杂环化合物和使用其的有机发光元件的制作方法

文档序号:16042992发布日期:2018-11-24 10:38阅读:443来源:国知局

本申请要求于2015年11月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0156174号的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及一种杂环化合物和使用其的有机发光器件。

背景技术

电致发光器件是一种自发光型显示器件,并且具有视角宽、对比度优异和响应速度快的优点。

有机发光器件具有其中在两个电极之间设置有有机薄膜的结构。当向具有该结构的有机发光器件施加电压时,从两个电极注入的电子和空穴在有机薄膜中彼此结合成对,然后在熄灭的同时发光。根据需要,有机薄膜可以由单个层或多个层构成。

根据需要,用于有机薄膜的材料可以具有发光功能。例如,作为用于有机薄膜的材料,可以使用本身可以单独构成发光层的化合物,或者也可以使用可以充当基于主体-掺杂剂的发光层的主体或掺杂剂的化合物。此外,作为用于有机薄膜的材料,还可以使用可以执行以下功能的化合物:例如空穴注入、空穴传输、电子阻挡、空穴阻挡、电子传输或电子注入。

为了改善有机发光器件的性能、使用寿命或效率,一直需要开发用于有机薄膜的材料。



技术实现要素:

技术问题

需要对包含具有一定化学结构的化合物的有机发光器件进行研究,所述具有一定化学结构的化合物可以满足可用于有机发光器件的材料所需的条件,例如适当的能级、电化学稳定性、热稳定性等,并且可以根据取代基来执行有机发光器件所需的各种功能。

技术方案

本申请的一个示例性实施方案提供了由以下化学式1表示的杂环化合物:

[化学式1]

在化学式1中,

r1至r8中的至少一者由-l-ar表示,其余各自独立地选自氢;氘;卤素基团;-cn;经取代或未经取代的c1至c60烷基;经取代或未经取代的c2至c60烯基;经取代或未经取代的c2至c60炔基;经取代或未经取代的c1至c60烷氧基;经取代或未经取代的c3至c60环烷基;经取代或未经取代的c2至c60杂环烷基;经取代或未经取代的c6至c60芳基;经取代或未经取代的c2至c60杂芳基;-sirr’r”;-p(=o)rr’;以及未经取代或经c1至c20烷基、经取代或未经取代的c6至c60芳基或者经取代或未经取代的c2至c60杂芳基取代的胺基,或者两个或更多个相邻基团彼此键合以形成经取代或未经取代的脂族或芳族烃环,

l为经取代或未经取代的c6至c60亚芳基,

ar由以下化学式2至7中的任一者表示,

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

在化学式2至7中,

x1至x5中的至少一者为n,其余为n或cr,

x6和x7中的至少一者为n,其余为n或cr,

x8和x9中的至少一者为n,其余为n或cr,

r8至r33彼此相同或不同,并且各自独立地选自氢;氘;卤素基团;-cn;经取代或未经取代的c1至c60烷基;经取代或未经取代的c2至c60烯基;经取代或未经取代的c2至c60炔基;经取代或未经取代的c1至c60烷氧基;经取代或未经取代的c3至c60环烷基;经取代或未经取代的c2至c60杂环烷基;经取代或未经取代的c6至c60芳基;经取代或未经取代的c2至c60杂芳基;-sirr’r”;-p(=o)rr’;以及未经取代或经c1至c20烷基、经取代或未经取代的c6至c60芳基或者经取代或未经取代的c2至c60杂芳基取代的胺基,或者两个或更多个相邻基团彼此键合以形成经取代或未经取代的脂族或芳族烃环,

r、r’和r”彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;-cn;经取代或未经取代的c1至c60烷基;经取代或未经取代的c3至c60环烷基;经取代或未经取代的c6至c60芳基;或者经取代或未经取代的c2至c60杂芳基,以及

*表示与l键合的位置。

另外,本申请的另一个示例性实施方案提供了一种有机发光器件,其包括:正电极;负电极;和设置在正电极与负电极之间的具有一个或更多个层的有机材料层,其中有机材料层的一个或更多个层包含杂环化合物。

有益效果

根据本申请的一个示例性实施方案的杂环化合物可以用作用于有机发光器件的有机材料层的材料。该杂环化合物可以用作用于有机发光器件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等的材料。特别地,由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件的电子传输层、空穴传输层或发光层的材料。此外,当将由化学式1表示的杂环化合物用于有机发光器件时,由于该化合物的热稳定性,可以降低器件的驱动电压,可以改善器件的光效率,并且可以改善器件的使用寿命特性。

