CN116888131A - 新的化合物和包含其的有机发光器件 - Google Patents

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金容旭
李载澈
柳沼怜
金信成
金荣光
朴亨镒
林秉润
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Abstract

本公开内容提供了新的化合物和包含其的有机发光器件。

Description

新的化合物和包含其的有机发光器件
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年5月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0064927号的权益和优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及新的化合物和包含其的有机发光器件。
背景技术
通常，有机发光现象是指通过使用有机材料将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件具有诸如宽视角，优异的对比度，快速的响应时间，优异的亮度、驱动电压和响应速度的特性，并因此进行了许多研究。
有机发光器件通常具有包括阳极、阴极和介于阳极与阴极之间的有机材料层的结构。有机材料层通常具有包含不同材料的多层结构以提高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、电子注入层等形成。在有机发光器件的结构中，如果在两个电极之间施加电压，则空穴从阳极注入有机材料层中，并且电子从阴极注入有机材料层中，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。
对于在如上所述的有机发光器件中使用的有机材料，持续需要开发新材料。
同时，近来，为了降低过程成本，开发了使用溶液法，特别是喷墨法代替常规沉积法的有机发光器件。在开发的初始阶段，尝试通过经由溶液法涂覆所有有机发光器件层来开发有机发光器件，但是目前的技术具有局限性。因此，正在研究在正常型结构中，仅HIL、HTL和EML通过溶液法加工，而后续过程利用传统沉积法的混合法。
因此，本公开内容提供了可以用于有机发光器件并且同时可以用于溶液法的用于有机发光器件的新材料。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国未审查专利公开第10-2000-0051826号
发明内容
技术问题
本公开内容的目的是提供新的化合物和包含其的有机发光器件。
技术方案
根据本公开内容的一个方面，提供了由以下化学式1或化学式2表示的化合物：
[化学式1]
[化学式2]
在化学式1和化学式2中，
X为O、S、C(CH3)2、C(苯基)2、或N(苯基)；
Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基，
R1中的至少一者为苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基或二苯并噻吩基；余者为氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C2-60烯基、经取代或未经取代的C2-60炔基、经取代或未经取代的C3-30环烷基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基，
n各自独立地为1至4的整数，以及
R2为氢；氘；或者经取代或未经取代的C1-60烷基。
根据本公开内容的另一个方面，提供了有机发光器件，所述有机发光器件包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含由化学式1或化学式2表示的化合物。
有益效果
上述由化学式1或化学式2表示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，可以用于溶液法中，并且可以在有机发光器件中改善效率，实现低的驱动电压和/或改善寿命特性。
附图说明
图1示出了包括基底1、阳极2、发光层3和阴极4的有机发光器件的一个实例。
图2示出了包括基底1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子注入和传输层8、以及阴极4的有机发光器件的一个实例。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本公开内容的实施方案以便于理解本发明。
(术语的限定)
如本文所使用的，符号和意指与另外的取代基相连接的键。
如本文所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；氰基；硝基；羟基；羰基；酯基；酰亚胺基；氨基；氧化膦基；烷氧基；芳氧基；烷基硫基；芳基硫基；烷基磺酰基；芳基磺酰基；甲硅烷基；硼基；烷基；环烷基；烯基；芳基；芳烷基；芳烯基；烷基芳基；烷基胺基；芳烷基胺基；杂芳基胺基；芳基胺基；芳基膦基；以及包含N、O和S原子中的至少一者的杂芳基，或者未经取代或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。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，联苯基可以为芳基，或者其也可以被解释为两个苯基相连接的取代基。
在本公开内容中，羰基的碳数没有特别限制，但优选为1至40。具体地，羰基可以为具有以下结构式的取代基，但不限于此。
在本公开内容中，酯基可以具有其中酯基的氧可以经具有1至25个碳原子的直链、支链或环状烷基，或者具有6至25个碳原子的芳基取代的结构。具体地，酯基可以为具有以下结构式的取代基，但不限于此。
