多环化合物和使用其的有机发光器件的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年6月27日、2014年9月23日和2015年3月25日分 别在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0080248、10-2014-0127226和 10-2015-0041326号的优先权和权益，它们的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及新型多环化合物和使用其的有机发光器件。
【背景技术】
[0004] 电致发光器件是一种自发光显示器件，并且其优点是该器件具有宽视角、优异的 对比度和快速响应时间。
[0005] 有机发光器件具有其中将有机薄膜配置在两个电极之间的结构。当将电压施加到 具有这样结构的有机发光器件上时，通过从两个电极注入的电子和空穴在有机薄膜中结合 并配对之后而消耗的电子和空穴发光。有机薄膜可以形成为单层，或着在必要时形成为多 层。
[0006] 有机薄膜的材料在必要时可以具有发光功能。例如，作为有机薄膜的材料，可以单 独使用能够形成发光层的化合物，或者也可以使用能够作为基于主体-掺杂剂的发光层的 主体或掺杂剂的化合物。除了这些以外，还可以使用能够完成空穴注入、空穴传输、电子阻 挡、空穴阻挡、电子传输、电子注入等的化合物作为有机薄膜的材料。
[0007] 为了提高有机发光器件的性能、寿命或效率，一直存在开发有机薄膜材料的需求。
【发明内容】
[0008] 本发明致力于提供新型多环化合物和使用其的有机发光器件。
[0009] 本发明的一个示例性实施方式提供了下面化学式1的化合物：
[0010] [化学式1]
[0012] 其中，在化学式1中，
[0013] XjP X 2彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CR i，
[0014] ￥1至Y 12彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CR，
[0015] R和R1彼此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：氢，氘，卤素，取 代或未取代的(^至C 6。直链或支链烷基，取代或未取代的C 2至C 6。直链或支链烯基，取代 或未取代的(：2至C 6。直链或支链炔基，取代或未取代的C 1至C 6。直链或支链烷氧基，取 代或未取代的(：3至C 6。单环或多环环烷基，取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂环烷 基，取代或未取代的(：6至C 6。单环或多环芳基，取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂芳 基，-SiR11R12R13, -P ( = 0) R14R15，和未取代的或被(^至C 2。烷基、取代或未取代的C 6至C 6。单 环或多环芳基或取代或未取代的(：2至C 6。单环或多环杂芳基取代的胺基，或者至少两个相 邻的R彼此结合形成取代或未取代的单环或多环脂肪族或芳香族烃环；
[0016] R11至R15彼此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：取代或未取代的 (^至C 6。直链或支链烷基，取代或未取代的C 3至C 6。单环或多环环烷基，取代或未取代的C 6 至C6。单环或多环芳基，和取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂芳基。
[0017] 本发明的另一个示例性实施方式提供了一种有机发光器件，所述有机发光器件包 括：阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的一个或多个有机材料层，其中，所述有机材料层 中的一层或多层包括化学式1的化合物。
[0018] 根据本发明的示例性实施方式，在本说明书中描述的化合物可以用作有机发光器 件的有机材料层的材料。所述化合物在有机发光器件中可以用作空穴注入材料、空穴传输 材料、发光材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等。特别地，化学式1的化合 物在有机发光器件中可以用作发光层、电子传输层和空穴阻挡层中的一层或多层的材料。
【附图说明】
[0019] 图1至3图示了根据本发明的示例性实施方式的有机发光器件的电极和有机材料 层的层叠顺序的实例。
[0020] 图4为图示化合物16在302nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0021] 图5为图示化合物16在382nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0022] 图6为图示化合物18在286nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0023] 图7为图示化合物18在383nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0024] 图8为图示化合物22在258nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0025] 图9为图示化合物22在283nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0026] 图10为图示化合物37在261nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0027] 图11为图示化合物37在308nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0028] 图12为图示化合物41在261nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0029] 图13为图示化合物41在308nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0030] 图14为图示化合物43在262nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0031] 图15为图示化合物43在311nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0032] 图16为图示化合物44在270nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0033] 图17为图示化合物44在311nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0034] 图18为图示化合物73在284nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0035] 