用于有機光電子裝置的化合物及其應用
【專利摘要】本發明揭示一種由化學式I表示的用于有機光電子裝置的化合物及其應用。化學式I與詳細描述中所定義相同。所述用于有機光電子裝置的化合物具有高效率和長壽命。[化學式I]。
【專利說明】
用于有機光電子裝置的化合物及其應用
[0001] 相關申請的參考引用
[0002] 本申請要求2015年2月13日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第 10-2015-0022403號的優先權和權益,所述韓國專利申請的全部內容以引用的方式并入本 文中。
技術領域
[0003] 本發明揭示一種用于有機光電子裝置的化合物及其應用。
【背景技術】
[0004] 有機光電子裝置是一種將電能轉換成光能、并且也將光能轉換成電能的裝置。
[0005] 有機光電子裝置可以根據其驅動原理如下分類。一種是光電裝置,其中由光能產 生的激子被分成電子和空穴,并且所述電子和空穴分別轉移到不同電極并且產生電能;而 另一種是發光裝置,所述發光裝置通過將電壓或電流供應到電極而由電能產生光能。
[0006] 有機光電子裝置的實例包含有機光電裝置、有機發光二極管、有機太陽能電池以 及有機感光鼓等等。
[0007] 其中,由于對平板顯示器的需求增加,有機發光二極管(organic light emitting diode ;0LED)最近已經尤其獲得關注。有機發光二極管通過將電流施加到有機發光材料而 將電能轉換成光,并且具有有機層插入于陽極與陰極之間的結構。在本文中,有機層可以 包含發射層和任選地包含輔助層,并且所述輔助層可以包含至少一個由例如以下中選出的 層:空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層、電子注入層以及空穴阻擋層,以便 提升有機發光二極管的效率和穩定性。
[0008] 有機發光二極管的性能可能受有機層的特征影響,并且其中可能尤其主要受有機 層的有機材料的特征影響。
[0009] 確切地說,需要開發能夠增加空穴迀移率和電子迀移率并且同時增加電化學穩定 性的有機材料,以使得有機發光二極管可以應用于大型平板顯示器。
【發明內容】
[0010] 本發明提供一種用于有機光電子裝置的化合物及其應用。
[0011] -個實施例提供一種用于具有高效率和長壽命的有機光電子裝置的化合物。
[0012] 另一個實施例提供一種包含所述用于有機光電子裝置的化合物的顯示裝置。
[0013] 又另一個實施例提供一種包含所述有機光電子裝置的顯示裝置。
[0014] 根據一個實施例,提供一種由化學式I表示的用于有機光電子裝置的化合物
[0017] 在化學式I中,
[0018] X1以及X2各自獨立地是0或S,
[0019] X3到X6各自獨立地是C、CRaSN,
[0020] X3到X 6中的至少兩個是N,
[0021] X7到X 10各自獨立地是C、CR b或N,
[0022] X7到X 中的至少兩個是N,
[0023] L是被取代或未被取代的C6到C30亞芳基、被取代或未被取代的C2到C30亞雜芳 基或其組合,并且
[0024] R1到R4、Ra以及Rb各自獨立地是氫、氘、被取代或未被取代的C1到C30烷基、被取 代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的C1到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合,
[0025] 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、C1到C30胺基、硝基、C1 至丨J C40硅烷基、C1到C30烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷 基、C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、C1到C20烷氧基、氟基、C1到C10三氟烷基或氰基置 換。
[0026] 根據另一個實施例,一種有機光電子裝置包含面向彼此的陽極和陰極以及至少一 個處于所述陽極與所述陰極之間的有機層,其中所述有機層包含所述用于有機光電子裝置 的化合物。
[0027] 根據又另一個實施例,提供一種包含所述有機光電子裝置的顯示裝置。
[0028] 可以實現具有高效率、長壽命的有機光電子裝置。
【附圖說明】
[0029] 圖1和圖2示出根據本發明一個實施例的有機發光二極管的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0030] 在下文中詳細地描述本發明的實施例。然而,這些實施例是示例性的,本發明不限 于此并且本發明是由權利要求的范圍所界定。
[0031] 如本文所用,當未另外提供定義時,術語"被取代的"是指被氖、鹵素、羥基、氨基、 被取代或未被取代的C1到C30胺基、硝基、被取代或未被取代的C1到C40硅烷基、C1到C30 烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C3到C30雜環烷基、C6到C30芳基、C6到 C30雜芳基、C1到C20烷氧基、氟基、C1到C10三氟烷基(如三氟甲基等等)或氰基取代, 代替取代基或化合物的至少一個氫。
[0032] 另外,被取代的鹵素、羥基、氨基、被取代或未被取代的C1到C30胺基、硝基、被取 代或未被取代的C1至丨」C40硅烷基、C1至丨」C30烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3至丨」C30環烷 基、C3到C30雜環烷基、C6到C30芳基、C6到C30雜芳基、C1到C20烷氧基、氟基、C1到C10 三氟烷基(如三氟甲基等等)或氰基中的兩個相鄰取代基可以彼此稠合以形成環。舉例來 說,被取代的C6到C30芳基可以與另一個相鄰的被取代的C6到C30芳基稠合以形成被取 代或未被取代的芴環。
[0033] 在本說明書中,當未另外提供特定定義時,術語"雜"是指在一種化合物或取代基 中包含1個到3個由N、0、S、P以及Si中選出的雜原子并且其余是碳。
[0034] 如本文所用,當未另外提供定義時,術語"烷基"可以指脂肪族烴基。烷基可以指 不具有任何雙鍵或三鍵的"飽和烷基"。
[0035] 烷基可以是C1到C30烷基。更具體來說,烷基可以是C1到C20烷基或C1到C10 烷基。舉例來說,Cl到C4烷基在烷基鏈中包含1個到4個碳,并且可以是由以下中選出的: 甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基以及叔丁基。
[0036] 烷基的具體實例可以是甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己 基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基等等。
[0037] 如本文所用,術語"芳基"是指包含具有形成共輒的p軌道的環的所有要素的取代 基,并且可以是單環、多環或稠環多環(即,共享相鄰碳原子對的環)官能團,并且還包含至 少兩個由σ鍵直接連接的芳基,如聯苯基、三聯苯基、四聯苯基等等。
[0038] 如本文所用,術語"雜芳基"可以指在一個官能團中包含1個到3個由N、0、S、P以 及Si中選出的雜原子并且其余是碳的芳基。當雜環基是稠環時,所述雜環基的整個環或每 一個環都可以包含1個到3個雜原子,并且包含至少兩個由 〇鍵直接連接的雜芳基。