在本公开内容中，酰亚胺基的碳数没有特别限制，但优选为1至25。具体地，酰亚胺基可以为具有以下结构式的取代基，但不限于此。
在本公开内容中，甲硅烷基具体地包括三甲基甲硅烷基、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、苯基甲硅烷基等，但不限于此。
在本公开内容中，硼基具体地包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基和苯基硼基，但不限于此。
在本公开内容中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴、或碘。
在本公开内容中，烷基可以为直链或支链，并且其碳数没有特别限制，但优选为1至40。根据一个实施方案，烷基的碳数为1至20。根据另一个实施方案，烷基的碳数为1至10。根据另一个实施方案，烷基的碳数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本公开内容中，烯基可以为直链或支链，并且其碳数没有特别限制，但优选为2至40。根据一个实施方案，烯基的碳数为2至20。根据另一个实施方案，烯基的碳数为2至10。根据又一个实施方案，烯基的碳数为2至6。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、基、苯乙烯基等，但不限于此。
在本公开内容中，环烷基没有特别限制，但其碳数优选为3至60。根据一个实施方案，环烷基的碳数为3至30。根据另一个实施方案，环烷基的碳数为3至20。根据又一个实施方案，环烷基的碳数为3至6。其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本公开内容中，芳基没有特别限制，但其碳数优选为6至60，并且其可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基的碳数为6至30。根据一个实施方案，芳基的碳数为6至20。作为单环芳基，芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。
在本公开内容中，芴基可以为经取代的，并且两个取代基可以彼此连接以形成螺环结构。在芴基为经取代的情况下，可以形成等。然而，结构不限于此。
在本公开内容中，杂芳基为包含O、N、Si和S中的至少一者作为杂原子的杂芳基，并且其碳数没有特别限制，但优选为2至60。杂芳基的实例包括呫吨基、噻吨基、噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
在本公开内容中，芳烷基、芳烯基、烷基芳基、芳基胺基和芳基甲硅烷基中的芳基与上述芳基的实例相同。在本公开内容中，芳烷基、烷基芳基和烷基胺基中的烷基与上述烷基的实例相同。在本公开内容中，杂芳基胺中的杂芳基可以应用上述杂芳基的描述。在本公开内容中，芳烯基中的烯基与上述烯基的实例相同。在本公开内容中，可以应用上述芳基的描述，不同之处在于亚芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用上述杂芳基的描述，不同之处在于亚杂芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用上述芳基或环烷基的描述，不同之处在于烃环不是一价基团而是通过使两个取代基结合而形成的。在本公开内容中，可以应用上述杂芳基的描述，不同之处在于杂环不是一价基团而是通过使两个取代基结合而形成的。
(化合物)
本公开内容提供了由化学式1或化学式2表示的化合物。
由化学式1或化学式2表示的化合物具有在结构中包含X的稠合结构，并且R1中的至少一者具有苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基或二苯并噻吩基的结构，由此所述化合物不仅具有适合于溶液法的溶解性，而且其合成容易。此外，当使用所述化合物制造有机发光器件时，有机发光器件的效率提高并且寿命也显著改善。
优选地，Ar1和Ar2各自独立地为苯基、萘基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
优选地，Ar1为苯基，以及Ar2为苯基、萘基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
优选地，R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基。
优选地，R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、C1-10烷基、苯基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
优选地，R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
优选地，R2为氢、氘、或C1-4烷基。
优选地，R2为氢、氘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、或叔丁基。
优选地，化学式1由以下化学式1-1或1-2表示，以及化学式2由以下化学式2-1或2-2表示：
[化学式1-1]
在化学式1-1中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3中的至少一者为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及余者为氢或氘。
[化学式1-2]
在化学式1-2中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及
R4为C6-20芳基，
[化学式2-1]
