、蒽基、芴基、二甲基芴基等，但不限于此。
在本发明中，“杂芳基”是指源自具有碳原子数6至30的单杂环或多杂环芳香族烃的一价取代基。此时，环中一个以上的碳，优选为1至3个碳被杂原子如N、O、S或Se取代。另外，可包括两个以上的环彼此侧连(pendant)或稠合的形式，还可包括与芳基稠合的形式。作为这种杂芳基的例子，可举出如吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基等6元单环，如酚噻吩基(phenoxathienyl)、吲哚嗪基(indolizinyl)、吲哚基(indolyl)、嘌呤基(purinyl)、喹啉基(quinolyl)、苯并噻唑(benzothiazole)、咔唑基(carbazolyl)的多环以及2-呋喃基、N-咪唑基、2-异恶唑基、2-吡啶基、2-嘧啶基等，但不限于此。
在本发明中，“芳氧基”是以RO-表示的一价取代基，上述R指碳原子数6至60的芳基。作为这种芳氧基的例子，可举出苯氧基、萘氧基、二苯氧基等，但不限于此。
在本发明中，“烷基氧基”是以R’O-表示的一价取代基，上述R’指碳原子数1至40的烷基，可包括直链(linear)、支链(branched)或环状(cyclic)结构。烷基氧基的例子，可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、戊氧基等，但不限于此。
在本发明中，“烷氧基”可以是直链、支链或环链。烷氧基的碳原子数没有特别的限制，优选为碳原子数1至20。具体地，可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基(isopropoxy)、异丙氧基(i-propyloxy)、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。
在本发明中，“芳烷基”指芳基以及烷基构成的如上所述的芳基-烷基基团。优选的芳烷基包括低级烷基基团。优选的芳烷基基团的非限制性的例子包括苄基、2-苯乙基以及萘甲基。与母体残基的键合通过烷基实现。
在本发明中，“芳氨基”指被碳原子数6至30的芳基取代的胺。
在本发明中，“烷基氨基”指被碳原子数1至30的烷基取代的胺。
在本发明中，“芳烷基氨基”指被碳原子数6至30的芳基-烷基取代的胺。
在本发明中，“杂芳氨基”指被碳原子数6至30的芳基以及杂环基取代的胺基。
在本发明中，“杂芳烷基”指被杂环基取代的芳基-烷基基团。
在本发明中，“环烷基”是指源自碳原子数3至40个的单环或多环非-芳香族烃的一价取代基。作为这种环烷基的例子，可举出如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、降冰片基(norbornyl)、金刚烷(adamantine)等，但不限于此。
在本发明中，“杂环烷基”是指源自碳原子数3至40个的非-芳香族烃的一价取代基，环中一个以上碳，优选1至3个碳被杂原子如N、O、S或Se取代。作为这种杂环烷基的例子，可举出吗啉、哌嗪等，但不限于此。
在本发明中，“烷基甲硅烷基”是指被碳原子数1至40的烷基取代的甲硅烷基，“芳基甲硅烷基”是指被碳原子数6至60的芳基取代的甲硅烷基。
在本发明中，“稠合环”是指稠合脂肪族环、稠合芳香族环、稠合杂脂肪族环、稠合杂芳香族环或它们组合的形式。
在本发明中，“与相邻基团相互结合形成环”是指，与相邻的基团相互结合形成取代或未取代的脂肪族烃环；取代或未取代的芳香族烃环；取代或未取代的脂肪族杂环；取代或未取代的芳香族杂环；或它们的稠合环。
在本发明中，“芳香族烃环”的例子有苯基、萘基、蒽基等，但不限于这些。
在本发明中，“脂肪族杂环”是指包含一个以上杂原子的脂肪族环。
在本发明中，“芳香族杂环”是指包含一个以上杂原子的芳香族环。
在本发明中，“硼(boron)基元素”、“硼基化合物”、“硼基掺杂剂”是指，包含原子序数为5的硼(B)元素的化合物或掺杂剂。
在本发明中，在本说明书中，“取代”是指与化合物的碳原子键合的氢原子被其他取代基替换。对于取代的位置的位置而言，只要是氢原子能被取代的位置，即取代基可取代的位置，则对于取代的位置没有限制，两个以上被取代时，两个以上的取代基彼此相同或不同。上述取代基可被在由氢、氰基、硝基、卤素基、羟基、碳原子数1至30的烷基、碳原子数2至30的烯基、碳原子数2至24的炔基、碳原子数2至30的杂烷基、碳原子数6至30的芳烷基、碳原子数5至30的芳基、碳原子数2至30的杂芳基、碳原子数3至30的杂芳基烷基、碳原子数1至30的烷氧基、碳原子数1至30的烷基氨基、碳原子数6至30的芳氨基、碳原子数6至30的芳烷基氨基以及碳原子数2至24的杂芳氨基构成的组中的一个以上的取代基取代，但不限于上述示例。