[0039] 更具體來說,被取代或未被取代的C6到C30芳基和/或被取代或未被取代的C2到 C30雜芳基可以是被取代或未被取代的苯基、被取代或未被取代的萘基、被取代或未被取代 的蒽基、被取代或未被取代的菲基、被取代或未被取代的稠四苯基、被取代或未被取代的芘 基(pyrenyl)、被取代或未被取代的聯苯基、被取代或未被取代的對三聯苯基、被取代或未 被取代的間三聯苯基、被取代或未被取代的屈基(chrysenyl)、被取代或未被取代的聯亞三 苯基(triphenylenyl)、被取代或未被取代的花基(perylenyl)、被取代或未被取代的諱基 (indenyl)、被取代或未被取代的呋喃基、被取代或未被取代的噻吩基、被取代或未被取代 的吡咯基、被取代或未被取代的吡唑基、被取代或未被取代的咪唑基、被取代或未被取代的 三唑基、被取代或未被取代的噁唑基、被取代或未被取代的噻唑基、被取代或未被取代的噁 二唑基、被取代或未被取代的噻二唑基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的 嘧啶基、被取代或未被取代的吡嗪基、被取代或未被取代的三嗪基、被取代或未被取代的苯 并呋喃基、被取代或未被取代的苯并噻吩基、被取代或未被取代的苯并咪唑基、被取代或未 被取代的吲哚基、被取代或未被取代的喹啉基、被取代或未被取代的異喹啉基、被取代或未 被取代的喹唑啉基(quinazolinyl)、被取代或未被取代的喹喔啉基(quinoxalinyl)、被取 代或未被取代的萘啶基、被取代或未被取代的苯并噁嗪基、被取代或未被取代的苯并噻嗪 基、被取代或未被取代的吖啶基(acridinyl)、被取代或未被取代的啡嗪基、被取代或未被 取代的啡噻嗪基、被取代或未被取代的啡噁嗪基、被取代或未被取代的芴基(fluorenyl)、 被取代或未被取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取代或未被取 代的咔唑基或其組合,但不限于此。
[0040] 在說明書中,空穴特征是指在施加電場時供給電子以形成空穴的能力,并且由于 根據最高占用分子軌道(highest occupied molecular orbital ;Η0Μ0)能級的導電特征, 陽極中所形成的空穴可以容易地注入到發射層中并在所述發射層中傳輸。
[0041] 另外,電子特征是指在施加電場時接受電子的能力,并且由于根據最低未占用分 子軌道(lowest unoccupied molecular orbital ;LUM0)能級的導電特征,陰極中所形成的 電子可以容易地注入到發射層中并在所述發射層中傳輸。
[0042] 在下文中,描述根據一個實施例的用于有機光電子裝置的化合物。
[0043] 根據一個實施例的用于有機光電子裝置的化合物由化學式I表示。
[0044]
[0045] 在化學式I中,
[0046] X1以及X2各自獨立地是0或S,
[0047] X3到X 6各自獨立地是C、CR 3或N,
[0048] X3到X 6中的至少兩個是N,
[0049] X7到X 10各自獨立地是C、CR b或N,
[0050] X7到X 10中的至少兩個是N,
[0051] L是被取代或未被取代的C6到C30亞芳基、被取代或未被取代的C2到C30亞雜芳 基或其組合,并且
[0052] R1到R4、Ra以及Rb各自獨立地是氫、氘、被取代或未被取代的C1到C30烷基、被取 代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的C1到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合,
[0053] 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、C1到C30胺基、硝基、C1 至丨J C40硅烷基、C1到C30烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷 基、C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、C1到C20烷氧基、氟基、C1到C10三氟烷基或氰基置 換。
[0054] 由化學式I表示的用于有機光電子裝置的化合物具有其中由苯并呋喃并嘧啶、苯 并呋喃并三唑、苯并噻吩并嘧啶以及苯并噻吩并三唑中選出的兩個部分由連接基團L連接 的結構。
[0055] 用于有機光電子裝置的化合物具有通過加強傳輸電荷的官能團來降低因高電子 迀移率所致的驅動電壓的作用,并且同時具有通過引入連接這兩個官能團的連接基團或另 一個擴展(expanding)基團以及有利于空間不同方向上空穴傳輸的官能團來使因位阻所 致的結晶(以具有較小的的分子間相互作用)受到抑制的作用。因此,化合物可以具有在 制造有機光電子裝置期間降低驅動電壓并因此延長電流效率,并且還增加有機光電子裝置 壽命的作用。
[0056] 確切地說,由化學式I表示的用于有機光電子裝置的化合物的LUM0能級比包含由 在X3到X 6或X 7到X 中分別包含N的苯并呋喃并吡啶以及苯并噻吩基吡啶中選出的部分 的化合物低,并且因此具有極好的電子注入特征。
[0057] 取決于連接基團的鍵結位置,用于有機光電子裝置的化合物可以例如由化學式 1-1到化學式1-8中的一個表示。
[0058]
[0060] 在化學式1-1到化學式1-8中,X1到X w和R 1到R4以及L與上文所描述的相同。
[0061] 化學式]>1可以由化學式]>la或化學式I_lb表不。
[0062]
[0063] 化學式1_2可以由化學式I_2a或化學式I_2b表不。
[0064]
[0065] 化學式1-3可以由化學式I_3a表示。
[0066]
[0067] 化學式1-4可以由化學式I_4a表示。
[0068]
[0069] 化學式1-5可以由化學式I_5a表不。
[0070]
[0071] 化學式]>6可以由化學式I_6a表不。
[0072]
[0074] 化學式1-7可以由化學式I_7a表示。
[0075]
[0076] 化學式1-8可以由化學式I_8a表不。
[0077]
[0078] 在化學式I-la到化學式I_8a、化學式I-lb以及化學式I_2b中,X1、X 2、L以及R1 到R4與上文相同,
[0079] Ra和Rb各自獨立地是被取代或未被取代的C1到C30烷基、被取代或未被取代的 C3到 C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代的C2到C30雜芳 基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到C40硅烷基、被取 代或未被取代的C1到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳基硫醇基、鹵素、 氰基、羥基、氨基、硝基或其組合。
[0080] 當Ra和Rb被除了氫之外的取代基取代時,對于激子、空穴以及電荷的穩定性可以 得到提升。
[0081] 在一個實施例中,鍵結在間位處的連接基團L可以例如由化學式1-9表示。
[0082]
[0083] 在另一個實施例中,鍵結在鄰位處的連接基團L可以例如由化學式1-10表示。
[0084]
[0085] 在另一個實施例中,鍵結在鄰位和間位處的連接基團L可以例如由化學式1-11表 不。
[0086]
[0087] 在另一個實施例中,鍵結在對位處的連接基團L可以例如由化學式1-12表示。
[0088]
[0089] 在另一個實施例中,鍵結在對位和間位處的連接基團L可以例如由化學式1-13表 不。
[0090]
[0091] 在化學式1-9到化學式1-13中,
[0092] X1以及X2各自獨立地是0或S,
[0093] X3到X 6各自獨立地是C、CR 3或N,
[0094] X3到X 6中的至少兩個是N,
[0095] X7到X 10各自獨立地是C、CR b或N,
[0096] X7到X 10中的至少兩個是N,
[0097] Z 是 CIT或 N,
[0098] R1到R4、Ra、Rb以及Re各自獨立地是氫、氘、被取代或未破取代的C1到C30烷基、 被取代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被 取代的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3 到C40硅烷基、被取代或未被取代的C1到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30 芳基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合,并且