在化学式2-1中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3中的至少一者为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及余者为氢或氘。
[化学式2-2]
在化学式2-2中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及
R4为C6-20芳基。
在化学式1-1、1-2、2-1和2-2中，优选地，R1和R2各自独立地为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、或叔丁基。
在化学式1-1、1-2、2-1和2-2中，当R3为苯并呋喃基或苯并噻吩基时，优选地，各自为
在化学式1-2和2-2中，优选地，R4为苯基。
由化学式1或化学式2表示的化合物的代表性实例如下：
同时，本公开内容提供了如作为实例的以下反应方案1和2中所示的用于制备由化学式1和2表示的化合物的方法。
[反应方案1]
[反应方案2]
在反应方案1和2中，除Y之外的剩余取代基的限定与以上所限定的相同，以及Y为卤素，优选为溴或氯。
步骤1为胺取代反应，其优选地在铂催化剂和碱的存在下进行，并且用于胺取代反应的反应性基团可以如本领域已知的进行修改。步骤2为与BI3的反应，其优选地在碱的存在下进行。以上制备方法可以在下文中描述的制备例中进一步呈现。
同时，包含根据本公开内容的化合物的有机材料层可以使用各种方法例如真空沉积法和溶液法来形成，并且以下将详细地描述溶液法。
(涂覆组合物)
另一方面，根据本公开内容的化合物可以通过溶液法来形成有机发光器件的有机材料层，特别是发光层。出于该目的，本公开内容提供了包含上述根据本公开内容的化合物和溶剂的涂覆组合物。
溶剂没有特别限制，只要其为能够溶解或分散根据本公开内容的化合物的溶剂即可。溶剂的实例可以包括：基于氯的溶剂，例如氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯和邻二氯苯；基于醚的溶剂，例如四氢呋喃和二烷；基于芳族烃的溶剂，例如甲苯、二甲苯、三甲基苯和均三甲苯；基于脂族烃的溶剂，例如环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷和正癸烷；基于酮的溶剂，例如丙酮、甲基乙基酮和环己酮；基于酯的溶剂，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙基溶纤剂乙酸酯；多元醇，例如乙二醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三甘醇单乙醚、甘油和1,2-己二醇，及其衍生物；基于醇的溶剂，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和环己醇；基于亚砜的溶剂，例如二甲基亚砜；基于酰胺的溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺；基于苯甲酸酯的溶剂，例如苯甲酸丁酯和甲基-2-甲氧基苯甲酸酯；四氢化萘；3-苯氧基-甲苯；等等。此外，上述溶剂可以单独使用或以两种或更多种溶剂的组合使用。
此外，涂覆组合物还可以包含用作主体材料的化合物，并且稍后将描述用于主体材料的化合物。此外，涂覆组合物可以包含用作掺杂剂材料的化合物，并且稍后将描述用于掺杂剂材料的化合物。
此外，涂覆组合物的粘度优选为1cP或更大。此外，考虑到涂覆涂覆组合物的容易性，涂覆组合物的粘度优选为10cP或更小。此外，涂覆组合物中的根据本公开内容的化合物的浓度优选为0.1重量/体积％或更大。此外，涂覆组合物中的根据本公开内容的化合物的浓度优选为20重量/体积％或更小，使得涂覆组合物被最佳地涂覆。
在本公开内容的另一个实施方案中，提供了用于使用上述涂覆组合物形成发光层的方法。具体地，所述方法包括以下步骤：通过溶液法将上述根据本公开内容的发光层涂覆在阳极或形成在阳极上的空穴传输层上；以及对涂覆的涂覆组合物进行热处理。
溶液法使用上述根据本公开内容的涂覆组合物，并且是指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷洒法、辊涂等，但不限于此。
热处理步骤中的热处理温度优选为150℃至230℃。此外，热处理时间可以为1分钟至3小时，更优选为10分钟至1小时。此外，热处理优选地在惰性气体气氛例如氩气和氮气中进行。
(有机发光器件)
在本公开内容的另一个实施方案中，提供了包含由化学式1或化学式2表示的化合物的有机发光器件。在一个实例中，本公开内容提供了有机发光器件，所述有机发光器件包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层中的一个或更多个层包含由化学式1或化学式2表示的化合物。
本公开内容的有机发光器件的有机材料层可以具有单层结构，或者其可以具有其中堆叠有两个或更多个有机材料层的多层结构。例如，本公开内容的有机发光器件可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、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，并且其可以包括更少数量的有机层。
此外，有机材料层可以包括发光层，其中发光层可以包含由化学式1或化学式2表示的化合物。特别地，根据本公开内容的化合物可以用作发光层的掺杂剂。
此外，根据本公开内容的有机发光器件可以为其中阳极、一个或更多个有机材料层和阴极顺序地堆叠在基底上的正常型有机发光器件。此外，根据本公开内容的有机发光器件可以为其中阴极、一个或更多个有机材料层和阳极顺序地堆叠在基底上的倒置型有机发光器件。例如，图1和图2中示出了根据本公开内容的一个实施方案的有机发光器件的结构。
图1示出了包括基底1、阳极2、发光层3和阴极4的有机发光器件的一个实例。在这样的结构中，由化学式1或化学式2表示的化合物可以包含在发光层中。
