CN117043155A

CN117043155A - 有机化合物及包含其的有机电致发光器件

Info

Publication number: CN117043155A
Application number: CN202380010105.2A
Authority: CN
Inventors: 田荷妮; 李太完; 宋杰; 洪尚薰
Original assignee: Material Science Co Ltd
Current assignee: Material Science Co Ltd
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2023-11-10

Abstract

本发明涉及新型有机化合物及包含其的有机发光器件，更详细地，提供一种显著改善低驱动电压、发光效率及寿命的有机电致发光器件。

Description

有机化合物及包含其的有机电致发光器件

技术领域

本发明涉及有机化合物及包含其的有机电致发光器件。

背景技术

相比于现有液晶显示装置(LCD)、等离子显示板(PDP)及场致发射显示器(FED)等的其他平板显示装置，有机电致发光器件具有结构简单、制造工序上的多种优点，不仅具备高亮度及视角层面上的优异特性，而且，因较快的响应速度及低驱动电压而广泛用于壁挂式电视(TV)等平板显示器或用作显示器的背光、照明、广告牌等的光源。

通常，在向有机电致发光器件施加电压的情况下，从阳极注入的空穴与从阴极注入的电子因复合而形成电子空穴对的激子，随着激子能量传递到发光材料，将其转化为光。

为了提高有机电致发光器件的效率及稳定性，自从伊士曼柯达公司的唐(C.W.Tang)等人公开在两个相对电极之间构成层叠型有机物薄膜的低电压驱动有机电致发光器件以来(C.W.Tang，S.A.Vanslyke，应用物理通讯(Applied Physics Letters)，第51卷，第913页，1987年)，针对多层薄膜结构型有机电致发光器件用有机材料正在持续进行研究。

通常，有机电致发光器件包括阴极(电子注入电极)、阳极(空穴注入电极)及配置在上述两个电极之间的一个以上有机层。在此情况下，有机电致发光器件从阳极依次层叠有空穴注入层(HIL，hole injection layer)、空穴传输层(HTL，hole transport layer)、发光层(EML，light emitting layer)、电子传输层(ETL，electron transport layer)或电子注入层(EIL，electron injection layer)，可为了提高发光层的效率而向各个发光层的前后额外添加电子阻挡层(EBL，electron blocking layer)或空穴阻挡层(HBL，holeblocking layer)。

将这种有机电致发光器件制成多层薄膜结构的理由在于，为了提高电极与有机物之间的界面稳定性并可提高发光效率。

尤其，在将有机化合物用作多层薄膜材料的情况下，由于空穴和电子的移动速度根据其特性而存在较大的差异，因此，应采用含有适当化合物的空穴传输层和电子传输层才能将空穴和电子有效传输至发光层，并且，可通过实现空穴与电子的密度均衡来大幅提高发光效率。

由此，有机薄膜层的各层所包含的有机化合物成分特性不仅对器件的驱动电压、发光效率、亮度及器件的寿命造成极大的影响，而且，对最终生产的显示器造成效率或寿命层面上的影响，因此，对有机电致发光器件使用适用于多层结构的特定有机物质尤为重要。所以，当前需要积极研究有机薄膜层的各层所包含的成分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US8207526B2

专利文献2：KR10-2019-0128179A

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，提供如下的有机电致发光器件，即，不仅包含新型有机化合物，而且，具有低驱动电压、优秀的器件效率及寿命特性。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供的化合物可由以下化学式1表示：

化学式1

其中，n为0至8的整数，

m及q相同或不同，且分别独立地为0至4的整数，

p为0至2的整数，

X为O或S，

L₁至L₃相同或不同，且分别独立地选自由单键、取代或未取代的碳原子数为6个至30个的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1个至30个的杂亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1个至10个的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为3个至10个的亚环烷基、取代或未取代的碳原子数为2个至10个的亚烯基、取代或未取代的碳原子数为3个至10个的亚环烯基、取代或未取代的碳原子数为1个至10个的杂亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2个至10个的杂亚环烷基、取代或未取代的碳原子数为2个至10个的杂亚烯基及取代或未取代的碳原子数为2个至10个的杂亚环烯基组成的组中，