发明效果
本发明能够作为有机化合物用于发光层材料，上述有机化合物相比于现有的硼基掺杂剂维持高效率和优异的色彩体现，还能够提高寿命。
另外，能够利用上述有机化合物，维持硼掺杂剂的优异的特性，并通过适于AM-OLED的蓝色系列的主体材料/掺杂剂组合，来提高有机电致发光元件的色纯度并解决寿命减少的问题。
具体实施方式
以下，对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的普通技术人员易于实施。然而，本发明可以以各种不同的形式实现，不限于本说明书中说明的实施例。
根据本发明的有机化合物具有平面结构，并且使分子中的分子的π(π-π)的相互吸引最小化，分子的振动模式(Vibration Mode)的能级(Energy Level)几乎相似，从而具有窄的发射光谱和半宽。
根据本发明的有机化合物，包括提供平面结构的原子，干扰分子中激发的二聚体(Excimer)的产生，并增加了核的电子密度和掺杂剂的稳定性，从而能够提高元件的效率和寿命。
具体地，本发明的化合物可以以下述式1表示：
[式1]
Figure BDA0003005939570000071
其中，
n为0至3的整数，
X1和X2彼此相同或不同，各自独立地选自由NR2、O和S构成的组，
Y1为B，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地选自由CR3R4、NR5、O和S构成的组，
Cy1为取代或未取代的碳原子数6至30的芳基或取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基，
R1至R5彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，
排除在上述式1中所表示的以A-B轴呈对称型的化合物。
以上述式1表示的化合物是以下述式2或式3表示的化合物：
[式2]
Figure BDA0003005939570000081
[式3]
Figure BDA0003005939570000091
其中，
n、Z1、Z3、Y1、X1、X2、R1和Cy1与在式1中定义的内容相同，
m和o彼此相同或不同，各自独立地为0至2的整数，
R6和R7彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，
排除在上述式2和式3中所表示的以A-B呈轴对称型的化合物。另外，上述R6和R7排除各自独立地与相邻的取代基彼此键合以形成环化合物的情况。
本发明的化合物为相对于上述A-B轴呈不对称的化合物，当包含Z1和Z3的稠合环化合物包含多个取代基时，排除通过上述多个取代基间的键合而形成环化合物的情况。即R6和R7能够通过多个取代基键合，但上述取代基间并不会彼此形成环化合物。
更具体地，上述式1至3中，Cy1为取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基，且包含Z1和Z3的稠合环化合物可键合(结合)有取代基，但上述取代基排除取代基间通过键合而形成环化合物的情况。
上述Cy1是在由以下述式4至式6构成的组中选择的化合物：
[式4]
Figure BDA0003005939570000101
[式5]
Figure BDA0003005939570000102
[式6]
Figure BDA0003005939570000103
其中，
*为键合的部分，
p为0至4的整数，
q和r彼此相同或不同，各自独立地选自由0至2的整数，
X3和X4彼此相同或不同，各自独立地选自由NR11、O和S构成的组，
R8至R11彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，R8至R11可各自独立地与相邻的取代基彼此键合以形成环。
根据本发明的以式1表示的化合物可以以下述化合物表示，但不限于此：
Figure BDA0003005939570000111
Figure BDA0003005939570000121
Figure BDA0003005939570000131
Figure BDA0003005939570000141
Figure BDA0003005939570000151
Figure BDA0003005939570000161
Figure BDA0003005939570000171
Figure BDA0003005939570000181
本发明的上述式1的化合物可有效地作为发光层的掺杂剂(Dopant)物质来使用。具体地，可提供一种有机化合物，上述有机化合物作为掺杂剂(Dopant)物质时，相比于现有的硼基掺杂剂，维持高的效率和优异的色彩体现，并适用于发光层材料时，能够提高寿命。