图2示出了包括基底1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子注入和传输层8、以及阴极4的有机发光器件的一个实例。在这样的结构中，由化学式1或化学式2表示的化合物可以包含在发光层中。
根据本公开内容的有机发光器件可以通过本领域已知的材料和方法制造，不同之处在于有机材料层中的至少一者包含由化学式1或化学式2表示的化合物。此外，当有机发光器件包括复数个有机材料层时，有机材料层可以由相同材料或不同材料形成。
例如，根据本公开内容的有机发光器件可以通过在基底上顺序地堆叠阳极、有机材料层和阴极来制造。在这种情况下，有机发光器件可以通过以下来制造：使用PVD(物理气相沉积)法例如溅射法或电子束蒸镀法在基底上沉积金属、具有导电性的金属氧化物、或其合金以形成阳极，在阳极上形成包括空穴注入层、空穴传输层、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阴极的材料。
除了这样的方法之外，有机发光器件还可以通过在基底上顺序地沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制造(国际公开WO 2003/012890)。然而，制造方法不限于此。
在一个实例中，第一电极为阳极，以及第二电极为阴极，或者替代地，第一电极为阴极，以及第二电极为阳极。
作为阳极材料，通常优选使用具有大的功函数的材料使得空穴可以顺利地注入有机材料层中。阳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，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电化合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯、和聚苯胺；等等，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选使用具有小的功函数的材料使得电子可以容易地注入有机材料层中。阴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。
空穴注入层是用于注入来自电极的空穴的层，并且空穴注入材料优选为这样的化合物：其具有传输空穴的能力，因此具有注入阳极中的空穴的效应和对发光层或发光材料的优异的空穴注入效应，防止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，并且在形成薄膜的能力方面也优异。优选空穴注入材料的HOMO(最高占据分子轨道)在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。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。
空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层。空穴传输材料合适地为具有大的空穴迁移率的材料，其可以接收来自阳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、导电化合物、其中同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料可以为稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。稠合芳族环衍生物的具体实例包括蒽衍生物、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，但不限于此。
掺杂剂材料的实例包括芳族胺衍生物、苯乙烯胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地，芳族胺衍生物为经取代或未经取代的具有芳基氨基的稠合芳族环衍生物，并且其实例包括具有芳基氨基的芘、蒽、二茚并芘等。苯乙烯胺化合物为其中经取代或未经取代的芳基胺中取代有至少一个芳基乙烯基的化合物，其中选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的一个或两个或更多个取代基为经取代或未经取代的。其具体实例包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等，但不限于此。此外，金属配合物包括铱配合物、铂配合物等，但不限于此。
电子注入和传输层是用于同时发挥注入来自电极的电子并将接收的电子传输至发光层的电子传输层和电子注入层的作用的层，并且形成在发光层或电子调节层上。电子注入和传输材料合适地为可以很好地接收来自阴极的电子并将电子转移至发光层，并且具有大的电子迁移率的材料。电子注入和传输材料的具体实例包括：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、三嗪衍生物；等等，但不限于此。或者，可以使用LiF、NaF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物，金属配合物化合物，含氮5元环衍生物等，但不限于此。
金属配合物化合物的实例包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但不限于此。
除了上述材料之外，发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层还可以包含无机化合物或聚合物化合物例如量子点。
量子点可以为例如胶体量子点、合金量子点、核-壳量子点、或核量子点。量子点可以为包含以下的量子点：属于第2族和第16族的元素、属于第13族和第15族的元素、属于第13族和第17族的元素、属于第11族和第17族的元素、或者属于第14族和第15族的元素。可以使用包含诸如镉(Cd)、硒(Se)、锌(Zn)、硫(S)、磷(P)、铟(In)、碲(Te)、铅(Pb)、镓(Ga)或砷(As)的元素的量子点。
