CN117480173A - 新的化合物和包含其的有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及：由化学式1表示的化合物以及有机发光器件，所述有机发光器件包括第一电极、第二电极、以及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，其中有机材料层中的一个或更多个层包含由化学式1表示的化合物。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年9月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0122662号的权益，其公开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化成光能的现象。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，则空穴从阳极注入至有机材料层中，以及电子从阴极注入至有机材料层中，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。
对于用于如上所述的有机发光器件中的有机材料，持续需要开发新材料。
同时，近来，为了降低过程成本，已经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，尝试通过溶液法通过涂覆所有有机发光器件层来开发有机发光器件，但当前的技术具有局限性。因此，仅HIL、HTL和EML通过溶液法处理，并且正在研究利用传统沉积法的混合法作为后续的方法。
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有机发光器件用新材料。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献0001)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表示的化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
Ar1是与相邻环稠合的苯、或苯并噻吩，
Ar2是与两个相邻环稠合的苯，
R1和R2各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、或经取代或未经取代的C6-60芳基，或者两个相邻的R1或R2彼此结合以形成经取代或未经取代的C3-10环烷基，
R3为经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C3-60环烷基、或者经取代或未经取代的C6-60芳基、或者由以下化学式2至4中的任一者表示的取代基，
[化学式2]
其中，在化学式2中，
各R4独立地为氢、氘，或者两个相邻的R4彼此结合以形成经取代或未经取代的C3-10亚烷基、或经取代或未经取代的C6-60芳族环，
[化学式3]
其中，在化学式3中，各R5独立地为氢、氘、或者经取代或未经取代的C1-60烷基，
[化学式4]
其中，在化学式4中，
R6独立地为氢，氘，经取代或未经取代的C1-60烷基，或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一个杂原子的C2-60杂芳基，
n1为1至4的整数，
n2为0至5的整数，以及
n3和n4各自独立地为3至8的整数。
根据本公开内容的另一个方面，提供了有机发光器件，其包括：第一电极；与第一电极相对设置的第二电极；以及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表示的化合物。
有益效果
上述由化学式1表示的化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料，可以用于溶液法，并且可以在有机发光器件中改善效率，实现低驱动电压和/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促进理解本发明。
(术语的定义)
如本文中所使用的，符号和/>意指与另外的取代基连接的键。
如本文中所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下中的一个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；腈基；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环基，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的，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的，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、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，杂环基为包含O、N、Si和S中的至少一者作为杂原子的杂环基，并且其碳数没有特别限制，但优选为2至60。杂环基的实例包括噻吩基、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、烷基芳基和芳基胺基中的芳基与芳基的上述实例相同。在本公开内容中，芳烷基、烷基芳基和烷基胺基中的烷基与烷基的上述实例相同。在本公开内容中，杂芳基胺中的杂芳基可以应用杂环基的上述描述。在本公开内容中，芳烯基中的烯基与烯基的上述实例相同。在本公开内容中，可以应用芳基的上述描述，不同之处在于亚芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用杂环基的上述描述，不同之处在于亚杂芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用芳基或环烷基的上述描述，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，可以应用杂环基的上述描述，不同之处在于杂环基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表示的化合物。
优选地，化学式1可以由以下化学式1-1或化学式1-2中的任一者表示：
[化学式1-1]
[化学式1-2]
其中，在化学式1-1和化学式1-2中，
Ar2、R1、R2、R3、n1、n2、n3和n4如权利要求1所限定。
优选地，化学式1由选自以下化学式1-3至化学式1-5中的任一者表示：
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
其中，在化学式1-3至化学式1-5中，
Ar1、Ar2、R1、R2、R3、n1和n2如权利要求1所限定。
优选地，R1为氢、氘、或叔丁基，或者两个相邻的R1彼此结合以形成经取代或未经取代的C5-10环烷基。
优选地，R1为氢、氘、或叔丁基，或者两个相邻的R1彼此结合以形成由以下中的任一者表示的取代基：
优选地，R2为氢、氘、叔丁基、苯基、或经叔丁基取代的苯基，或者两个相邻的R2彼此结合以形成经取代或未经取代的C5-10环烷基。
优选地，R2为氢、氘、叔丁基、苯基、或经叔丁基取代的苯基，或者两个相邻的R2彼此结合以形成由以下中的任一者表示的取代基：
优选地，R3为甲基、异丙基、叔丁基、环己基、苯基、金刚烷基、或由以下中的任一者表示的取代基：
由化学式1表示的化合物的代表性实例如下：
/>
/>
/>
同时，本公开内容提供了作为一个实例的如以下反应方案1中所示的用于制备由化学式1表示的化合物的方法：
[反应方案1]
在反应方案1中，除X之外的剩余取代基与以上限定的相同，以及X为卤素，优选地为溴或氯。
步骤1为胺取代反应，其优选在钯催化剂和碱的存在下进行，以及用于胺取代反应的反应性基团可以如本领域已知的来改变。步骤2为与BI3的反应，其优选在碱的存在下进行。以上制备方法可以在下文中描述的制备例中进一步体现。
同时，包含根据本公开内容的化合物的有机材料层可以通过使用各种方法例如真空沉积、溶液法等来形成，以下将详细描述溶液法。
(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形成有机发光器件的有机材料层，特别是发光层。为此目的，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，只要其是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、三乙二醇单乙醚、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者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，根据本公开内容的化合物在涂覆组合物中的浓度优选为0.1重量/体积％或更大。此外，为了使涂覆组合物最佳地被涂覆，根据本公开内容的化合物在涂覆组合物中的浓度优选为20重量/体积％或更小。
