TW201538489A - 雜環螺化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明關於含電子傳導基團之螺化合物及有關包含此等化合物之電子裝置，特別是有機電致發光裝置。

Description

雜環螺化合物
本發明關於含有至少一個電子傳輸基團之螺化合物，其適合用於電子裝置。此外，本發明關於其製備方法及關於電子裝置。
包含有機、有機金屬和/或聚合物半導體的電子裝置越來越重要；彼等由於成本原因且由於彼等的性能而用在許多商業產品中。可提及的實例在此為影印機中之以有機物為主的電荷傳輸材料(例如以三芳基胺為主的電洞傳輸物)、在顯示器裝置中的有機或聚合發光二極體(OLED或PLED)、或影印機中的有機感光器。有機太陽能電池(O-SC)、有機場效應電晶體(O-FET)、有機薄膜電晶體(O-TFT)、有機積體電路(O-IC)、有機光學放大器或有機雷射二極體(O-雷射)正處於開發的進展期且在未來可達成重大意義。
不論特定應用，這些電子裝置中許多具有下列一般層結構，其可適用於特定應用： (1)基板，(2)電極，常為金屬或無機材料，但亦由有機或聚合物導電材料製造，(3)電荷注入層或中間層，例如用以補償電極的不均勻性(“表面化層”)，通常由導電性經摻雜的聚合物製造，(4)有機半導體，(5)隨意另外的電荷傳輸層、電荷注入層或電荷阻擋層，(6)相對電極，如(2)項所述之材料，(7)包封物。
上述配置表示有機電子裝置的一般結構，其中各種層可合併，在最簡單的情況中產生由兩個電極和位於其間的有機層之配置。在此情況中，有機層滿足所有功能，包括在OLED的情況下之發光。此類型的系統係描述於(例如)WO 90/13148 A1，其以聚(對-伸苯基)為基礎。
包含含有至少一個電子傳輸基團之螺化合物的電子裝置特別是描述於公告WO 2013/100464 A1中。其中明確描述的螺化合物只有在環之2',7'-位置經電子傳導基團取代，其中，在此編號中，該螺化合物以該二苯并呋喃基團與螺骨架之芳基環一起形成的方式在位置3和4經取代。
已知的電子裝置具有可用的性質輪廓。然而，仍持續需要改良此等裝置的性質。
此等性質特別是包括化合物使用於製造電子裝置的加 工性。因此，已知化合物在溶液中為比較氧化敏感的。此外，已知化合物呈現非常有限的溶解度。此外，已知化合物強烈傾向於在高溫下分解，其阻礙昇華。進一步問題為電子裝置用其達到特定目的之能量效率。在有機發光二極體(其可以低分子量化合物以及聚合物材料二者為基礎)的情況下，光產率特別地應為高的，以使必須輸入盡可能少的電功率以達到某些光通量。此外，也應需要最低可能電壓以達到特定發光密度。其他問題特別為電子裝置之壽命。
本發明之目的因此為提供導致具有改良性質之電子裝置的新穎化合物。特別是，該目的為提供呈現關於加工性、處理、效率、操作電壓及/或壽命之電洞阻擋材料、電子注入材料及/或電子傳輸材料的改良性質。此外，該等化合物處理應越簡單越好，特別是應呈現良好溶解度和薄膜形成。
另一目的可視為是提供具有盡可能便宜之極佳性能和穩定品質的電子裝置。
此外應可能使電子裝置採用或適應許多用途。特別是，在寬溫度範圍內應保持電子裝置的性能。
令人驚訝地，已發現：此等和沒有明確提到但可從在所附引言中之相關討論容易地衍生或推導之另外目的係藉由具有申請專利範圍第1項之所有特徵的化合物實現。根 據本發明化合物之有利改良係由申請專利範圍第1項之附屬項的範圍中受到保護。
本發明因此關於一種化合物，其含有至少一個式(I)之結構， 其中下列適用於所使用的符號：X 為O、S或C(R1)2，較佳為O或S和特佳為O；Ar 在每次出現時相同或不同地為具有6至40個C原子之芳基或具有3至40個C原子之雜芳基，彼等各自可經一或多個R1基團取代；R1 在每次出現時相同或不同地為H、D、F、Cl、Br、I、CHO、C(=O)Ar1、P(=O)(Ar1)2、S(=O)Ar1、S(=O)2Ar1、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、OSO2R2、具有1至40個C原子之直鏈烷基、烷氧基或硫烷氧基或具有3至40個C原子之支鏈或環狀烷基、烷氧基或硫烷氧基(彼等各自可經一或多個R2基團取代， 其中一或多個非相鄰的CH2基團可經R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R2)、SO、SO2、O、S或CONR2置換和其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO2置換)、或具有5至40個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統(其在各情況下可經一或多個R2基團取代)、或具有5至40個芳族環原子之芳氧基或雜芳氧基(其可經一或多個R2基團取代)、或此等系統的組合；二或多個相鄰的R1取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；R2 在每次出現時相同或不同地為H、D、F、Cl、Br、I、CHO、C(=O)Ar1、P(=O)(Ar1)2、S(=O)Ar1、S(=O)2Ar1、CN、NO2、Si(R3)3、B(OR3)2、OSO2R3、具有1至40個C原子之直鏈烷基、烷氧基或硫烷氧基或具有3至40個C原子之支鏈或環狀烷基、烷氧基或硫烷氧基(彼等各自可經一或多個R3基團取代，其中一或多個非相鄰的CH2基團可經C≡C、Si(R3)2、Ge(R3)2、Sn(R3)2、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R3)、SO、SO2、O、S或CONR3置換和其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO2置換)、或此等系統的組合；二或多個相鄰的R2取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；Ar1 在每次出現時相同或不同地為具有5至30個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統，其可經一或多個R2基團 取代；二個在此可鍵結至相同磷原子之Ar1基團也可以一單鍵或選自B(R3)、C(R3)2、Si(R3)2、C=O、C=NR3、C=C(R3)2、O、S、S=O、SO2、N(R3)、P(R3)和P(=O)R3之橋聯彼此連接；R3 在每次出現時相同或不同地為H、D、F或具有1至20個C原子之脂族、芳族及/或雜芳族烴基團，其中，此外，H原子可經F置換；二或多個相鄰的R3取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；n 在每次出現時相同或不同地為0、1、2、3或4；m 在每次出現時相同或不同地為0、1、2或3；o 在每次出現時相同或不同地為0、1或2；p、q、r、s、t、u 在每次出現時相同或不同地為0或1；E 為電子傳輸基團，其在各情況中可經一或多個R1基團取代；Ra 為R1或-[Ar]p-E基團，其中Ar、p和E具有上述所給定之意義；Rb 為R1或-[Ar]p-E基團，其中Ar、p和E具有上述所給定之意義；其先決條件為式(I)之結構含有至少一個電子傳輸基團E；所有指標m、s和t的總和小於7；所有指標n、q和u的總和小於9； 指標r和o的總和小於3；若Ra為-[Ar]p-E基團和式(I)之結構含有最多二個電子傳輸基團E，則Rb表示H、D或F；及，若Rb為-[Ar]p-E基團和式(I)之結構含有最多二個電子傳輸基團E，則Ra表示H、D或F。
基團X係連接至螺骨架和芳基基團，其中該芳基基團額外具有至螺骨架之鍵。至芳基基團和至基團X之鍵結在此經由螺骨架之相鄰碳原子發生，使得，取決於基團X，形成茀基團(X=C(R1)2)、二苯并硫呋喃基團(X=S)或二苯并呋喃基團(X=O)。
根據較佳實施態樣，式(I)中之X表中示氧或硫，特佳為氧。因此，特佳為含有至少一個式(Ia)之結構的化合物，
其中所使用之符號具有上述式(I)所給定之意義。以下描述為較佳的實施態樣適用於特定範圍，特別是適用於式 (Ia)之化合物。
"相鄰碳原子"在此意指碳原子彼此直接鍵結。此外，"相鄰基團"在基團之定義中意指此等基團鍵結至相同碳原子或至相鄰碳原子。此等定義尤其對應地適用於術語"相鄰基團"和"相鄰取代基"。
芳基基團就本發明的意義而言含有6至40個C原子；雜芳基基團就本發明的意義而言含有2至40個C原子和至少一個雜原子，其先決條件為C原子及雜原子的總和為至少5。該等雜原子較佳係選自N、O及/或S。芳基基團或雜芳基基團在此意指簡單芳族環，也就是苯，或簡單雜芳族環，例如吡啶、嘧啶、噻吩、等等，或縮合芳基或雜芳基基團，例如萘、蒽、菲、喹啉、異喹啉、等等。
芳族環系統就本發明的意義而言在該環系統中含有6至60個C原子。雜芳族環系統就本發明的意義而言在該環系統中含有1至60個C原子及至少一個雜原子，其先決條件為C原子及雜原子的總和為至少5。該等雜原子較佳係選自N、O及/或S。芳族或雜芳族環系統就本發明意義而言意指不一定只含有芳基或雜芳基基團，而是其中另外複數個芳基或雜芳基可以非芳族單元(較佳為少於10%非H之原子)諸如(例如)C、N或O原子或羰基基團中斷。因此，例如，系統諸如茀、9,9’-螺聯茀、9,9-二芳基茀、三芳基胺、二芳基醚、二苯乙烯、等等亦意欲為就本發明的意義而言的芳族環系統，同樣意欲為其中二或多個芳基例如以直鏈或環狀伸烷基或以矽基中斷之系統。此外，其 中二或多個芳基或雜芳基基團彼此直接鍵結的系統(諸如，例如，聯苯基或聯三苯基)均同樣意指芳族或雜芳族環系統。