图19为图示化合物73在383nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0036] 图20为图示化合物92在268nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0037] 图21为图示化合物92在383nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0038] 图22为图示化合物294在265nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0039] 图23为图示化合物294在299nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0040] 图24为图示化合物324在260nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0041] 图25为图示化合物324在320nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0042] 图26为图示化合物560在273nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0043] 图27为图示化合物560在353nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0044] 图28为图示化合物563在273nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0045] 图29为图示化合物563在353nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0046] 图30为图示化合物568在253nm波长处的PL光谱的曲线图。
[0047] 图31为图示化合物568在348nm波长处的LTPL光谱的曲线图。
[0048] 图32是图示化合物603的PL光谱的曲线图。
[0049] 图33是图示化合物603的LTPL光谱的曲线图。
[0050] 图34是图示化合物604的PL光谱的曲线图。
[0051] 图35是图示化合物604的LTPL光谱的曲线图。
[0052] 附图标记和符号说明
[0053] 100 :基板
[0054] 200 :正极
[0055] 300 :有机材料层
[0056] 301 :空穴注入层
[0057] 302 :空穴传输层
[0058] 303 :发光层
[0059] 304 :空穴阻挡层
[0060] 305 :电子传输层
[0061] 306:电子注入层
[0062] 400 :负极
【具体实施方式】
[0063] 以下，将详细地描述本发明。
[0064] 在本说明书中描述的化合物可以由化学式1表示。具体而言，由于上述母核结构 和取代基的结构特性，化学式1的化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料。
[0065] 在本说明书中，术语"取代或未取代的"指的是基团可以被选自下列的一个或多个 取代基取代或不被进一步取代：氘，卤素，（^至C 6。直链或支链烷基，C 2至C 6。直链或支链烯 基，(：2至C 6。直链或支链炔基，C 3至C 6。单环或多环环烷基，C 2至C 6。单环或多环杂环烷基，C 6 至C6。单环或多环芳基，C 2至C 6。单环或多环杂芳基，-SiR nR12R13, -P ( = 0) R14R15, C1S C 2。烧 基胺基工6至C 6。单环或多环芳基胺基，和C 2至C 6。单环或多环杂芳基胺基，或由选自这些取 代基的两个或多个结合的取代基。例如，"由两个或多个取代基结合的取代基"可以为联苯 基。也即是说，联苯基可以为芳基或者可以理解为由两个苯基结合的取代基。R 11至R15彼 此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：氢，氘，用（^至C6。直链或支链烷基、 (：6至C 6。单环或多环芳基或C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代或未取代的C ^ C 6。直链或支 链烷基，用（^至C 6。直链或支链烷基、C 6至C 6。单环或多环芳基或C 2至C 6。单环或多环杂芳 基取代或未取代的(：6至C 6。单环或多环芳基，和用C 1至C 6。直链或支链烷基、C 6至C 6。单环 或多环芳基或(：2至C 6。单环或多环杂芳基取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂芳基。
[0066] 在本说明书中，"相邻的"基团可以指的是在直接键合到取代基取代的原子上的原 子上取代的取代基，空间上最接近该取代基的取代基或者在该取代基取代的原子上取代的 另一取代基。例如，在苯环的邻位取代的两个取代基和在脂肪环的相同碳原子上取代的两 个取代基可以被理解为"相邻的"基团。
[0067] 根据本发明的示例性实施方式，术语"取代或未取代的"指的是基团可以被选自下 列的一个或多个取代基取代或不被进一步取代：氘，卤素，(^至(: 6。直链或支链烷基，(:6至(:6。 单环或多环芳基，〇；至C 6。单环或多环杂芳基，-SiR11R12R13，和-P ( = 0) R14R15，或由选自这些 取代基的两个或多个结合的取代基，以及
[0068] R11至R 15彼此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：氢，氖，用C茂 C6。直链或支链烷基、C 6至C 6。单环或多环芳基或C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代或未取代 的(^至C 6。直链或支链烷基，用C 1至C 6。直链或支链烷基、C 6至C 6。单环或多环芳基或C 2至 C6。单环或多环杂芳基取代或未取代的C 6至C 6。单环或多环芳基，和用C 1至C 6。直链或支链 烷基、(：6至C 6。单环或多环芳基或C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代或未取代的C 2至C 6。单环 或多环杂芳基。
[0069] 在本说明书中，卤素可以为氟、氯、溴或碘。
[0070] 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烷基，并且可以进一 步被其他取代基取代。烷基的碳原子数目可以为1至60,特别是1至40,且更特别是1至 20 〇
[0071] 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烯基，并且可以进一 步被其他取代基取代。烯基的碳原子数目可以为2至60,特别是2至40,且更特别是2至 20 〇
[0072] 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炔基，并且可以进一 步被其他取代基取代。炔基的碳原子数目可以为2至60,特别是2至40,且更特别是2至 20 〇
[0073] 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环烷基，并且可以 进一步被其他取代基取代。这里，术语"多环"指的是其中环烷基直接结合到其它环基或者 与其它环基稠合的基团。这里，术语"其它环基"可以为环烷基，但是还可以是其它类型的 环基，例如杂环烷基、芳基、杂芳基等。环烷基的碳原子数目可以为3至60,特别是3至40， 且更特别是5至20。
[0074] 在本说明书中，杂环烷基包括一个或多个0、S、Se、N和Si作为杂原子，包括具有2 至60个碳原子的单环或多环杂环烷基，并且可以进一步被其他取代基取代。这里，术语"多 环"指的是其中杂环烷基直接结合到其它环基或者与其它环基稠合的基团。这里，术语"其 它环基"可以为杂环烷基，但是还可以是其它类型的环基，例如环烷基、芳基、杂芳基等。杂 环烷基的碳原子数目可以为2至60,特别是2至40,且更特别是3至20。
[0075] 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芳基，并且可以进一 步被其他取代基取代。这里，术语"多环"指的是其中芳基直接结合到其它环基或者与其它 环基稠合的基团。这里，术语"其它环基"可以为芳基，但是还可以是其它类型的环基，例如 环烷基、杂环烷基、杂芳基等。所述芳基包括螺基。芳基的碳原子数目可以为6至60,特别是 6至40,且更特别是6至25。芳基的具体实例包括苯基、联苯基、三苯基、萘基、蒽基、窟基、 菲基、茈基、荧蒽基、苯并菲基、非那烯基、芘基、并四苯基、并五苯基、茚基、苊烯基、芴基、苯 并芴基、苯并窟基、螺联芴基、二苯并菲啶基或它们的稠合环，但是不限于这些。
[0076] 在本说明书中，螺基为包含有螺结构的基团，并且可以具有15至60个碳原子。例 如，螺基可以包括其中2, 3-二氢-IH-茚基或环己烷螺接至芴基上的结构。具体而言，螺基 包括下列结构式的基团。
[0078] 在本说明书中，杂芳基包括一个或多个S、0、Se、N和Si作为杂原子，包括具有2 至60个碳原子的单环或多环杂芳基，并且可以进一步被其他取代基取代。这里，术语"多 环"指的是其中杂芳基直接结合到其它环基或者与其它环基稠合的基团。这里，术语"其它 环基"可以为杂芳基，但是还可以是其它类型的环基，例如环烷基、杂环烷基、芳基等。杂芳 基的碳原子数目可以为2至60,特别是2至40,且更特别是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、噁唑基、异噁唑基、噻 唑基、异噻唑基、三唑基、呋咱基、噁二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、 二嗪基、噁嗪基、噻嗪基、二氧芑基（dioxynyl)、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉 基、异喹唑啉基、萘啶基（naphtyridyl)、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、苯并噁唑基、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、二苯并二甲苯 基（dibenzoxylolyl)、螺联（二苯并二甲苯基）（spirobi(dibenzoxylolyl))、二氢吩嗪基、 吩噁嗪基、菲啶基，或它们的稠合环，但是不限于这些。
[0079] 在本说明书中，如果两个相邻的R彼此结合形成环，该环可以是单环或多环的取 代或未取代的脂肪族或芳香族烃环。
[0080] 在本说明书中，脂肪族烃环包括具有3至30个碳原子的单环或多环饱和烃环，并 且环烷烃的上述说明除了相邻的取代基彼此结合形成环之外可以应用于脂肪族烃环。
[0081] 根据本发明的一个不例性实施方式，化学式1表不为下面的化学式2或3 :
[0082] [化学式2]
[0083]
[0086] 其中，在化学式2和3中，
[0087] 1至Y 12彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CR，以及
[0088] R和札与化学式1中的定义相同。
[0089] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，如果￥1至Y14中的两个或更多 个为CR，则所述多个R彼此相同或不同。
[0090] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，1至Y 14全部为CR，或者Y 1至 Y12中的任意一个为N，且其余为CR，并且R与化学式1中的定义相同。
[0091] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，1至Y4全部为CR，或者Y 1至 丫4中的任意一个为N，且其余为CR，并且R与化学式1中的定义相同。
[0092] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，￥5至￥8全部为CR，或者￥ 5至 1中的任意一个为N，且其余为CR，并且R与化学式1中的定义相同。
[0093] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，￥9至Y 12全部为CR，或者Y 9至 Y12中的任意一个为N，且其余为CR，并且R与化学式1中的定义相同。
[0094] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，￥1至Y 12为CR，并且R与化学 式1中的定义相同。
[0095] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，1至Y 14全部为CR，或者Y 1至 Y12中的任意一个为N，且其余为CR，并且R为氢或氘。
[0096] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，1至Y4全部为CR，或者Y 1至 丫4中的任意一个为N，且其余为CR，并且R为氢或氘。
[0097] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，￥5至￥8全部为CR，或者￥ 5至 丫8中的任意一个为N，且其余为CR，并且R为氢或氘。
[0098] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，￥9至Y 12全部为CR，或者Y 9至 Y12中的任意一个为N，且其余为CR，并且R为氢或氘。
[0099] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，1至￥12为CR，并且R为氢或 氖。
[0100] 根据本发明的一个示例性实施方式，化学式1可以表示为下面的化学式6至8中 的任意一个：
[0107] 在化学式6至8中，
[0108] XjP X 2与化学式1中的定义相同，