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：通过溶液法在阳极上涂覆上述根据本公开内容的发光层；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，更优选地10分钟至1小时。此外，热处理优选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，其包括：第一电极；与第一电极相对设置的第二电极；以及设置在第一电极与第二电极之间的发光层，其中发光层包含由化学式1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，并且其可以包括较少数目的有机层。
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，根据本公开内容的一个实施方案的有机发光器件的结构在图1和图2中示出。
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来制造，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的材料或不同的材料形成。
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WO2003/012890)。然而，制造方法不限于此。
在一个实例中，第一电极为阳极，并且第二电极为阴极，或者替代地，第一电极为阴极，并且第二电极为阳极。
作为阳极材料，通常优选地使用具有大的功函数的材料，使得空穴可以顺利地注入至有机材料层中。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，例如锌氧化物、铟氧化物、铟锡氧化物(ITO)、和铟锌氧化物(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-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯、和聚苯胺；等等，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选地使用具有小的功函数的材料，使得电子可以容易地注入至有机材料层中。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以及对发光层或发光材料具有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。优选的是，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、基于的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺和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、以及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、苯乙烯基胺化合物、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。苯乙烯基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基胺、苯乙烯基二胺、苯乙烯基三胺、苯乙烯基四胺等，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注入来自电极的电子并将接收的电子传输至发光层的同时起到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。其可以为包含属于第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族的元素或属于第14族和第15族的元素的量子点。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)、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，特别地，可以为需要相对高的发光效率的底部发射器件。
此外，除有机发光器件之外，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。
在下文中，将在以下实施例中具体地描述由化学式1表示的化合物和包含其的有机发光器件的制备。然而，以下实施例仅为了说明性目的而提供，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)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-弗罗里硅土-二氧化硅垫(Celite-Florisil-Silica pad)。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：86％)。
将化合物1-d(1.0当量)、NaOt-Bu(4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PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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冷却，用CH2Cl2充分地稀释，然后用CH2Cl2/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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：80％)。
将化合物1-e(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-f(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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：87％)。
将化合物1-g(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.03M)中。向反应溶液中缓慢滴加BI3(2.0当量)，并在80℃的浴温度下将混合物搅拌过夜。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。向反应混合物中顺序地滴加EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)，并用CH2Cl2/H2O洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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：78％)。
m/z[M+H]+683.5
实施例2：化合物2的制备
将化合物2-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物2-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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2-c(产率：91％)。
然后，以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物2，不同之处在于使用化合物2-c代替化合物1-f。
m/z[M+H]+791.6
实施例3：化合物3的制备
将化合物2-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物3-a(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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：89％)。
然后，以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物3，不同之处在于使用化合物3-b代替化合物1-f。
m/z[M+H]+813.6
实施例4：化合物4的制备
/>
将化合物4-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物2-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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4-b(产率：92％)。
