CN113993875A - 有机电致发光化合物以及其有机电致发光装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种有机电致发光化合物以及一种包含其的有机电致发光装置。通过包含本公开的有机电致发光化合物，可以提供一种有机电致发光装置，其具有比常规有机电致发光装置的操作电压更低的操作电压并且因此实现更高的功率效率。

Description

有机电致发光化合物以及其有机电致发光装置
技术领域
本公开涉及一种有机电致发光化合物以及一种包含其的有机电致发光装置。
背景技术
电致发光(EL)装置是自发光装置，它的优点在于它提供更宽的视角、更大的对比率和更快的响应时间。有机EL装置首先是由伊士曼柯达公司(Eastman Kodak)于1987年通过使用小的芳香族二胺分子和铝络合物作为用于形成发光层的材料而开发的[Appl.Phys.Lett.[应用物理学快报]51,913,1987]。
在有机发光二极管(OLED)中，低操作电压对于提高功率效率非常重要。具体地，OLED的功率效率由[(π/电压)×电流效率]得到，并且因此功率效率与电压成反比。即，功率效率可以通过降低OLED的操作电压来提高。
同时，韩国专利申请公开号2017-0022865(2017年3月2日公布)公开了一种有机电致发光装置，其使用菲并噁唑衍生物作为红色主体。另外，韩国专利申请公开号2017-0051198(2017年5月11日公布)公开了一种有机电致发光装置，其使用菲并噁唑衍生物作为电子缓冲层或电子传输层。然而，以上参考文献没有具体公开含蒽基的化合物。
发明内容
有待解决的问题
本公开的目的是提供一种有机电致发光化合物，其有效地产生具有比常规有机电致发光装置的操作电压更低的操作电压并且因此实现更高功率效率的有机电致发光装置。
问题的解决方案
最近，在OLED领域中，红色装置和绿色装置已经成功地降低了操作电压，但是蓝色装置仍具有比红色装置和绿色装置的操作电压高约0.5V至1V的操作电压。因此，需要开发降低蓝色有机电致发光装置的操作电压。
本发明的诸位发明人已经认识到，蓝色主体需要ETU(电子转移单元)，以降低蓝色有机电致发光装置的操作电压。然而，如果电子迁移率增加，则蓝色层的寿命逐渐缩短。这被认为是由于对邻近层如HTL(空穴传输层)的电子攻击增加。作为解决这些问题的研究的结果，本发明的诸位发明人已发现，通过使用由下式1表示的化合物作为蓝色主体可以实现以上目的，所述化合物具有与ETU稠合的菲。不希望受到理论的束缚，据信，菲具有与苯或萘相比更强的共振，使得电子可以在菲中更稳定。还据信，通过增加ETU的共振，由下式1表示的化合物可以具有更好的电子迁移率和良好的电子稳定性。
Figure BDA0003366358550000021
其中
X表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；
Y表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；前提是X和Y中的一个表示-N＝，并且X和Y中的另一个表示-NR-、-O-或-S-；
R表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；并且
R1至R9各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代或未取代的蒽基。
发明效果
包含根据本公开的有机电致发光化合物的有机电致发光装置具有比常规有机电致发光装置的操作电压更低的操作电压，并且因此可以实现更高的功率效率。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本公开。然而，以下描述旨在解释本公开，并不意味着以任何方式限制本公开的范围。
本公开中的术语“有机电致发光化合物”意指可以用于有机电致发光装置中并且如有需要可以包含在构成有机电致发光装置的任何层中的化合物。
本公开中的术语“有机电致发光材料”意指可以用于有机电致发光装置中并且可以包含至少一种化合物的材料。如有需要，有机电致发光材料可以包含在构成有机电致发光装置的任何层中。例如，有机电致发光材料可以是空穴注入材料、空穴传输材料、空穴辅助材料、发光辅助材料、电子阻挡材料、发光材料(含有主体材料和掺杂剂材料)、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等。