Ar₁及Ar₂相同或不同，且分别独立地选自由取代或未取代的碳原子数为6个至30个的芳基、取代或未取代的碳原子数为1个至30个的杂芳基、取代或未取代的碳原子数为1个至20个的烷基、取代或未取代的碳原子数为3个至20个的环烷基、取代或未取代的碳原子数为1个至20个的杂烷基、取代或未取代的碳原子数为2个至20个的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数为6个至30个的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2个至20个的烯基、取代或未取代的碳原子数为3个至20个的环烯基及取代或未取代的碳原子数为2个至20个的杂烯基组成的组中，

R₁至R₄相同或不同，且分别独立地选自由氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、取代或未取代的碳原子数为1至4的烷硫基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数为3至20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数为2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数为7至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1至60的杂芳基、取代或未取代的碳原子数为2至30的杂芳烷基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷氨基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳氨基、取代或未取代的碳原子数为7至30的芳烷氨基、取代或未取代的碳原子数为1至24的杂芳氨基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳基甲硅烷基及取代或未取代的碳原子数为6至30的芳氧基组成的组中。

并且，本发明提供的有机电致发光器件包括：第一电极；第二电极，与上述第一电极相向配置；以及一层以上的有机物层，介于上述第一电极与第二电极之间，上述一层以上的有机物层包含由上述化学式1表示的化合物。

在本发明中，除非另有定义，否则“氢”是指氢、氕、氘或氚。

在本发明中，“卤素基”是指氟、氯、溴或碘。

在本发明中，“烷基”是指从碳原子数为1个至40个的直链或支链的饱和烃衍生的一价取代基。作为一例，可以为甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、己基等，但并不限定于此。

在本发明中，“烯基(alkenyl)”是指从具有一个以上碳-碳双键的碳原子数为2个至40个的直链或支链的不饱和烃衍生的一价取代基。作为一例，可以为乙烯基(vinyl)、烯丙基(allyl)、异丙烯基(isopropenyl)、2-丁烯基(2-butenyl)等，但并不限定于此。

在本发明中，“炔基(alkynyl)”是指从具有一个以上碳-碳双键的碳原子数为2个至40个的直链或支链的不饱和烃衍生的一价取代基。作为一例，可以为乙炔基(ethynyl)、2-丙炔基(2-propynyl)等，但并不限定于此。

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”是指从单环或两个以上环组合而成的碳原子数为6个至60个的芳香族烃衍生的一价取代基。并且，可包括两个以上环相互单纯附着(pendant)或稠合的形态，具体地，可以为萘基、蒽基、菲基、三苯基、芘基、非那烯基、苝基、基、芴基等，但并不限定于此。上述芴基可被取代，相邻的基团可单纯附着形成环。

在本发明中，“杂芳基”是指从碳原子数为6个至30个的单杂环或多环芳香族烃衍生的一价取代基。在此情况下，环中的一个以上碳被杂原子取代，优选地，1个碳至3个碳被N、O、S或Se等杂原子取代。并且，可包括两个以上环单纯附着(pendant)或稠合的形态，还可包括与芳基稠合的形态。作为这种杂芳基的一例，可以为吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基等六元单环、吩恶吩噻(phenoxathienyl)、吲嗪嗪基(indolizinyl)、吲哚基(indolyl)、嘌呤基(purinyl)、喹啉基(quinolyl)、苯并噻唑(benzothiazole)、咔唑基(carbazolyl)等多环及2-呋喃基、N-咪唑基、2-异恶唑基、2-吡啶基、2-嘧啶基等，但并不限定于此。

在本发明中，“芳氧基”是指由RO-表示的一价取代基，上述R是指碳原子数为6个至60个的芳基。作为这种芳氧基的一例，可以为苯氧基、萘氧基、二苯氧基等，但并不限定于此。