根据本公开内容的有机发光器件可以为底部发射器件、顶部发射器件、或双侧发光器件，并且特别地，可以为要求相对高的发光效率的底部发射器件。
此外，除了有机发光器件之外，根据本公开内容的化合物还可以包含在有机太阳能电池或有机晶体管中。
将在以下实施例中具体地描述由化学式1或化学式2表示的化合物以及包含其的有机发光器件的制备。然而，以下实施例仅出于举例说明的目的而提供，并且不旨在限制本公开内容的范围。
[实施例]
实施例1：化合物1的制备
将化合物1-a(1.0当量)和化合物1-b(1.1当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水THF(0.12M)中。向反应溶液中滴加K2CO3(水溶液)(3.0当量)。在80℃的浴温下向其中滴加Pd(PPh3)4(3mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-c(产率：73％)。
将化合物1-d(1.0当量)、NaOt-Bu(4.0当量)和化合物1-c(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在120℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-e(产率：77％)。
将化合物1-e(1.0当量)、NaOt-Bu(4.0当量)和化合物1-f(1.1当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.02M)中。在60℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-g(产率：45％)。
以与化合物1-e的制备方法中相同的方式制备化合物1-i(产率：62％)，不同之处在于使用化合物1-g代替化合物1-d，并使用化合物1-h代替化合物1-c。
将化合物1-j(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-k(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在100℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌2小时。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-l(产率：76％)。
将化合物1-m(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-l(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在120℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌4小时。在反应之后，将反应混合物在室温下逐渐冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-n(产率：81％)。
将化合物1-n(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-i(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在100℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1-o(产率：66％)。
将化合物1-o(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.03M)中。向反应溶液中缓慢地滴加BI3(2.0当量)，并将混合物在80℃的浴温下搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下充分地冷却并用CH2Cl2稀释。将EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)顺序地滴加至反应混合物中并用CH2Cl2/H2O洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物1(产率：73％)。
m/z[M+H]+926
实施例2：化合物2的制备
以与化合物1-c的制备方法中相同的方式制备化合物2-b(产率：81％)，不同之处在于使用化合物2-a代替化合物1-a。
以与化合物1-e的制备方法中相同的方式制备化合物2-d(产率：67％)，不同之处在于使用化合物2-b代替化合物1-c，并使用化合物2-c代替化合物1-d。
以与化合物1-o的制备方法中相同的方式制备化合物2-e(产率：53％)，不同之处在于使用化合物2-d代替化合物1-i。
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物2(产率：70％)，不同之处在于使用化合物2-e代替化合物1-o。
m/z[M+H]+974
实施例3：化合物3的制备
将化合物3-a(1.0当量)和化合物1-b(2.1当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水THF(0.12M)中。向反应溶液中滴加K2CO3(水溶液)(6.0当量)。在80℃的浴温下向其中滴加Pd(PPh3)4(3mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物3-b(产率：68％)。
以与化合物1-g的制备方法中相同的方式制备化合物3-c(产率：40％)，不同之处在于使用化合物3-b代替化合物1-e。
以与化合物1-i的制备方法中相同的方式制备化合物3-d(产率：55％)，不同之处在于使用化合物3-c代替化合物1-g。