本发明的有机化合物可有效地用作发光层形成用材料。在将上述有机化合物制备成为形成发光层所需的形态时，在以上的发光层形成用材料还可包含通常所添加的材料，例如主体材料等。
上述发光层形成用材料可以为掺杂剂(Dopant)用材料。
另外，本发明涉及包含上述有机化合物的发光层形成用材料。
在将上述有机化合物制备成为形成发光层所需的形态时，以上的发光层形成用材料还可包含通常所添加的材料，例如主体材料等。
另外，本发明涉及一种有机电致发光元件，其在在阴极和阳极之间层合有至少包括发光层的一层或多层的有机薄膜层，上述发光层包含以下述式1表示的化合物表示的化合物：
[式1]
Figure BDA0003005939570000191
其中，
n为0至3的整数，
X1和X2彼此相同或不同，各自独立地选自由NR2、O和S构成的组，
Y1为B，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地选自由CR3R4、NR5、O和S构成的组，
Cy1为取代或未取代的碳原子数6至30的芳基或取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基，
R1至R6彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，
排除在上述式1中所表示的以A-B轴呈对称型的化合物。
上述有机电致发光元件可具有层合阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极的结构，根据需要，可进一步层合有电子阻挡层、空穴阻挡层等。
以下，对本发明的有机电致发光元件进行举例说明。然而，下述示例的内容并不限定本发明的有机电致发光元件。
本发明的有机电致发光元件可具有依次层合阳极(空穴注入电极)、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)和阴极(电子注入电极)的结构，优选地，可在阳极和发光层之间进一步包括电子阻挡层(EBL)，并在阴极和发光层之间进一步包括电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)。另外，还可在阴极和发光层之间包括空穴阻挡层(HBL)。
作为本发明的有机电致发光元件的制备方法，首先在基板表面以常规方法涂布阳极用物质，以形成阳极。此时，所使用的基板优选为透明度、表面平滑度、处理容易性以及防水性优异的玻璃基板或透明塑料基板。另外，作为阳极用物质，可使用透明且导电性优异的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。
接着，在上述阳极表面以常规的方法真空热蒸镀或旋涂(spin coating)空穴注入层(HIL)物质，以形成空穴注入层。作为这种空穴注入层物质，可举例出铜酞菁(CuPc)、4,4',4"-三(3-甲基苯基氨基)三苯胺(4,4',4"-tris(3-methylphenylamino)triphenylamine)(m-MTDATA)、4,4',4"-三(3-甲基苯基氨基)苯氧基苯(4,4',4"-tris(3-methylphenylamino)Phenoxybenzene)(m-MTDAPB)、作为星球爆炸(starburst)形胺类的4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)(TCTA)、4,4',4"-三(N-(2-萘基)-N-苯基氨基)-三苯胺(4,4',4"-tirs(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamine)(2-TNATA)或可在出光(Idemitsu)公司购买的IDE406。
在上述空穴注入层表面以常规的方法真空热蒸镀或旋涂空穴传输层(HTL)物质，以形成空穴传输层。此时，作为空穴传输层物质，可举出双(N-(1-萘基-n-苯基))联苯胺(bis(N-(1-naphthyl-n-phenyl))benzidine)(α-NPD)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-联苯-联苯胺(N,N'-di(Naphthalene-1-yl)-N,N'-biphenyl-benzidine)(NPB)或N,N'-联苯-N,N'-双(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(N,N'-biphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine)(TPD)。