附图说明

图1至3各自为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件的堆叠结构的图。

图4示出了化合物5的ltpl的测量图。

图5示出了化合物5的pl的测量图。

图6示出了化合物7的ltpl的测量图。

图7示出了化合物7的pl的测量图。

图8示出了化合物9的ltpl的测量图。

图9示出了化合物9的pl的测量图。

图10示出了化合物10的ltpl的测量图。

图11示出了化合物10的pl的测量图。

图12示出了化合物11的ltpl的测量图。

图13示出了化合物11的pl的测量图。

图14示出了化合物12的ltpl的测量图。

图15示出了化合物12的pl的测量图。

图16示出了化合物20的ltpl的测量图。

图17示出了化合物20的pl的测量图。

图18示出了化合物33的ltpl的测量图。

图19示出了化合物33的pl的测量图。

图20示出了化合物34的ltpl的测量图。

图21示出了化合物34的pl的测量图。

图22示出了化合物35的ltpl的测量图。

图23示出了化合物35的pl的测量图。

图24示出了化合物52的ltpl的测量图。

图25示出了化合物52的pl的测量图。

图26示出了化合物117的ltpl的测量图。

图27示出了化合物117的pl的测量图。

图28示出了化合物122的ltpl的测量图。

图29示出了化合物122的pl的测量图。

图30示出了化合物123的ltpl的测量图。

图31示出了化合物123的pl的测量图。

图32示出了化合物124的ltpl的测量图。

图33示出了化合物124的pl的测量图。

图34示出了化合物169的ltpl的测量图。

图35示出了化合物169的pl的测量图。

<附图标记说明>

100:基底

200:正电极

300:有机材料层

301:空穴注入层

302:空穴传输层

303:发光层

304:空穴阻挡层

305:电子传输层

306:电子注入层

400:负电极

最佳实施方式

在下文中,将详细地描述本申请。

根据本申请的一个示例性实施方案的杂环化合物由化学式1表示。更具体地,通过如上所述的核结构和取代基的结构特征,由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件的有机材料层的材料。

根据本申请的一个示例性实施方案,化学式1可以由以下化学式8至10中的任一者表示。

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

在化学式8至10中,r1至r8、l和ar与化学式1中的限定相同。

在本申请的一个示例性实施方案中,r1至r8中的至少一者由-l-ar表示,其余各自独立地为氢;氘;经取代或未经取代的c1至c60烷基;或者经取代或未经取代的c6至c60芳基。

在本申请中,将如下更具体地描述化学式1至10的取代基。

在本说明书中,“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;-cn;直链或支链的c1至c60烷基;直链或支链的c2至c60烯基;直链或支链的c2至c60炔基;单环或多环的c3至c60环烷基;单环或多环的c2至c60杂环烷基;单环或多环的c6至c60芳基;单环或多环的c2至c60杂芳基;-sirr’r”;-p(=o)rr’;c1至c20烷基胺基;单环或多环的c6至c60芳基胺基;和单环或多环的c2至c60杂芳基胺基,或者未经取代或经所述取代基中的两个或更多个键合的取代基取代,或者未经取代或经选自所述取代基中的两个或更多个取代基连接的取代基取代。例如,“两个或更多个取代基连接的取代基”可以为联苯基。即,联苯基也可以为芳基,并且可以被解释为两个苯基连接的取代基。另外的取代基也可以另外被取代。r、r’和r”彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;-cn;经取代或未经取代的直链或支链的c1至c60烷基;经取代或未经取代的单环或多环的c3至c60环烷基;经取代或未经取代的单环或多环的c6至c60芳基;或者经取代或未经取代的单环或多环的c2至c60杂芳基。