以与化合物1-o的制备方法中相同的方式制备化合物3-e(产率：71％)，不同之处在于使用化合物3-d代替化合物1-i。
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物3(产率：75％)，不同之处在于使用化合物3-e代替化合物1-o。
m/z[M+H]+1042
实施例4：化合物4的制备
以与化合物1-l的制备方法中相同的方式制备化合物4-b(产率：81％)，不同之处在于使用化合物4-a代替化合物1-j。
以与化合物1-n的制备方法中相同的方式制备化合物4-c(产率：68％)，不同之处在于使用化合物4-b代替化合物1-l。
以与化合物1-o的制备方法中相同的方式制备化合物4-d(产率：60％)，不同之处在于使用化合物4-c代替化合物1-n。
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物4(产率：62％)，不同之处在于使用化合物4-d代替化合物1-o。
m/z[M+H]+942
实施例5：化合物5的制备
以与化合物1-o的制备方法中相同的方式制备化合物5-a(产率：73％)，不同之处在于使用化合物2-d代替化合物1-i，并使用化合物4-c代替化合物1-n。
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物5(产率：64％)，不同之处在于使用化合物5-a代替化合物1-o。
m/z[M+H]+990
实施例6：化合物6的制备
以与化合物1-o的制备方法中相同的方式制备化合物6-a(产率：75％)，不同之处在于使用化合物3-d代替化合物1-i，并使用化合物4-c代替化合物1-n。
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物6(产率：67％)，不同之处在于使用化合物6-a代替化合物1-o。
m/z[M+H]+1058
比较例1：化合物F的制备
将化合物1-m(1.0当量)、NaOt-Bu(4.0当量)和化合物F-a(2.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在120℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物F-b(产率：75％)。
将化合物F-b(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.03M)中。向反应溶液中缓慢地滴加BI3(2.0当量)，并将混合物在80℃的浴温下搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下充分地冷却，并用CH2Cl2稀释。将EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)顺序地滴加至反应混合物中并用CH2Cl2/H2O洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物F(产率：87％)。
m/z[M+H]+＝659.6
比较例2：化合物G的制备
以与比较例1的制备方法中相同的方式制备化合物G，不同之处在于使用化合物G-a代替化合物F-a。
m/z[M+H]+＝659.5
比较例3：化合物H的制备
将化合物H-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4.0当量)和化合物H-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.1M)中。在120℃的浴温下向其中滴加Pd(t-Bu3P)2(5mol％)，并将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物H-c(产率：79％)。
将化合物H-c(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水甲苯(0.03M)中。向反应溶液中缓慢地滴加BI3(2.0当量)，并将混合物在80℃的浴温下搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下充分地冷却，并用CH2Cl2稀释。将EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)顺序地滴加至反应混合物中并用CH2Cl2/H2O洗涤。将有机层分离，用MgSO4除去水并使其通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫。将通过的溶液在减压下浓缩，然后通过柱色谱法纯化以制备化合物H(产率：73％)。
m/z[M+H]+＝725.5
[实验例]
实验例1
将其上涂覆有厚度为的ITO(氧化铟锡)作为薄膜的玻璃基底放入溶解有清洁剂的蒸馏水中，并进行超声清洗。此时，使用由Fischer Co.制造的产品作为清洁剂，并且作为蒸馏水，使用利用由Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复两次超声清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，将基底用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂超声清洗，干燥，然后将基底清洗5分钟，然后转移至手套箱。