環狀烷基、烷氧基或硫烷氧基就本發明的意義而言意指單環、雙環或多環基團。
就本發明的目的而言，C1-至C40-烷基，其中，此外，個別H原子或CH2基團可經上述基團取代，意指(例如)基團甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、環丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、第三-戊基、2-戊基、新戊基、環戊基、正己基、第二己基、第三己基、2-己基、3-己基、新己基、環己基、1-甲基環戊基、2-甲基戊基、正庚基、2-庚基、3-庚基、4-庚基、環庚基、1-甲基環己基、正辛基、2-乙基己基、環辛基、1-雙環[2.2.2]辛基、2-雙環[2.2.2]辛基、2-(2,6-二甲基)辛基、3-(3,7-二甲基)辛基、金剛烷基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二甲基-正己-1-基、1,1-二甲基-正庚-1-基、1,1-二甲基-正辛-1-基、1,1-二甲基-正癸-1-基、1,1-二甲基-正十二-1-基、1,1-二甲基-正十四-1-基、1,1-二甲基-正十六-1-基、1,1-二甲基-正十八-1-基、1,1-二乙基-正己-1-基、1,1-二乙基-正庚-1-基、1,1-二乙基-正辛-1-基、1,1-二乙基-正癸-1-基、1,1-二乙基-正十二烷-1-基、1,1-二乙基-正十四-1-基、1,1-二乙基-正十六-1-基、1,1-二乙基-正十八-1-基、1-(正丙基)環己-1-基、1-(正丁基)環己-1-基、1-(正 己基)環己-1-基、1-(正辛基)環己-1-基及1-(正癸基)環己-1-基。烯基意指(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基、環辛烯基或環辛二烯基。炔基意指(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基或辛炔基。烷氧基意指(例如)例如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基或2-甲基丁氧基。
在各情況下亦可經上述基團取代且可經由任何所欲位置連結於芳族或雜芳族基團之具有5-60個芳族環原子的芳族或雜芳族環系統意指(例如)衍生自下列之基團：苯、萘、蒽、苯并蒽、菲、苯并菲、芘、(chrysene)、苝、1,2-苯并苊(fluoranthene)、苯并1,2-苯并苊(benzofluor-anthene)、稠四苯、稠五苯、苯并芘、聯苯、伸聯苯(biphenylene)、聯三苯(terphenyl)、伸聯三苯(ter-phenylene)、茀、螺聯茀、二氫菲、二氫芘、四氫芘、順-或反-茚并茀、反-單苯并茚并茀、順-或反-二苯并茚并茀、三聚茚(truxene)、異三聚茚(isotruxene)、螺三聚茚、螺異三聚茚、呋喃、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、吡咯、吲哚、異吲哚、咔唑、吲哚并咔唑、茚并咔唑、吡啶、喹啉、異喹啉、吖啶、啡啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、啡噻、啡噁、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑(naphthimidazole)、菲并咪唑 (phenanthrimidazole)、吡啶并咪唑(pyridimidazole)、吡并咪唑(pyrazinimidazole)、喹噁啉并咪唑(quinoxalinimidazole)、噁唑、苯并噁唑、萘并噁唑(naphthoxazole)、蒽并噁唑(anthroxazole)、菲并噁唑(phenanthroxazole)、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、嗒、苯并嗒、嘧啶、苯并嘧啶、喹噁啉、1,5-二氮雜蒽、2,7-二氮雜芘、2,3-二氮雜芘、1,6-二氮雜芘、1,8-二氮雜芘、4,5-二氮雜芘、4,5,9,10-四氮雜苝、吡、啡、啡噁、啡噻、熒紅環(fluorubin)、啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啉、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,5-三、1,2,4-三、1,2,3-三、四唑、1,2,4,5-四、1,2,3,4-四、1,2,3,5-四、嘌呤、喋啶、吲和苯并噻二唑。
為了進一步說明下述較佳實施態樣，在此所用之螺骨架上的編號說明如下，其中環A和B以及環C和D在每種情況下為平面。環E經由一鍵且經由X基團直接連到A環，其中X至環A的鍵結係發生於C原子上，該C原子與環A的C原子相鄰而環A經由其連接到環E。
螺骨架上之編號
環A和E在此形成茀、二苯并硫呋喃或二苯并呋喃基團，在較佳實施態樣中形成二苯并硫呋喃或二苯并呋喃基團及特佳為二苯并呋喃基團。
較佳者為含有式(I)之結構的化合物，其特徵在於指標q、r、s、t和u的總和小於或等於3。指標q、r、s、t和u的總和特佳為小於或等於3且Ra和Rb基團不含電子傳輸基團E。因此，較佳者為含有最多3個(特佳為最多2個和特佳精確地為一個)電子傳輸基團E之化合物。
此外較佳者為其中q等於1之化合物，其中在此情況中r=s=0為特佳。尤佳，q等於1和s、t及Ra和Rb基團中所存在之電子傳輸基團E的總和小於或等於1，特佳等於0。因此較佳者為其中環E含有一個電子傳輸基團E和環C和D不含電子傳輸基團E之化合物。
此外可提供者為：u較佳等於1。在一較佳實施態樣中，若u=1，則r=s=0為可能。特佳者為一實施態樣，其中u=1和s、t及Ra和Rb基團中所存在之電子傳輸基團E的總和小於或等於1，特佳等於0。因此，較佳者為其中環B含有一個電子傳輸基團E和環C和D不 含電子傳輸基團E之化合物。
另外，o較佳可等於1。在一較佳實施態樣中，若o=1，則r=s=0為可能。特佳者為一實施態樣，其中o=1和s、t及Ra和Rb基團中所存在之電子傳輸基團E的總和小於或等於1，特佳等於0。因此，較佳者為其中環A含有一個電子傳輸基團E和環C和D不含電子傳輸基團E之化合物。
根據本發明之另一實施態樣，較佳者為化合物，其中Ra和Rb基團中之一者表示基團-[Ar]p-E，較佳為E，其中Ar、p和E具有上述所給定之意義。若Ra和Rb基團中之一者基團表示基團-[Ar]p-E，則s和t的總和較佳等於0，在此情況中q、u和o的總和特佳小於或等於1，較佳等於0。
根據一特定實施態樣，s和t不同時為1。若t等於1，s較佳可等於0。若s等於1，t較佳可等於0。因此，較佳可提供的是s和t的總和等於1，其中在此情況中，q、u和o的總和特佳小於或等於1，較佳等於0。若s和t的總和等於1，則可進一步提供不含電子傳輸基團E之Ra和Rb基團。在一特佳實施態樣中，可提供的是s和t的總和等於1，Ra和Rb基團不含電子傳輸基團E和q、u和o的總和小於或等於1，較佳等於0。
因此，較佳者為其中環C和D含有精確一個電子傳輸基團E，其中環A、B和E含有最多一個且較佳為沒有電子傳輸基團E的化合物。
此外較佳者為其中至少一個含電子傳輸基團E之基團係鍵結於螺聯茀骨架之1、1'、3、3'、4、4'、5、5'、6、6'、8、8'位置的化合物。
此外可提供者為：式(I)之結構，較佳含有最多4個，較佳為最多3個，特佳為一或二個，特佳精確地為一個電子傳輸基團E。
此外較佳者為式(I)之化合物，其中所有n、m和o的總和小於或等於4，較佳地小於或等於2。因此較佳者為含有最多4個，特佳為最多2個R1基團之化合物。
另外，較佳化合物為以下列事實區分：p為0，以致E係直接鍵結至苯并呋喃或螺基基團。
此外較佳者為含有式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)及/或(VII)之結構的化合物：
其中所示符號具有上述之意義。
該等式(II)至(VII)之化合物中，較佳者為式(II)和(III)之化合物，其中式(II)之化合物為特佳。
根據較佳實施態樣，式(I)、(Ia)和(II)至(VII)中之該 等指標n、m和o在每次出現時相同或不同地為0或1。
含有式(I)之結構的化合物較佳可含有R1基團，其中此等R1基團較佳在每次出現時相同或不同地選自由下列所組成之群組：H、D、F、Br、I、CN、Si(R2)3、B(OR2)2、C(=O)Ar1、具有1至10個C原子之直鏈烷基或具有1至10個C原子之直鏈烷氧基基團或具有2至10個C原子之烯基基團或具有3至10個C原子之支鏈或環狀烷氧基基團或具有3至10個C原子之支鏈或環狀烷基基團(彼等各自可經一或多個R2基團取代，其中一或多個H原子可經D或F置換)、或具有5至30個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統(其在各情況下可經一或多個R2基團取代)；二個相鄰基團R1或R1與R2在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統。此等R1基團特佳在每次出現時相同或不同地選自由下列所組成之群組：H、D、F、具有1至6個C原子之直鏈烷氧基基團或具有3至10個C原子之支鏈或環狀烷氧基基團、具有1至6個C原子之直鏈烷基基團或具有3至10個C原子之支鏈或環狀烷基基團(其中一或多個H原子可經D或F置換)或具有5至24個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統，其在各情況下可經一或多個R2基團取代；二個相鄰基團R1或R1與R2在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統。式(I)中的基團R1之至少一者(較佳二者)特佳可表示具有1至10個C原子之烷基基團或具有6至10個碳原子之芳基基團，其 可經最多三個R2基團取代。