在上述空穴传输层表面以常规的方法真空热蒸镀或旋涂发光层(EML)物质，以形成发光层。就在发光层物质中能够与发光主体材料同时使用的掺杂剂(Dopant)而言，可优选使用本发明的以上述式1表示的化合物。
选择性地，可在空穴传输层和发光层之间进一步形成电子阻挡层(EBL)。
在上述发光层表面以常规的方法真空热蒸镀或旋涂电子传输层(ETL)物质，以形成电子传输层。此时，对所使用的电子传输层物质没有特别地限制，优选可使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)。
选择性地，在发光层和电子传输层之间进一步形成空穴阻挡层(HBL)，并在发光层中同时使用磷光掺杂剂(Dopant)，从而能够防止三线态激子或空穴扩散到电子传输层的现象。
空穴阻挡层的形成可以通过以常规的方法真空热蒸镀及旋涂空穴阻挡层物质的方式实施，空穴阻挡层物质没有特别的限制，但优选使用(8-羟基喹啉)锂(Liq)、双(8-羟基-2-甲基喹啉)-联苯氧基铝(BAlq)、浴铜灵(bathocuproine，BCP)和氟化锂(LiF)等。
在上述电子传输层表面以常规的方法真空热蒸镀或旋涂电子注入层(EIL)物质，以形成电子注入层。此时，所使用的电子注入层物质可使用LiF、Liq、Li2O、BaO、NaCl、CsF等物质。
在上述电子注入层表面以常规的方法真空热蒸镀阴极用物质，以形成阴极。
此时，所使用的阴极用物质可使用锂(Li)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁(Mg)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等。另外，就前面发光有机电致发光元件而言，可使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)来形成能够透光的透明的阴极。
上述阴极的表面可由覆盖层形成用组合物来形成覆盖层(CPL)。
以下，举出代表性的例子来说明上述化合物的合成方法。然而，本发明的化合物的合成方法不限于下述示例的方法，本发明的化合物可通过下述示例的方法和本领域的公知方法来制备。
[合成例1：化合物1的制备]
Figure BDA0003005939570000221
在N2条件下，将9.05g(10.0mmol)的起始物质化合物1-1和1.93mL(20.0mmol)三溴化硼(Boron tribromide)加入至装有邻二氯苯(ortho-Dichlorobenzene)(200ml)的500mL烧瓶中。之后，将温度升至80℃搅拌3小时，再次将温度升至180℃搅拌12小时。使用薄层色谱法确认反应完成。将反应溶液冷却至室温后，加入水(Water)，有机层用乙酸乙酯(Ethylacetate)进行萃取。萃取的有机层的溶剂用MgSO4干燥，过滤并浓缩，并通过硅胶柱层析法(二氯甲烷/己烷(Dichloromethane/Hexane))纯化。之后，用二氯甲烷/丙酮(Dichloromethane/Acetone)的混合溶剂重结晶和纯化，从而以45.5％收率获得4.15g的上述化合物1。
MS(MALDI-TOF)m/z：913[M]+
[合成例2：化合物2的制备]
Figure BDA0003005939570000231
除使用8.49g(10.0mmol)的起始物质2-1之外，通过与合成例1相同的方法以32.1％收率获得了2.75g的上述化合物2。
MS(MALDI-TOF)m/z：857[M]+
[合成例3：化合物3的制备]
Figure BDA0003005939570000232
除使用8.33g(10.0mmol)的起始物质3-1之外，通过与合成例1相同的方法以33.5％收率获得了2.82g的上述化合物3。
MS(MALDI-TOF)m/z：841[M]+
[合成例4：化合物4的制备]
Figure BDA0003005939570000233
除使用8.07g(10.0mmol)的起始物质4-1之外，通过与合成例1相同的方法以36.7％收率获得了2.99g的上述化合物4。
MS(MALDI-TOF)m/z：815[M]+
[合成例5：化合物5的制备]
Figure BDA0003005939570000241
除使用9.05g(10.0mmol)的起始物质5-1之外，通过与合成例1相同的方法以15.2％收率获得了1.39g的上述化合物5。
MS(MALDI-TOF)m/z：913[M]+
[合成例6：化合物56的制备]
Figure BDA0003005939570000242
除使用10.34g(10.0mmol)的起始物质56-1之外，通过与合成例1相同的方法以13.3％收率获得了1.38g的上述化合物56。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,041[M]+