将其中以下化合物O和化合物P(重量比为2:8)以20重量/体积％溶解在环己酮中的涂覆组合物旋涂(4000rpm)在ITO透明电极上，并在200℃下热处理(固化)30分钟以形成厚度为的空穴注入层。将其中以下化合物Q(Mn：27,900；Mw：35,600；通过GPC(Agilent 1200系列)使用PC标准物测量)以6重量/体积％溶解在甲苯中的涂覆组合物旋涂(4000rpm)在空穴注入层上，并在200℃下热处理30分钟以形成厚度为的空穴传输层。将其中预先制备的化合物1和以下化合物R(重量比为2:98)以2重量/体积％溶解在环己酮中的涂覆组合物旋涂(4000rpm)在空穴传输层上，并在180℃下热处理30分钟以形成厚度为的发光层。在转移至真空蒸镀器之后，在发光层上真空沉积以下化合物S至的厚度以形成电子注入和传输层。在电子注入和传输层上顺序地沉积LiF和铝以形成阴极。
在上述过程中，将有机材料的气相沉积速率保持在/秒至/秒，将LiF的沉积速率保持在/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2*10-7托至5*10-8托。
实验例2至6
以与实验例1中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用下表1中示出的化合物代替化合物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，不同之处在于使用下表1中示出的化合物代替化合物1。
通过将10mA/cm2的电流施加至实验例和比较实验例中制造的有机发光器件来测量驱动电压、外量子效率(EQE)和寿命，并将结果示于下表1中。此时，将外量子效率(EQE)计算为“(发射的光子数)/(注入的电荷载流子数)*100”，以及T90意指亮度降低至初始亮度(500尼特)的90％所需的时间。
[表1]
如上表1中所示，包含本公开内容的化合物作为发光层的掺杂剂的有机发光器件在效率和寿命方面表现出优异的特性。
[附图标记说明]
1：基底 2：阳极
3：发光层 4：阴极
5：空穴注入层 6：空穴传输层
7：发光层 8：电子注入和传输层

Claims (12)

1.一种由以下化学式1或化学式2表示的化合物：
[化学式1]
[化学式2]
在化学式1和化学式2中，
X为O、S、C(CH3)2、C(苯基)2、或N(苯基)；
Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基，
R1中的至少一者为苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基或二苯并噻吩基；余者为氢、氘、卤素、氰基、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C2-60烯基、经取代或未经取代的C2-60炔基、经取代或未经取代的C3-30环烷基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基，
n各自独立地为1至4的整数，以及
R2为氢；氘；或者经取代或未经取代的C1-60烷基。
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、萘基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中：
Ar1为苯基，以及
Ar2为苯基、萘基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、C1-10烷基、苯基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R1中的至少一者为以及余者为氢、氘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苯基、二苯并呋喃基、或二苯并噻吩基。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R2为氢、氘、或C1-4烷基。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R2为氢、氘、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、或叔丁基。
9.根据权利要求1所述的化合物，其中：
所述化学式1由以下化学式1-1或化学式1-2表示，以及所述化学式2由以下化学式2-1或化学式2-2表示：
[化学式1-1]
在化学式1-1中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3中的至少一者为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及余者为氢或氘，
[化学式1-2]
在化学式1-2中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及
R4为C6-20芳基，
[化学式2-1]
在化学式2-1中，
X如权利要求1中所限定，各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3中的至少一者为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及余者为氢或氘，[化学式2-2]
在化学式2-2中，
X如权利要求1中所限定，
各R1独立地为C1-10烷基，
R2为C1-10烷基，
R3为苯并呋喃基或苯并噻吩基，以及
R4为C6-20芳基。
10.根据权利要求1所述的化合物，其中：
由化学式1或化学式2表示的所述化合物为选自以下中的任一者：
11.一种有机发光器件，包括：第一电极；设置成与所述第一电极相对的第二电极；和设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，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10中任一项所述的化合物。
12.根据权利要求11所述的有机发光器件，其中：
包含所述化合物的所述有机材料层为发光层。
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