在本文中，术语“(C1-C30)烷基”意指具有1至30个构成链的碳原子的直链或支链烷基，其中碳原子的数目优选地是1至20、并且更优选地是1至10。上述烷基可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。术语“(C2-C30)烯基”意指具有2至30个构成链的碳原子的直链或支链烯基，其中碳原子的数目优选地是2至20，并且更优选地是2至10。上述烯基可以包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等。术语“(C2-C30)炔基”意指具有2至30个构成链的碳原子的直链或支链炔基，其中碳原子的数目优选地是2至20，并且更优选地是2至10。上述炔基可以包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等。术语“(C3-C30)环烷基”意指具有3至30个环骨架碳原子的单环烃或多环烃，其中碳原子的数目优选地是3至20、并且更优选地是3至7。上述环烷基可以包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语“(3元至7元)杂环烷基”意指具有3至7个、优选5至7个环骨架原子并且包含至少一个杂原子的环烷基，所述杂原子选自由B、N、O、S、Si和P组成的组，并且优选地由O、S和N组成的组。上述杂环烷基可以包括四氢呋喃、吡咯烷、四氢噻吩(thiolan)、四氢吡喃等。术语“(C6-C30)芳基”意指衍生自具有6至30个环骨架碳原子的芳香族烃的单环或稠环基团，其中环骨架碳原子的数目优选地是6至25，更优选地是6至18。上述芳基可以是部分饱和的，并且可以包含螺结构。上述芳基可以包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联萘基、苯基萘基、萘基苯基、苯基三联苯基、芴基、苯基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、三亚苯基、芘基、并四苯基、苝基、
Figure BDA0003366358550000041
基、萘并萘基、荧蒽基、螺二芴基、薁基等。更具体地，芳基可以包括苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、苯并蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、萘并萘基、芘基、1-
Figure BDA0003366358550000042
基、2-
Figure BDA0003366358550000043
基、3-
Figure BDA0003366358550000044
基、4-
Figure BDA0003366358550000045
基、5-
Figure BDA0003366358550000046
基、6-
Figure BDA0003366358550000047
基、苯并[c]菲基、苯并[g]
Figure BDA0003366358550000048
基、1-三亚苯基、2-三亚苯基、3-三亚苯基、4-三亚苯基、1-芴基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、9-芴基、苯并芴基、二苯并芴基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、邻三联苯基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间四联苯基、3-荧蒽基、4-荧蒽基、8-荧蒽基、9-荧蒽基、苯并荧蒽基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、2,3-二甲苯基、3,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、均三甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙苯基、对叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基-对三联苯-4-基、9,9-二甲基-1-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、9,9-二甲基-3-芴基、9,9-二甲基-4-芴基、9,9-二苯基-1-芴基、9,9-二苯基-2-芴基、9,9-二苯基-3-芴基、9,9-二苯基-4-芴基等。
在本文中，术语“(5元至30元)杂芳基”意指具有5至30个环骨架原子，并且包括至少一个、优选地1至4个选自由B、N、O、S、Si和P组成的组的杂原子的芳基。上述杂芳基可以是单环，或与至少一个苯环稠合的稠环；可以是部分饱和的；可以是经由一个或多个单键将至少一个杂芳基或芳基与杂芳基连接而形成的杂芳基；并且可以包含螺结构。上述杂芳基可以包括单环型杂芳基，如呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋咱基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等；以及稠环型杂芳基，如苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异噁唑基、苯并噁唑基、异吲哚基、吲哚基、苯并吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌嗪基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、萘啶基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、菲啶基、苯并二氧杂环戊烯基、二氢吖啶基等。