[0099] η以及m各自獨立地是介于0到2范圍內的整數,
[0100] 其中"被取代的"是指至少一個氫被氖、鹵素、羥基、氨基、C1到C30胺基、硝基、C1 至丨J C40硅烷基、C1到C30烷基、C1到C10烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷 基、C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、C1到C20炕氧基、氟基、C1到C10三氟烷基或氰基置 換。
[0101] 具體來說,上文化學式1-9到化學式1-13的η和m中的至少一個可以是1,并且化 學式1-9到化學式1-13的R a和Rb各自獨立地是被取代或未被取代的C1到C30烷基、被取 代或未破取代的C3到C30環烷基、被取代或未破取代的C6到C30芳基、被取代或未破取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的C1到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合。
[0102] 根據本發明的一個實施例,當存在兩個或大于兩個于間位處連接的芳基和/或雜 芳基作為連接基團時,包含所述芳基和/或雜芳基的化合物由于極好的膜特征而不容易結 晶,并且因此帶來在裝置操作期間的穩定性。
[0103] 另外,當根據本發明的另一個實施例,連接基團在鄰位而非間位處被取代時,所述 連接基團不僅抑制因位阻所致的結晶,而且還因為分子大小變得較小并且同時玻璃化轉變 溫度變得較高而具有提升可處理性(如沉積法、溶液法等等)的作用,并且還因為在連接基 團之間起到傳輸電子作用的官能團變得更接近彼此而增加電子迀移率。
[0104] L是被取代或未被取代的苯基、被取代或末被取代的萘基、被取代或未被取代的蒽 基、被取代或未被取代的菲基、被取代或未被取代的稠四苯基、被取代或未被取代的芘基、 被取代或未被取代的聯苯基、被取代或未被取代的對三聯苯基、被取代或未被取代的間三 聯苯基、被取代或未被取代的四聯苯基、被取代或未被取代的屈基、被取代或未被取代的聯 亞三苯基、被取代或未被取代的茈基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧 啶基、被取代或未被取代的吡嗪基、被取代或未被取代的三嗪基、被取代或未被取代的苯并 呋喃基、被取代或未被取代的苯并噻吩基、被取代或未被取代的苯并咪唑基、被取代或未被 取代的吲哚基、被取代或未被取代的喹啉基、被取代或未被取代的異喹啉基、被取代或未被 取代的芴基、被取代或未破取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取 代或未被取代的咔唑基或其組合。舉例來說,L可以是由在族群1中所列的連接基團中選 出。
[0105]
[0106] 在族群1中,*是連接點。
[0107] 用于有機光電子裝置的化合物可以是例如族群2中的化合物,但不限于此。
[0108]
[0129] 根據本發明的另一個方面,有機發光二極管包含有機層,所述有機層包含i)由化 學式I表示的化合物和ii)由化學式41表示的第一化合物和由化學式61表示的第二化合 物中的至少一個。
[0130]
[0131] 在化學式 41 中,X4^N-[(L42)a42_(R42) b42]、S、0、S( = 0)、S( = 0)2、C( = 0)、 C (R43) (R44)、Si (R43) (R44)、P (R43)、P ( = 0) (R43)或 C = N (R43);
[0132] 在化學式61中,環A61由式61A表示;
[0133] 在化學式61中,環A62由式61B表示;
[0134] 父61是 N- [ (L 62) a62_ (R62) b62]、S、0、S ( = 0)、S ( = 0) 2、C ( = 0)、C (R63) (R64)、Si (R63) (R64)、P (R63)、P ( = 0) (R63)或 C = N (R63);
[0135] 父71是 C (R 71)或 N,父72是 C (R 72)或 N,父73是 C (R 73)或 N,父74是 C (R 74)或 N,父75是 C (R75)或 N,心6是 C (R 76)或 N,心7是 C (R 77)或 N,并且 1是 C (R 7S)或 N ;
[0136] Ar41、L41、L42、L61以及L 62各自獨立地是被取代或未被取代的(VQ。亞環烷基、被取 代或未被取代的Q-Ci。亞雜環烷基、被取代或未被取代的C 3_(;。亞環烯基、被取代或未被取 代的Q-Ci。亞雜環烯基、被取代或未被取代的C 6-C6。亞芳基或被取代或未被取代的C 2-(:6。亞 雜芳基;
[0137] nl和n2各自獨立地是由0到3中選出的整數;
[0138] a41、a42、a61以及a62各自獨立地是由0到5中選出的整數;
[0139] R41到R 44、R51到R 54、R61到R 64以及R 71到R 79各自獨立地是氫、氘、-F (氟基)、-C1 (氯 基)、-Br (溴基)、-I (碘基)、羥基、氰基、氨基、甲脒基、被取代或未被取代的。烷基、 被取代或未被取代的C2-C6。烯基、被取代或未被取代的C2-C 6。炔基、被取代或未被取代的 。烷氧基、被取代或未被取代的C 3-(;。環烷基、被取代或未被取代的C 2-(;。雜環烷基、被 取代或未被取代的。環烯基、被取代或未被取代的C 2-(;。雜環烯基、被取代或未被取代 的C6-C6。芳基、被取代或未被取代的C 6-C6。芳氧基、被取代或未被取代的C6-C6。芳硫基或被 取代或未被取代的C 2-C6。雜芳基;并且
[0140] b41、b42、b51到b54、b61、b62以及b79各自獨立地是由1到3中選出的整數。
[0141] 用于有機光電子裝置的化合物可以更包含摻雜劑。摻雜劑可以是紅色、綠色或藍 色慘雜劑。
[0142] 摻雜劑以較小量混合以引起發光,并且一般來說可以是通過多次激發到三重態或 大于三重態而發光的材料(如金屬復合物)。摻雜劑可以是例如無機化合物、有機化合物或 有機/無機化合物,并且可以使用其一種或大于一種類別。
[0143] 摻雜劑可以是磷光摻雜劑,并且所述磷光摻雜劑的實例可以是包含Ir、Pt、0s、Ti、 Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或其組合的有機金屬化合物。磷光摻雜劑可以是 例如由化學式Z表示的化合物,但不限于此。
[0144] [化學式Z]
[0145] L2MX
[0146] 在化學式Z中,Μ是金屬,并且L和X是相同或不同的,并且是與Μ形成絡合化合 物的配體。
[0147] Μ 可以是例如 Ir、Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd 或其組合, 并且L和X可以是例如二齒配體。
[0148] 在下文中,描述應用所述用于有機光電子裝置的化合物的有機光電子裝置。
[0149] 有機光電子裝置包含面向彼此的陽極和陰極以及至少一個處于所述陽極與所述 陰極之間的有機層,其中所述有機層包含用于有機光電子裝置的化合物。
[0150] 有機層包含發射層,并且所述發射層包含用于有機光電子裝置的化合物。
[0151] 具體來說,用于有機光電子裝置的化合物可以按發射層主體的形式包含在內。本 發明的化合物可以通過混合包含由化學式41表示的第一化合物和由化學式61表示的第二 化合物中的至少一個的發射層主體來用于所述發射層中。
[0152] 在本發明的一個實施例中,有機光電子裝置的有機層可以包含至少一個由以下中 選出的輔助層:空穴注入層(hole iniection layer ;HIL)、空穴傳輸層(hole transport layer ;HTL)、空穴傳輸輔助層、電子傳輸輔助層、電子傳輸層(electron transport layer ; ETL)以及電子注入層(electron iniection layer ;EIL),并且所述輔助層包含用于有機光 電子裝置的化合物。舉例來說,本發明的化合物可以用于電子傳輸輔助層中。