在本发明中，“烷氧基”是指由R'O-表示的一价取代基，上述R'是指碳原子数为1个至40个的烷基，可包括直链(linear)、支链(branched)或环(cyclic)结构。作为烷氧基的一例，可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、戊氧基等，但并不限定于此。

在本发明中，“烷氧基”可以为直链、支链或环链。针对烷氧基的碳原子数并没有特别限制，优选地，碳原子数为1至20。具体地，可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙氧基、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，但并不限定于此。

在本发明中，“芳烷基”是指芳基及烷基如上所述的芳基-烷基团。优选地，芳烷基包括低级烷基。作为适合的芳烷基团的非限制性一例，包括苄基、2-苯乙基及萘甲基。针对某残基的键合通过烷基实现。

在本发明中，“芳氨基”是指被碳原子数为6至30的芳基取代的氨基。

在本发明中，“烷氨基”是指被碳原子数为1至30的烷基取代的氨基。

在本发明中，“芳烷氨基”是指被碳原子数为6至30的芳基-烷基取代的氨基。

在本发明中，“杂芳氨基”是指被碳原子数为6至30的芳基及杂环基取代的氨基。

在本发明中，“杂芳烷基”是指被杂环基取代的芳基-烷基。

在本发明中，“环烷基”是指从碳原子数为3个至40个的单环或多环非芳香族烃衍生的一阶取代基。作为这种环烷基的一例，可以为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、降冰片基(norbornyl)、金刚烷基(adamantine)等，但并不限定于此。

在本发明中，“杂环烷基”是指从碳原子数为3个至40个的非芳香族烃衍生的一阶取代基，环中的一个以上碳被杂原子取代，优选地，1个碳至3个碳被N、O、S或Se等杂原子取代。作为这种杂环烷基一例，可以为吗啉、哌嗪等，但并不限定于此。

在本发明中，“烷基甲硅烷基”是指被碳原子数为1个至40个的烷基取代的甲硅烷基，“芳基甲硅烷基”是指被碳原子数为6个至60个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的组合形态。

在本发明中，“与相邻的基键合形成环”是指与相邻的基团键合形成：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，作为“芳香族烃环”的一例，可以为苯基、萘基、蒽基等，但并不限定于此。

在本发明中，“脂肪族杂环”是指包括一个以上杂原子的脂肪族环。

在本发明中，“芳香族杂环”是指包括一个以上杂原子的芳香族环。

在本发明中，“取代”是指与化合物的碳原子键合的氢原子变为其他取代基，取代的位置是指氢原子被取代的位置，即，只要是取代基可取代的位置，并没有特别限制，在被两个以上取代基取代的情况下，两个以上取代基可相同或不同。上述取代基可被选自由氢、氰基、硝基、卤素基、羟基、碳原子数为1至30的烷基、碳原子数为2至30的烯基、碳原子数为2至24的炔基、碳原子数为2至30的杂烷基、碳原子数为6至30的芳烷基、碳原子数为5至30的芳基、碳原子数为2至30的杂芳基、碳原子数为3至30的杂芳烷基、碳原子数为1至30的烷氧基、碳原子数为1至30的烷氨基、碳原子数为6至30的芳氨基、碳原子数为6至30的芳烷氨基、碳原子数为2至24的杂芳氨基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳基甲硅烷基及取代或未取代的碳原子数为6至30的芳氧基组成的组中的一种以上取代基取代，但并不局限于上述示例。