式(I)之結構含有至少一個電子傳輸基團E，其可隨意經一或多個更詳細定義於上之R1基團取代。電子傳輸基團E係以下列事實區分：單獨或與其他基團交互作用，其改良在有機電子裝置之一或多層中的電子導電性。一般，此等基團具有較低LUMO(最低未佔用分子軌域)能量。
電子傳輸基團E較佳可具有係低於-1.3eV，非常佳低於-2.5eV和非常特佳低於-2.7eV之LUMO(最低未佔用分子軌域)能量。
該等材料之分子軌域，特別也是最高佔據分子軌域(HOMO)和最低未佔據分子軌域(LUMO)、彼等之能階和最低三重態T1或最低激發單重態S1的能量係經由量子化學計算測定。為了計算沒有金屬之有機物質，首先使用"基態/半經驗/預設自旋/AM1/電荷0/自旋單重態"方法進行幾何形狀最佳化。接著根據最佳化幾何形狀進行能量計算。在此使用"TD-SFC/DFT/預設自旋/B3PW91"方法與"6-31G(d)"基組(電荷0，自旋單重態)。關於含金屬化合物，經由"基態/Hartree-Fock/預設自旋/LanL2MB/電荷0/自旋單重態"方法將幾何形狀最佳化。類似於上述有機物質之方式進行能量計算，不同之處在於"LanL2DZ"基組係用於金屬原子，及"6-31G(d)"基組係用於配位體。能量計算產生以哈崔單位(hartree單元)表示之HOMO能階HEh及LUMO能階LEh。由此測定參考循環伏安法測量校準之HOMO和LUMO能階(以電子伏特表示)如下： HOMO(eV)=((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
就本申請案之目的而言，該等值分別視為材料之HOMO和LUMO能階。
最低三重態T1係定義為具有最低能量之三重態的能量，其由所述之量子化學計算產生。
最低激發單重態S1係定義為具有最低能量之激發單重態的能量，其由所述之量子化學計算產生。
本文所述方法在此與所使用的套裝軟體無關且總是產生相同的結果。為此目的常用程式之實例為"Gaussian09W"(Gaussian Inc.)和Q-Chem 4.1(Q-Chem,Inc.)。
另外較佳地，電子傳輸基團E特徵在於電子遷移率μ為10-6cm2/(Vs)或更高，非常佳地10-5cm2/(Vs)或更高及非常特佳地10-4cm2/(Vs)或更高。
較佳電子傳輸基團尤其包括含有至少一個強吸電子基團之缺電子雜芳族基團和芳基或雜芳基基團。
根據較佳實施態樣，電子傳輸基團E較佳為缺電子雜芳族基團，其可經一或多個R2基團取代其可經一或多個R1基團取代。仍然更佳者為具有6個芳族環原子(其之至少一個，較佳為2個和非常佳為至少三個為N原子)之雜芳族基團，或具有5個芳族環原子(其之至少2個為雜原子，較佳其之至少一個為N原子)之雜芳族基團，其可經R1取代，其中另外的芳基或雜芳基基團在各情況中也可縮合於此等基團上。
根據本發明之一特殊態樣，可提供者為：電子傳輸基團E為具有5至60個芳族環原子之雜芳基，其中N表示非常較佳雜原子，其中電子傳輸基團E可經一或多個彼此獨立的R1基團取代。
較佳電子傳輸基團E含有至少一個選自吡啶類、吡類、嘧啶類、嗒類、1,2,4-三、1,3,5-三、喹啉類、異喹啉類、喹噁啉類、吡唑類、咪唑類、苯并咪唑類、噻唑類、苯并噻唑類、噁唑類和苯并噁唑類之群組，特佳選自嗒類、1,2,4-三、1,3,5-三、嘧啶類、吡類、咪唑類、苯并咪唑類和吡啶類之群組的結構。此等結構在此可經一或多個彼此獨立的R1基團取代。電子傳輸基團仍更佳為經一或多個R1基團取代之吡啶、吡、嘧啶、嗒或1,3,5-三。
此外可提供者為：電子傳輸基團E含有至少一個式(E-1)至(E-10)之結構
其中虛線鍵標記鍵結位置，Q'在每次出現時相同或不同地表示CR1或N，及Q"表示NR1、O或S，其中至少一個Q'等於N及/或至少一個Q"等於NR1及R1係如上述所定義。
特佳可提供者為：電子傳輸基團E具有至少一個式(E-11)至(E-19)之結構
其中虛線鍵標記鍵結位置和R1具有上述所給定之意義。
在式(E-18)的情況下，R1較佳不表示H或D。
關於含有式(E-1)至式(E-19)之結構的化合物，R1基團中之至少一者(較佳至少二者)較佳可表示Ar，其中Ar具有上述所給定之意義。
電子傳輸基團E中之取代基R1較佳係選自由下列所組成之群組：H或具有5至60個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統(其在各情況下可經一或多個R2基團取代)，其中式(E-11)、(E-17)和(E-18)之基團為甚至更佳且式(E-11)之基團為最佳。
非常特佳之電子傳輸基團E(其可經一或多個彼此獨立的R2基團取代)的實例(其中虛線鍵表示鍵結位置)為下列基團。
根據另一實施態樣，電子傳輸基團E可含有至少一個強吸電子基團，其較佳鍵結至芳基或雜芳基基團。
強吸電子基團在此較佳係選自結構(E-36)、(E-37)和 (E-38) 其中Ar 在各情況中為相同或不同且具有上述所給定之意義；a 為1或2，較佳為2；及虛線表示至螺聯茀骨架之鍵或，若p=1，隨意至Ar基團之鍵，其中此Ar基團係鍵結至螺聯茀骨架。
在此情況下，根據本發明之化合物可只含有具有至少一個強吸電子基團作為電子傳輸基團之缺電子雜芳族基團或芳基或雜芳基基團。若根據本發明之化合物含有二個或更多電子傳輸基團，則該化合物可含有至少一個缺電子雜芳族基團以及至少一個具有至少一個強吸電子基團之芳基或雜芳基基團二者。
特別是，根據本發明之化合物具有相較於先前技術的化合物顯著較高之三重態T1能階，此對於綠色且特別是藍色磷光OLED的結構是有利的。此優點對於使用該材料作為三重態基質材料(TMM)、電洞阻擋材料(HBM)和電子傳輸材料(ETM)尤為必要。發光層中TMM、EBH、ETM和相鄰層(EBM/ETM)中的T1能階應大於或等於該發光材料的T1能階，以防止發光的猝滅。
根據本發明之螺化合物，含有式(I)之結構，也可為手性，取決於該結構。此特別是如果它們包含具有一或多個 立體中心之取代基(例如烷基、烷氧基或芳烷基基團)之情況。因為含硼化合物之基本結構也可為手性結構，所以非鏡像異構物和多個的鏡像異構物對之形成是可能的。根據本發明之化合物則包括各種非鏡像異構物或對應消旋物的混合物以及個別經分離之非鏡像異構物或鏡像異構物二者。
該化合物較佳可為鏡像異構物混合物的形式，特佳為非鏡像異構物混合物。此使得使用根據本發明化合物可獲得之電子裝置的性質被意外地增強。此等性質包括(特別是)裝置之壽命。
特佳化合物包括下列式1至141之結構：
在觀察到申請專利範圍第1項中所示之條件的前提下，上述較佳實施態可根據需要彼此組合。在本發明之一 特佳實施態樣中，上述較佳實施態樣同時適用。
根據本發明之化合物原則上可藉由各種方法製備。然而，下述方法已經證明特別合適。
本發明因此此外關於一種製備含有式(I)之結構的化合物之方法，其中首先製備螺聯茀骨架，且在以後的步驟中，經由偶合反應引入含電子傳輸基團之基團。
特別適合且較佳的偶合反應(其全部導致C-C連接及/或C-N連接)為BUCHWALD、SUZUKI、YAMAMOTO、STILLE、HECK、NEGISHI、SONOGASHIRA和HIYAMA偶合反應。
在所有下列合成流程中，為了簡化結構，用少量的取代基顯示化合物。這並不排除該等方法中任何所要的另外取代基的存在。
可根據流程1-8獲得六種螺骨架的異構物A至F，其顯示於下為含有二苯并呋喃基團之較佳螺化合物。
類型A之對應鹵化螺苯并茀衍生物(較佳為螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物)可藉由Suzuki偶合和其後鋰化及與茀酮衍生物之反應而從二苯并噻吩-或二苯并呋喃硼酸衍生物開始製備，如以流程1中之實例的方式所示。
類型B之鹵化螺苯并茀并呋喃或-噻吩可藉由Suzuki偶合和其後環化及與單鋰化2,2'-二溴聯苯衍生物進一步反應並進一步環化而從鹵化巰基茀酮衍生物或羥茀酮衍生物開始製備(流程2)。
此外，類型C之對應鹵化螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物可藉由Suzuki偶合和其後鋰化及與4-溴茀酮衍生物進一步反應和其後環化而從對應硼酸衍生物開始製備(流程3)。
類型D之對應鹵化螺苯并茀衍生物(較佳為螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物)可藉由藉由與單鋰化2,2'-二溴聯苯衍生物反應和其後環化而從苯并茀并呋喃酮衍生物或苯并茀并噻吩酮衍生物開始製備(流程4)。
類型E之對應鹵化螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物可藉由Suzuki偶合與其後環化和與單鋰化2,2'-二溴聯苯衍生物進一步反應並進一步環化而從鹵化巰基茀酮衍生物或羥茀酮衍生物開始製備(流程5)。
類型F之對應鹵化螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物可藉由與單鋰化2,2'-二溴聯苯衍生物反應和進一步環化而從苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物或苯并茀并噻吩開始製備(流程6)。