更具体地，杂芳基可以包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、1,2,3-三嗪-4-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,3,5-三嗪-2-基、1-咪唑基、2-咪唑基、1-吡唑基、1-吲哚里啶基(indolidinyl)、2-吲哚里啶基、3-吲哚里啶基、5-吲哚里啶基、6-吲哚里啶基、7-吲哚里啶基、8-吲哚里啶基、2-咪唑并吡啶基、3-咪唑并吡啶基、5-咪唑并吡啶基、6-咪唑并吡啶基、7-咪唑并吡啶基、8-咪唑并吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、氮杂咔唑基-1-基、氮杂咔唑基-2-基、氮杂咔唑基-3-基、氮杂咔唑基-4-基、氮杂咔唑基-5-基、氮杂咔唑基-6-基、氮杂咔唑基-7-基、氮杂咔唑基-8-基、氮杂咔唑基-9-基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基、1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩基、2-二苯并噻吩基、3-二苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-硅芴基、2-硅芴基、3-硅芴基、4-硅芴基、1-锗芴基、2-锗芴基、3-锗芴基、4-锗芴基等。“卤素”包括F、Cl、Br和I。
此外，“邻位(o-)”、“间位(m-)”和“对位(p-)”是前缀，分别表示取代基的相对位置。邻位表示两个取代基彼此相邻，并且例如当苯衍生物中的两个取代基占据位置1和2时，被称为邻位。间位表示两个取代基在位置1和3处，并且例如当苯衍生物中的两个取代基占据位置1和3时，被称为间位。对位表示两个取代基在位置1和4处，并且例如当苯衍生物中的两个取代基占据位置1和4时，被称为对位。
在本文中，表述“取代或未取代的”中的“取代的”意指某个官能团中的氢原子被另一个原子或另一个官能团(即，取代基)替代。在本公开中，取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基和取代的蒽基的取代基各自独立地是选自由以下组成的组的至少一个：氘；卤素；氰基；羧基；硝基；羟基；(C1-C30)烷基；卤代(C1-C30)烷基；(C2-C30)烯基；(C2-C30)炔基；(C1-C30)烷氧基；(C1-C30)烷硫基；(C3-C30)环烷基；(C3-C30)环烯基；(3元至7元)杂环烷基；(C6-C30)芳氧基；(C6-C30)芳硫基；未取代的或被(C6-C30)芳基取代的(5元至30元)杂芳基；未取代的或被(5元至30元)杂芳基取代的(C6-C30)芳基；三(C1-C30)烷基甲硅烷基；三(C6-C30)芳基甲硅烷基；二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基；(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基；氨基；单-或二-(C1-C30)烷基氨基；未取代的或被(C1-C30)烷基取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基羰基；(C1-C30)烷氧基羰基；(C6-C30)芳基羰基；二(C6-C30)芳基硼羰基；二(C1-C30)烷基硼羰基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼羰基；(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基；以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。根据本公开的一个实施例，取代基各自独立地是选自由以下组成的组的至少一个：(C1-C20)烷基；未取代的或被一个或多个(C1-C20)烷基和/或一个或多个(5元至25元)杂芳基取代的(C6-C25)芳基；以及未取代的或被一个或多个(C6-C25)芳基取代的(5元至25元)杂芳基。根据本公开的另一个实施例，取代基各自独立地是选自由以下组成的组的至少一个：(C1-C10)烷基；未取代的或被一个或多个(C1-C10)烷基和/或一个或多个(5元至18元)杂芳基取代的(C6-C22)芳基；以及未取代的或被一个或多个(C6-C18)芳基取代的(5元至20元)杂芳基。例如，取代基各自独立地可以是选自由以下组成的组的至少一个：甲基、苯基、萘基苯基、被一个或多个咔唑基取代的苯基、萘基、苯基萘基、联苯基萘基、联苯基、二甲基芴基、未取代的或被一个或多个苯基取代的菲基、三联苯基、被一个或多个苯基取代的吡啶基、被一个或多个苯基取代的嘧啶基、未取代的或被一个或多个苯基取代的苯并呋喃基、被一个或多个苯基取代的喹啉基、被一个或多个苯基取代的喹唑啉基、未取代的或被一个或多个苯基取代的咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并呋喃并苯并呋喃基和萘并苯并呋喃基。