[合成例7：化合物58的制备]
Figure BDA0003005939570000243
除使用10.34g(10.0mmol)的起始物质58-1之外，通过与合成例1相同的方法以40.0％收率获得了4.17g的上述化合物58。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,041[M]+
[合成例8：化合物59的制备]
Figure BDA0003005939570000251
除使用8.55g(10.0mmol)的起始物质59-1之外，通过与合成例1相同的方法以31.9％收率获得了2.75g的上述化合物59。
MS(MALDI-TOF)m/z：863[M]+
[合成例9：化合物60的制备]
Figure BDA0003005939570000252
除使用10.33g(10.0mmol)的起始物质60-1之外，通过与合成例1相同的方法以22.4％收率获得了2.33g的上述化合物60。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,041[M]+
[合成例10：化合物62的制备]
Figure BDA0003005939570000261
除使用10.33g(10.0mmol)的起始物质62-1之外，通过与合成例1相同的方法以42.1％收率获得了4.38g的上述化合物62。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,041[M]+
[合成例11：化合物64的制备]
Figure BDA0003005939570000262
除使用8.49g(10.0mmol)的起始物质64-1之外，通过与合成例1相同的方法以20.4％收率获得了1.75g的上述化合物64。
MS(MALDI-TOF)m/z：857[M]+
[合成例12：化合物73的制备]
Figure BDA0003005939570000263
除使用9.73g(10.0mmol)的起始物质73-1之外，通过与合成例1相同的方法以50.3％收率获得了4.94g的上述化合物73。
MS(MALDI-TOF)m/z：981[M]+
[合成例13：化合物243的制备]
Figure BDA0003005939570000271
除使用10.38g(10.0mmol)的起始物质243-1之外，通过与合成例1相同的方法以18.6％收率获得了1.95g的上述化合物243。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,046[M]+
[合成例14：化合物105的制备]
Figure BDA0003005939570000272
除使用10.17g(10.0mmol)的起始物质105-1之外，通过与合成例1相同的方法以19.8％收率获得了2.03g的上述化合物105。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,025[M]+
[合成例15：化合物118的制备]
Figure BDA0003005939570000273
除使用8.68g(10.0mmol)的起始物质118-1之外，通过与合成例1相同的方法以21.4％收率获得了1.87g的上述化合物118。
MS(MALDI-TOF)m/z：876[M]+
[合成例16：化合物121的制备]
Figure BDA0003005939570000281
除使用10.31g(10.0mmol)的起始物质121-1之外，通过与合成例1相同的方法以28.5％收率获得了2.96g的上述化合物121。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,039[M]+
[合成例17：化合物123的制备]
Figure BDA0003005939570000282
除使用9.47g(10.0mmol)的起始物质123-1之外，通过与合成例1相同的方法以33.3％收率获得了3.18g的上述化合物123。
MS(MALDI-TOF)m/z：955[M]+
[合成例18：化合物124的制备]
Figure BDA0003005939570000291
除使用9.21g(10.0mmol)的起始物质124-1之外，通过与合成例1相同的方法以34.0％收率获得了3.16g的上述化合物124。
MS(MALDI-TOF)m/z：929[M]+
[合成例19：化合物126的制备]
Figure BDA0003005939570000292