製備類型F或D之螺苯并茀衍生物(較佳為螺苯并茀并呋喃或-噻吩衍生物)的另一方式係描述於流程7中，其中該等合成步驟使用與流程6中所示類似之步驟。異構物係藉由層析分離。
製備類型B或E之螺茀衍生物(較佳為二苯并呋喃-或-噻吩-螺茀衍生物)的另一方式係描述於流程8中，其中該合成步驟使用與流程1中所示相似的步驟。異構物係藉由層析分離。
無鹵素螺茀衍生物(較佳為螺茀並苯并呋喃或-噻吩)的合成從無鹵素中間產物開始。二苯并呋喃或二苯并噻吩單元可藉由進一步鋰化或溴化而官能化(流程9)。
上述製備方法的基本原理原則上從類似化合物的文獻中得知，並且可很容易地由熟習該項技術者適應於根據本發明的化合物的製備方法中。
此等方法，隨意地接著純化，諸如(例如)再結晶或昇華，使含有式(I)之結構的根據本發明之化合物以高純度(較佳大於99%(利用1H-NMR及/或HPLC測定))獲得。
根據本發明之化合物也可含有適當取代基，例如較長烷基基團(約4至20個C原子)，特別是支鏈烷基基團，或隨意取代之芳基基團，例如二甲苯基、2,4,6-三甲苯基或支鏈聯三苯或聯四苯基團，彼等在室溫下以適當濃度在常見有機溶劑(諸如(例如)甲苯或二甲苯)中產生溶解度，以便能夠從溶液處理錯合物。此等可溶性化合物特別適合於從溶液處理，例如藉由印刷法。此外，應注意的是：含有至少一種式(I)之結構的根據本發明之化合物在這些溶劑中已經具有增加之溶解度。
根據本發明之化合物也可與聚合物混合。此等化合物 同樣可共價併入聚合物中。使用經反應性脫離基(諸如溴、碘、氯、硼酸或硼酸酯)或經反應性可聚合基團(諸如烯烴或氧呾)取代之化合物，此特別是可能的。此等可用作為製造對應寡聚物、樹枝狀聚合物或聚合物之單體。寡聚合或聚合在此較佳地經由鹵素官能性或硼酸官能性或經由可聚合基團而發生。此外，可能經由該等基團交聯聚合物。根據本發明的化合物和聚合物可用作為交聯或未交聯層。
本發明因此此外關於含有上示式(I)之結構或根據本發明之化合物中的一或多者之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物，其中一或多個鍵係存在於從根據本發明的化合物或式(I)之結構至聚合物、寡聚物或樹枝狀聚合物。取決於式(I)之結構或化合物的連結，此等因此形成寡聚物或聚合物的側鏈或連接在主鏈中。聚合物、寡聚物或樹枝狀聚合物可經共軛、部分共軛或非共軛。寡聚物或聚合物可為直鏈、支鏈或樹枝狀。與上述相同的較佳選擇適用於寡聚物、樹枝狀聚合物和聚合物中之根據本發明的化合物之重複單元。
為了製備寡聚物或聚合物，將根據本發明的單體均聚合或與另外的單體共聚合。較佳者為共聚物，其中上示式(I)之單元或較佳實施態樣係以0.01至99.9莫耳%，較佳為5至90莫耳%，特別佳為20至80莫耳%之範圍存在。形成聚合物骨架之適當且較佳的共聚單體係選自茀類(例如根據EP 842208或WO 2000/022026)、螺聯茀類(例如根 據EP 707020、EP 894107或WO 2006/061181)、對-伸苯類(例如根據WO92/18552)、咔唑類(例如根據WO 2004/070772或WO 2004/113468)、噻吩類(例如根據EP 1028136)、二氫菲類(例如根據WO 2005/014689)、順-和反-茚並茀類(例如根據WO 2004/041901或WO 2004/113412)、酮類(例如根據WO 2005/040302)、菲類(例如根據WO 2005/104264或WO 2007/017066)、亦或這些單元之多個。聚合物、寡聚物或樹枝狀聚合物也含有另外的單元，例如電洞傳輸單元，特別是彼等以三芳基胺類為主者，及/或電子傳輸單元。
此外，本化合物可具有較低分子量。本發明因此還關於一種具有較佳最多10,000g/mol(特佳最多5000g/mol和尤佳最多3000g/mol)之分子量的化合物。
此外，較佳化合物係以可昇華為區別。此等化合物通常具有小於約1200g/mol之莫耳質量。
此外特別感興趣的是以高玻璃轉移溫度為區別之根據本發明化合物。在此方面，特佳者為含有通式(I)之結構的根據本發明化合物，其具有至少70℃(特佳為至少110℃，非常特佳為至少125℃和尤佳為至少150℃)之玻璃轉移溫度，根據DIN 51005確定。
本發明仍此外有關一種調配物，其包含一種根據本發明之化合物或根據本發明之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物及至少一種另外的化合物。另外的化合物較佳可為溶劑。然而，另外的化合物也可為另外的有機或無機化合 物，其同樣使用於電子裝置中，例如基質材料。此另外的化合物也可為聚合的。
適當且較佳溶劑為(例如)甲苯、苯甲醚、鄰-、間-或對二甲苯、苯甲酸甲酯、1,3,5-三甲苯、四氫萘、藜蘆醚、THF、甲基-THF、THP、氯苯、二噁烷、苯氧基甲苯(特別是3-苯氧基甲苯)、(-)-葑酮、1,2,3,5-四甲基苯、1,2,4,5-四甲基苯、1-甲基萘、2-甲基苯并噻唑、2-苯氧基乙醇、2-吡咯啶酮、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、3,4-二甲基苯甲醚、3,5-二甲基苯甲醚、苯乙酮、α-萜品醇、苯并噻唑、苯甲酸丁酯、異丙苯、環己醇、環己酮、環己基苯、十氫萘、十二烷基苯、苯甲酸乙酯、茚烷、苯甲酸甲酯、NMP、對-異丙基甲苯、苯基乙基醚、1,4-二異丙基苯、二苄基醚、二乙二醇丁基甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇二甲基醚、二乙二醇單丁基醚、三丙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、2-異丙基萘、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、1,1-雙(3,4-二甲基苯基)乙烷或此等溶劑之混合物。
本發明此外仍有關一種組成物，其包含根據本發明之化合物和至少一種另外的有機功能材料。功能材料通常為在陽極和陰極的之間引入的有機或無機材料。有機功能材料較佳係選自由下列組成之群組：螢光發光體、磷光發光體、n-摻雜劑、主體材料、基質材料、電子傳輸材料、電子注入材料、電洞導體材料、電洞注入材料、電子阻擋材料和電洞阻擋材料。
本發明因此此外特別是關於一種組成物，其特徵在於該有機功能材料為電子傳輸材料。
較佳電子傳輸材料包括(尤其)缺電子雜芳族化合物。缺電子雜芳族化合物包括(尤其)吡啶類、吡類、嘧啶類、嗒類、1,2,4-三、1,3,5-三、喹啉類、異喹啉類、喹噁啉類、吡唑類、咪唑類、苯并咪唑類、噻唑類、苯并噻唑類、噁唑類或苯并噁唑類。
此外根據本發明可提供者為組成物，除了含有式(I)之結構的化合物之外，較佳包含至少一種n-摻雜劑作為有機功能材料。
n-摻雜劑在此意指還原劑，即電子予體。n-摻雜劑之較佳實例為W(hpp)4和根據WO 2005/086251 A2之其他富電子的金屬錯合物、P=N化合物(例如WO 2012/175535 A1、WO 2012/175219 A1)、伸萘基碳二亞胺類(例如WO 2012/168358 A1)、茀類(例如WO 2012/031735 A1)、自由基和二基(例如EP 1837926 A1、WO 2007/107306 A1)、吡啶類(例如EP 2452946 A1、EP 2463927 A1)、N-雜環化合物(例如WO 2009/000237 A1)和吖啶類、以及啡類(例如US 2007/145355 A1)。
本發明因此也關於一種組成物，其包含至少一種含有式(I)之結構的化合物和至少一種另外的基質或主體材料。根據本發明之一特殊態樣，另外的基質或主體材料具有電洞傳輸性質。
具有電洞傳輸性質之較佳基質或主體材料包括芳基胺 類、三芳基胺類、橋聯胺類；較佳橋聯胺類在此為二氫吖啶類、二氫啡類、啡噁類和啡類、咔唑類、橋聯咔唑類、雙咔唑類、茚并咔唑類和吲哚并咔唑類。
本發明此外關於一種組成物，其包含至少一種含有至少一種式(I)之結構的化合物和至少一種寛能帶間隙材料，其中寛能帶間隙材料係意指一種US7294849之揭示的意義中之材料。此等系統呈現電致發光裝置中特別有利的性能數據。
額外的化合物較佳可具有2.5eV或更高(較佳為3.0eV或更高，非常佳為3.5eV或更高)之能帶間隙。能帶間隙可(尤其)利用最高佔用分子軌域(HOMO)和最低未佔用分子軌域(LUMO)的能階計算，如以上述實例的方式所述。
本發明也關於一種組成物，其包含至少一種含有式(I)之結構的化合物和至少一種磷光發光體，其中術語磷光發光體也意指磷光摻雜劑。
術語磷光發光體通常包括其中發光藉由自旋禁止躍遷(spin-forbidden transition)進行，例如從激發三重態或具有較高自旋量子數之狀態(例如五重態)躍遷的化合物。
適當磷光摻雜劑特別為在適當激發時發光(較佳在可見光區域內)且另外含有至少一種具有原子序大於20(較佳為大於38且少於84，特佳為大於56且少於80)的原子之化合物。所使用之磷光發光體較佳為含有銅、鉬、鎢、錸、釕、鋨、銠、銥、鈀、鉑、銀、金或銪的化合物，特 別是含有銥、鉑或銅的化合物。
所有發光的銥、鉑或銅錯合物就本申請案之意義而言被視為磷光化合物。磷光摻雜劑的實例係給予於下段。
包含基質材料和摻雜劑之系統中的摻雜劑係意指其在混合物中之比例較小的成分。對應地，包含基質材料和摻雜劑之系統中的基質材料係意指其在混合物中之比例較大的成分。
使用於混合-基質系統中之較佳磷光摻雜劑較佳為下示磷光摻雜劑。