[0153] 有機光電子裝置可以是將電能轉換成光能、并且也將光能轉換成電能而無特別限 制的任何裝置,并且可以是例如有機光電裝置、有機發光二極管、有機太陽能電池以及有機 感光鼓。
[0154] 在本文中,參考附圖描述作為有機光電子裝置一個實例的有機發光二極管。
[0155] 圖1和圖2是根據一個實施例的每一種有機發光二極管的橫截面圖。
[0156] 參考圖1,根據一個實施例的有機發光二極管100包含面向彼此的陽極120和陰極 110以及插入在所述陽極120與陰極110之間的有機層105。
[0157] 陽極120可以由具有較大功函數的導體制成以幫助空穴注入,并且可以是例如金 屬、金屬氧化物和/或導電聚合物。陽極120可以是例如金屬,如鎳、鉑、釩、鉻、銅、鋅以及 金或其合金;金屬氧化物,如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(indium tin oxide,ΙΤ0)、氧化銦鋅 (indium zinc oxide,ΙΖ0)等等;金屬與氧化物的組合,如ZnO與A1或3]1〇2與Sb ;導電聚 合物,如聚(3-甲基噻吩)、聚(3,4_(乙稀-1,2_二氧基)噻吩(poly(3,4-(ethylene_l, 2-dioxy) thiophene),PED0T)、聚吡略以及聚苯胺,但不限于此。
[0158] 陰極110可以由具有較小功函數的導體制成以幫助電子注入,并且可以是例如金 屬、金屬氧化物和/或導電聚合物。陰極110可以是例如金屬或其合金,如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、 銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫、鉛、銫、鋇等等;多層結構材料,如LiF/Al、Li0 2/Al、LiF/Ca、LiF/Al 以及BaF2/Ca,但不限于此。
[0159] 有機層105包含發射層130,所述發射層130包含用于有機光電子裝置的化合物。
[0160] 發射層130可以包含例如單獨的用于有機光電子裝置的化合物或至少兩種類別 的混合物,并且可以包含不同于所述用于有機光電子裝置的化合物的另一種化合物。當用 于有機光電子裝置的化合物與另一種化合物混合時,其可以是例如主體和摻雜劑,并且所 述用于有機光電子裝置的化合物可以是例如主體。主體可以是例如磷光主體或熒光主體, 并且可以是例如磷光主體。
[0161] 當所述化合物是主體時,摻雜劑可以是無機化合物、有機化合物或有機/無機化 合物,并且可以是由已知摻雜劑中選出。
[0162] 參考圖2,有機發光二極管200除發射層130之外還包含空穴輔助層140。空穴輔 助層140可以提升陽極120與發射層130之間的空穴注入率和/或空穴迀移率,并且可以 阻擋電子。空穴輔助層140可以包含例如空穴傳輸層、空穴注入層和/或電子阻擋層中的 至少一個。
[0163] 即使未示出在圖1或圖2中,有機層105可以還包含電子注入層、電子傳輸層、輔 助電子傳輸層、空穴傳輸層、輔助空穴傳輸層、空穴注入層或其組合。用于有機光電子裝置 的化合物可以包含在有機層中。有機發光二極管100和有機發光二極管200可以通過在襯 底上形成陽極或陰極;根據干式涂布法(如蒸發、濺鍍、等離子電鍍以及離子電鍍)或濕式 涂布法(如旋涂、浸漬以及流涂)形成有機層;以及在其上形成陰極或陽極來制造。
[0164] 有機發光二極管可以應用于有機發光二極管(0LED)顯示器。
[0165] 在下文中,參考實例更詳細地說明實施例。
[0166] 在下文中,除非特別提及,否則實例和合成實例中所用的起始材料和反應材料都 是購自西格瑪-奧德里奇有限公司(Sigma-Aldrich Co.Ltd.)或TCI公司(TCI Inc·)。
[0167] (制備用于有機光電子裝置的化合物)
[0168] 經由以下步驟來合成化合物以作為本發明化合物的具體實例。
[0169] 中間體的合成
[0170] 1. 3-氨基-2-苯并噻吩甲酸甲酯的合成
[0171]
[0172] (TCI 公司)(TCI 公司)
[0173] 2. 3-氨基苯并呋喃-2-甲酸甲酯的合成
[0174]
[0175] (TCI 公司)(TCI 公司)
[0176] 3.中間體C-0的合成
[0177]
[0178] (TCI 公司)(TCI 公司)
[0179] 4.中間體D-1的合成
[0180]
[0181] (TCI公司)(大中化學品和材料有限公司)
[0182]
[0183] 合成實例1 :中間體A的合成
[0184]
[0185] 中間體A (2)(苯并-3-脲基呋喃-2-甲酸甲酯)的合成
[0186] 在-78°C下在2000毫升圓形燒瓶中以逐滴方式向3-氨基苯并呋喃-2-甲酸甲酯 (49. 0克,0.25摩爾,參考中間體2的合成)于二氯甲烷(1000毫升)中的溶液中添加異氰 酸氯磺酰酯(C1S02NC0, 33. 4毫升,0. 38摩爾)。將反應物緩慢加熱到室溫并且攪拌2小時。 濃縮反應物,向殘余物中添加濃HC1 (100毫升),并且在100°C下攪拌混合物1小時。將反 應混合物冷卻到室溫,并且用飽和碳酸氫鈉水溶液中和。過濾所產生的固體,獲得呈米色固 體狀的中間體A(2)(苯并-3-脲基呋喃-2-甲酸甲酯)(52. 1克,87% )。
[0187] CnH10N204計算值:C,56.41 ;H,4.30 ;N,11.96 ;0, 27.33 ;實驗值:C,56.45 ;H, 4· 28 ;N,11. 94 ;0,27· 32
[0188] 中間體A (3)(苯并-呋喃并[3, 2-d]嘧啶-2,4-二醇)的合成
[0189] 在2000毫升圓形燒瓶中將中間體A(2) (3-脲基苯并呋喃-2-甲酸甲酯)(50.0克, 0.21摩爾)懸浮于1000毫升甲醇中,并且以逐滴方式向其中添加300毫升2M NaOH。在回 流下攪拌反應混合物3小時。將反應混合物冷卻到室溫,并且通過使用濃HC1將其酸化到 pH 3。濃縮混合物,并且以逐滴方式向殘余物中緩慢添加甲醇以使固體沉淀。過濾并干燥所 產生的固體,獲得中間體A(3)(苯并-呋喃并[3,2-d]嘧啶_2,4_二醇)(38.0克,88% )。
[0190] C1(]H6N203計算值:C,59. 41 ;Η,2· 99 ;N,13. 86 ;0,23· 74 ;實驗值:C,59. 41 ;Η,2· 96 ; Ν,13. 81 ;0,23· 75
[0191] 中間體Α (苯并-2,4-二氯呋喃并[3, 2-d]嘧啶)的合成
[0192] 在1000毫升圓形燒瓶中將中間體A(3)(苯并-呋喃并[3,2_d]嘧啶_2,4_二醇) (37. 2克,0· 18摩爾)溶解于氧氯化磷(500毫升)中。將混合物冷卻到-30°C,且向其中緩 慢添加 N,N-二異丙基乙胺(52毫升,0. 36摩爾)。在回流下攪拌反應物36小時,并且隨后 將其冷卻到室溫。將反應物倒入冰/水中,并且用乙酸乙酯萃取。隨后,用飽和碳酸氫鈉水 溶液洗滌其中所產生的有機層,并且通過使用硫酸鎂來干燥。濃縮所獲得的有機層,獲得中 間體(A)(苯并-2,4-二氯呋喃并[3, 2-d]嘧啶)(20. 4克,46% )。
[0193] 中間體A的原子分析如下。
[0194] C10H4C12N20 計算值:C,50. 24 ;H,1. 69 ;C1,29. 66 ;N,11. 72 ;0,6· 69 ;實驗值:C, 50. 18 ;H,1· 79 ;C1,29. 69 ;N,11. 69 ;0,6· 70
[0195] 合成實例2 :中間體B的合成
[0196]
[0197] 中間體B(l)(苯并-1H-噻吩并[3, 2-d]嘧啶-2,4-二酮)的合成
[0198] 在2升圓形燒瓶中在200°C下攪拌3-氨基-2-苯并噻吩甲酸甲酯(237. 5克,1. 15 摩爾,參考中間體1的合成)和尿素(397. 0克,5. 75摩爾)的混合物2小時。將高溫下的 反應混合物冷卻到室溫,并且倒入氫氧化鈉溶液中,并且干燥通過在過濾和去除雜質之后 使反應物酸化(HC1,2N)而獲得的沉淀,獲得中間體B(l) (175克,75% )。