除使用10.17g(10.0mmol)的起始物质126-1之外，通过与合成例1相同的方法以27.8％收率获得了2.85g的上述化合物126。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,025[M]+
[合成例20：化合物127的制备]
Figure BDA0003005939570000293
除使用10.51g(10.0mmol)的起始物质127-1之外，通过与合成例1相同的方法以19.9％收率获得了2.11g的上述化合物127。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,059[M]+
[合成例21：化合物128的制备]
Figure BDA0003005939570000301
除使用10.51g(10.0mmol)的起始物质128-1之外，通过与合成例1相同的方法以18.7％收率获得了1.89g的上述化合物128。
MS(MALDI-TOF)m/z：1,009[M]+
[比较例1：化合物A的制备]
Figure BDA0003005939570000302
除使用9.16g(10.0mmol)的起始物质A-1之外，通过与合成例1相同的方法以42.6％收率获得了3.94g的上述化合物A。
MS(MALDI-TOF)m/z：924[M]+
[比较例2：化合物B的制备]
Figure BDA0003005939570000303
除使用8.84g(10.0mmol)的起始物质B-1之外，通过与合成例1相同的方法以28.7％收率获得了2.56g的上述化合物B。
MS(MALDI-TOF)m/z：892[M]+
[比较例3：化合物C的制备]
Figure BDA0003005939570000311
除使用9.16g(10.0mmol)的起始物质C-1之外，通过与合成例1相同的方法以32.3％收率获得了2.98g的上述化合物C。
MS(MALDI-TOF)m/z：924[M]+
[比较例4：化合物D的制备]
Figure BDA0003005939570000312
除使用9.00g(10.0mmol)的起始物质D-1之外，通过与合成例1相同的方法以28.7％收率获得了2.61g的上述化合物D。
MS(MALDI-TOF)m/z：908[M]+
[比较例5：化合物E的制备]
Figure BDA0003005939570000321
除使用9.16g(10.0mmol)的起始物质E-1之外，通过与合成例1相同的方法以32.3％收率获得了2.99g的上述化合物E。
MS(MALDI-TOF)m/z：924[M]+
[实施例1：背面发光结构有机电致发光元件制备]
用光刻(Photo-Lithograph)工艺将层叠有作为有机电致发光元件的阳极的ITO(100nm)的基板分为阴极、阳极区域和绝缘层并图案化(Patterning)之后，出于阳极(ITO)的功函数(work-function)提高和清洁的目的，进行了紫外臭氧(UV Ozone)处理，并用O2：N2等离子体进行表面处理。在其上方，以10nm的厚度形成HAT-CN作为空穴注入层(HIL)。接着，在上述空穴注入层上部，以90nm的厚度真空蒸镀N4,N4,N4',N4'-四([1,1'-联苯]-4-基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(N4,N4,N4',N4'-tetra([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine)，以形成空穴传输层，在上述空穴传输层(HTL)上部，以15nm的厚度形成N-苯基-N-(4-(螺[苯并[de]蒽-7,9'-芴]-2'-基]苯基)二苯并[b,d]呋喃-4-胺，作为电子阻挡层(EBL)。在上述电子阻挡层(EBL)上部，蒸镀α,β-ADN(9-(萘-1-基)-10-(萘-2-基)蒽)作为发光层的主体材料，同时通过将2％的化合物1掺入掺杂剂，形成厚度为25nm的发光层(EML)。
在其上部，以1：1的重量比混合2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑和Liq并蒸镀25nm，作为电子传输层(ETL)，在上述电子传输层上蒸镀1nm的电子注入层，并蒸镀100nm的铝作为阴极。之后，利用UV固化型粘合剂贴合包含吸附剂(getter)的密封盖(seal cap)，以保护有机电致发光元件免受大气中氧气或水分影响，从而制造了有机电致发光元件。
[实施例2至21：有机电致发光元件的制备]
除使用化合物2、3、4、5、56、58、59、60、62、64、73、243、105、118、121、123、124、126、127和128代替上述化合物1作为掺杂剂之外，以与实施例1相同的方法制备了有机电致发光元件。