根据本申请的一个示例性实施方案,“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、-cn、-sirr’r”、-p(=o)rr’、直链或支链的c1至c20烷基、单环或多环的c6至c60芳基、和单环或多环的c2至c60杂芳基,以及

r、r’和r”彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;氘;-cn;未经取代或经氘、卤素基团、-cn、直链或支链的c1至c20烷基、单环或多环的c6至c60芳基和单环或多环的c2至c60杂芳基取代的直链或支链的c1至c60烷基;未经取代或经氘、卤素、-cn、直链或支链的c1至c20烷基、单环或多环的c6至c60芳基和单环或多环的c2至c60杂芳基取代的单环或多环的c3至c60环烷基;未经取代或经氘、卤素、-cn、直链或支链的c1至c20烷基、单环或多环的c6至c60芳基和单环或多环的c2至c60杂芳基取代的单环或多环的c6至c60芳基;或者未经取代或经氘、卤素、-cn、直链或支链的c1至c20烷基、单环或多环的c6至c60芳基和单环或多环的c2至c60杂芳基取代的单环或多环的c2至c60杂芳基。

术语“取代”意指化合物的与碳原子键合的氢原子变为另一取代基,并且取代的位置没有限制,只要该位置是氢原子被取代的位置(即,取代基可以取代的位置)即可,并且当两个或更多个被取代时,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。

在本说明书中,卤素可以为氟、氯、溴或碘。

在本说明书中,烷基包括具有1至60个碳原子的直链或支链,并且可以另外被另一取代基取代。烷基的碳原子数可以为1至60,特别地为1至40,更特别地为1至20。其具体实例包括甲基、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。

在本说明书中,烯基包括具有2至60个碳原子的直链或支链,并且可以另外被另一取代基取代。烯基的碳原子数可以为2至60,特别地为2至40,更特别地为2至20。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、茋基、苯乙烯基等,但不限于此。

在本说明书中,炔基包括具有2至60个碳原子的直链或支链,并且可以另外被另一取代基取代。炔基的碳原子数可以为2至60,特别地为2至40,更特别地为2至20。

在本说明书中,环烷基包括具有3至60个碳原子的单环或多环,并且可以另外被另一取代基取代。在此,多环意指其中环烷基与另一环状基团直接连接或稠合的基团。在此,另一环状基团也可以为环烷基,但也可以为另一种环状基团,例如杂环烷基、芳基、杂芳基等。环烷基的碳原子数可以为3至60,特别地为3至40,更特别地为5至20。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。

在本说明书中,杂环烷基包含o、s、se、n或si作为杂原子,包括具有2至60个碳原子的单环或多环,并且可以另外被另一取代基取代。在此,多环意指其中杂环烷基与另一环状基团直接连接或稠合的基团。在此,另一环状基团也可以为杂环烷基,但也可以为另一种环状基团,例如环烷基、芳基、杂芳基等。杂环烷基的碳原子数可以为2至60,特别地为2至40,更特别地为3至20。

在本说明书中,芳基包括具有6至60个碳原子的单环或多环,并且可以另外地另一取代基取代。在此,多环意指其中芳基与另一环状基团直接连接或稠合的基团。在此,另一环状基团也可以为芳基,但也可以为另一种环状基团,例如环烷基、杂环烷基、杂芳基等。芳基包括螺环基团。芳基的碳原子数可以为6至60,特别地为6至40,更特别地为6至25。芳基的具体实例包括苯基、联苯基、三苯基、萘基、蒽基、基、菲基、苝基、荧蒽基、三亚苯基、非那烯基、芘基、并四苯基、并五苯基、芴基、茚基、苊基、苯并芴基、螺二芴基、2,3-二氢-1h-茚基、其稠合环状基团等,但不限于此。

在本说明书中,螺环基团是包含螺环结构的基团,并且可以具有15至60个碳原子。例如,螺环基团可以包含其中2,3-二氢-1h-茚基或环己烷基团与芴基螺环键合的结构。特别地,螺环基团可以包括以下结构式的基团中的任一者。

在本说明书中,杂芳基包含s、o、se、n或si作为杂原子,包括具有2至60个碳原子的单环或多环,并且可以另外被另一取代基取代。在此,多环意指其中杂芳基与另一环状基团直接连接或稠合的基团。在此,另一环状基团也可以为杂芳基,但也可以为另一种环状基团,例如环烷基、杂环烷基、芳基等。杂芳基的碳原子数可以为2至60,特别地为2至40,更特别地为3至25。杂芳基的具体实例包括吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、呋咱基、二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、二嗪基、嗪基、噻嗪基、二英基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、异喹唑啉基、喹唑啉基、萘啶基、吖啶基、菲啶基、咪唑并吡啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、吲嗪基、苯并噻唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吩嗪基、二苯并噻咯基、螺二(二苯并噻咯)、二氢吩嗪基、吩嗪基、菲啶基、咪唑并吡啶基、噻吩基、吲哚并[2,3-a]咔唑基、吲哚并[2,3-b]咔唑基、二氢吲哚基、10,11-二氢-二苯并[b,f]吖庚因基、9,10-二氢吖啶基、菲蒽吖嗪基、吩噻嗪基、酞嗪基、萘啶基、菲咯啉基、苯并[c][1,2,5]噻二唑基、5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂甲硅烷基、吡唑并[1,5-c]喹唑啉基、吡啶并[1,2-b]吲唑基、吡啶并[1,2-a]咪唑并[1,2-e]二氢吲哚基、5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基等,但不限于此。