发明的效果

本发明作为新型有机化合物，当用作有机电致发光器件材料时，不仅与相邻层实现优秀的界面特性优秀，而且，可具有优秀的化学稳定性。

并且，本发明提供的有机电致发光器件包含上述新型有机化合物，因此，具有低驱动电压、优秀的器件效率及寿命特性。

具体实施方式

本发明提供的化合物由以下化学式1表示：

化学式1

其中，n为0至8的整数，

m及q相同或不同，且分别独立地为0至4的整数，

p为0至2的整数，

X为O或S，

本发明的实施方式

以下，详细说明本发明实施例，以便本发明所属技术领域的普通技术人员轻松实施。但是，本发明可通过多种不同的实施方式实现，并不限定于在此说明的实施例。

本发明的新型有机化合物与相邻层的界面特性相对优秀，而且，可具有优秀的化学稳定性，尤其，具有使得空穴传输变得简单的最高占据分子轨道(HOMO)能级，并且，针对发光层具有优秀的空穴传输特性，因此，可用作有机电致发光器件的空穴传输辅助层材料。

具体地，本发明的化合物由以下化学式1表示：

化学式1

其中，n为0至8的整数，

m及q相同或不同，且分别独立地为0至4的整数，

p为0至2的整数，

X为O或S，

由上述化学式1表示的化合物可由以下化学式2至化学式4表示：

化学式2

化学式3

化学式4

其中，n、m、p、q、X、L₁至L₃、Ar₁、Ar₂及R₁至R₄如上述化学式1所定义。

由上述化学式2表示的化合物可由以下化学式5至化学式7表示：

化学式5

化学式6

化学式7

由上述化学式3表示的化合物可由以下化学式8至化学式10表示：

化学式8

化学式9

化学式10

由上述化学式4表示的化合物可由以下化学式11至化学式13表示：

化学式11

化学式12

化学式13

上述L₁至L₃相同或不同，且可分别独立地选自由单键、取代或未取代的碳原子数为6个至30个的亚芳基及取代或未取代的碳原子数为1个至30个的杂亚芳基组成的组中。

上述Ar₁及Ar₂相同或不同，且可分别独立地选自由以下化学式14至化学式17组成的组中：

化学式14

化学式15

化学式16

化学式17

其中，*表示键合部分，

r为0至5的整数，

s及v相同或不同，且分别独立地为0至7的整数，

t为0至4的整数，

u为0至6的整数，

Z为C(R₁₀)(R₁₁)、N(R₁₂)、O或S，

R₅至R₁₂相同或不同，且分别独立地选自由氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、取代或未取代的碳原子数为1至4的烷硫基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷基、取代或未取代的碳原子数为3至20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2至30的烯基、取代或未取代的碳原子数为2至24的炔基、取代或未取代的碳原子数为7至30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1至60的杂芳基、取代或未取代的碳原子数为2至30的杂芳烷基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷氨基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳氨基、取代或未取代的碳原子数为7至30的芳烷氨基、取代或未取代的碳原子数为1至24的杂芳氨基、取代或未取代的碳原子数为1至30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的碳原子数为6至30的芳基甲硅烷基及取代或未取代的碳原子数为6至30的芳氧基组成的组中。

上述Ar₁及Ar₂相同或不同，且分别独立地选自由取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的螺芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基及取代或未取代的咔唑基组成的组中。

本发明由化学式1表示的化合物可选自由以下化合物组成的组中，但并不限定于此：

本发明由上述化学式1表示的化合物可有效用作空穴传输辅助层物质。

根据本发明一实施例，上述化学式1的化合物在以二苯并呋喃或二苯并噻吩为中心的一侧与胺基键合，在另一侧与被芳基取代的咔唑基键合，当用作有机电致发光器件的材料时，可表现出发光效率、寿命等与大部分器件特性等同或优秀的特性。

根据本发明再一实施例，上述化学式1的化合物在二苯并呋喃或二苯并噻吩的一号位置1至三号位置中的一位置与氨基键合，在另一侧的二苯并呋喃或二苯并噻吩的四号位置与被芳基取代的咔唑基键合，当用作有机电致发光器件的材料时，可表现出发光效率、寿命等与大部分器件特性等同或优秀的特性。

上述二苯并呋喃或二苯并噻吩的碳位置如下所示。

本发明提供的有机电致发光器件包含由上述化学式1表示的化合物。

本发明的有机化合物可有效用作空穴传输辅助层材料。

并且，在本发明的有机电致发光器件形成有层叠的有机薄膜层，上述有机薄膜层为包括发光层的单层或多层结构，上述发光层介于阴极与阳极之间，上述有机薄膜层是指介于上述第一电极与发光层之间的空穴传输辅助层。