磷光摻雜劑的實例係由申請案WO 2000/70655、WO 2001/41512、WO 2002/02714、WO 2002/15645、EP 1191613、EP 1191612、EP 1191614、WO 2005/033244、WO 2005/019373和US 2005/0258742揭示。一般而言，如根據先前技術用於磷光OLED及如熟習電致發光裝置領域之技術者已知的所有磷光錯合物均適合使用於根據本發明之裝置。
磷光摻雜劑之明確實例係顯示於下表中。
含有式(I)之結構的上述化合物或上示較佳實施態樣較佳可用作電子裝置中的活性成分。電子裝置係意指一種包含陽極、陰極和至少一層之裝置，其中此層包含至少一種有機或有機金屬化合物。根據本發明之電子裝置因此包含陽極、陰極和至少一層，該層包含至少一種含有式(I)之結構的化合物。較佳電子裝置在此係選自由下列所組成之群組：有機電致發光裝置(OLED、PLED)、有機積體電路(O- IC)、有機場效電晶體(O-FET)、有機薄膜電晶體(O-TFT)、有機發光電晶體(O-LET)、有機太陽能電池(O-SC)、有機光學檢測器、有機感光器、有機場淬滅裝置(O-FQD)、有機發光電化學電池(LEC)或有機雷射二極體(O-雷射)，其在至少一層中包含至少一種含有式(I)之結構的化合物。
特佳者為有機電致發光裝置。活性成分通常為已引入陽極與陰極之間的有機或無機材料，例如電荷注入、電荷傳輸或電荷阻擋材料，但特別為發射材料和基質材料。根據本發明的化合物呈現作為有機電激發光裝置中的電子傳輸材料之特佳性質。本發明的較佳實施態樣因此為包含至少一個包含至少一種根據本發明之化合物的層之有機電激發光裝置。
有機電激發光裝置包含陰極、陽極及至少一個發光層。除了此等層以外，其亦可包含另外的層，例如在各情況中一或多個電洞注入層、電洞傳輸層、電洞阻擋層、電子傳輸層、電子注入層、激子阻擋層、電子阻擋層、電荷產生層及/或有機或無機p/n接面。在此亦有可能使一或多個電洞傳輸層例如用金屬氧化物(諸如MoO3或WO3)或用(全)氟化缺電子芳族化合物進行p-摻雜，及/或使一或多個電子傳輸層進行n-摻雜。可同樣地將具有例如激子阻擋功能及/或控制電激發光裝置中的電荷平衡之中間層引入兩個發光層之間。然而，應該指出的是該等層之各者未必一定要存在。
有機電致發光裝置在此可包含一個發光層或複數個發光層。若有複數個發光層存在時，該等層較佳地總計具有複數個介於380奈米與750奈米之間的發光最大值，導致整體為白色發光，亦即將能夠發螢光或磷光的各種發光化合物用於發光層中。特佳者為三層系統，其中三層呈現發藍光、綠光及橘光或紅光(基本結構參見例如WO 2005/011013)，或為具有超過三個發光層的系統。其亦可為混合系統，其中一或多個層發螢光及一或多個其他層發磷光。
在本發明之一較佳實施態樣中，有機電致發光裝置包含含有上示式(I)之結構或較佳實施態樣的根據本發明之化合物作為發光層中之一或多者的基質材料(較佳作為電子傳導基質材料)，較佳係與另外的基質材料(較佳為電洞傳導基質材料)組合。發光層包含至少一種發光化合物。
所使用之基質材料一般可為根據先前技術已知用於此目的之所有材料。基質材料之三重態能階較佳係高於發光體之三重態能階。
適合於根據本發明之化合物的基質材料為酮類、氧化膦類、亞碸類和碸類(例如，根據WO 2004/013080、WO 2004/093207、WO 2006/005627或WO 2010/006680)、三芳基胺類、咔唑衍生物(例如，CBP(N,N-雙咔唑基聯苯)或WO 2005/039246、US 2005/0069729、JP 2004/288381、EP 1205527、WO 2008/086851或US 2009/0134784中所揭示之咔唑衍生物)、吲哚並咔唑衍生物(例如，根據WO 2007/063754或WO 2008/056746)、茚並咔唑衍生物(例如，根據WO 2010/136109或WO 2011/000455)、氮雜咔唑類(例如，根據EP 1617710、EP 1617711、EP 1731584、JP 2005/347160)、雙極性基質材料(例如，根據WO 2007/137725)、矽烷類(例如，根據WO 2005/111172)、氮硼雜環戊烯類(azaboroles)或硼酸酯類(例如根據WO 2006/117052)、二氮雜矽雜環戊二烯(diazasilole)(例如根據WO 2010/054729)、或二氮磷雜環戊二烯(diazaphosphole)衍生物(例如根據WO 2010/054730)、三衍生物(例如根據WO 2010/015306、WO 2007/063754或WO 2008/056746)、鋅錯合物(例如根據EP 652273或WO 2009/062578)、二苯並呋喃衍生物(例如，根據WO 2009/148015)、或橋連之咔唑衍生物(例如，根據US 2009/0136779、WO 2010/050778、WO 2011/042107或WO 2011/088877)。
較佳的也是使用複數種不同的基質材料作為混合物，特別為至少一種電子傳導基質材料及至少一種電洞傳導基質材料。較佳者同樣為使用電荷傳輸基質材料與不涉及或基本上不涉及電荷傳輸的電惰性基質材料之混合物，如例如WO 2010/108579中所述。
此外較佳的是使用二或多種三重態發光體與基質之混合物。具有較短波發射光譜之三重態發光體作為具有較長波發射光譜之三重態發光體的共基質。
在一較佳實施態樣中，特佳可使用含有式(I)之結構的 根據本發明化合物作為有機電子裝置之發光層中(特別是有機電致發光裝置中，例如OLED或OLEC中)的基質材料。包含一種含有式(I)之結構的化合物的基質材料係與一或多種摻雜劑(較佳為磷光摻雜劑)一起存在於電子裝置中。
在發光層中之基質材料的比例在此情況下就螢光發光層而言係介於50.0和99.9體積%之間，較佳係介於80.0和99.5體積%之間和特佳係介於92.0和99.5體積%之間及就磷光發光層而言介於85.0和97.0體積%之間。
對應地，摻雜劑的比例就螢光發光層而言係介於0.1和50.0體積%之間，較佳係介於0.5和20.0體積%之間和特佳係介於0.5和8.0體積%之間及就磷光發光層而言係介於3.0和15.0體積%之間。
有機電致發光裝置之一發光層也可包含含有複數種基質材料(混合基質系統)及/或複數個摻雜劑之系統。亦在此情形下，摻雜劑通常為在系統中之比例較小之材料且基質材料為在系統中之比例較大之材料。然而，在個別情形下，系統中之個別基質材料之比例可小於個別摻雜劑之比例。
在本發明之另一較佳實施態樣中，含有式(I)之結構的化合物係用作混合-基質系統之成分。混合-基質系統較佳包含二或三種不同基質材料，特佳二種不同基質材料。較佳地，二種基質材料中之一者為具有電洞傳輸性質之材料且其他材料為具有電子傳輸性質之材料。然而，混合-基 質成分之所要電子傳輸和電洞傳輸性質也可主要或完全組合於單一混合-基質成分中，其中另外混合-基質成分滿足其他功能。二個不同基質材料在此可以1：50至1：1，較佳地1：20至1：1，特佳1：10至1：1及非常特佳地1：4至1：1的比存在。混合-基質系統較佳係使用於磷光有機電致發光裝置中。對於混合-基質系統之更準確的資訊尤其是給予於申請案WO 2010/108579中。
可與根據本發明之化合物組合用作混合-基質系統之基質成分的特別適合之基質材料係選自下示用於磷光摻雜劑之較佳基質材料或用於螢光摻雜劑之較佳基質材料，視是什麼類型的摻雜劑使用於混合-基質系統而定。
此外，本發明關於一種電子裝置，較佳為一種有機電致發光裝置，其包含一或多種根據本發明之化合物及/或至少一種根據本發明之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物作為在一或多個電子傳導層中之電子傳導化合物。
陰極較佳包含具有低功函數之金屬、金屬合金或包含各種金屬(諸如，例如鹼土金屬、鹼金屬、主族金屬或鑭系元素(例如Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm、等等))之多層結構。同樣適合的合金為包含鹼金屬或鹼土金屬和銀之合金，例如包含鎂和銀之合金。在多層結構之情況中，除該等金屬外，也可使用具有較高功函數之其他金屬，諸如，例如Ag，在該情況中通常使用金屬之組合，諸如，例如Ca/Ag、Mg/Ag或Ba/Ag。較佳亦可於金屬陰極與有機半導體之間引入具有高介電常數之材料的薄中間 層。適合此目的者為(例如)鹼金屬氟化物或鹼土金屬氟化物，但對應氧化物或碳酸鹽(例如LiF、Li2O、BaF2、MgO、NaF、CsF、Cs2CO3、等等)亦適合。有機鹼金屬錯合物(例如Liq(喹啉酚鋰))同樣適合於此目的。此層之厚度較佳係於0.5和5nm之間。
陽極較佳包含具有高功函數之材料。相對於真空，陽極較佳具有大於4.5eV之功函數。適合此目的者一方面為具有高氧化還原電位之金屬，諸如，例如Ag、Pt或Au。另一方面，金屬/金屬氧化物電極(例如Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)亦可為較佳的。就一些應用而言，電極中之至少一者必須為透明或部分透明，以便促進有機材料的照射(O-SC)或光之耦合輸出(OLED/PLED、O-LASER)。較佳陽極材料在此為導電性混合金屬氧化物。特佳者為氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。此外較佳者為導電性摻雜有機材料，特別是導電性摻雜聚合物，例如PEDOT、PANI或此等聚合物之衍生物。此外，較佳的是將經p-摻雜之電洞傳輸材料施加於陽極作為電洞注入層，其中適合的p-摻雜劑為金屬氧化物(例如，MoO3或WO3)或(全)氟化缺電子芳族化合物。另外適合的p-摻雜劑為HAT-CN(六氰基六氮雜聯伸三苯)或來自Novaled之化合物NPD9。此類型的層簡化具有低HOMO(亦即大HOMO值)之材料的電洞注入。