在本文中，杂芳基和杂环烷基各自独立地可以含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。此外，杂原子可以与选自由以下组成的组的至少一个键合：氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单-或二-(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基、以及取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基。
在式1中，X表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；Y表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；前提是X和Y中的一个表示-N＝，并且X和Y中的另一个表示-NR-、-O-或-S-。根据本公开的一个实施例，X和Y中的一个表示-N＝，并且X和Y中的另一个表示-O-或-S-。在式1中，
Figure BDA0003366358550000071
分别表示单键或双键，取决于所键合的化学元素。例如，当X表示-N＝时，键合至X的
Figure BDA0003366358550000072
表示双键，并且当X表示-O-时，键合至X的
Figure BDA0003366358550000073
表示单键。
R表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基。
在式1中，R1至R9各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代或未取代的蒽基。根据本公开的一个实施例，R1至R9各自独立地表示氢、氘、或取代或未取代的(C6-C25)芳基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代的蒽基。根据本公开的另一个实施例，R1表示取代或未取代的(C6-C18)芳基，并且R2至R9各自独立地表示氢、氘、或取代或未取代的(C6-C22)芳基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代的蒽基。例如，R1表示苯基或取代的蒽基，并且R2至R9各自独立地表示氢或取代的蒽基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代的蒽基。取代的蒽基的取代基各自独立地是选自由以下组成的组的至少一个：苯基、萘基苯基、被一个或多个咔唑基取代的苯基、萘基、苯基萘基、联苯基萘基、联苯基、二甲基芴基、未取代的或被一个或多个苯基取代的菲基、三联苯基、被一个或多个苯基取代的吡啶基、被一个或多个苯基取代的嘧啶基、未取代的或被一个或多个苯基取代的苯并呋喃基、被一个或多个苯基取代的喹啉基、被一个或多个苯基取代的喹唑啉基、未取代的或被一个或多个苯基取代的咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并呋喃并苯并呋喃基和萘并苯并呋喃基。
式1可以由下式1-1至1-9中的任一个表示。
Figure BDA0003366358550000081
Figure BDA0003366358550000091
在式1-1至1-9中，R1至R9、X和Y如式1中所定义。
在式1-1至1-9中，R11至R18各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基。例如，R11至R18各自独立地表示氢或氘。
在式1-1至1-9中，Ar表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基。根据本公开的一个实施例，Ar表示取代或未取代的(C6-C25)芳基、或取代或未取代的(5元至20元)杂芳基。根据本公开的另一个实施例，Ar表示未取代的或被一个或多个(C1-C10)烷基、一个或多个(C6-C18)芳基和(5元至20元)杂芳基中的至少一个取代的(C6-C25)芳基；或未取代的或被一个或多个(C6-C18)芳基取代的(5元至20元)杂芳基。例如，Ar可以表示苯基、萘基苯基、被一个或多个咔唑基取代的苯基、萘基、苯基萘基、联苯基萘基、联苯基、二甲基芴基、未取代的或被一个或多个苯基取代的菲基、三联苯基、被一个或多个苯基取代的吡啶基、被一个或多个苯基取代的嘧啶基、未取代的或被一个或多个苯基取代的苯并呋喃基、被一个或多个苯基取代的喹啉基、被一个或多个苯基取代的喹唑啉基、未取代的或被一个或多个苯基取代的咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并呋喃并苯并呋喃基、或萘并苯并呋喃基。
由式1表示的化合物可以选自由以下化合物组成的组，但不限于此。
Figure BDA0003366358550000101
Figure BDA0003366358550000111
Figure BDA0003366358550000121