上述空穴传输辅助层可包含由上述化学式1表示的化合物。

上述空穴传输辅助层通过减少空穴传输层与发光层之间的最高占据分子轨道(HOMO)能级差异来调节空穴的注入特性，随着在空穴传输辅助层与发光层的界面减少空穴积累，可在界面通过极化子(polaron)消灭激子来减少产生猝灭现象(quenching)。由此，可通过减少器件的热化现象来使得器件变得稳定并改善效率及寿命。

上述有机电致发光器件可具有由阳极、空穴注入层、空穴传输层、空穴传输辅助层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极层叠而成的结构，也可根据需求额外层叠电子传输辅助层。

以下，参照示例说明本发明的有机电致发光器件。但是，以下例示的内容并不限定本发明的有机电致发光器件。

本发明的有机电致发光器件可具有由阳极(空穴注入电极)、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、空穴传输辅助层、发光层(EML)及阴极(电子注入电极)依次层叠的结构，优选地，在阳极与发光层之间包括空穴传输辅助层，而且，可在阴极与发光层之间额外包括电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)。并且，也可在阴极与发光层之间包括电子传输辅助层。

以下，针对本发明有机电致发光器件的制备方法进行说明，首先，按照通常方法在基板表面涂敷阳极用物质来形成阳极。在此情况下，所使用的基板优选为透明性、表面平滑性、易操作性及防水性优秀的玻璃基板或透明塑料基板。并且，可作为阳极用物质使用透明且导电性优秀的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)等。

接着，按照通常方法在上述阳极表面真空热蒸镀或旋涂空穴注入层(HIL)物质来形成空穴注入层。例如，作为这种空穴注入层物质可使用铜酞菁(CuPc)、4,4',4”-三(3-甲基苯氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三(3-甲基苯氨基)苯氧基苯(m-MTDAPB)、星爆型(starburst)胺类4,4',4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、4,4',4”-三(N-(2-萘基)-N-苯基氨基)-三苯胺(2-TNATA)或可从日本出光兴产株式会社(Idemitsu)购买的IDE406。

按照通常方法在上述空穴注入层表面真空热蒸镀或旋涂空穴传输层物质来形成空穴传输层。作为上述空虚传输层物质也可使用通常使用的空穴传输层物质。

可在上述空穴传输层表面真空热蒸镀或旋涂本发明的由上述化学式1表示的化合物来形成空穴传输辅助层。如上所述，上述空穴传输辅助层可将本发明的化合物用作空穴传输辅助层物质，可利用通常使用的空穴传输辅助层物质形成空穴传输辅助层。

按照通常方法在上述空穴传输辅助层表面真空热蒸镀或旋涂发光层(EML)物质来形成发光层。在此情况下，在所使用的发光层物质中，当单一发光物质或发光主体物质为绿色时，可使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)等，在蓝色情况下，可使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)、4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP，4,4'-N,N'-dicabazole-biphenyl)、聚(N-乙烯基咔唑)(PVK，poly(n-vinylcabazole)、9,10-二(萘-2-基)蒽(AND，9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)、4,4',4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI，1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)、3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN，3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)、雌三醇(E3)、二苯乙烯基蒽(DSA，distyrylarylene)或它们的两种以上混合物，但并不局限于此。

在发光层物质中，可以与发光主体一并使用的掺杂物(Dopant)有可从日本出光兴产株式会社(Idemitsu)购买的IDE102、IDE105，可作为磷光掺杂物(Dopant)使用三(2-苯基吡啶)铱(III)(Ir(ppy)3)、双[(4,6-二氟苯基)吡啶基-N,C-2']吡啶甲酸铱(III)(FIrpic)(参照文献[Chihaya Adachi et al.,Appl.Phys.Lett.,2001,79,3082-3084])、八乙基卟啉铂(II)(PtOEP)、TBE002(科比恩公司)等。