根據先前技術用於層的所有材料通常皆可用在另外的層中，且熟習該項技術者將能夠在無進步性下將此等材料之各者與根據本發明之材料組合在電子裝置中。
將電子裝置對應地結構化(視應用而定)，配備接點且最後密封，因為在水及/或空氣存在下根據本發明之裝置的壽命大幅縮短。
此外較佳者為一種電子裝置(特別是一種有機電致發光裝置)其特徵在於利用昇華方法施加一或多層，其中該等材料係於真空昇華單元中在低於10-5毫巴，較佳低於10-6毫巴之起始壓力下進行氣相沈積。起始壓力也可能甚至更低或甚至更高，例如低於10-7毫巴。
此外較佳者為一種電子裝置(特別是一種有機電致發光裝置)其特徵在於利用OVPD(有機蒸氣相沉積)法或輔以載體-氣體昇華法施加一或多層，其中該等材料係在介於10-5毫巴與1巴之間的壓力下施加。此方法的一特殊例子為OVJP(有機蒸氣噴射印刷)法，其中該等材料係經由噴嘴直接施加且因此結構化(例如，M.S.Arnold等人之Appl.Phys.Lett.2008，92，053301)。
此外較佳者為一種電子裝置(特別是一種有機電致發光裝置)其特徵在於諸如(例如)以旋轉塗佈或利用任何所欲印刷法(諸如，例如網版印刷、快乾印刷、平版印刷或噴嘴印刷，但是特佳為LITI(光誘導熱成像、熱轉移印刷)或噴墨印刷)從溶液製造一或多層。為此目的需要透過適當取代所獲得之可溶性化合物。
電子裝置(特別是有機電致發光裝置)亦可藉由從溶液施加一或多層及以蒸氣沉積來施加一或多個其他層而製造呈混合系統。因此，例如有可能從溶液施加含有式(I)之結 構的根據本發明的化合物和基質材料的發光層及以真空蒸氣沉積於頂層上施加電洞阻擋層及/或電子傳輸層。
此等方法通常為熟習該項技術者已知且可由他應用至包含含有上示式(I)之結構或較佳實施態樣的化合物之電子裝置(特別是有機電致發光裝置)而沒有問題。
根據本發明之電子裝置(特別是有機致發光裝置)區別在於下列超越先前技術之令人驚訝的優點：
1.包含含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物特別是作為電子傳導材料的電子裝置(特別是有機電致發光裝置)具有非常好的壽命。
2.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物係以極佳熱穩定性區別，其中具有小於約1200g/mol莫耳質量的化合物很容易昇華。
3.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物具有非常高溶解度且從溶液形成非常好的薄膜。
4.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物在溶液中呈現非常高的氧化還原穩定性。此大大簡化處理，使化合物能夠被非常良好地純化和儲存。
5.包含含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物作為電子傳導材料的電子裝置(特別是有機電致發光裝置)具有極佳效率。特別是，與不含式(I)之結構單元的類似化合物比較，效率顯著較高。
6.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物呈現非常高的穩定性並導致具有非常長壽命的化合物。
7.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物在電子裝置(特別是有機電致發光裝置)中使能夠避免光學損失通道的形成。此等裝置因而係以高PL效率區分且因此發光體之高EL效率或從基質至摻雜劑之極佳能量轉移。
8.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物在電子裝置(特別是有機電致發光裝置)之層中導致電子導體結構的高遷移率。
9.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物具有極佳玻璃轉移溫度。
10.含有式(I)之結構的化合物、寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物具有高得驚人的三重態能階T1。
上述這些優點不伴隨其它電子性質的損害。
本發明此外關於一種根據本發明之化合物或根據本發明之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物或作為電子裝置中的電洞阻擋材料、電子注入材料及/或電子傳輸材料之用途。
應指出：本發明中所述之實施態樣的變體落在本發明的範圍內。除非明確排除，否則本說明書所揭示之各特徵可以用作相同、等同或類似目的之替代特徵置換。因此，除非另有說明，否則本發明中所揭示的各特徵應視為一般 系列或視為等同或類似特徵的一個實例。
本發明之所有特徵可以任何方式與另一個組合，除非某些特徵及/或步驟是互相排斥。此特別適用於本發明之較佳特徵。同樣地，非必要組合中之特徵可個別地(且不以組合方式)使用。
此外應指出：許多特徵且特別是本發明之較佳實施態樣的特徵為發明本身，而不應被僅僅視為本發明實施態樣的部分。對於此等特徵，除了或替代目前主張的各項發明之外，可尋求獨立保護。
關於以本發明揭示之技術作用的教示可予以提取和結合其他的實例。
本發明係以下列實例更詳細地說明，而不希望因而限制本發明。
熟諳此項技術者將能夠在無進步性下使用該等說明來進一步製造根據本發明之電子裝置且因此能夠進行整個所主張之範圍的本發明。
實施例：
除非另外指出，否則在保護性氣體氛圍下於乾燥溶劑中進行下列合成。溶劑和試劑可購買自例如Sigma-ALDRICH或ABCR。在從文獻已知的化合物之方括號中的號碼係關於CAS號碼。
A-1)實例1：化合物(1-1)至(1-19)的合成
4-(2-溴苯基)二苯并呋喃Int-1的合成
將100g(462mmol)的二苯并呋喃-4-硼酸、106g(439mmol)的1,2-二溴苯和10.7g(9.2mmol)的Pd(Ph3P)4懸浮於980ml的二噁烷中。將979ml的2M碳酸鉀溶液緩慢加至此懸浮液，並將反應混合物在回流下加熱16h。冷卻後，將有機相分離出來，通過矽膠過濾，用200ml的水洗滌三次和接著蒸發至乾。藉由急驟層析法在矽膠上純化殘餘物。產率：87g(270mmol)，理論的58%，根據HPLC的純度>98%。
類似於化合物Int-1的合成製備下列化合物：
類似於化合物Int-29的合成製備下列化合物：
化合物(1-1)的合成
將15.5g(32mmol)的溴螺衍生物、15.2g(35mmol)的 2,4-二苯基-6-[3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼烷基(dioxaborolanyl))苯基]-1,3,5-三二溴二苯并呋喃、31ml(63mmol)的Na2CO3(2M溶液)懸浮於120ml的甲苯和120ml的乙醇中。將0.73g(0.63mmol)的Pd(PPh3)4加至此懸浮液中，並將反應混合物在回流下加熱16h。冷卻後，將有機相分離出來，通過矽膠過濾，用200ml的水洗滌三次且接著蒸發至乾。殘餘物從甲苯和從二氯甲烷/異丙醇再結晶和最後在高真空中昇華(p=5×10-5毫巴)。純度為99.9%(HPLC)。化合物(1-1)的產率為16.6g(23mmol)，對應於理論的73%。
化合物(1-2)至(1-19)的合成
亦類似於實例1中所述之化合物(1-1)的合成製備下列化合物(1-2)至(1-19)：
化合物1-19也根據下列流程可替代地製備，其中採用該未經取代之苯并咪唑硼酸以便獲得化合物1-19a。步驟(I)在此類似於彼等化合物1-1至1-19的合成中之步驟進行。
在步驟(II)中，來自步驟(I)之產物係與碘苯反應。為此，在保護氣體下將26g(50mmol)的化合物1-19a、560mg(25mmol)的Pd(OAc)2、19.3g(118mmol)的CuI、20.8g(100mmol)的碘苯懸浮於300ml的除氣DMF，並將反應混合物於140℃回流加熱24h。混合物已冷卻之後，在真空中移除溶劑，將殘餘物溶解二氯甲烷中，並加 水。接著將有機分離出來並通過矽膠過濾。利用管柱層析法在矽膠上用甲苯/庚烷(1：2)且最後在高真空中昇華(p=5×10-7毫巴)(純度99.9%)純化產物。產率為18.5g(30mmol)，相當於理論的62%。
A-2)實例2：化合物(2-1)至(2-4)的合成 中間物Int-29的合成
在-78℃下將31g(90mmol)的4-(2-溴苯基)二苯并呋喃最初引入300ml的THF中。在此溫度下，滴加40ml的BuLi(在己烷中之2M)。1小時之後，滴加在200ml的THF中之16.9g(94mmol)的茀-9-酮。使批料留在室溫下攪拌過夜，加至冰水並用二氯甲烷萃取。將合併之有機相用水洗滌和經過硫酸鈉乾燥。在真空中移除溶劑，並將殘餘物在沒有進一步純化下，在回流下於100℃與94ml的HCl和1074ml的AcOH一起加熱過夜。冷卻後，用抽吸 濾出沈澱固體，用100ml的水洗滌一次，用每次100ml的乙醇洗滌三次和最後從庚烷再結晶。產率：23.1g(57mmol)，58%；根據1H-NMR之純度約98%。
化合物(Int-30)至(Int-32)的合成
將15.0g(36.9mmol)的螺衍生物溶解在150ml的AcOH，及在室溫下分批加入溶解在20ml的AcOH中之5.7g(29mmol)的溴。當添加完成後，將混合物加熱至50-60℃，及，當反應完成時，添加水和乙酸乙酯，並將有機相分離出來，乾燥和蒸發。接著藉由攪拌用熱MeOH/庚烷(1：1)將粗製產物洗滌數次。產率：14.3g(80%)的溴螺衍生物Int-30。