在本说明书中,胺基可以选自单烷基胺基;单芳基胺基;单杂芳基胺基;-nh2;二烷基胺基;二芳基胺基;二杂芳基胺基;烷基芳基胺基;烷基杂芳基胺基;和芳基杂芳基胺基,并且其碳原子数没有特别限制,但优选为1至30。胺基的具体实例包括甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、二联苯基胺基、蒽基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯基胺基、联苯基萘基胺基、苯基联苯基胺基、联苯基芴基胺基、苯基三亚苯基胺基、联苯基三亚苯基胺基等,但不限于此。

在本说明书中,亚芳基意指在芳基中存在两个键合位置,即二价基团。上述对芳基的描述可以应用于亚芳基,不同之处在于为二价亚芳基。此外,亚杂芳基意指在杂芳基中存在两个键合位置,即二价基团。上述对杂芳基的描述可以应用于亚杂芳基,不同之处在于为二价亚杂芳基。

根据本申请的一个示例性实施方案,化学式1可以由以下化合物中的任一者表示,但不限于此。

此外,可以向化学式1的结构中引入各种取代基以合成具有所引入的取代基的固有特性的化合物。例如,可以将用于制造有机发光器件的空穴注入层材料、空穴传输用材料、发光层材料和电子传输层材料通常使用的取代基引入核结构中以合成满足各有机材料层所需的条件的材料。

此外,可以将各种取代基引入化学式1的结构中以精细地调节能带隙,同时,可以改善有机材料之间的界面处的特性,并且可以使材料的使用多样化。

同时,杂环化合物具有高的玻璃化转变温度(tg),并因此具有优异的热稳定性。热稳定性的增加成为向器件提供驱动稳定性的重要因素。

根据本申请的一个示例性实施方案的杂环化合物可以通过多步化学反应来制备。首先制备一些中间化合物,并且可以由中间化合物制备化学式1的化合物。更具体地,根据本申请的一个示例性实施方案的杂环化合物可以基于以下将描述的制备例来制备。

本申请的另一个示例性实施方案提供了包含由化学式1表示的杂环化合物的有机发光器件。

根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件可以通过有机发光器件的典型制造方法和材料来制造,不同之处在于使用上述杂环化合物以形成具有一个或更多个层的有机材料层。

在制造有机发光器件时,杂环化合物不仅可以通过真空沉积法而且还可以通过溶液施加法形成为有机材料层。在此,溶液施加法意指旋涂、浸涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷涂法、辊涂等,但不限于此。

具体地,根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件包括正电极、负电极和设置在正电极与负电极之间的具有一个或更多个层的有机材料层,其中有机材料层的一个或更多个层包含由化学式1表示的杂环化合物。

图1至3例示了根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件的电极和有机材料层的堆叠顺序。然而,本申请的范围不旨在受这些附图限制,并且本领域已知的有机发光器件的结构也可以应用于本申请。

根据图1,示出了其中正电极200、有机材料层300和负电极400依次堆叠在基底100上的有机发光器件。然而,有机发光器件并不仅限于这样的结构,如图2中,也可以实现其中负电极、有机材料层和正电极依次堆叠在基底上的有机发光器件。

图3例示了有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光器件包括空穴注入层301、空穴传输层302、发光层303、空穴阻挡层304、电子传输层305和电子注入层306。然而,本申请的范围不受如上所述的堆叠结构限制,并且根据需要,可以省略除发光层之外的其他层,并且还可以添加另外必需的功能层。

根据本申请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一个或更多个层包含由化学式1表示的杂环化合物。