按照通常方法在上述发光层表面真空热蒸镀或旋涂电子传输层(ETL)物质来形成电子传输层。此时，对所使用的电子传输层物质没有特别限制，优选地，可使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)。

选择性地，在发光层与电子传输层之间进一步形成空穴阻挡层(HBL)，并在发光层使用磷光掺杂物(Dopant)，从而可以防止三重态激子或空穴扩散到电子传输层中的现象。

空穴阻挡层的形成可通过以常规的方法真空热蒸镀或旋涂空穴阻挡层物质来实施，对空穴阻挡层物质没有特别的限制，但可以优选使用(8-羟基喹啉基)锂(Liq)、双(8-羟基-2-甲基喹啉)-联苯氧基铝(BAlq)、浴铜灵(BCP，bathocuproine)及氟化锂(LiF)等。

按照通常方法在上述电子传输层表面真空热蒸镀或旋涂电子注入层(EIL)物质来形成电子注入层。此时，电子注入层物质可使用LiF、Liq、Li₂O、BaO、NaCl、CsF等物质。

按照通常方法在上述电子注入层表面真空热蒸镀阴极用物质来形成阴极。

在此情况下，所使用的阴极用物质可以为锂(Li)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁(Mg)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等。并且，前面发光有机电致发光元件可使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)以形成能够透光的透明的阴极。

可使用覆盖层形成用组合物在上述阴极的表面形成覆盖层(CPL)。

以下，参照代表性示例说明上述化合物的合成方法。然而，本发明化合物的合成方法并不限定于以下例示的方法，本发明的化合物可通过以下例示的方法和本领域已知方法来制备。

合成例

1.SUB1的合成

SUB1可按照以下方式合成，但并不限定于此。

反应式1

在氮气气流下，向500mL烧瓶加入反应物(Reactant)1(89.64mmol)、反应物2(94.12mmol)、t-BuONa(179.28mmol)、Pd₂(dba)₃(1.79mmol)、sphos(3.58mmol)及甲苯(toluene)并搅拌回流。在反应结束后，使用甲苯和水萃取有机层。用MgSO₄处理所萃取的有机层来去除残留水分并进行减压浓缩后，通过柱层析法进行纯化并重结晶获得SUB1。

并且，被氘取代的Ar₁和Ar₂可通过与上述反应式1相同的方式合成。SUB1的合成结果如以下表1所示。

表1

2.SUB2的合成

SUB2可通过以下反应式2合成，但并不限定于此。(X为O或S，Hal¹为Br、I或Cl)

反应式2

在氮气气流下，向3000mL烧瓶加入反应物3(174.1mmol)、反应物4(182.8mmol)、K₂CO₃(348.3mmol)、Pd(PPh₃)₄(3.48mmol)、甲苯、乙醇、水并搅拌回流。在反应结束后，使用甲苯和水萃取有机层。用MgSO₄处理所萃取的有机层来去除残留水分并进行减压浓缩后，通过柱层析法进行纯化并重结晶获得SUB2。

并且，被氘取代的反应物3和反应物4可通过与上述反应式2相同的方式合成。SUB2的合成结果如以下表2所示。

表2

3.化合物的合成

化合物(product)可通过以下方式合成，但并不限定于此。(X为O或S，Hal¹为Br、I或Cl)

在氮气气流下，向500mL烧瓶加入SUB1(16.33mmol)、SUB2(15.56mmol)、t-BuONa(31.11mmol)、Pd₂(dba)₃(0.31mmol)、sphos(0.622mmol)及甲苯并搅拌回流。在反应结束后，使用甲苯和水萃取有机层。用MgSO₄处理所萃取的有机层来去除残留水分并进行减压浓缩后，通过柱层析法进行纯化并重结晶获得化合物。上述化合物(Product)的合成结果如以下表3至表20所示。