然后，以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物4，不同之处在于使用化合物4-b代替化合物1-f。
m/z[M+H]+945.5
实施例5：化合物5的制备
将化合物5-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物2-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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5-b(产率：85％)。
然后，以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物5，不同之处在于使用化合物5-b代替化合物1-f。
m/z[M+H]+793.6
实施例6：化合物6的制备
将化合物6-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-c(2.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在110℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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6-b(产率：86％)。
将化合物6-b(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.03M)中。向反应溶液中缓慢滴加BI3(2.0当量)，并在80℃的浴温度下将混合物搅拌过夜。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。向反应混合物中顺序地滴加EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)，并用CH2Cl2/H2O洗涤。分离有机层，用MgSO4除去水并通过硅藻土-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6(产率：79％)。
m/z[M+H]+707.6
实施例7：化合物7的制备
将化合物7-a(1.0当量)、NaOt-Bu(4当量)和化合物1-c(2.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.1M)中。在110℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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7-b(产率：89％)。
将化合物7-b(1.0当量)、NaOt-Bu(4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PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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7-c(产率：79％)。
将化合物7-c(1.0当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水PhMe(0.03M)中。向反应溶液中缓慢滴加BI3(2.0当量)，并在80℃的浴温度下将混合物搅拌过夜。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。向反应混合物中顺序地滴加EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)，并用CH2Cl2/H2O洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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7(产率：72％)。
m/z[M+H]+996.6
实施例8：化合物8的制备
将化合物8-a(1.0当量)和化合物8-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水THF(0.12M)中。向反应溶液中缓慢滴加K2CO3(水溶液)(1.5当量)。在80℃的浴温度下向其中滴加Pd(PPh3)4(1.5mol％)，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稀释，并用CH2Cl2/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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8-c(产率：82％)。
将化合物8-c(1.0当量)、NaOt-Bu(4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PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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8-d(产率：86％)。
然后，以与化合物7的制备方法中相同的方式制备化合物8，不同之处在于使用化合物8-d代替化合物1-c。
m/z[M+H]+1136.4
实施例9：化合物9的制备
以与化合物7的制备方法中相同的方式制备化合物9，不同之处在于使用化合物9-a代替化合物1-c。
m/z[M+H]+948.6
实施例10：化合物10的制备
将化合物10-a(1.0当量)和化合物10-b(1.05当量)置于圆底烧瓶中并溶解在无水THF(0.12M)中。向反应溶液中缓慢滴加K2CO3(水溶液)(1.5当量)。在80℃的浴温度下向其中滴加Pd(PPh3)4(1.5mol％)，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稀释，并用CH2Cl2/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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10-c(产率：89％)。
然后，以与化合物7的制备方法中相同的方式制备化合物10，不同之处在于使用化合物10-c代替化合物1-c。
m/z[M+H]+1008.4
实施例11：化合物11的制备
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物11，不同之处在于使用化合物11-a代替化合物1-a，并使用化合物11-b代替化合物1-b。
m/z[M+H]+711.6
实施例12：化合物12的制备
以与化合物11的制备方法中相同的方式制备化合物12，不同之处在于使用化合物2-c代替化合物1-f。
m/z[M+H]+819.5
实施例13：化合物13的制备
以与化合物11的制备方法中相同的方式制备化合物13，不同之处在于使用化合物5-b代替化合物1-f。
m/z[M+H]+821.5
实施例14：化合物14的制备
以与化合物6的制备方法中相同的方式制备化合物14，不同之处在于使用化合物11-c代替化合物1-c。
m/z[M+H]+763.6
实施例15：化合物15的制备
以与化合物7的制备方法中相同的方式制备化合物15，不同之处在于使用化合物11-c代替化合物1-c。
m/z[M+H]+1080.4
实施例16：化合物16的制备
以与化合物15的制备方法中相同的方式制备化合物16，不同之处在于使用化合物9-a代替化合物11-c。
m/z[M+H]+1004.7
实施例17：化合物17的制备
以与化合物1的制备方法中相同的方式制备化合物17，不同之处在于使用化合物17-a代替化合物1-a，并使用化合物17-b代替化合物1-b。
m/z[M+H]+739.8
实施例18：化合物18的制备
以与化合物17的制备方法中相同的方式制备化合物18，不同之处在于使用化合物2-c代替化合物1-f。
m/z[M+H]+847.7
实施例19：化合物19的制备
以与化合物17的制备方法中相同的方式制备化合物19，不同之处在于使用化合物5-b代替化合物1-f。
m/z[M+H]+849.7
实施例20：化合物20的制备
以与化合物6的制备方法中相同的方式制备化合物20，不同之处在于使用化合物17-c代替化合物1-c。
m/z[M+H]+821.5
实施例21：化合物21的制备
以与化合物7的制备方法中相同的方式制备化合物21，不同之处在于使用化合物17-c代替化合物1-c。