Figure BDA0003366358550000131
Figure BDA0003366358550000141
在上述化合物中，Dn表示n个氢已被氘替代。例如，D1至25表示1至25个氢已被氘替代。
根据本公开的有机电致发光化合物可以通过本领域技术人员已知的合成方法来制备。例如，根据本公开的有机电致发光化合物可以通过参考以下反应方案1和2制备，但不限于此。
[反应方案1]
Figure BDA0003366358550000142
[反应方案2]
Figure BDA0003366358550000143
在反应方案1和2中，Ar1和Ar2中的任一个表示菲并噁唑衍生物，并且另一个具有与上述Ar相同的定义。
尽管以上描述了由式1表示的化合物的说明性合成实例，但是本领域技术人员将能够容易地理解它们全部基于布赫瓦尔德-哈特维希(Buchwald-Hartwig)交叉偶联反应、N-芳基化反应、酸化蒙脱土(H-mont)介导的醚化反应、宫浦(Miyaura)硼基化反应、铃木(Suzuki)交叉偶联反应、分子内酸诱导的环化反应、Pd(II)催化的氧化环化反应、格氏反应(Grignard reaction)、赫克反应(Heck reaction)、脱水环合反应、SN1取代反应、SN2取代反应、以及膦介导的还原环化反应，并且即使键合了上述式1中所定义但在具体的合成实例中未指定的取代基，上述反应也继续进行。
此外，由式1表示的化合物的非氘代类似物可以通过已知的偶联和取代反应制备。另外，它可以通过使用氘代前体材料以类似方式制备，或更通常可以通过在H/D交换催化剂(如路易斯酸，例如，三氯化铝或乙基氯化铝、三氟甲磺酸、或三氟甲磺酸-D)的存在下用氘代溶剂或D6-苯处理非氘代化合物制备。
可以与本公开的化合物组合使用的掺杂剂可以是至少一种磷光或荧光掺杂剂，优选地是至少一种磷光掺杂剂。磷光掺杂剂不受特别限制，但可以优选地选自铱(Ir)、锇(Os)、铜(Cu)和铂(Pt)的金属化络合化合物，更优选选自铱(Ir)、锇(Os)、铜(Cu)和铂(Pt)的邻位金属化络合化合物，并且甚至更优选邻位金属化铱络合化合物。
本公开的由式1表示的化合物可包含在构成有机电致发光装置的至少一个层中，并且例如在选自空穴注入层、空穴传输层、空穴辅助层、发光辅助层、发光层、电子传输层、电子缓冲层、电子注入层、中间层、空穴阻挡层和电子阻挡层的至少一个层中。所述层中的每一个可以另外由若干个层构成。本公开的由式1表示的化合物并不限于此，而是可以包含在发光层中，并且可以包含在发光层中作为主体材料。
本公开的有机电致发光材料，例如，空穴注入材料、空穴传输材料、空穴辅助材料、发光辅助材料、电子阻挡材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料和电子注入层中的至少一种，可包含由式1表示的化合物。所述材料可以是发光材料。所述发光材料可以仅由式1表示的化合物组成，并且可以进一步包含包括在有机电致发光材料中的一种或多种常规材料。当一个层中包含两种或更多种材料时，可以进行混合沉积以形成层，或者可以单独进行共沉积以形成层。
根据本公开的有机电致发光装置包括第一电极、第二电极、和在第一电极与第二电极之间的至少一个有机层。第一电极和第二电极之一可以是阳极，并且另一个可以是阴极。有机层可包括至少一个发光层，并且可以进一步包括至少一个选自以下的层：空穴注入层、空穴传输层、空穴辅助层、发光辅助层、电子传输层、电子缓冲层、电子注入层、中间层、空穴阻挡层和电子阻挡层。
第一电极和第二电极可以各自由透射式导电材料、半透反射式导电材料、或反射式导电材料形成。根据形成第一电极和第二电极的材料的种类，有机电致发光装置可以是顶部发光型、底部发光型、或两侧发光型。此外，空穴注入层可以进一步掺杂有p型掺杂剂，并且电子注入层可以进一步掺杂有n型掺杂剂。
本公开的有机电致发光装置可以包含由式1表示的化合物，并且可以进一步包含包括在有机电致发光装置中的一种或多种常规材料。包含本公开的由式1表示的有机电致发光化合物的有机电致发光装置可以展现出低操作电压特性。
此外，根据本公开的一个实施例的有机电致发光材料可以被用作用于蓝色有机电致发光装置的发光材料。根据本公开的一个实施例的有机电致发光材料还可以应用于包含QD(量子点)的有机电致发光装置。
本公开可以通过使用由式1表示的化合物而提供显示系统。此外，可以通过使用本公开的化合物来生产显示系统或照明系统。具体地，可以通过使用本公开的化合物来生产显示系统，例如用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、PC、TV或汽车的显示系统；或照明系统，例如室外或室内照明系统。
在下文中，将详细地解释根据本公开的化合物的制备方法及其特性。然而，本公开不受限于以下实例。
实例1：化合物H-43的制备
Figure BDA0003366358550000161
化合物1-2的合成
将1.21g的Pd(PPh3)2Cl2(1.72mmol)、19.8g的K2CO3(143.5mmol)、7g的苯基硼酸(57mmol)和19.27g的9,10-二溴蒽(57.41mmol)添加到100mL的四氢呋喃、100mL的蒸馏水和100mL的甲苯中，并且将混合物在氮气下在70℃下搅拌12小时。在反应完成之后，将水层去除，并且将有机层在减压下蒸馏。通过柱色谱法分离所得混合物，以获得11.68g的化合物1-2(产率：61.5％)。
化合物1-3的合成
将1.264g的Pd2(dba)3(1.38mmol)、1.133g的s-phos(2.76mmol)、10.16g的KOAc(103.52mmol)、11.38g的化合物1-1(34.51mmol)和10.514g的双(频哪醇合)二硼(41.41mmol)添加到250mL的二噁烷中，并且将混合物在氮气下在100℃下搅拌12小时。在反应完成之后，添加蒸馏水。将所得固体过滤。通过柱色谱法分离所得固体，以获得13g的化合物1-3(产率：89.4％)。
化合物H-43的合成
将1.462g的Pd2(dba)3(1.60mmol)、1.31g的s-phos(3.19mmol)、16.92g的K3PO4(79.81mmol)、10.74g的化合物1-2(32.24mmol)和13.45g的化合物1-3(31.92mmol)添加到100mL的1,4-二噁烷、100mL的蒸馏水和100mL的甲苯中，并且将混合物在氮气下在100℃下搅拌12小时。在反应完成之后，将水层去除，并且将有机层在减压下蒸馏。通过柱色谱法分离所得固体，以获得15.7g的化合物H-43(产率：89.9％)。
MW 熔点
547.6 332℃
实例2：化合物H-1的合成
Figure BDA0003366358550000171
在反应容器中，将7.6g的化合物2-1(25.5mmol)、6g的化合物2-2(18.2mmol)、0.4g的Pd(OAc)2(1.8mmol)、1.47g的s-phos(3.6mmol)和3.49g的NaOt-bu(36.4mmol)添加到250mL的甲苯中，并将混合物在回流下搅拌。2小时后，将反应混合物冷却至室温并用二氯甲烷萃取。将有机层用蒸馏水洗涤。将所得有机层在减压下蒸馏，并且将残余物通过柱色谱法(氯苯:氯仿＝1:0至0:1)分离，以获得8.7g的化合物H-1(产率：87.4％)。
MW 熔点
547.19 320.9℃
实例3：化合物H-29的合成
Figure BDA0003366358550000181
在反应容器中，将5.1g的化合物3-1(13.13mmol)、6g的化合物3-2(18.2mmol)、0.4g的Pd(OAc)2(1.8mmol)、1.47g的s-phos(3.6mmol)和3.49g的NaOt-bu(36.4mmol)添加到250mL的甲苯中，并将混合物在回流下搅拌。2小时后，将反应混合物冷却至室温并用二氯甲烷萃取。将有机层用蒸馏水洗涤。将所得有机层在减压下蒸馏，并且将残余物通过柱色谱法(氯苯:氯仿＝1:0至0:1)分离，以获得1.1g的化合物H-29(产率：13.1％)。
MW 熔点
637.74 358℃
在下文中，将解释包含根据本公开的化合物的OLED的特性。然而，以下实例仅详细说明根据本公开的OLED的特性，但本公开不限于以下实例。
装置实例1：使用根据本公开的化合物生产OLED
如下使用根据本公开的有机电致发光化合物生产OLED：将用于OLED的玻璃基板上的透明电极铟锡氧化物(ITO)薄膜(10Ω/sq)(日本吉奥马有限公司(GEOMATEC CO.,LTD.,Japan))用丙酮、乙醇和蒸馏水依次进行超声洗涤，并且然后储存在异丙醇中。将ITO基板安装在真空气相沉积设备的基板支架上。将化合物HI-1引入真空气相沉积设备的小室中，并且然后将设备的腔室中的压力控制到10-6托。此后，向小室施加电流以使以上引入的材料蒸发，从而在ITO基板上形成具有60nm厚度的第一空穴注入层。接下来，将化合物HI-2引入真空气相沉积设备的另一个小室中，并且通过向小室施加电流使该化合物蒸发，从而在第一空穴注入层上形成具有5nm厚度的第二空穴注入层。然后将化合物HT-1引入真空气相沉积设备的另一个小室中，并且通过向小室施加电流使该化合物蒸发，从而在第二空穴注入层上形成具有20nm厚度的第一空穴传输层。然后将化合物HT-2引入真空气相沉积设备的另一个小室中，并通过向小室施加电流使该化合物蒸发，从而在第一空穴传输层上形成具有5nm厚度的第二空穴传输层。在形成空穴注入层和空穴传输层之后，如下在其上形成发光层：将化合物H-43引入真空气相沉积设备的一个小室中作为主体，并且将化合物BD引入另一个小室中作为掺杂剂。将两种材料蒸发并以基于主体和掺杂剂的总量的2wt％的掺杂量沉积掺杂剂，以在第二空穴传输层上形成具有20nm厚度的发光层。接下来，将化合物ET-1和化合物EI-1在两个另外的小室中以1:1的速率蒸发，以在发光层上沉积具有35nm厚度的电子传输层。在电子传输层上将化合物EI-1沉积为具有2nm厚度的电子注入层之后，通过另一个真空气相沉积设备在电子注入层上沉积具有80nm厚度的Al阴极。由此，生产了OLED。
装置实例2：使用根据本公开的化合物生产OLED
除了将化合物H-1用作发光层的主体材料以外，以与装置实例1中相同的方式生产OLED。
对比实例1：使用常规化合物生产OLED
除了将化合物BH-1用作发光层的主体材料以外，以与装置实例1中相同的方式生产OLED。