表3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

表10

表11

表12

表13

表14

表15

表16

表17

表18

表19

表20

实施例1：有机电致发光器件的制备(绿色)

在形成有反射层的基板上，通过氧化铟锡(ITO)形成阳极，用N₂等离子体或UV-臭氧进行表面处理。接着，在阳极上蒸镀厚度为10nm的HAT-CN以形成空穴注入层HIL。随后，在空穴注入层上蒸镀厚度为110nm的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)来形成空穴传输层(HTL)。

在上述空穴传输层上部真空蒸镀厚度为40nm的化合物1来形成空穴传输辅助层，向上述空穴传输辅助层上部蒸镀35nm的4,4'-N,N'-二咔唑联苯(CBP，dicarbazole-biphenyl)形成发光层(EML)的同时，向其中掺杂约5重量百分比的[三(2-苯基吡啶)-铱](Ir(ppy)3，3[tris(2-phenylpyridine)-iridium])作为掺杂物。

在发光层上以1：1的比例混合蒽衍生物和LiQ来蒸镀30nm厚度的电子传输层(ETL)，在电子传输层(ETL)上以1nm的厚度蒸镀LiQ来形成电子注入层(EIL)。随后，在电子注入层(EIL)上蒸镀16nm厚度的1：4比例的镁(Mg)和银(Ag)的混合物来形成阴极。在上述阴极上蒸镀厚度为60nm的N4,N4'-双[4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基]-N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(DNTPD)来形成覆盖层。然后，通过紫外线固化粘结剂将含有吸湿剂的密封盖(sealcap)贴合在覆盖层上，由此，防止有机电致发光器件免受大气中的O₂或水分的影响，从而制备了有机电致发光器件。

实施例2至实施例252

除在上述实施例1的空穴传输辅助层中代替化合物1使用以下表21所示的化合物2至化合物252外，按照与实施例1相同的方式制备有机电致发光器件。

比较例1至比较例3

除在上述实施例1的空穴传输辅助层中代替化合物1使用化合物A至化合物C外，按照与实施例1相同的方式制备有机电致发光器件。

实验例1：器件性能分析

针对上述实施例1至实施例252及比较列1至比较例3制备的有机电致发光元件，检测了以10mA/cm²的电流驱动时的电光特性及以20mA/cm²的恒定电流驱动时的寿命减少95％，结果如以下表21所示。

表21

实施例253：有机电致发光器件的制备(蓝色)

在形成有反射层的基板上，通过氧化铟锡(ITO)形成阳极，用N₂等离子体或UV-臭氧进行表面处理。接着，在阳极上蒸镀厚度为10nm的HAT-CN以形成空穴注入层HIL。随后，在空穴注入层上蒸镀厚度为110nm的N4,N4,N4',N4'-四([1,1'-联苯]-4-基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺来形成空穴传输层(HTL)。

在上述空穴传输层上部真空蒸镀厚度为15nm的化合物1来形成空穴传输辅助层，向上述空穴传输辅助层上部蒸镀25nm的9,10-双(2-萘基)蒽(9,10-Bis(2-naphthyl)anthracene，AND)形成发光层(EML)的同时，向其中掺杂约3重量百分比的N1,N1,N6,N6-四(4-(1-甲硅烷基)苯基)芘-1,6-二胺作为掺杂物(dopant)。

在发光层上以1：1的比例混合蒽衍生物和LiQ来蒸镀30nm厚度的电子传输层(ETL)，在电子传输层(ETL)上以1nm的厚度蒸镀LiQ来形成电子注入层(EIL)。随后，在电子注入层(EIL)上蒸镀15nm厚度的9：1比例的镁(Mg)和银(Ag)的混合物来形成阴极，在上述阴极上蒸镀厚度为60nm的N4,N4'-双[4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基]-N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(DNTPD)来形成覆盖层(capping layer)。然后，通过紫外线固化粘结剂将含有吸湿剂的密封盖(sealcap)贴合在覆盖层上，由此，防止有机电致发光器件免受大气中的O₂或水分的影响，从而制备了有机电致发光器件。