[比较实施例1至5：有机电致发光元件的制备]
除使用比较化合物1至5代替上述化合物1作为掺杂剂之外，以与实施例1相同的方法制备了有机电致发光元件。
[实验例：有机电致发光元件的特性分析]
下面，针对实施例1至21和比较例1至5制造的背面发光结构有机电致发光元件，施加10mA/cm2的电流检测电光特性、以10mA/cm2的恒电流驱动检测寿命，在下表1示出并比较检测结果。
[表1]
Figure BDA0003005939570000331
Figure BDA0003005939570000341
可确认，相比于比较例，将本发明的实施例化合物用作有机电致发光元件的材料时，不仅表现出电压低且电流效率优异，还表现出长寿命的特性。
以上，详细说明了本发明的优选实施例，但本发明的权利范围不限于此，利用权利要求书所定义的本发明的基本概念的本领域技术人员所进行的各种变形及改良形式均属于本发明的权利范围。

Claims (6)

1.一种以下述式1表示的化合物，其中：
[式1]
Figure FDA0003005939560000011
其中，
n为0至3的整数，
X1和X2彼此相同或不同，各自独立地选自由NR2、O和S构成的组，
Y1为B，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地选自由CR3R4、NR5、O和S构成的组，
Cy1为取代或未取代的碳原子数6至30的芳基或取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基，
R1至R5彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，R1至R4各自独立地与相邻的取代基彼此键合以形成环，
排除在所述式1中所表示的以A-B轴呈对称型的化合物。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，
以所述式1表示的化合物是以下述式2或式3表示的化合物：
[式2]
Figure FDA0003005939560000021
[式3]
Figure FDA0003005939560000022
其中，
n、Z1、Z3、Y1、X1、X2、R1和Cy1与权利要求1相同，
m和o彼此相同或不同，各自独立地为0至2的整数，
R6和R7彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，
排除在所述式2和式3中所表示的以A-B呈轴对称型的化合物。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中，
所述Cy1是在由以下述式4至式6构成的组中选择的化合物：
[式4]
Figure FDA0003005939560000031
[式5]
Figure FDA0003005939560000032
[式6]
Figure FDA0003005939560000033
其中，
*为键合的部分，
p为0至4的整数，
q和r彼此相同或不同，各自独立地0至2的整数，
X3和X4彼此相同或不同，各自独立地选自由NR11、O和S构成的组，
R8至R11彼此相同或不同，各自独立地选自由氢、卤素基、氰基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数2至30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳基烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数3至20个的杂环烷基、取代或未取代的3至20个的环烯基、取代或未取代的碳原子数3至30的杂芳烷基和取代或未取代的碳原子数1至20个的杂烯基构成的组，R8至R11各自独立地与相邻的取代基彼此键合以形成环。
4.一种有机发光元件，其中，包括：
第一电极，
第二电极，与所述第一电极对置，
一层以上的有机物层，介于所述第一电极和所述第二电极之间；
其中，一层以上的所述有机物层包含一种以上的根据权利要求1所述的化合物。
5.根据权利要求4所述的有机发光元件，其中，
所述有机物层选自由空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及电子注入层构成的组。
6.根据权利要求4所述的有机发光元件，其中，
所述有机物层是发光层，
所述发光层包含根据权利要求1所述的化合物作为掺杂剂。
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