類似地製備下列溴化化合物：
化合物(Int-33)至(Int-40)的合成
在0℃下以使溫度不高於10℃的速度將正丁基鋰(在己烷中之2.5M，19.7ml，49.2mmol)加至8.0g(19.7mmol)的螺衍生物和2.93ml(19.7mmol)的TMEDA在100ml的乾燥四氫呋喃的溶液，及接著將混合物在室溫下攪 拌4h。接著將反應混合物冷卻至-78℃，添加氯三甲基矽烷(7.51ml，58.0mmol)，並將混合物攪拌過夜，期間使反應混合物加熱至室溫。將反應混合物通過少許矽膠過濾並在旋轉蒸發器中蒸發。將油殘餘物溶解在100ml的乾燥二氯甲烷中，添加三溴化硼(2.24ml，23.6mmol)，並將混合物攪拌過夜。當反應完成時，將反應混合物加至冰中。將有機相分離出來，和用乙酸乙酯萃取水相。將合併之有機相乾燥和蒸發。混濁淺褐色粗製產物在沒有進一步純化下進一步反應。產率：9.3g(105%)。
下列硼基化化合物係類似地製備。藉由層析將異構物分離為對應頻那醇酯：
化合物(2-1)至(2-4)的合成
將39g(81mmol)的溴螺衍生物、115g(406mmol)的2-苯基-1-苯并咪唑、22.4g(162mmol)的碳酸鉀、1.84g(8.1mmol)的1,3-二(2-吡啶基)-1,3-丙二酮、 1.55g(8.1mmol)的碘化銅和1000ml的DMF在回流下加熱30h。接著將反應混合物在旋轉蒸發器中蒸發至乾燥。將殘餘物溶解THF中和通過短矽膠床過濾，和然後在真空中移除溶劑。接著將固體從庚烷/THF再結晶並在氧化鋁上用熱庚烷/甲苯萃取。將冷卻時沈澱出來的固體濾出和乾燥。化合物(2-1)的產率為36g(60mmol)，75%。
亦類似於實例中所述之化合物(2-1)的合成製備下列化合物(2-2)至(2-4)：
A-3)實例3：化合物3-1至3-5的合成
將110ml(276mmol)的正丁基鋰(在己烷中之2.5M)滴加至137g(270mmol)的溴螺衍生物在1500ml的THF中之冷卻至-78℃的溶液。將反應混合物在-78℃下攪拌30min。使混合物至室溫，再冷卻至-78℃，和然後迅速加入50ml(270mmol)的氯二苯膦的混合物，並將混合物在-70℃下攪拌另3小時。混合物已加熱至-10℃之後，使用135毫升的2N鹽酸將其水解。將有機相分離出來，用水洗滌，經過硫酸鈉乾燥和蒸發至乾。將殘餘物溶解300ml的CH2Cl2中並與270ml的30%過氧化氫溶液一起在室溫下攪拌12小時。將有機相分離出來和蒸發，藉由抽吸濾出無色固體，用正庚烷洗滌及在真空中乾燥並從二氯甲烷/甲苯再結晶和最後在高真空中昇華(p=5×10-5毫巴)。 純度為99.9%(HPLC)。化合物(3-1)的產率為119g(191mmol)，相當於理論的70%。
可類似地獲得下列化合物：
A-4)實例4：化合物4-1至4-18的合成 中間物Int-41的合成
將50g(103mmol)的溴螺茀衍生物、32g(123mmol)的雙(頻哪醇根基)二硼烷和30g(309mmol)的乙酸鉀懸浮於800ml的二噁烷中。將2.5g(3.09mmol)的1,1-雙(二苯膦基)二茂鐵二氯化鈀(II)錯合物與DCM加至此懸浮液。將反應混合物在回流下加熱16h。冷卻後，將有機相分離出來，用400ml的水洗滌三次和接著蒸發至乾。從甲苯再結晶殘餘物(52g，95%產率)。
可類似地製備下列化合物：
化合物(4-1)的合成
將24.6g(46.3mmol)的螺茀頻哪醇硼酸酯衍生物和20.0g(46.3mmol)的氯衍生物懸浮於300ml的二噁烷和14.1g的氟化銫(92.6mmol)中。將4.1g(5.56mmol)的雙(三環己基膦)二氯化鈀加至此懸浮液，並將反應混合物在回流下加熱24h。冷卻後，將有機相分離出來，通過矽膠過濾，用100ml的水洗滌三次和接著蒸發至乾。粗製產物已通過矽膠用甲苯過濾之後，將剩下的殘餘物從庚烷/甲苯再結晶且最後在高真空中昇華。純度為99.9%。產率為29.7g(理論的80%)。
化合物(4-2)至(4-18)的合成
亦類似於上述化合物(4-1)的合成製備下列化合物(4-2)至(4-18)：
A-5)實例5：化合物5-1至5-5的合成
在室溫下經15分鐘的過程將330ml的溴化苯基鎂溶液(在THF中之1.0莫耳)加至48.5g(100mmol)的溴螺茀衍生物在800ml的THF中之懸浮液。接著將混合物在室 溫下攪拌另30min.並在回流下經5h。冷卻後，添加100ml的5N HCl和100ml的乙醇，並再將混合物在回流下加熱16h。冷卻後，分離出水相，並將有機相蒸發至乾。將殘餘物溶解在1000ml的二氯甲烷中並用每次500ml的水洗滌五次。經硫酸鎂乾燥後，將有機相蒸發至乾。將殘餘物從DMSO(約3ml/g)再結晶七次並在真空中乾燥及從二氯甲烷/甲苯再結晶且最後在高真空中昇華(p=5×10-5毫巴)。純度為99.9%(HPLC)。化合物(1-1)的產率為40g(68mmol)，對應於理論的70%。
化合物(5-2)至(5-5)的合成
亦類似於上述化合物(5-1)的合成製備下列化合物(5-2)至(5-5)：
OLED之製造
在下列實例V1至E15中呈現各種OLED之數據(參見表1和2)。
實例V1至E15之預處理：將已塗有厚度為50nm之結構化ITO(氧化銦錫)的玻璃板塗佈20nm之PEDOT： PSS(聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)，以CLEVIOSTM P VP AI 4083自德國Heraeus Precious Metals GmbH購得，藉由旋塗自水溶液施加)以改良處理。此等經塗覆玻璃板形成施加OLED之基板。
OLED原則上具有下列的層結構：基板/電洞傳輸層(HTL)/隨意中間層(IL)/電子阻擋層(EBL)/發光層(EML)/隨意電洞阻擋層(HBL)/電子傳輸層(ETL)/隨意電子注入層(EIL)及最後陰極。陰極係由厚度為100nm之鋁層形成。OLED的精確結構顯示於表1中。製造OLED所需的材料顯示於表3中。
所有材料在真空室內藉由熱氣相沈積施加。發光層在此總是由至少一種基質材料(主體材料)和發光摻雜劑(發光體)組成，該發光摻雜劑藉由共蒸發而與基質材料或基質材料等以某體積比例摻混。詞句諸如IC1：IC3：TEG1(55%：35%：10%)在此表示材料IC1係以55%之體積比例存在於層中，IC3係以35%之比例存在於層中，和TEG1係以10%之比例存在於層中。類似地，電子傳輸層亦可由兩種材料之混合物組成。
OLED係以標準方法示性。為此目的，測定電致發光光譜、電流效率(以cd/A測量)、功率效率(以lm/W測量)及假設Lambert發光特性，從電流/電壓/發光密度特徵線(IUL特徵線)計算以發光密度為函數之外部量子效率(EQE，以百分比測量)。電致發光光譜係在1000cd/m2之發光密度下測定，且由此計算CIE 1931 x與y色座標。 表2中術語U1000表示1000cd/m2之發光密度所需之電壓。CE1000及PE1000分別表示在1000cd/m2下所達到之電流及功率效率。最後，EQE1000表示在1000cd/m2之操作發光密度下之外部量子效率。
各種OLED之數據係總結於表2中。實例V1和V2為根據先前技術之比較例，實例E1-E15顯示根據本發明之OLED的數據。
在下文中更詳細地闡釋一些實例以說明根據本發明之OLED的優點。
根據本發明之混合物在磷光OLED中的發光層之用途
相較於先前技術，根據本發明的材料當用作磷光OLED中的基質材料時，產生電壓和外部量子效率的顯著改良。相較於先前技術SdT1(實施例V1和E2)，根據本發明之化合物1-18併用發紅光之摻雜劑TER1使外部量子效率能夠達到約20%之增加。
根據本發明之化合物作為電子傳輸材料的用途
相較於其中ETL中使用根據先前技術之材料SdT2的OLED，在使用根據本發明之材料1-19時，面觀察到：電壓和功率效率方的顯著改良(實施例V2和E2)。

Claims (31)

  1. 一種化合物，其含有式(I)之結構， 其中下列適用於所使用的符號：X 為O、S或C(R1)2，較佳為O或S和特佳為O；Ar 在每次出現時相同或不同地為具有6至40個C原子之芳基或具有3至40個C原子之雜芳基，彼等各自可經一或多個R1基團取代；R1 在每次出現時相同或不同地為H、D、F、Cl、Br、I、CHO、C(=O)Ar1、P(=O)(Ar1)2、S(=O)Ar1、S(=O)2Ar1、CN、NO2、Si(R2)3、B(OR2)2、OSO2R2、具有1至40個C原子之直鏈烷基、烷氧基或硫烷氧基或具有3至40個C原子之支鏈或環狀烷基、烷氧基或硫烷氧基(彼等各自可經一或多個R2基團取代，其中一或多個非相鄰的CH2基團可經R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、 C=Se、P(=O)(R2)、SO、SO2、O、S或CONR2置換和其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO2置換)、或具有5至40個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統(其在各情況下可經一或多個R2基團取代)、或具有5至40個芳族環原子之芳氧基或雜芳氧基(其可經一或多個R2基團取代)、或此等系統的組合；二或多個相鄰的R1取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；R2 在每次出現時相同或不同地為H、D、F、Cl、Br、I、CHO、C(=O)Ar1、P(=O)(Ar1)2、S(=O)Ar1、S(=O)2Ar1、CN、NO2、Si(R3)3、B(OR3)2、OSO2R3、具有1至40個C原子之直鏈烷基、烷氧基或硫烷氧基或具有3至40個C原子之支鏈或環狀烷基、烷氧基或硫烷氧基(彼等各自可經一或多個R3基團取代，其中一或多個非相鄰的CH2基團可經C≡C、Si(R3)2、Ge(R3)2、Sn(R3)2、C=O、C=S、C=Se、P(=O)(R3)、SO、SO2、O、S或CONR3置換和其中一或多個H原子可經D、F、Cl、Br、I、CN或NO2置換)、或此等系統的組合；二或多個相鄰的R2取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；Ar1 在每次出現時相同或不同地為具有5至30個芳族環原子之芳族或雜芳族環系統，其可經一或多個R2基團取代；二個在此可鍵結至相同磷原子之Ar1基團也可以一單鍵或選自B(R3)、C(R3)2、Si(R3)2、C=O、 C=NR3、C=C(R3)2、O、S、S=O、SO2、N(R3)、P(R3)和P(=O)R3之橋聯彼此連接；R3 在每次出現時相同或不同地為H、D、F或具有1至20個C原子之脂族、芳族及/或雜芳族烴基團，其中，此外，H原子可經F置換；二或多個相鄰的R3取代基在此可彼此形成單環或多環的脂族或芳族環系統；n 在每次出現時相同或不同地為0、1、2、3或4；m 在每次出現時相同或不同地為0、1、2或3；o 在每次出現時相同或不同地為0、1或2；p、q、r、s、t、u 在每次出現時相同或不同地為0或1；E 為電子傳輸基團，其在各情況中可經一或多個R1基團取代；Ra 為R1或-[Ar]p-E基團，其中Ar、p和E具有上述所給定之意義；Rb 為R1或-[Ar]p-E基團，其中Ar、p和E具有上述所給定之意義；其先決條件為式(I)之結構含有至少一個電子傳輸基團E；所有指標m、s和t的總和小於7；所有指標n、q和u的總和小於9；指標r和o的總和小於3；若Ra為-[Ar]p-E基團和式(I)之結構含有最多二個電子傳輸基團E，則Rb表示H、D或F；及，若Rb為-[Ar]p-E基團和式(I)之結構含有最多二個電子傳 輸基團E，則Ra表示H、D或F。
  2. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中指標q、r、s、t和u的總和小於或等於3。
  3. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中q等於1，且其中r=s=0為特佳。
  4. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物，其中u等於1。
  5. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物其中s、t及存在於Ra和Rb基團中之電子傳輸基團E的總和小於或等於1。
  6. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物，其中所有n、m和o的總和小於或等於4，較佳地小於或等於2。
  7. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物，其中p為0，以致E係直接鍵結至苯并呋喃或螺基。
  8. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物，其中Ra或Rb基團中之一者表示-[Ar]p-E基團，較佳為E，其中Ar、p和E具有申請專利範圍第1項中所給定之意義。
  9. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合物，其中至少一個含電子傳輸基團E之基團係鍵結於螺聯茀骨架之1、1'、3、3'、4、4'、5、5'、6、6'、8、8'位置。
  10. 根據申請專利範圍第1至3項中任一項之化合 物，其中式(I)之結構含有一或二個(較佳地精確為一個)電子傳輸基團E。
  11. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中該電子傳輸基團E為具有5至60個芳族環原子之雜芳基。
  12. 根據申請專利範圍第11項之化合物，其中該電子傳輸基團E含有至少一個選自三類、嘧啶類、吡類、咪唑類、苯并咪唑類和吡啶類基團之結構。
  13. 根據申請專利範圍第11或12項之化合物，其中該電子傳輸基團E含有至少一個式(E-1)至(E-10)之結構： 其中虛線鍵標記鍵結位置， Q' 在每次出現時相同或不同地表示CR1或N，及Q" 表示NR1、O或S，其中至少一個Q'等於N及/或至少一個Q"等於NR1，及R1 係如申請專利範圍第1項中所定義。
  14. 根據申請專利範圍第11或12項之化合物，其中該電子傳輸基團E含有至少一個式(E-11)至(E-19)之結構： 其中虛線鍵標記鍵結位置和R1具有申請專利範圍第1項中所給定之意義。
  15. 根據申請專利範圍第11或12項之化合物，其中式(E-1)至(E-19)之結構中的R1基團之至少一者(較佳至少二者)表示Ar，其中Ar具有申請專利範圍第1項中所給定之意義。
  16. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中該電子傳輸基團E含有至少一個強吸電子基團。
  17. 根據申請專利範圍第16項之化合物，其中該強吸電子基團係選自結構(E-36)、(E-37)和(E-38) ，其中 Ar 在各情況中為相同或不同且具有申請專利範圍第1項中所給定之意義；a 為1或2，較佳為2；及虛線表示至苯并茀或螺聯茀骨架之鍵，或若p=1，則表示至Ar之鍵。
  18. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中該電子傳輸基團E具有低於-1.3eV(非常佳地低於-2.5eV和非常等佳地低於-2.7eV)之LUMO(最低未佔用分子軌域)能量。
  19. 根據申請專利範圍第1項之化合物，其中該化合物含有式(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)及/或(VII)之結構 其中所示符號具有申請專利範圍第1項中所述之意義。
  20. 一種寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物，其含有一或多種根據申請專利範圍第1至19項中之一或多項之化合物，其中從化合物至該寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物 存在一或多個鍵。
  21. 一種組成物，其包含至少一種根據申請專利範圍第1至19項中之一或多項之化合物及/或根據申請專利範圍第20項之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物和至少一個有機功能材料。
  22. 根據申請專利範圍第21項之組成物，其中該有機功能材料為電子傳輸材料。
  23. 根據申請專利範圍第21或22項之組成物，其中該有機功能材料為n-摻雜劑。
  24. 根據申請專利範圍第21或22項之組成物，其中該有機功能材料為基質或主體材料。
  25. 根據申請專利範圍第24項之組成物，其中該基質或主體材料為電洞傳導基質或主體材料。
  26. 根據申請專利範圍第21或22項之組成物，其中該有機功能材料為發光體，較佳為磷光發光體。
  27. 根據申請專利範圍第21或22項之組成物，其中該有機功能材料為具有2.5eV或更高(較佳為3.0eV或更高，非常佳為3.5eV或更高)的能帶間隙之化合物。
  28. 一種調配物，其包含至少一種根據申請專利範圍第1至19項中一或多項之化合物、根據申請專利範圍第20項之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物及/或至少一種根據申請專利範圍第21至27項中一或多項之組成物和至少一種溶劑。
  29. 一種製備根據申請專利範圍第1至19項中之一 或多項之化合物或根據申請專利範圍第20項之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物之方法，其特徵在於首先製備螺聯茀骨架，且在以後的步驟中，經由偶合反應引入含電子傳輸基團之基團。
  30. 一種根據申請專利範圍第1至19項中之一或多項之化合物或根據申請專利範圍第20項之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物或根據申請專利範圍第21至27項中一或多項之組成物之用途，其係用於作為電子裝置中的電洞阻擋材料、電子注入材料及/或電子傳輸材料。
  31. 一種電子裝置，其包含至少一種根據申請專利範圍第1至19項中一或多項之化合物或根據申請專利範圍第20項之寡聚物、聚合物或樹枝狀聚合物或根據申請專利範圍第21至27項中一或多項之組成物，其中該電子裝置較佳係選自由下列所組成之群組：有機電致發光裝置、有機積體電路、有機場效電晶體、有機薄膜電晶體、有機發光電晶體、有機太陽能電池、有機光學檢測器、有機感光器、有機場淬滅裝置、有機發光電化學電池和有機雷射二極體。
TW103143914A 2013-12-19 2014-12-16 雜環螺化合物 TWI667231B (zh)

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