[0109] 私至1?5彼此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：氢，卤素，取代或 未取代的(^至C 6。直链或支链烷基，取代或未取代的C 2至C 6。直链或支链烯基，取代或未取 代的(：2至C 6。直链或支链炔基，取代或未取代的C 1至C 6。直链或支链烷氧基，取代或未取代 的(：3至C 6。单环或多环环烷基，取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂环烷基，取代或未取 代的(：6至C 6。单环或多环芳基，取代或未取代的C 2至C 6。单环或多环杂芳基，和未取代的或 被(^至C 2。烷基、取代或未取代的C 6至C 6。单环或多环芳基或取代或未取代的C 2至C 6。单环 或多环杂芳基取代的胺基，
[0110] r、P和q独立地为0至4的整数，以及
[0111] s为0至2的整数。
[0112] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式6至8中，私至R5独立地为氢或氘。
[0113] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式6至8中，p、q、r和s为0。
[0114] 根据本发明的一个示例性实施方式，化学式1可以表示为下面的化学式6-1至8-1 中的任意一个：
[0115] [化学式 6_1]
[0117] [化学式 7-1]
[0118]
[0119][化学式 S-l]
[0121] 在化学式6-1至8-1中，
[0122] Xp X；；、私至R 5、r、s、P和q与在化学式6至8中的定义相同。
[0123] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式1中，R1为取代或未取代的C 6至C 6。 单环或多环芳基或取代或未取代的(：2至C 6。单环或多环杂芳基。
[0124] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式2至3中，
[0125] 1^为-(L) m- (Z) η，
[0126] L为取代或未取代的(：6至C 6。单环或多环亚芳基，或取代或未取代的C 2至C 6。单环 或多环亚杂芳基，
[0127] Z为选自下列基团之一：取代或未取代的(：6至C6。单环或多环芳基，取代或未取代 的(： 2至C 6。单环或多环杂芳基，-SiR nR12R13，和-P ( = 0) R14R15,
[0128] R11至R15彼此相同或不同，并且各自独立地为选自下列基团之一：氢，氖，取代或未 取代的(^至C 6。直链或支链烷基，取代或未取代的C 6至C 6。单环或多环芳基，和取代或未取 代的(：2至C 6。单环或多环杂芳基，
[0129] m为0至5的整数，
[0130] η为1至3的整数，和
[0131] 当m和η独立地为2或更大的整数时，多个L和Z彼此相同或不同。
[0132] 根据本发明的一个示例性实施方式，在化学式2至3中，
[0133] R1A _ (L) m_ (Z) η，
[0134] L为选自下列基团之一：未取代的或用卤素、C1S C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单 环或多环环烷基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 6至C 6。 单环或多环亚芳基，和未取代的或用卤素、(^至C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环 烷基、C6S C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 2至C 6。单环或多环 亚杂芳基，
[0135] Z为选自下列基团之一：未取代的或用卤素、(^至C6。直链或支链烷基、C 3至C6。单 环或多环环烷基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 6至C 6。 单环或多环芳基，未取代的或用卤素、（^至C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环烷 基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 2至C 6。单环或多环杂 芳基，-SiR11R12R13，和-P ( = 0) R14R15，以及R11至R15彼此相同或不同，并且各自独立地为选 自下列基团之一：氢，未取代的或用卤素、C 1S C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环 烷基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 1至C 6。直链或支链 烷基，未取代的或用??素、C1S C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环烷基、C 6至C 6。单 环或多环芳基、和(：2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 6至C 6。单环或多环芳基，和未取代的 或用卤素、(^至C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环烷基、C 6至C 6。单环或多环芳基、 和(：2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 2至C 6。单环或多环杂芳基，
[0136] m为0至5的整数，
[0137] η为1至3的整数，
[0138] 当m和η独立地为2或更大的整数时，多个L和Z彼此相同或不同。
[0139] 1至Y 12彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CR，
[0140] R为选自下列基团之一：未取代的或用卤素、(^至C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单 环或多环环烷基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 6至C 6。 单环或多环芳基，未取代的或用卤素、（^至C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环烷 基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 2至C 6。单环或多环杂 芳基，-SiR11R12R13，和-P ( = 0) R14R15，以及R11至R15彼此相同或不同，并且各自独立地为选 自下列基团之一：氢，未取代的或用卤素、C 1S C 6。直链或支链烷基、C 3至C 6。单环或多环环 烷基、（：6至C 6。单环或多环芳基、和C 2至C 6。单环或多环杂芳基取代的C 1至C 6。直链或支链 烷基，未取代的或用??