实施例254至实施例511

除在上述实施例253的空穴传输辅助层中代替化合物1使用以下表22所示的化合物2至化合物259外，按照与实施例253相同的方式制备有机电致发光器件。

比较例4至比较例6

除在上述实施例253的空穴传输辅助层中代替化合物1使用化合物A至化合物C外，按照与实施例253相同的方式制备有机电致发光器件。

实验例2：器件性能分析

针对上述实施例253至实施例511及比较列4至比较例6制备的有机电致发光元件，检测了以10mA/cm²的电流驱动时的电光特性及以20mA/cm²的恒定电流驱动时的寿命减少95％，结果如以下表22所示。

表22

上述表22中的化合物253至化合物259如下所示。

根据上述表21及表22的实验结果，相比于比较例，当本发明的化合物用作有机电致发光器件的空穴传输辅助层材料时，可确认到低驱动电压、表现出优秀的器件效率特性及长寿命特性。

即，比较例的化合物在被胺基与芳基取代的咔唑基之间没有键合二苯并呋喃或二苯并噻吩，如上述表21及表22的比较例实验结果所示，可确认到驱动电压高、器件效率及寿命降低的结果。

并且，根据上述表21及表22的实验结果，当氘被部分取代或全部取代的本发明的化合物用作有机电致发光器件的空穴传输辅助层材料时，可确认到驱动电压低于比较例的驱动电压，并且，表现出优秀的器件效率特性及长寿命特性。

如上所述，本说明书公开的实施例并不限定本发明，显而易见的是，本发明所属技术领域的普通技术人员可实现多种变形。并且，在说明本发明实施例的过程中，即使未明确记载说明本发明的结构带来的作用效果，也应认证可通过相应结构预测的效果。

工业利用性

本发明涉及有机化合物及包含其的有机电致发光器件。

Claims

1.一种化合物，其特征在于，由以下化学式1表示：

化学式1

其中，n为0至8的整数，

m及q相同或不同，且分别独立地为0至4的整数，

p为0至2的整数，

X为O或S，

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，由上述化学式1表示的化合物由以下化学式2或化学式4表示：

化学式2

化学式3

化学式4

其中，n、m、p、q、X、L₁至L₃、Ar₁、Ar₂及R₁至R₄如权利要求1中所定义。

3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，由上述化学式2表示的化合物由以下化学式5至化学式7表示：

化学式5

化学式6

化学式7

4.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，由上述化学式3表示的化合物由以下化学式8至化学式10表示：

化学式8

化学式9

化学式10

5.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，由上述化学式4表示的化合物由以下化学式11至化学式13表示：

化学式11

化学式12

化学式13

6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，上述L₁至L₃相同或不同，且分别独立地选自由单键、取代或未取代的碳原子数为6个至30个的亚芳基及取代或未取代的碳原子数为1个至30个的杂亚芳基组成的组中。

7.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，上述Ar₁及Ar₂相同或不同，且分别独立地选自由以下化学式14至化学式17组成的组中：

化学式14

化学式15

化学式16

化学式17

其中，*表示键合部分，

r为0至5的整数，

s及v相同或不同，且分别独立地为0至7的整数，

t为0至4的整数，

u为0至6的整数，

Z为C(R₁₀)(R₁₁)、N(R₁₂)、O或S，

8.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，上述Ar₁及Ar₂相同或不同，且分别独立地选自由取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的螺芴基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基及取代或未取代的咔唑基组成的组中。

9.一种有机电致发光器件，包括：

第一电极；

第二电极，与上述第一电极相向配置；以及

一层以上的有机物层，配置在上述第一电极与第二电极之间，上述有机电致发光器件的特征在于，

上述一层以上的有机物层中的至少一个包含根据权利要求1所述的化合物。

10.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于，上述有机物层选自由空穴注入层、空穴传输层、空穴传输辅助层、发光层、电子传输层及电子注入层组成的组中。

11.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，上述有机物层为空穴传输辅助层。