由化学式1表示的杂环化合物可以单独构成有机发光器件的有机材料层的一个或更多个层。然而,根据需要,由化学式1表示的杂环化合物可以与另外的材料混合以构成有机材料层。

由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件中的电子传输层、空穴阻挡层或发光层等的材料。作为实例,由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件的电子传输层、空穴传输层或发光层的材料。

此外,由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件中的发光层的材料。作为实例,由化学式1表示的杂环化合物可以用作用于有机发光器件中的发光层的磷光主体的材料。

在根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件中,化学式1的杂环化合物更优选地可以用作用于有机发光器件中的电子传输层的材料。特别地,包含氮原子的杂环基团的官能团例如化学式2至7可以与化学式1的r1至r8中的至少一者,更优选地r1、r2和r8中的至少一者键合,由此获得电子亲合性和电子迁移率改善的效果。通过电子亲合性和电子迁移率改善的效果,可以降低有机发光器件的驱动电压,并且可以改善有机发光器件的使用寿命特性。

在根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件中,除化学式1的杂环化合物之外的材料将在以下例示,但这些材料仅仅是举例说明性的,并不用于限制本申请的范围,并且可以用本领域公知的材料代替。

作为正电极材料,可以使用具有相对高的功函数的材料,并且可以使用透明导电氧化物、金属或导电聚合物等。正电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;导电聚合物,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。

作为负电极材料,可以使用具有相对低的功函数的材料,并且可以使用金属、金属氧化物或导电聚合物等。负电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。

作为空穴注入材料,也可以使用公知的空穴注入材料,并且可以使用例如:酞菁化合物,例如美国专利第4,356,429号中公开的铜酞菁;或者文献[advancedmaterial,6,第677页(1994)]中描述的星爆型胺衍生物,例如三(4-咔唑-9-基苯基)胺(tcta)、4,4',4"-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯基胺(m-mtdata)、1,3,5-三[4-(3-甲基苯基苯基氨基)苯基]苯(m-mtdapb);为可溶性导电聚合物的聚苯胺/十二烷基苯磺酸或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯);聚苯胺/樟脑磺酸;或者聚苯胺/聚(4-苯乙烯-磺酸酯);等等。

作为空穴传输材料,可以使用吡唑啉衍生物、基于芳基胺的衍生物、茋衍生物、三苯基二胺衍生物等,并且也可以使用低分子量材料或聚合物材料。

作为电子传输材料,可以使用二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联苯醌衍生物、8-羟基喹啉的金属配合物及其衍生物等,并且也可以使用低分子量材料和聚合物材料。

作为电子注入材料,例如,本领域代表性地使用lif,但本申请不限于此。

作为发光材料,可以使用红色、绿色或蓝色发光材料,并且根据需要,可以将两种或更多种发光材料混合并使用。此外,作为发光材料,也可以使用荧光材料,但也可以使用磷光材料。作为发光材料,也可以单独使用通过使各自从正电极和负电极注入的空穴和电子结合而发光的材料,但也可以使用其中主体材料和掺杂剂材料一起参与发光的材料。

根据使用的材料,根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光器件可以是顶部发光型、底部发光型或双侧发光型。

甚至在包括有机太阳能电池、有机光电导体、有机晶体管等的有机电子器件中,根据本申请的一个示例性实施方案的杂环化合物也可以基于与应用于有机发光器件的原理类似的原理起作用。

具体实施方式

在下文中,将通过实施例更详细地描述本说明书,但这些实施例仅为了例示本申请而提供,并不旨在限制本申请的范围。

<实施例>

<合成例1>中间物a的合成

化合物a-2的制备

将10g(54mol)化合物2-溴代醛、0.8g(1.1mmol)pd(pph3)2cl2、0.4g(2.2mmol)cui和300ml三乙胺放入反应器中,并将所得混合物在常温下搅拌10分钟。向其中添加6.1g(59.4mmol)苯乙炔,然后将所得混合物在50℃下搅拌3小时。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得9.1g(82%)目标化合物a-2。

化合物a-1的制备

在使9g(44mmol)化合物a-2溶解在乙醇中后,向其中添加8.2g(44mmol)tsnhnh2,然后将所得溶液在常温下搅拌20分钟。向其中添加1.1g(4.4mmol)agotf,然后将所得混合物在70℃下搅拌30分钟。在将温度降低至常温后,向其中添加24.2g(88mmol)4'-溴-2-苯基苯乙酮或3'-溴-2-苯基苯乙酮和37.4g(176mmol)k3po4,然后将所得混合物在70℃下搅拌17小时或更长时间。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂后,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得14.6g(70%)目标化合物a-1。