对比实例2：使用常规化合物生产OLED
除了将化合物BH-2用作发光层的主体材料以外，以与装置实例1中相同的方式生产OLED。
装置实例和对比实例中使用的化合物如下。
Figure BDA0003366358550000191
Figure BDA0003366358550000201
在装置实例和对比实例中生产的OLED在1,000尼特亮度下的操作电压、发光效率、以及CIE色坐标的结果示于下表1中。
[表1]
Figure BDA0003366358550000202
从上述结果证实，在发光层中包含具有菲并噁唑结构和蒽基结构两者的化合物作为主体的有机电致发光装置具有低于常规有机电致发光装置的操作电压。根据本公开，可以确保蓝色装置的有竞争力的操作电压(可以与红色和绿色装置的操作电压相当)，以将其应用到各种应用如显示器中。

Claims (7)

1.一种有机电致发光化合物，其由下式1表示：
Figure FDA0003366358540000011
其中
X表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；
Y表示-N＝、-NR-、-O-或-S-；前提是X和Y中的一个表示-N＝，并且X和Y中的另一个表示-NR-、-O-或-S-；
R表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；并且
R1至R9各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；前提是R1至R9中的至少一个表示取代或未取代的蒽基。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其中，式1由下式1-1至1-9中的任一个表示：
Figure FDA0003366358540000012
Figure FDA0003366358540000021
Figure FDA0003366358540000031
其中
R11至R18各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；
Ar表示取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(5元至30元)杂芳基；并且
R1至R9、X和Y是如权利要求1中所定义的。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其中，所述取代的烷基、所述取代的芳基、所述取代的杂芳基、和所述取代的蒽基的取代基各自独立地是选自由以下组成的组的至少一个：氘；卤素；氰基；羧基；硝基；羟基；(C1-C30)烷基；卤代(C1-C30)烷基；(C2-C30)烯基；(C2-C30)炔基；(C1-C30)烷氧基；(C1-C30)烷硫基；(C3-C30)环烷基；(C3-C30)环烯基；(3元至7元)杂环烷基；(C6-C30)芳氧基；(C6-C30)芳硫基；未取代的或被(C6-C30)芳基取代的(5元至30元)杂芳基；未取代的或被(5元至30元)杂芳基取代的(C6-C30)芳基；三(C1-C30)烷基甲硅烷基；三(C6-C30)芳基甲硅烷基；二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基；(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基；氨基；单-或二-(C1-C30)烷基氨基；未取代的或被(C1-C30)烷基取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基；(C1-C30)烷基羰基；(C1-C30)烷氧基羰基；(C6-C30)芳基羰基；二(C6-C30)芳基硼羰基；二(C1-C30)烷基硼羰基；(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼羰基；(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基；以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其中，所述由式1表示的化合物是选自由以下化合物组成的组中的任一种：
Figure FDA0003366358540000032
Figure FDA0003366358540000041
Figure FDA0003366358540000051
Figure FDA0003366358540000061
Figure FDA0003366358540000071
5.一种有机电致发光材料，其包含根据权利要求1所述的有机电致发光化合物。
6.一种有机电致发光装置，其包含根据权利要求1所述的有机电致发光化合物。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光装置，其中，所述有机电致发光化合物作为主体材料被包含。
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