[0199] C10H6N202S 計算值:C,55. 04 ;Η,2· 77 ;N,12. 84 ;0,14. 66 ;S,14. 69 ;實驗值:C, 55. 01 ;H,2· 79 ;N,12. 81 ;0,14. 69 ;S,14. 70
[0200] 中間體B (苯并-2,4-二氯-噻吩并[3, 2-d]嘧啶)的合成
[0201] 在3000毫升圓形燒瓶中在回流下攪拌中間體B(l)(苯并-1H-噻吩并[3,2_d]嘧 啶-2,4-二酮)(175克,0· 80摩爾)和氧氯化磷(1000毫升)的混合物8小時。將反應混 合物冷卻到室溫,并且在攪拌的同時倒入冰/水中,產生沉淀。過濾所獲得的反應物,獲得 中間體B (苯并_2,4_二氯-噻吩并[3,2-d]嘧啶)(175克,85%,白色固體)。中間體B的 原子分析結果如下。
[0202] C10H4C12N2S i十算值:C,47. 08 ;H,1. 58 ;C1,27. 79 ;N,10. 98 ;S,12. 57 ;實驗值:C, 47. 03 ;H,1. 61 ;C1,27. 81 ;N,10. 98 ;S,12. 60
[0203] 合成實例3 :中間體C的合成
[0204]
[0205] 中間體C-l的合成
[0206] 在_78°C下在2000毫升圓形燒瓶中以逐滴方式向中間體C-0 (35.0克,183. 1毫摩 爾,參考中間體3的合成)于二氯甲烷(1000毫升)中的溶液中添加異氰酸氯磺酰酯(23.7 毫升,274. 6毫摩爾)。將反應物緩慢加熱到室溫并且攪拌2小時。濃縮反應物,向殘余物 中添加6N HC1 (300毫升),并且在10°C下攪拌混合物1小時。將反應混合物冷卻到室溫, 并且用飽和NaHC03水溶液中和。過濾所產生的固體,獲得呈米色固體狀的中間體C-1 (43. 2 克,88% )。
[0207] C10H9N03計算值:C,62. 82 ;Η,4· 74 ;Ν,7· 33 ;0,25· 11 ;實驗值:C,62. 82 ;Η,4· 74 ; Ν,7· 33 ;0,25· 11
[0208] 中間體C-2的合成
[0209] 在1000毫升圓形燒瓶中將中間體C-l (40.0克,0. 19摩爾)懸浮于1000毫升甲醇 中,并且以逐滴方式向其中添加300毫升2M NaOH。在回流下攪拌反應混合物3小時。將反 應混合物冷卻到室溫,并且通過使用濃HC1將其酸化到pH 3。濃縮混合物,并且以逐滴方 式向殘余物中添加甲醇,使固體沉淀。過濾并干燥所產生的固體,獲得中間體C-2 (39. 0克, 85% ) 〇
[0210] CnH10N204計算值:C,56.41 ;H,4.30 ;N,11.96 ;0, 27.33 ;實驗值:C,56.40 ;H, 4· 20 ;N,11. 92 ;0,27· 31
[0211] 中間體C的合成
[0212] 在500毫升圓形燒瓶中在回流下攪拌200毫升的中間體C-2 (39. 0克,191. 0毫摩 爾)和氯氧化物的混合物8小時。將反應混合物冷卻到室溫,并且在劇烈攪拌的同時倒入 冰/水中,產生沉淀。過濾所獲得的反應物,獲得中間體C (40. 7克,89 %,白色固體)。
[0213] C10H4C12N20 計算值:C,50. 24 ;H,1. 69 ;C1,29. 66 ;N,11. 72 ;0,6· 69 ;實驗值:C, 50. 21 ;H,1· 65 ;C1,29. 63 ;N,11. 64 ;0,6· 62
[0214] 合成實例4 :中間體D的合成
[0215]
[0216] 中間體D-2的合成
[0217] 在250毫升圓形燒瓶中在200°C下攪拌中間體D-l (35. 0克,0. 17摩爾,參考中間 體4的合成)和尿素(50. 7克,0. 84摩爾)的混合物2小時。將高溫下的反應混合物冷卻 到室溫,并且倒入氫氧化鈉溶液中,從其中過濾并去除雜質,并且使反應物酸化(HC1,2N), 并且干燥從其中獲得的沉淀,獲得中間體D-2 (18. 9克,51 % )。
[0218] C10H6N202S i十算值:C,55. 04 ;Η,2· 77 ;N,12. 84 ;0,14. 66 ;S,14. 69 ;實驗值:C, 55. 01 ;H,2. 77 ;N,12. 83 ;0,14. 65 ;S,14. 63
[0219] 中間體D的合成
[0220] 在250毫升圓形燒瓶中在回流下攪拌中間體D-2 (18. 9克,99. 2毫摩爾)和氧氯化 磷(1〇〇毫升)的混合物6小時。將反應混合物冷卻到室溫,并且隨后在劇烈攪拌的同時倒 入冰/水中,產生沉淀。過濾所獲得的反應物,獲得中間體D (17. 5克,85%,白色固體)。
[0221] C10H4C12N2S i十算值:C,47. 08 ;H,1. 58 ;C1,27. 79 ;N,10. 98 ;S,12. 57 ;實驗值:C, 47. 04 ;H,1. 53 ;C1,27. 74 ;N,10. 96 ;S,12. 44
[0222] 〈合成實例1>化合物25的合成
[0223] 〈反應流程〉
[0224]
[0225] 中間體A-25-1的合成
[0226] 將25克(70. 1毫摩爾)所合成的中間體A-26-2放置在250毫升燒瓶中,并且將 1. 5當量二硼、0. 03當量二氯(二苯基膦基二茂鐵)鈀以及2當量乙酸鉀懸浮于160毫升 二甲基甲酰胺中。在140°C下加熱并攪拌反應溶液20小時。當反應完成時,將反應溶液懸 浮于500毫升凝固用水(water for solidification)中,用200毫升水洗滌兩次,并且干 燥,獲得26. 7克中間體A-25-1 (產率85% )。中間體自身在不進行另外純化和分析的情況 下用于以下反應中。
[0227] 中間體A-25-2的合成
[0228] 將26. 7克(59. 6暈摩爾)所合成的中間體A-25-1放置在250毫升燒瓶中,將1 當量所合成的中間體A、0. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于50毫升水和 100毫升二噁烷中,并且在50°C下加熱并攪拌反應溶液16小時。當反應完成時,將反應溶 液添加到300毫升甲醇中,并且攪拌混合物,并且過濾其中所產生的沉淀。將過濾的固體在 500毫升甲苯中再結晶,獲得20. 3克中間體A-25-2(產率65% )。
[0229] MS 計算值:C32H17C1N402準確質量:524. 1040,實驗值:524. 09
[0230] 化合物25的合成
[0231] 將20. 3克(38. 7毫摩爾)所合成的A-25-2放置在250毫升燒瓶中,將1. 2當量 苯基硼酸、0. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于50毫升水和100毫升二噁 烷中,并且在ll〇°C下加熱并攪拌反應溶液18小時。當反應完成時,將反應溶液添加到300 毫升甲醇中,攪拌混合物,并且沉淀和過濾其中的產物。將過濾的固體在500毫升二甲苯中 再結晶,獲得19. 2克化合物25 (產率88% )。
[0232] MS 計算值:C3SH22N402準確質量:566. 1743,實驗值:566. 20
[0233] 〈合成實例2>化合物26的合成
[0234] 〈反應流程〉
[0235]
[0236] 中間體A-26-1的合成
[0237] 將20克(83. 7毫摩爾)所合成的中間體A放置在250毫升燒瓶中,將1當量氯 苯基硼酸、0. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于50毫升水和100毫升1, 4-二噁烷中,并且在55°C下在氮氣流下加熱并攪拌反應溶液18小時。當反應完成時,將反 應溶液懸浮于500毫升甲醇中,攪拌并且過濾,并且將所獲得的產物與300毫升甲苯一起加 熱并攪拌以用于再結晶,獲得20. 3克中間體A-26-1 (產率77% )。
[0238] MS 計算值:C1(]H4C12N20 準確質量:237. 9701,實驗值 237. 92
[0239] 中間體A-26-2的合成