m/z[M+H]+1164.7
实施例22：化合物22的制备
以与化合物21的制备方法中相同的方式制备化合物22，不同之处在于使用化合物9-a代替化合物17-c。
[比较例]
比较例1：化合物F的制备
将化合物1-d(1.0当量)、NaOt-Bu(4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PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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PhMe(0.03M)中。向反应溶液中缓慢滴加BI3(2.0当量)，并在80℃的浴温度下将混合物搅拌过夜。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。向反应混合物中顺序地滴加EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)，并用CH2Cl2/H2O洗涤。分离有机层，用MgSO4除去水并通过硅藻土-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PhMe(0.1M)中。在120℃的浴温度下向其中滴加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/盐水洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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PhMe(0.03M)中。向反应溶液中缓慢滴加BI3(2.0当量)，并在80℃的浴温度下将混合物搅拌过夜。在反应之后，将反应混合物在室温下冷却并用CH2Cl2稀释。向反应混合物中顺序地滴加EtNi-Pr2(15.0当量)和饱和Na2S2O3(水溶液)，并用CH2Cl2/H2O洗涤以分离有机层。用MgSO4除去水并通过硅藻土-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其中溶解有清洁剂的蒸馏水中，并进行超声波清洗。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MilliporeCo.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复进行两次超声波清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，将基底用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声波清洗，干燥，然后将基底清洗5分钟，然后转移至手套箱。
在ITO透明电极上旋涂(4000rpm)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，并在200℃下热处理(固化)30分钟以形成厚度为的空穴注入层。在空穴注入层上旋涂(4000rpm)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，并在200℃下热处理30分钟以形成厚度为/>的空穴传输层。在空穴传输层上旋涂(4000rpm)其中先前制备的化合物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，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中之后，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和铝分别至/>和的厚度以形成阴极。/>
在上述过程中，将有机材料的气相沉积速率保持在至/> 将LiF和铝的沉积速率分别保持在/>和/>并且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22
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中所示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中所示的化合物代替化合物1。
通过向实验例和比较实验例中制造的有机发光器件施加10mA/cm2的电流，测量了驱动电压、外量子效率(external quantum efficiency，EQE)和寿命，并且结果示于下表1中。此时，外量子效率(EQE)计算为“(发射的光子的数量)/(注入的电荷载流子的数量)*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所示，包含本公开内容的化合物的有机发光器件在有机发光器件的效率、驱动电压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 (11)
1.一种由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
Ar1是与相邻环稠合的苯、或苯并噻吩，
Ar2是与两个相邻环稠合的苯，
R1和R2各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、或经取代或未经取代的C6-60芳基，或者两个相邻的R1或R2彼此结合以形成经取代或未经取代的C3-10环烷基，
R3为经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C3-60环烷基、或者经取代或未经取代的C6-60芳基、或者由以下化学式2至4中的任一者表示的取代基，
[化学式2]
其中，在化学式2中，
各R4独立地为氢、氘，或者两个相邻的R4彼此结合以形成经取代或未经取代的C3-10亚烷基、或经取代或未经取代的C6-60芳族环，
[化学式3]
其中，在化学式3中，各R5独立地为氢、氘、或者经取代或未经取代的C1-60烷基，
[化学式4]
其中，在化学式4中，
R6独立地为氢，氘，经取代或未经取代的C1-60烷基，或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的至少一个杂原子的C2-60杂芳基，
n1为1至4的整数，
n2为0至5的整数，以及
n3和n4各自独立地为3至8的整数。
2.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：
[化学式1-1]
[化学式1-2]
其中，在化学式1-1和化学式1-2中，
Ar2、R1、R2、R3、n1、n2、n3和n4为根据权利要求1中所限定的。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中：
所述化学式1由选自以下化学式1-3至化学式1-5中的任一者表示：
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
其中，在化学式1-3至化学式1-5中，
Ar1、Ar2、R1、R2、R3、n1和n2为根据权利要求1中所限定的。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R1为氢、氘、或叔丁基，或者两个相邻的R1彼此结合以形成经取代或未经取代的C5-10环烷基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R1为氢、氘、或叔丁基，或者两个相邻的R1彼此结合以形成由以下中的任一者表示的取代基：
6.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R2为氢、氘、叔丁基、苯基、或经叔丁基取代的苯基，或者两个相邻的R2彼此结合以形成经取代或未经取代的C5-10环烷基。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R2为氢、氘、叔丁基、苯基、或经叔丁基取代的苯基，或者两个相邻的R2彼此结合以形成由以下中的任一者表示的取代基：
8.根据权利要求1所述的化合物，其中：
R3为甲基、异丙基、叔丁基、环己基、苯基、金刚烷基、或由以下中的任一者表示的取代基：
9.根据权利要求1所述的化合物，其中：
由化学式1表示的所述化合物为选自以下化合物中的任一者：
10.一种有机发光器件，包括：第一电极；与所述第一电极相对设置的第二电极；以及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9中任一项所述的化合物。
11.根据权利要求10所述的有机发光器件，其中：所述有机材料层为发光层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |