新的化合物和包含其的有机发光器件的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0094225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，因此已进行了许多研究。

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增强有机发光器件的效率和稳定性，并且例如，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，则空穴从阳极注入到有机材料层中，电子从阴极注入到有机材料层中，当注入的空穴和电子彼此相遇时，形成激子，并且当激子再落至基态时发光。

持续需要开发用于在如上所述的有机发光器件中使用的有机材料的新材料。

在这方面，本公开内容提供了可以用于有机发光器件并且同时可以通过溶液法来使用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0001)韩国未审查专利公开第10-2000-0051826号

技术实现要素：

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目的，提供了由以下化学式1表示的化合物：

[化学式1]

在化学式1中，

a为与两个相邻五边形环稠合的苯环，

ar1、ar2和ar3中的至少一者具有联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、咔唑-9-基、9-甲基-咔唑基或9-苯基-咔唑基的结构，以及余者具有苯基结构，条件是ar2和ar3不同时为联苯基结构，

ar1、ar2和ar3中的至少一者经一个或更多个氘取代，以及余者是未经取代的，

r为氢；氘；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中的一个或更多个杂原子的c2-60杂芳基；以及

n为0至10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；设置成与第一电极相对的第二电极；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，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帮助理解本发明。

如本文所使用的，符号或意指与另外的取代基连接的键。

如本文所使用的，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或者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，或者未经取代或者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化合物，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被具有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化合物，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化合物，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、基等，但不限于此。

在本公开内容中，芴基可以被取代，并且两个取代基可以彼此连接以形成螺环结构。在芴基被取代的情况下，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中的一者或更多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芳基的前述实例相同。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前述实例相同。在本公开内容中，杂芳基胺中的杂芳基可以应用杂芳基的前述描述。在本公开内容中，芳烯基中的烯基与烯基的前述实例相同。在本公开内容中，可以应用芳基的前述描述，不同之处在于亚芳基为二价基团。在本公开内容中，可以应用杂芳基的前述描述，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前述描述，不同之处在于烃环不是一价基团而是通过使两个取代基相结合而形成的。在本公开内容中，可以应用杂环基的前述描述，不同之处在于杂芳基不是一价基团而是通过使两个取代基相结合而形成的。

本公开内容提供了由化学式1表示的化合物。

优选地，所述化合物为由以下化学式1-1至1-6中的任一者表示的化合物：

[化学式1-1]

[化学式1-2]

[化学式1-3]

[化学式1-4]

[化学式1-5]

[化学式1-6]

在化学式1-1至1-6中，ar1、ar2、ar3、r和n与化学式1中限定的相同。

此外，当ar1、ar2和ar3中的至少一者经一个或更多个氘取代时，优选地，ar1、ar2或ar3为选自以下化学式2-1至2-4中的任一者：

[化学式2-1]

[化学式2-2]

[化学式2-3]

[化学式2-4]

在化学式2-1至2-4中，

x为o、s、-nr1或-cr2r3，

r1、r2和r3各自独立地为氢、甲基或苯基，

y1、y2、y3和y4中的一者与三嗪基中的c或吲哚并咔唑结构中的n连接，以及余者为氘，

所有z1为氢或氘，以及所有z2为氢或氘，条件是z1和z2二者不都为氢。

此外，化学式2-1优选为选自以下化学式2-1-1至2-1-4中的任一者：

[化学式2-1-1]

[化学式2-1-2]

[化学式2-1-3]

[化学式2-1-4]

在化学式2-1-1至2-1-4中，x1至x4各自独立地为o、s、-nr1或-cr2r3，以及r1、r2和r3各自独立地为氢、甲基、或苯基。

更优选地，ar1、ar2或ar3为选自以下的任一者：

优选地，在化学式1中，ar1、ar2和ar3中的一者具有联苯基结构，余者具有苯基结构，以及ar1、ar2和ar3中的至少一者经一个或更多个氘取代，以及余者是未经取代的。

优选地，在化学式1中，ar1、ar2和ar3中的一者由以下化学式2-2表示，以及余者为未经取代的苯基：

[化学式2-2]

在化学式2-2中，

所有z1为氘以及所有z2为氢。

优选地，在化学式1中，ar1、ar2和ar3中的一者为未经取代的联苯基，余者具有苯基结构，以及余者中的至少一者由以下化学式2-3表示。

[化学式2-3]

优选地，在化学式1中，ar1具有联苯基结构，ar2和ar3中的一者具有联苯基结构，余者具有苯基结构，以及ar1、ar2和ar3中的至少一者经一个或更多个氘取代，以及余者是未经取代的。

优选地，在化学式1中，ar1、ar2和ar3中的一者为未经取代的二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基、咔唑-9-基、或9-苯基-咔唑基，余者具有苯基结构，以及余者中的至少一者经氘取代。

优选地，在化学式1中，ar1、ar2和ar3中的一者为经氘取代的二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或9,9-二甲基芴基，以及余者为未经取代的苯基。

优选地，所有r为氢，或者所有r为氘。此时，优选地，n为0至8的整数。

由化学式1表示的化合物的代表性实例如下：

同时，作为实例，本公开内容提供了如以下反应方案1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，a、r和n与化学式1中限定的相同，

b和e为由下式表示的那些中的任一者，条件是b和e不同时为任一者，

和

ar1’、ar2’和ar3’中的至少一者具有联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、咔唑-9-基、9-甲基-咔唑基或9-苯基-咔唑基的结构，余者具有苯基结构，条件是ar2’和ar3’不同时为联苯基结构，

ar1’、ar2’和ar3’中的至少一者经一个或更多个氘取代，余者是未经取代的，或者所有ar1’、ar2’和ar3’可以是未经取代的，以及

d为卤素基团，更优选为溴或氯。

如以上反应方案1所示，由化学式1表示的化合物通过胺取代反应来制备。然而，当化合物1a和化合物1b中的所有ar1’、ar2’和ar3’是未经取代的时，在以上化合物1a和化合物1b的胺取代反应之后，进一步进行所得反应物的氘取代反应。

具体地，当ar1’、ar2’和ar3’中的至少一者经一个或更多个氘取代以及余者是未经取代的时，其可以通过使包含多稠合环核结构的化合物1a与包含取代在核结构上的取代基的化合物1b在基于钯的催化剂和碱的存在下反应来制备。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饰。以上制备方法可以在下文描述的制备例中进一步呈现。

在化合物1a和化合物1b的反应中，所使用的基于钯的催化剂可以包括双(三叔丁基膦)钯(0)(pd(p-tbu3)2)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(ii)(pd(dppf)cl2)等，并且基于1mol的化合物1a，以0.01至0.1的摩尔比使用。

此外，碱可以包括无机碱，例如碳酸钾、碳酸钠和碳酸铯；有机碱，例如叔丁醇钠(naotbu)、氢氧化四乙铵(et4noh)、双(四乙基铵)碳酸酯或三乙胺；无机盐，例如氟化铯；等等，并且可以使用任一者或者其两者或更多者的混合物。基于1mol包含核结构的化合物1a，碱可以以1至2，更具体地1.5至1.8的摩尔比使用。

此外，化合物1a与化合物1b之间的反应可以在诸如以下的有机溶剂中进行：苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、1,4-二烷、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮、或二甲基亚砜。优选地，其可以在四氢呋喃或甲苯中进行。

此外，在化合物1a和化合物1b中，当所有ar1’、ar2’和ar3’是未经取代的时，在化合物1a和化合物1b的胺取代反应之后，对所得反应物进一步进行氘取代反应，从而可以制备由化学式1表示的化合物。此时，化合物1a和化合物1b的胺取代反应如上所述。

氘取代反应可以通过在基于铂的催化剂例如pto2的存在下在250℃或更高，具体地250℃至500℃以及500psi至700psi的高温和高压条件下引入d2o来进行。

同时，用于制备由化学式1表示的化合物的化合物1a和化合物1b可以根据常规方法来制备，或者可以商购获得并使用。

作为实例，在化合物1a的情况下，其可以通过如下反应方案2所示的反应来制备。

[反应方案2]

在反应方案2中，a、b、r和n与反应方案1中限定的相同，

d’为卤素基团，更优选为溴或氯。

如反应方案2所示，化合物1a可以通过化合物1a-1和包含用于化合物1a的取代基的化合物1a-2的胺取代反应来制备。胺取代反应与上述相同。

此外，本公开内容提供了包含由化学式1表示的化合物的有机发光器件。

作为实例，本公开内容提供了这样的有机发光器件，其包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；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，其中有机材料层的一个或更多个层包含根据本公开内容的化合物。

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、以及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、以及阳极顺序地堆叠在基底上的倒置型有机发光器件。有机材料层可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、和电子传输层中的至少一者。此外，有机材料层可以包括同时注入电子和传输电子的电子注入和传输层来代替电子注入层和电子传输层。

例如，图1和图2示出了根据本公开内容的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空穴注入层、空穴传输层、或发光层中。此外，在以上结构中，在空穴传输层与发光层之间还可以包括电子阻挡层(未示出)，并且在发光层与电子注入和传输层之间还可以包括空穴阻挡层(未示出)。

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，不同之处在于发光层包含根据本公开内容的化合物。

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、以及电子注入和传输层中的至少一者的有机材料层，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。

作为实例，第一电极为阳极，第二电极为阴极，或者替代地，第一电极为阴极，第二电极为阳极。

作为阳极材料，通常优选使用具有大功函数的材料使得空穴可以顺利地注入到有机材料层中。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功函数的材料使得电子可以容易地注入到有机材料层中。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是优异的。优选地，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化合物等，但不限于此。

空穴传输层为接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层。空穴传输层适当地为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的具有大的空穴迁移率的材料。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电化合物、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。

同时，根据一个实施方案的有机发光器件还可以选择性地包括在空穴传输层上的电子阻挡层。电子阻挡层是指这样的层：其形成在空穴传输层上，并且优选被设置成与发光层接触以调节空穴迁移率，防止电子过度移动，并且增加空穴-电子结合的概率，从而用于改善有机发光器件的效率。电子阻挡层包含电子阻挡材料，并且这样的电子阻挡材料的实例可以为基于芳基胺的有机材料，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、和荧蒽化合物。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，芳族胺衍生物为具有经取代或未经取代的芳基氨基的稠合芳族环衍生物并且包括含有芳基氨基的芘、蒽、、二茚并芘等，苯乙烯胺化合物是其中经取代或未经取代的芳基胺取代有至少一个芳基乙烯基的化合物，并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的一个、两个或更多个取代基是经取代或未经取代的。具体地，包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等，但苯乙烯胺化合物不限于此。此外，金属配合物包括铱配合物、铂配合物等，但不限于此。

此外，根据本公开内容的有机发光器件还可以在发光层中包含由以下化学式3表示的化合物：

[化学式3]

在化学式3中，

ar4和ar5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中的任一者或更多者的c2-60杂芳基，

r4和r5各自独立地为氢；氘；卤素；氰基；硝基；氨基；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；经取代或未经取代的c2-60烯基；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中的任一者或更多者的c2-60杂芳基，以及

a和b各自独立地为0至7的整数。

优选地，在化学式3中，ar4和ar5各自独立地为苯基、联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、或9,9-二甲基芴基。

优选地，在化学式3中，r4和r5二者均为氢。在这种情况下，a和b分别为0的整数。

优选地，由化学式3表示的化合物为选自以下的任一者：

当发光层还包含由化学式3表示的化合物时，基于100重量份的由化学式1表示的化合物，其以20重量份至80重量份的量包含在内。

同时，根据一个实施方案的有机发光器件还可以选择性地包括在发光层上的空穴阻挡层。电子阻挡层是指这样的层：其形成在发光层上并且优选地被设置成与发光层接触以调节电子迁移率，防止空穴过度移动并且增加空穴-电子结合的概率，从而用于改善有机发光元件的效率。电子阻挡层包含电子阻挡材料，并且这样的电子阻挡材料的实例包括其中引入有吸电子基团的化合物，例如三嗪衍生物、嘧啶衍生物、三唑衍生物、二唑衍生物、菲咯啉衍生物、氧化膦衍生物等，但不限于此。

电子传输层形成在发光层上或空穴阻挡层上。

电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层，并且电子传输材料适当地为这样的材料：其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。电子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-金属配合物等，但不限于此。电子传输层可以与如根据相关技术所使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地，阴极材料的合适实例为具有低功函数，后接铝层或银层的典型材料。其具体实例包括铯、钡、钙、镱和钐，在每种情况下后接铝层或银层。

电子注入层是注入来自电极的电子的层，并且优选为这样的化合物：其具有传输电子的能力，具有注入来自阴极的电子的效应以及将电子注入到发光层或发光材料中的优异效应，防止由发光层产生的激子移动至空穴注入层，并且在形成薄膜的能力方面也是优异的。电子注入层的具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、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。

根据所使用的材料，根据本公开内容的有机发光器件可以为前侧发射型、后侧发射型或双侧发射型。

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。

将在以下实施例中详细地描述根据本公开内容的由化学式1表示的化合物和包含其的有机发光器件的制备。然而，这些实施例仅出于说明性目的而呈现，并且不旨在限制本公开内容的范围。

[合成例]

合成例1：化合物1的合成

步骤1)中间体a的合成

将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑(15.0g，58.5mmol)、1-溴苯-2,3,4,5,6-d5(10.4g，64.4mmol)、双(三叔丁基膦)钯(0)(0.6g，1.2mmol)、叔丁醇钠(8.4g，87.8mmol)和甲苯(500ml)放入三颈烧瓶中，并将混合物在氩气气氛中在回流下搅拌8小时。当反应完成时，将反应混合物冷却至室温，向其中添加h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化以得到13.2g中间体a。(产率：67％，ms[m+h]⁺＝337)

步骤2)中间体1的合成

将中间体a(13.0g，38.5mmol)、中间体a(14.6g，42.4mmol)、双(三叔丁基膦)钯(0)(0.4g，0.8mmol)、叔丁醇钠(5.6g，57.8mmol)和400ml二甲苯放入三颈烧瓶中，并将混合物在氩气气氛中在回流下搅拌8小时。当反应完成时，将反应混合物冷却至室温，向其中添加h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以得到7.9g中间体1。(产率：32％，ms[m+h]⁺＝644)

合成例2：化合物2的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物2，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为溴苯以制备中间体b，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体b代替中间体a，并将中间体a变为中间体b。(ms[m+h]⁺＝644)

合成例3：化合物3的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物3，不同之处在于在合成例1的步骤2中，将中间体a变为中间体c。(ms[m+h]⁺＝649)

合成例4：化合物4的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物4，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为溴-1,1’-联苯以制备中间体c，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体c代替聚合物a，并将中间体a变为中间体d。(ms[m+h]⁺＝649)

合成例5：化合物5的合成

步骤1)化合物5-1的合成

将中间体c(15.0g，36.7mmol)、中间体e(13.9g，40.4mmol)、双(三叔丁基膦)钯(0)(0.4g，0.7mmol)、叔丁醇钠(5.3g，55.1mmol)和二甲苯400ml放入三颈烧瓶中，并将混合物在氩气气氛中在回流下搅拌8小时。当反应完成时，将反应混合物冷却至室温，向其中添加h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化以得到17.1g化合物5-1。(产率：65％，ms[m+h]⁺＝715)

步骤2)化合物5的合成

将化合物5-1(10.0g，14.0mmol)、pto2(1.0g，4.2mmol)和70mld2o放入振动管中，将其密封并在250℃和600psi下加热12小时。当反应完成时，向其中添加氯仿，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以得到4.4g化合物5。(产率：42％，氘取代率：82％，ms[m+h]⁺＝749)

合成例6：化合物6的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物6，不同之处在于在合成例1的步骤2中，将中间体a变为中间体b并将中间体a变为中间体f。(ms[m+h]⁺＝658)

合成例7：化合物7的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物7，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为2-溴二苯并[b,d]呋喃-1,3,4,6,7,8,9-d7以制备中间体d，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体d代替中间体a，并将中间体a变为中间体g。(ms[m+h]⁺＝660)

合成例8：化合物8的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物8，不同之处在于在合成例1的步骤2中，将中间体a变为中间体b并将中间体a变为中间体h。(ms[m+h]⁺＝733)

合成例9：化合物9的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物9，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑变为5,8-二氢吲哚并[2,3-c]咔唑。(ms[m+h]⁺＝644)

合成例10：化合物10的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物10，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑变为5,7-二氢吲哚并[2,3-b]咔唑，并将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为溴苯以制备中间体f，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体f代替中间体a，并将中间体a变为中间体c。(ms[m+h]⁺＝644)

合成例11：化合物11的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物11，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑变为5,11-二氢吲哚并[3,2-b]咔唑以制备中间体g，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体g代替中间体a，并将中间体a变为中间体i。(ms[m+h]⁺＝674)

合成例12：化合物12的合成

步骤1)化合物11的合成

将5,12-二氢吲哚并[3,2-a]咔唑(10.0g，39.0mmol)、中间体j(16.7g，42.9mmol)、双(三叔丁基膦)钯(0)(0.4g，0.8mmol)、叔丁醇钠(5.6g，58.5mmol)和甲苯(400m)放入三颈烧瓶中，并将混合物在氩气气氛中在回流下搅拌8小时。当反应完成时，将反应混合物冷却至室温，向其中添加h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化以得到16.9g中间体1。(产率：71％，ms[m+h]⁺＝608)

步骤2)化合物12的合成

将中间体h(15.0g，24.6mmol)、溴苯(4.3g，27.1mmol)、双(三叔丁基膦)钯(0)(0.3g，0.5mmol)、叔丁醇钠(3.6g，37.0mmol)和250ml二甲苯放入三颈烧瓶中，并将混合物在氩气气氛中在回流下搅拌8小时。当反应完成时，将反应混合物冷却至室温，向其中添加h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥，浓缩，并将样品通过硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以得到5.4g中间体12。(产率：32％，ms[m+h]⁺＝684)

合成例13：化合物13的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物13，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑变为5,12-二氢吲哚并[3,2-a]咔唑，并将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为溴苯以制备中间体i，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体i代替中间体a，并将中间体a变为中间体k。(ms[m+h]⁺＝657)

合成例14：化合物14的合成

通过进行与用于制备化合物1的方法相同的方法来制备化合物14，不同之处在于在合成例1的步骤1中，将11,12-二氢吲哚并[2,3-a]咔唑变为5,8-二氢吲哚并[2,3-c]咔唑，并将1-溴苯-2,3,4,5,6-d5变为溴苯以制备中间体l，并且在合成例1的步骤2中，使用以上制备的中间体l代替中间体a。(ms[m+h]⁺＝639)

实施例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，并进行超声清洗。此时，使用由fischerco.制造的产品作为清洁剂，并使用利用由milliporeco.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水作为蒸馏水。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，然后转移至等离子体清洗器。此外，将基底使用氧等离子体清洗5分钟，然后转移至真空沉积器。

在由此准备的透明ito电极上，将以下ht-a和5重量％pd热真空沉积至的厚度以形成空穴注入层，然后仅将ht-a材料沉积至的厚度以形成空穴传输层。在空穴传输层上将以下ht-b热真空沉积至的厚度作为电子阻挡层。然后，通过使用化合物1作为发光层的主体以及主体的15重量％的gd作为掺杂剂，进行真空沉积至的厚度。然后，将以下化合物et-a真空沉积至的厚度作为空穴阻挡层。然后，将以下化合物et-b和liq以2:1的比率热真空沉积至的厚度作为电子注入和传输层，然后将lif和镁以1:1的比率真空沉积至的厚度。在电子注入和传输层上将镁和银以1:4的比率沉积至的厚度以形成阴极，从而完成有机发光器件的制造。

实施例2至21以及比较例1至12

以与实施例1中相同的方式分别制造实验例2至21以及比较实验例1至12中的有机发光器件，不同之处在于如下表1所示改变主体材料。在这种情况下，当使用两种化合物的混合物作为主体时，括号意指主体化合物之间的重量比。

<测试例：器件特性的评估>

将实施例1至21以及比较例1至12中制造的有机发光器件在100℃的烘箱中热处理30分钟然后取出，施加电流以测量电压、效率和寿命(t95)，结果示于下表1中。此时，通过施加10ma/cm²的电流密度来测量电压和效率，t95意指在20ma/cm²的电流密度下亮度降低至初始亮度的95％所需的时间。

[表1]

如可以从比较例1的化合物gh-a与实施例1至3的化合物1至3的比较看出的，包含实施例1至3的化合物的有机发光器件由于氘的取代而表现出优异的长寿命特性。这可以从比较例2的化合物gh-b与实施例11的化合物11之间的比较看出。同时，在包含一个氘的比较例3的gh-c化合物中，由于氘而引起的效果是不显著的，并且效率由于二苯并呋喃与三嗪之间的苯环而降低。比较例4至6的化合物具有小的分子量和低的玻璃化转变温度，使得在热处理过程期间在器件中出现变形并且器件特性劣化。在其中氘取代在不是芳族环的位置上的比较例7和8的化合物gh-g和gh-h中，不存在由于氘而引起的长寿命效果，并且器件特性由于对电子的移动没有贡献的烷基取代基而劣化。在其中氘存在于芳族环中的比较例9的化合物gh-i中，对电子的移动没有贡献的烷氧基诱导器件特性降低，即使取代在烷氧基中的氘也没有抵消这种降低。

如可以从实施例11至21的结果看出的，当将化学式1的化合物与化学式2的化合物组合使用时，发现低电压、高效率和长寿命特性的效果更大。如可以从比较例10和比较例11中看出的，在gh-a和gh-b的情况下，当与化学式2组合使用时，器件特性得到改善。可以看出，当将化学式1的化合物与化学式2混合时，激基复合物的稳定性得到大大改善，产生更大的寿命范围。

因此，当使用化学式1的化合物作为有机发光器件的发光层时，可以获得具有低电压、高效率和长寿命的器件。

<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