[0240] 將20克(63. 5暈摩爾)所合成的中間體A-25-1放置在250毫升燒瓶中,將1. 2 當量苯基硼酸、0. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于50毫升水和100毫升 1,4_二噁烷中,并且在100°C下在氮氣流下加熱并攪拌反應溶液18小時。當反應完成時, 將反應溶液懸浮于500毫升甲醇中,攪拌并且過濾,并且將由其獲得的產物與300毫升甲苯 一起加熱并攪拌以用于再結晶,獲得18克中間體A-26-2 (產率80% )。
[0241] MS 計算值:C22H13C1N20 準確質量:356. 0716,實驗值:356. 11
[0242] 化合物26的合成
[0243] 將18克(50. 8毫摩爾)所合成的中間體A-25-2放置在250毫升燒瓶中,向其中 添加3當量銅粉和2當量碳酸鉀,并且在150毫升二甲基甲酰胺中加熱并攪拌混合物24小 時。當反應完成時,將反應溶液添加到300毫升凝固用水中,并且過濾其中的固體。收集所 過濾的固體并且在500毫升二氯苯中再結晶,獲得10. 7克化合物26 (產率75% )。
[0244] MS 計算值:C44H26N402準確質量:642. 2056,實驗值:642. 23
[0245] 〈合成實例3>化合物27的合成
[0246] 〈反應流程〉
[0247]
[0248] 化合物27的合成
[0249] 將12克(26. 8毫摩爾)所合成的中間體A-25-1放置在250毫升燒瓶中,將0. 7 當量3-溴-1-碘苯、0. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于30毫升水和80 毫升1,4-二噁烷中,并且在100°C下在氮氣流下加熱并攪拌反應溶液24小時。當反應完成 時,將反應溶液懸浮于500毫升甲醇中,攪拌并且過濾,并且將來自于其的產物與500毫升 二氯苯一起加熱并再結晶,獲得6. 9克化合物27 (產率72% )。
[0250] MS 計算值:C5QH3QN402準確質量:718. 2369,實驗值:718. 25 [0251 ]〈合成實例4>化合物2的合成
[0252] 〈反應流程〉
[0253]
[0254] 中間體A-2-1的合成
[0255] 將15克(62. 7毫摩爾)所合成的中間體A放置在250毫升燒瓶中,將1當量苯基 硼酸、〇. 05當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于30毫升水和80毫升1,4-二噁 烷中,并且在55°C下在氮氣流下加熱并攪拌反應溶液16小時。當反應完成時,將反應溶液 懸浮于500毫升甲醇中,攪拌并且過濾,并且將來自于其的產物與300毫升甲苯一起加熱并 再結晶,獲得14. 8克中間體A-2-1 (產率84% )。
[0256] MS 計算值:C16H9C1N20 準確質量:280. 0403,實驗值:280. 11
[0257] 中間體A-2-2的合成
[0258] 將14. 8克(52. 7毫摩爾)所合成的中間體A-2-1放置在250毫升燒瓶中,將1. 2 當量苯基硼酸、0. 03當量四(三苯基膦)鈀以及3當量碳酸鉀溶解于50毫升水和90毫升 1,4_二噁烷中,并且在110°C下在氮氣流下加熱并攪拌反應溶液18小時。當反應完成時, 將反應溶液懸浮于300毫升甲醇中,攪拌并且過濾,并且收集由其獲得的固體,并且隨后與 500毫升二甲苯一起加熱并再結晶,獲得16. 2克中間體A-2-2 (產率86% )。
[0259] MS 計算值:C22H13C1N20 準確質量:356. 0716,實驗值 356. 15
[0260] 化合物2的合成
[0261] 將16克(44. 8暈摩爾)所合成的中間體A-2-2放置在250毫升燒瓶中,并且將5 當量銅粉和5當量碳酸鉀懸浮于120毫升二甲基甲酰胺中。在140°C下加熱并攪拌反應溶 液24小時。使反應溶液冷卻,并且通過向其中添加400毫升水來懸浮以使固體沉淀。過濾 所沉淀的固體,并且在300毫升二氯苯中再結晶,獲得8. 9克化合物2 (產率62% )。
[0262] MS 計算值:C44H26N402準確質量:642. 2056,實驗值 642. 28
[0263] 〈合成實例5>化合物6的合成
[0264] 〈反應流程〉
[0265]
[0266] 中間體B-6-1的合成
[0267] 除使用中間體B作為起始材料以外,根據與合成實例4的中間體A-2-1相同的方 法來合成中間體B-6-1。
[0268] MS 計算值:C16H9C1N2S 準確質量:296. 0175,實驗值:296. 10
[0269] 中間體B-6-2的合成
[0270] 除使用中間體B-6-1作為起始材料以外,根據與合成實例4的中間體A-2-2相同 的方法來合成中間體B-6-2。
[0271] MS 計算值:C22H13C1N2S 準確質量:372. 0488,實驗值:372. 02
[0272] 化合物6的合成
[0273] 除使用中間體B-6-2作為起始材料以外,根據與合成實例4的中間體2相同的方 法來合成化合物6。
[0274] MS 計算值:C44H26N4S2準確質量:674. 1599,實驗值:674. 21
[0275] 〈合成實例6>化合物370的合成
[0276] 〈反應流程〉
[0277]
[0278] 合成中間體E-1
[0279] 在500毫升圓底燒瓶中將20克(83. 6毫摩爾)中間體A、1當量溴苯基硼酸、0. 03 當量四(三苯基膦)鈀以及2當量碳酸鉀懸浮于150毫升四氫呋喃和50毫升水中。在55°C 下加熱并攪拌反應溶液18小時。對反應溶液進行分層,并且濃縮所分離的有機層。在500 毫升甲醇和50毫升四氫呋喃中攪拌經濃縮的殘余物以用于結晶,過濾并且干燥,獲得25克 中間體E-1 (產率85% )。
[0280] MS 計算值:C16HsBrClN20 準確質量:357. 9509,實驗值:357. 99
[0281] 中間體E-2的合成
[0282] 在500毫升圓底燒瓶中將25克(71. 1毫摩爾)中間體E-l、l. 2當量苯基硼酸、 0.03當量四(三苯基膦)鈀以及2當量碳酸鉀懸浮于150毫升四氫呋喃和50毫升水中。 在75°C下加熱并攪拌反應溶液18小時。對反應溶液進行分層,并且濃縮所分離的有機層。 在400毫升乙酸乙酯溶液中加熱并攪拌經濃縮的殘余物以用于結晶,獲得26. 2克中間體 E-2(產率 92% )。
[0283] MS 計算值:C22H13BrN20 準確質量:400. 0211,實驗值:400. 11
[0284] 中間體E-3的合成
[0285] 在500毫升圓底燒瓶中將26. 2克(65. 41毫摩爾)中間體E-2、1. 2當量雙頻哪醇 根基二硼、〇. 03當量二氯(二苯基膦)鈀以及2當量乙酸鉀懸浮于200毫升甲苯中,并且在 110°C下加熱并攪拌反應溶液16小時。將反應溶液懸浮于600毫升甲醇中并且過濾。將所 過濾的固體加熱并溶解于500毫升甲苯中,用活性碳處理,冷卻,并且結晶,獲得25. 7克中 間體E-3(產率88% )。
[0286] MS 計算值:C2SH25BN203準確質量:448. 1958,實驗值:448. 20
[0287] 化合物370的合成
[0288] 在500毫升圓底燒瓶中將25. 7克(57. 32毫摩爾)中間體E_3、0. 5當量二溴苯、 0.03當量四(三苯基膦)鈀以及2當量碳酸鉀懸浮于150毫升四氫呋喃和50毫升水中。 在75°C下加熱并攪拌反應溶液18小時。將反應溶液懸浮于300毫升甲醇中,過濾,并且用 甲醇和水洗滌。收集所獲得的固體,將其加熱并溶解于700毫升甲苯中,用活性碳處理,冷 卻,并且結晶,獲得13. 4克化合物370 (產率65% )。
[0289] MS 計算值:C5QH3QN402準確質量:718. 2369,實驗值:718. 25
[0290] 〈合成實例7>化合物362的合成
[0291] 〈反應流程〉
[0292]
[0293] 中間體F-1的合成
[0294] 在250毫升圓底燒瓶中將20克(71. 25毫摩爾)中間體A-2-l、l. 1當量溴苯基硼 酸、0. 03當量四(三苯基膦)鈀以及2當量碳酸鉀懸浮于100毫升四氫呋喃和30毫升水 中。在75°C下加熱并攪拌反應溶液18小時。對反應溶液進行分層,并且分離并濃縮所獲得 的有機層。在500毫升甲醇和50毫升四氫呋喃中攪拌經濃縮的殘余物以用于結晶,過濾并 且干燥,獲得27. 2克中間體F-1 (產率95% )。
[0295] 中間體F-2的合成
[0296] 在500毫升圓底燒瓶中將27. 2克(67. 69毫摩爾)中間體F-l、1. 2當量雙頻哪醇 根基二硼、〇. 03當量二氯(二苯基膦)鈀以及2當量乙酸鉀懸浮于200毫升甲苯中,并且 在110°C下加熱并攪拌反應溶液16小時。將反應溶液懸浮于600毫升甲醇中并且過濾。將 所過濾的固體加熱并溶解于500毫升甲苯中,用活性碳處理,并且結晶,獲得23. 7克中間體 F-2(產率 78% )。
[0297] MS 計算值:C2SH25BN203準確質量:448. 1958,實驗值 448. 22
[0298] 化合物362的合成
[0299] 在500毫升圓底燒瓶中將23. 7克(52. 80毫摩爾)中間體F_2、0. 5當量二溴苯、 〇.〇3當量四(三苯基膦)鈀以及2當量碳酸鉀懸浮于150毫升四氫呋喃和50毫升水中。 在75°C下加熱并攪拌反應溶液18小時。將反應溶液懸浮于300毫升甲醇中,過濾,并且用 甲醇和水洗滌。收集固體,并且隨后將其加熱并溶解于700毫升甲苯中,用活性碳處理,冷 卻,并且結晶,獲得14克化合物362 (產率74% )。
[0300] 〈合成實例8>化合物406的合成
[0301] 〈反應流程〉
[0302]
[0303] 化合物406的合成
[0304] 除使用中間體B作為起始材料以外,根據與合成實例6相同的方法來獲得化合物 406 〇
[0305] MS 計算值:C5QH3QN4S2準確質量:750. 1912,實驗值 750. 18
[0306] 〈合成實例9>化合物398的合成
[0307] 〈反應流程〉
[0308]
[0309] 化合物398的合成
[0310] 除使用中間體B-6-1作為起始材料以外,根據與合成實例7相同的方法來獲得化 合物398。
[0311] MS 計算值:C5QH3QN4S2準確質量:750. 1912,實驗值 750. 15
[0312] (比較例)
[0315] (用于有機光電子裝置的化合物的模擬特征比較)
[0316] 通過使用超級計算機GAIA (IBM power 6)以高斯09方法(Gaussian 09 method) 計算每一個化合物的能級,并且結果提供于下表1中。
[0317] [表 1]
[0318]
[0319] 如表1中所示,
[0320] 實例化合物一般展示比比較例化合物低的LUM0,并且具有易于電子注入特征和因 此降低閾值電壓的作用,并且同時展示適當的T1能量以及較低的LUM0,并且因此不具有發 光能量過剩和不足,并且可以展示減少裝置極化子消除(polaron extinction)的特征。
[0321] 有機發光二極管的制造
[0322] 裝置實例1
[0323] 將具有ΙΤ0電極的玻璃襯底切割成50毫米X 50毫米X0. 5毫米的大小,在丙酮、 異丙醇以及純水中分別超聲波清潔15分鐘,并且UV臭氧清潔30分鐘。
[0324] 在ΙΤ0電極上,通過以1埃/秒的速度真空沉積m-MTDATA來形成600埃厚的空穴 注入層(HIL),并且通過以1埃/秒的速度真空沉積α -NPB來在所述空穴注入層(HIL)上 形成300埃厚的空穴傳輸層(HTL)。隨后,通過以各自0. 1埃/秒和1埃/秒的速度分別 共沉積Ir(ppy)3(摻雜劑)和化合物25來在空穴傳輸層(HTL)上形成400埃厚的發射層。 在發射層上,通過以1埃/秒的速度真空沉積BAlq來形成50埃厚的空穴阻擋層,并且隨后 通過真空沉積Alq 3來在所述空穴阻擋層上形成300埃厚的電子傳輸層(ETL)。在電子傳輸 層(ETL)上,依次沉積LiF和A1以形成10埃厚的電子注入層(EIL)和2000埃厚的陰極, 制造有機發光二極管。
[0325] 裝置實例2
[0326] 除使用化合物26而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實 例1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0327] 裝置實例3
[0328] 除使用化合物27而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實 例1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0329] 裝置實例4
[0330] 除使用化合物2而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0331] 裝置實例5
[0332] 除使用化合物6而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0333] 裝置比較例1
[0334] 除使用比較例A而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0335]
[0336] 裝置比較例2
[0337] 除使用比較例B而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0338]
[0339] 裝置比較例3
[0340] 除使用比較例C而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0341]
[0342] 裝置比較例4
[0343] 除使用比較例D而非化合物25作為用于形成發射層的主體以外,根據與裝置實例 1相同的方法來制造有機發光二極管。
[0344]
[0345] (有機發光二極管的性能測量)
[0346] 測量根據裝置實例1到裝置實例5以及裝置比較例1到裝置比較例4的每一個有 機發光二極管的電流密度變化、亮度變化以及發光效率。
[0347] 具體測量方法如下,并且結果展示于下表2中。
[0348] (1)測量取決于電壓變化的電流密度變化
[0349] 使用電流-電壓計(吉時利(Keithley) smu 236)測量在電壓從0伏增加到10伏 時,所獲得的有機發光二極管在單元裝置中流動的電流值,并且用所測量的電流值除以面 積以得到結果。
[0350] (2)測量取決于電壓變化的亮度變化
[0351] 當有機發光二極管的電壓從0伏增加到10伏時,通過使用亮度計(美能達 (Minolta) Cs-1000 A)測量亮度。
[0352] (3)測量發光效率
[0353] 通過使用來自項目(1)和項目(2)的亮度、電流密度以及電壓(伏特)計算在相 同電流密度(10毫安/平方厘米)下的電流效率(坎德拉/安培)。
[0354] [表 2]
[0355]
[0357] 如表2中所示,與具有類似結構的材料相比較,本發明中所用的化合物展示基于 相同亮度的極好驅動電壓和電流效率。原因是所述化合物具有通過使用具有空穴傳輸作用 的官能團作為連接基團或另一個擴展基團并且因此使具有電荷傳輸作用的官能團的作用 最大化而得到的雙重結構。
[0358] 盡管已經結合目前視為實用示例性實施例的內容來描述本發明,但應了解本發明 不限于所揭示的實施例,而是相反,本發明意圖涵蓋包含在所附權利要求的精神和范圍內 的各種修改和等效布置。因此,前述實施例應理解為示例性的,而不以任何方式限制本發 明。
【主權項】
1. 一種用于有機光電子裝置的化合物,由化學式I表示: [化學式?]其中,在化學式I中, X1以及X2各自獨立地是O或S, X3到X 6各自獨立地是c、CR 3或N, X3到X 6中的至少兩個是N, X7到X 10各自獨立地是C、CRb或N, X7到Xw中的至少兩個是N, L是被取代或未被取代的C6到C30亞芳基、被取代或未被取代的C2到C30亞雜芳基或 其組合,以及 R1到R4以及Ra以及Rb各自獨立地是氫、氘、被取代或未被取代的Cl到C30烷基、被取 代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的Cl到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合, 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、Cl到C30胺基、硝基、Cl到 C40硅烷基、Cl到C30烷基、Cl到ClO烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷基、 C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、Cl到C20烷氧基、氟基、Cl到ClO三氟烷基或氰基置換。2. 根據權利要求1所述的用于有機光電子裝置的化合物,所述用于有機光電子裝置的 化合物由化學式I-I到化學式1-8中的一個表示: [化學 Λ 1-1】 [化其中,在化學式I-I到化學式1-8中, X1以及X 2各自獨立地是O或S, X3到X 6各自獨立地是CR 3或N, X3到X 6中的至少兩個是N, X7到X 1(]各自獨立地是CRb或N, X7到Xw中的至少兩個是N, L是被取代或未被取代的C6到C30亞芳基、被取代或未被取代的C2到C30亞雜芳基或 其組合,以及 R1到R4以及Ra以及Rb各自獨立地是氫、氘、被取代或末被取代的Cl到C30烷基、被取 代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的Cl到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合, 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、Cl到C30胺基、硝基、Cl到 C40硅烷基、Cl到C30烷基、Cl到ClO烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷基、 C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、Cl到C20烷氧基、氟基、Cl到ClO三氟烷基或氰基置換。3.根據權利要求2所述的用于有機光電子裝置的化合物,所述用于有機光電子裝置的 化合物由化學式I-Ia到化學式I_8a、化學式I-Ib以及化學式I-2b中的一個表示:其中,在化學式I-Ia到化學式I-8a、化學式I-Ib以及化學式I-2b中, X1以及X 2各自獨立地是O或S, Ra以及Rb各自獨立地是被取代或未被取代的Cl到C30烷基、被取代或末被取代的C3 到 C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代的C2到C30雜芳基、 被取代或末被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或末被取代的C3到C40硅烷基、被取代或 未被取代的Cl到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳基硫醇基、鹵素、氰基、 羥基、氨基、硝基或其組合, L是被取代或未被取代的C6到C30亞芳基、被取代或未被取代的C2到C30亞雜芳基或 其組合,以及 R1到R4各自獨立地是氫、氘、被取代或未被取代的Cl到C30烷基、被取代或未被取代 的C3到C30環烷基、被取代或末被取代的C6到C30芳基、被取代或末被取代的C2到C30 雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到C40硅烷基、 被取代或末被取代的Cl到C30烷基硫醇基、被取代或末被取代的C6到C30芳基硫醇基、鹵 素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合, 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、Cl到C30胺基、硝基、Cl到 C40硅烷基、Cl到C30烷基、Cl到ClO烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷基、 C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、Cl到C20烷氧基、氟基、Cl到ClO三氟烷基或氰基置換。4.根據權利要求2所述的用于有機光電子裝置的化合物,所述用于有機光電子裝置的 化合物由化學式1-9到化學式1-13中的一個表示: [化?Λ ?-9]其中,在化學式1-9到化學式1-13中,X1以及X 2各自獨立地是O或S, X3到X 6各自獨立地是C、CR 3或N, X3到X 6中的至少兩個是N, X7到X 10各自獨立地是C、CRb或N, X7到Xw中的至少兩個是N, Z是CIT或N, R1到R 4、Ra、Rb以及IT各自獨立地是氫、氘、被取代或未被取代的Cl到C30烷基、被取 代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基、被取代或未被取代 的C2到C30雜芳基、被取代或未被取代的C6到C30芳基胺基、被取代或未被取代的C3到 C40硅烷基、被取代或未被取代的Cl到C30烷基硫醇基、被取代或未被取代的C6到C30芳 基硫醇基、鹵素、氰基、羥基、氨基、硝基或其組合,以及 η以及m各自獨立地是介于O到2范圍內的整數, 其中"被取代的"是指至少一個氫被氘、鹵素、羥基、氨基、Cl到C30胺基、硝基、Cl到 C40硅烷基、Cl到C30烷基、Cl到ClO烷基硅烷基、C3到C30環烷基、C2到C30雜環烷基、 C6到C30芳基、C2到C30雜芳基、Cl到C20烷氧基、氟基、Cl到ClO三氟烷基或氰基置換。5. 根據權利要求4所述的用于有機光電子裝置的化合物,其中η以及m中的至少一個 是1。6. 根據權利要求1所述的用于有機光電子裝置的化合物,其中所述L是被取代或未 被取代的苯基、被取代或未被取代的萘基、被取代或未被取代的蒽基、被取代或未被取代的 菲基、被取代或未被取代的稠四苯基、被取代或未被取代的芘基、被取代或未被取代的聯苯 基、被取代或未被取代的對三聯苯基、被取代或未被取代的間三聯苯基、被取代或未被取代 的四聯苯基、被取代或未被取代的屈基、被取代或未被取代的聯亞三苯基、被取代或未被取 代的茈基、被取代或未被取代的吡啶基、被取代或未被取代的嘧啶基、被取代或未被取代的 吡嗪基、被取代或未被取代的三嗪基、被取代或未被取代的苯并呋喃基、被取代或未被取代 的苯并噻吩基、被取代或未被取代的苯并咪唑基、被取代或未被取代的吲哚基、被取代或未 被取代的喹啉基、被取代或未被取代的異喹啉基、被取代或未被取代的芴基、被取代或未被 取代的二苯并呋喃基、被取代或未被取代的二苯并噻吩基、被取代或未被取代的咔唑基或 其組合。7. 根據權利要求6所述的用于有機光電子裝置的化合物,其中所述L是由在族群1中 所列的連接基團中選出:其中,在族群1中,*是連接點。8.根據權利要求6所述的用于有機光電子裝置的化合物,其中所述化合物是族群2中 的化合物:9. 一種有機光電子裝置,包括 面向彼此的陽極以及陰極,以及 至少一個處于所述陽極與所述陰極之間的有機層, 其中所述有機層包括根據權利要求1所述的用于有機光電子裝置的化合物。10. 根據權利要求9所述的有機光電子裝置,其中所述有機層包括發射層,以及所述發 射層包括所述用于有機光電子裝置的化合物。11. 根據權利要求10所述的有機光電子裝置,其中所述用于有機光電子裝置的化合物 以主體形式包含在所述發射層中。12. 根據權利要求9所述的有機光電子裝置,其中所述有機層包括至少一個由以下中 選出的輔助層:空穴注入層、空穴傳輸層、空穴傳輸輔助層、電子傳輸輔助層、電子傳輸層以 及電子注入層,以及所述輔助層包括所述用于有機光電子裝置的化合物。13. -種顯示裝置,包括根據權利要求9所述的有機光電子裝置。
【文檔編號】H01L51/54GK105884803SQ201510744559
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年11月4日
【發明人】李相信, 姜東敏, 金榮權, 柳真鉉, 柳銀善, 張洧娜, 韓秀真
【申請人】三星Sdi株式會社