化合物a的制备

使10g(21.03mmol)化合物a-1、6.41g(25.24mmol)双(频哪醇)二硼、769mg(1.05mmol)pdcl2(dppf)和6.19g(63.09mmol)koac溶解在100ml1,4-二烷中,然后将所得溶液在80℃下搅拌12小时。在反应完成后,在室温下向其中添加蒸馏水和dcm,进行萃取,有机层经mgso4干燥,然后通过旋转蒸发器除去溶剂。用柱色谱(dcm)纯化反应产物,由此获得10.76g(98%)目标化合物a。

<合成例2>中间物b的合成

化合物b-1的制备

在使9g(44mmol)化合物a-2溶解在乙醇中后,向其中添加8.2g(44mmol)tsnhnh2,然后将所得溶液在常温下搅拌20分钟。向其中添加1.1g(4.4mmol)agotf,然后将所得混合物在70℃下搅拌30分钟。在将温度冷却至常温后,向其中添加24.2g(88mmol)2-(4-溴苯基)苯乙酮或2-(3-溴苯基)苯乙酮和37.4g(176mmol)k3po4,然后将所得混合物在70℃下搅拌17小时或更长时间。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得14.0g(67%)目标化合物b-1。

化合物b的制备

使10g(21.03mmol)化合物b-1、6.41g(25.24mmol)双(频哪醇)二硼、769mg(1.05mmol)pdcl2(dppf)和6.19g(63.09mmol)koac溶解在100ml1,4-二烷中,然后将所得溶液在80℃下搅拌12小时。在反应完成后,在室温下向其中添加蒸馏水和dcm,进行萃取,有机层经mgso4干燥,然后通过旋转蒸发器除去溶剂。用柱色谱(dcm)纯化反应产物,由此获得10.76g(98%)目标化合物a。

<合成例3>中间物c的合成

化合物c-2的制备

将10g(54mol)化合物2-溴代醛、0.8g(1.1mmol)pd(pph3)2cl2、0.4g(2.2mmol)cui和300ml三乙胺放入反应器中,并将所得混合物在常温下搅拌10分钟。向其中添加10.7g(59.4mmol)1-溴-4-乙炔基苯,然后将所得混合物在50℃下搅拌3小时。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得13.0g(85%)目标化合物c-2。

化合物c-1的制备

在使12.5g(44mmol)化合物c-2溶解在乙醇中后,向其中添加8.2g(44mmol)tsnhnh2,然后将所得溶液在常温下搅拌20分钟。向其中添加1.1g(4.4mmol)agotf,然后将所得混合物在70℃下搅拌30分钟。在将温度冷却至常温后,向其中添加17.27g(88mmol)1,2-二苯基乙酮和37.4g(176mmol)k3po4,然后将所得混合物在70℃下搅拌17小时或更长时间。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得13.6g(65%)目标化合物c-1。

化合物c的制备

使10g(21.03mmol)化合物c-1、6.41g(25.24mmol)双(频哪醇)二硼、769mg(1.05mmol)pdcl2(dppf)和6.19g(63.09mmol)koac溶解在100ml1,4-二烷中,然后将所得溶液在80℃下搅拌12小时。在反应完成后,在室温下向其中添加蒸馏水和dcm,进行萃取,有机层经mgso4干燥,然后通过旋转蒸发器除去溶剂。用柱色谱(dcm)纯化反应产物,由此获得10.76g(98%)目标化合物c。

<合成例4>中间物d的合成

化合物d-1的制备

在使9g(44mmol)化合物a-1溶解在乙醇中后,向其中添加8.2g(44mmol)tsnhnh2,然后将所得溶液在常温下搅拌20分钟。向其中添加1.1g(4.4mmol)agotf,然后将所得混合物在70℃下搅拌30分钟。在将温度冷却至常温后,向其中添加18.8g(88mmol)4'-溴苯丙酮或3'-溴苯丙酮和37.4g(176mmol)k3po4,然后将所得混合物在70℃下搅拌17小时或更长时间。在反应完成后,将所得产物冷却至常温,然后用蒸馏水和ea进行萃取。在有机层经无水mgso4干燥后,通过旋转蒸发器除去溶剂,然后使用二氯甲烷和己烷作为洗脱溶剂通过柱色谱纯化剩余物,由此获得13.3g(73%)目标化合物d-1。

化合物d的制备

使10g(24.26mmol)化合物d-1、7.4g(29.12mmol)双(频哪醇)二硼、885mg(1.21mmol)pdcl2(dppf)和7.14g(72.79mmol)koac溶解在100ml1,4-二烷中,然后将所得溶液在80℃下搅拌12小时。在反应完成后,在室温下向其中添加蒸馏水和dcm,进行萃取,有机层经mgso4干燥,然后通过旋转蒸发器除去溶剂。用柱色谱(dcm)纯化反应产物,由此获得10.6g(95%)目标化合物d。

<制备例1>化合物5的制备

使10g(21.72mmol)化合物a、6.39g(23.89mmol)2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2.5g(2.17mmol)pd(pph3)4和65.16g(13.83mmol)k3po4溶解在1,4-二烷/水中,然后将所得溶液回流并搅拌约3小时。在反应完成后,在室温下向其中添加蒸馏水和dcm,进行萃取,有机层经mgso4干燥,然后通过旋转蒸发器除去溶剂。反应产物通过柱色谱(dcm:己烷=1:3)纯化并用乙酸乙酯重结晶,由此获得11.6g(85%)目标化合物

<制备例2>化合物7的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-([1,1'-联苯]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物7。

<制备例3>化合物10的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用4-溴-2,6-二苯基嘧啶代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物10。

<制备例4>化合物11的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用4-([1,1'-联苯]-4-基)-6-溴-2-苯基嘧啶代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物11。

<制备例5>化合物12的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-溴-4,6-二苯基嘧啶代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物12。

<制备例6>化合物33的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,由此获得目标化合物33。

<制备例7>化合物35的制备

以与制备例2中化合物7的制备中相同的方式进行制备,由此获得目标化合物35。

<制备例8>化合物61的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物b代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物61。

<制备例9>化合物63的制备

以与化合物7的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物b代替制备例2中的化合物a,由此获得目标化合物63。

<制备例10>化合物89的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物c代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物89。

<制备例11>化合物91的制备

以与化合物7的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物c代替制备例2中的化合物a,由此获得目标化合物91。

<制备例12>化合物117的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物117。

<制备例13>化合物119的制备

以与化合物7的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例2中的化合物a,由此获得目标化合物119。

<制备例14>化合物122的制备

以与化合物7的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例3中的化合物a,由此获得目标化合物122。

<制备例15>化合物123的制备

以与化合物11的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例4中的化合物a,由此获得目标化合物123。

<制备例16>化合物124的制备

以与化合物12的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例5中的化合物a,由此获得目标化合物124。

<制备例17>化合物145的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物145。

<制备例18>化合物147的制备

以与化合物7的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物d代替制备例2中的化合物a,由此获得目标化合物147。

<制备例19>化合物9的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-(3-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物9。

<制备例20>化合物20的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-溴-1,10-菲咯啉代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物20。

<制备例21>化合物34的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-溴-4,6-二-对甲苯基-1,3,5-三嗪代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物34。

<制备例22>化合物36的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-溴-4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物36。

<制备例23>化合物52的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用1-(4-溴苯基)-2-苯基-1h-苯并[d]咪唑代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物52。

<制备例24>化合物169的制备

以与制备例1中化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪代替化合物2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,由此获得目标化合物169。

<制备例25>化合物176的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物b代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物176。

<制备例26>化合物178的制备

以与化合物5的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物b代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物178。

<制备例27>化合物187的制备

以与化合物20的制备中相同的方式进行制备,不同之处在于使用化合物b代替制备例1中的化合物a,由此获得目标化合物187。

以与制备例中相同的方式制备化合物,并且其合成确定结果示于下表中。表1涉及场解吸质谱(fielddesorptionmassspectrometry,fd-ms)的测量值,表2涉及nmr值。

[表1]

[表2]

同时,图4至35为示出通过测量化合物在特定uv波长区域内的光致发光(photoluminescence,pl)或低温光致发光(lowtemperaturephotoluminescence,ltpl)而获得的发光吸收光谱的图。

通过使用由perkinelmerinc.制造的ls55(型号名称)光谱仪在常温下测量pl,通过使用由hitachi,ltd.制造的f7000(型号名称)光谱仪测量ltpl,并且通过使用液氮在-196℃(77k)的低温条件下进行分析。

图4示出了化合物5的ltpl的测量图。

图5示出了化合物5的pl的测量图。

图6示出了化合物7的ltpl的测量图。

图7示出了化合物7的pl的测量图。

图8示出了化合物9的ltpl的测量图。

图9示出了化合物9的pl的测量图。

图10示出了化合物10的ltpl的测量图。

图11示出了化合物10的pl的测量图。

图12示出了化合物11的ltpl的测量图。

图13示出了化合物11的pl的测量图。

图14示出了化合物12的ltpl的测量图。

图15示出了化合物12的pl的测量图。

图16示出了化合物20的ltpl的测量图。

图17示出了化合物20的pl的测量图。

图18示出了化合物33的ltpl的测量图。

图19示出了化合物33的pl的测量图。

图20示出了化合物34的ltpl的测量图。

图21示出了化合物34的pl的测量图。

图22示出了化合物35的ltpl的测量图。

图23示出了化合物35的pl的测量图。

图24示出了化合物52的ltpl的测量图。

图25示出了化合物52的pl的测量图。

图26示出了化合物117的ltpl的测量图。

图27示出了化合物117的pl的测量图。

图28示出了化合物122的ltpl的测量图。

图29示出了化合物122的pl的测量图。

图30示出了化合物123的ltpl的测量图。

图31示出了化合物123的pl的测量图。

图32示出了化合物124的ltpl的测量图。

图33示出了化合物124的pl的测量图。

图34示出了化合物169的ltpl的测量图。

图35示出了化合物169的pl的测量图。

<比较例1>

分别依次使用三氯乙烯、丙酮、乙醇和蒸馏水超声洗涤由oled用玻璃(由samsung-corningco.,ltd.制造)获得的透明电极ito薄膜5分钟,然后将ito薄膜放入异丙醇中,储存,然后使用。

接着,将ito基底设置在真空沉积设备的基底折叠器中,并将以下4,4',4"-三(n,n-(2-萘基)-苯基氨基)三苯基胺(2-tnata)放入真空沉积设备的单元中。

随后,排空室中的空气直至室中的真空度达到10-6托,然后通过向该单元施加电流以使2-tnata蒸发来在ito基底上沉积厚度为的空穴注入层。

通过将以下n,n'-双(α-萘基)-n,n'-二苯基-4,4'-二胺(npb)放入真空沉积设备中的另一单元中并向该单元施加电流以使npb蒸发来在空穴注入层上沉积厚度为的空穴传输层。

如上所述形成空穴注入层和空穴传输层,然后在其上沉积作为发光层的具有以下结构的蓝色发光材料。具体地,在真空沉积设备中的一个单元上真空沉积蓝色发光主体材料h1至厚度为并以基于主体材料5%的量在其上真空沉积蓝色发光掺杂剂材料d1。

随后,沉积作为电子传输层的具有以下结构式e1的化合物(比较化合物1)至厚度为

通过沉积作为电子注入层的氟化锂(lif)至厚度为并使al负电极的厚度为来制造oled。

同时,使制造oled所需的所有有机化合物在对于各种材料10-6托至10-8托下经受真空升华纯化,并用于制造oled。

<比较例2至6>

以与比较例1中相同的方式制造根据比较例2至6的有机电致发光器件,不同之处在于使用以下结构式e2、e3、e4、e5和e6代替在比较例1中形成电子传输层时使用的e1。

<实施例1>

以与比较例1中相同的方式制造有机电致发光器件,不同之处在于使用本发明中合成的化合物代替在比较例1中形成电子传输层时使用的e1。

<实验例>有机电致发光器件的评估

对于比较例1至6和实施例1至27中制造的各有机电致发光器件,在700cd/m2的发光亮度下测量驱动电压、效率、色坐标和耐久性(使用寿命)并进行评估,结果如下表3中所示。

[表3]

如表3中,可以看出,与比较例1至6中使用的为电子传输层材料的比较化合物相比,当通过使用本发明的实施例中使用的电子传输层材料来制造器件时,使用寿命增加,并且驱动电压和效率得到改善。

由于本发明的取代基的et特性,本发明的化合物更适合用作电子传输层。

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