含氮雜環(huán)化合物和包含其的有機(jī)電子器件的制作方法
【專利摘要】提供了一種含氮雜環(huán)化合物和一種由其制備的有機(jī)電子器件。本說(shuō)明書的有機(jī)電子器件就效率、驅(qū)動(dòng)電壓和壽命而言具有優(yōu)異的性質(zhì)。
【專利說(shuō)明】含氮雜環(huán)化合物和包含其的有機(jī)電子器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新的含氮雜環(huán)化合物和并且涉及一種包含該含氮雜環(huán)化合物的 有機(jī)電子器件。本申請(qǐng)要求于2012年7月18日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng) 第10-2012-0064915號(hào)的權(quán)益，其公開(kāi)全文以引用的方式納入本說(shuō)明書。本申請(qǐng)還要求于 2013年4月22日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2013-00444496號(hào)的權(quán)益， 其公開(kāi)全文以引用的方式納入本說(shuō)明書。

【背景技術(shù)】
[0002] 如此處所使用，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)電子器件"是指一種需利用空穴和/或電子，在電極與 有機(jī)材料之間進(jìn)行電荷交換的器件。有機(jī)電子器件根據(jù)操作原理主要分為以下兩種類型。 一種類型為具有以下構(gòu)型的電子器件：其中由外部光源進(jìn)入器件的光子在有機(jī)材料層中形 成激子（exctions)，隨后分離為電子及空穴，所述電子及空穴傳輸至不同電極以產(chǎn)生電流 (電壓來(lái)源）；另一種類型為具有以下構(gòu)型的電子器件：其中電壓或電流被施加于兩個(gè)或多 個(gè)電極，以將空穴和/或電子注入至位于兩電極之間界面上的有機(jī)半導(dǎo)體中，且此器件是 利用注入的電子及空穴而操作。
[0003] 上述有機(jī)電子器件的實(shí)例包含有機(jī)發(fā)光器件、有機(jī)太陽(yáng)能電池、有機(jī)光導(dǎo)體 (0PC)、有機(jī)晶體管等，其均需要空穴注入材料或空穴傳輸材料、電子注入材料或電子傳輸 材料或發(fā)光材料，以驅(qū)動(dòng)此器件。在下文中，將主要并且具體描述該有機(jī)發(fā)光器件，但上述 提及的有機(jī)電子器件中，空穴注入材料、空穴傳輸材料、電子注入材料、電子傳輸材料以及 發(fā)光材料根據(jù)類似的原理起作用。
[0004] 一般而言，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)發(fā)光現(xiàn)象"是指利用有機(jī)材料將電能轉(zhuǎn)換為光能的現(xiàn)象。利 用該有機(jī)發(fā)光現(xiàn)象的有機(jī)發(fā)光器件具有含有陽(yáng)極、陰極和插入其中的有機(jī)材料層的結(jié)構(gòu)。 在此，有機(jī)層通常具有由不同材料制成的多個(gè)層組成的多層結(jié)構(gòu)以提高有機(jī)發(fā)光器件的效 率及穩(wěn)定性。例如，該有機(jī)材料層由空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注 入層等組成。在具有該結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光器件中，當(dāng)在兩電極間施加電壓時(shí)，來(lái)自陽(yáng)極的空穴 與來(lái)自陰極的電子將注入至有機(jī)材料層，且該注入的空穴及電子彼此結(jié)合形成激子。當(dāng)隨 后激子回到基態(tài)時(shí)，將發(fā)光。此類有機(jī)發(fā)光器件是已知的并且具有以下特征：包括自發(fā)光 性、高亮度、高效率、低驅(qū)動(dòng)電壓、廣視角、高對(duì)比度及高速響應(yīng)特性。
[0005] 在有機(jī)發(fā)光器件中用于有機(jī)材料層的材料根據(jù)功能可分為發(fā)光材料及電荷傳輸 材料，例如空穴注入材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料、電子注入材料等。此外，發(fā)光材料 根據(jù)發(fā)光顏色可以分為藍(lán)光材料、綠光材料及紅光材料，并且另外分為黃光材料和橙光材 料，需要黃光材料和橙光材料以實(shí)現(xiàn)更自然的色彩。同時(shí)，當(dāng)單一材料用作發(fā)光材料時(shí)，通 過(guò)內(nèi)部分子作用而使波峰發(fā)光波長(zhǎng)位移至更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，由于發(fā)光衰減而使器件的顏色純度 或效率降低。因此，為通過(guò)能量轉(zhuǎn)移而提高顏色純度及提高發(fā)光效率，可將主體/摻雜物 (dopant)體系用作發(fā)光材料。
[0006] 為使有機(jī)發(fā)光器件充分地呈現(xiàn)上述優(yōu)異特性，器件中構(gòu)成有機(jī)層的材料例如空穴 注入材料、空穴傳輸材料、發(fā)光材料、電子傳輸材料、電子注入材料等應(yīng)使用穩(wěn)定且高效的 材料支撐。然而，用于有機(jī)發(fā)光器件中的穩(wěn)定且高效的有機(jī)層材料的開(kāi)發(fā)仍不足。因此，需 要不斷開(kāi)發(fā)用于有機(jī)發(fā)光器件的新材料，并且還需要開(kāi)發(fā)用于如上所述的其他有機(jī)電子器 件的新材料。
[0007] 現(xiàn)有摶術(shù)f獻(xiàn)
[0008] 韓國(guó)專利特許公開(kāi)第10-2006-0051606號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問(wèn)題
[0010] 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種具有新結(jié)構(gòu)的含氮雜環(huán)化合物。本發(fā)明人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng) 形成含有新含氮雜環(huán)化合物的有機(jī)電子器件的有機(jī)材料層時(shí)，該新化合物具有提高器件效 率、降低器件驅(qū)動(dòng)電壓和提高器件穩(wěn)定性的效果。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種含氮雜環(huán)化合物以及包含其的有機(jī)電子器件。
[0012] 技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供一種如下式1所表示的含氮雜環(huán)化合物：
[0014] 式 1
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種由以下式1所表示的含氮雜環(huán)化合物： 式1 其中
Rl至R5中的一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地由-L-A表示，其中L為直接鍵或二價(jià)基團(tuán)，所述二 價(jià)基團(tuán)包含一種或多種選自取代或未取代的芳族環(huán)基和取代或未取代的雜環(huán)基的基團(tuán)，并 且A為包含一個(gè)或多個(gè)N原子的取代或未取代的單環(huán)雜環(huán)基； 其余的Rl至R5選自氫、氘、鹵素基團(tuán)、腈基、硝基、羥基、取代或未取代的烷基、取代或 未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷硫氧 基、取代或未取代的芳硫氧基、取代或未取代的烷基亞硫酰基、取代或未取代的芳基亞硫酰 基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硼基、取代或未取代 的烷胺基、取代或未取代的芳烷胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的雜芳胺基、 取代或未取代的芳基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的咔唑基，和包含至少一種選自 N、O和S雜原子的取代或未取代的雜環(huán)基； a、b、d和e各自獨(dú)立為1至4的整數(shù)； 且c為1至3的整數(shù)。
2. 權(quán)利要求1的含氮雜環(huán)化合物，其中式1中的A選自取代或未取代的吡啶基、取代 或未取代的嘧啶基、取代或未取代的噠嗪基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的三嗪 基、取代或未取代的四嗪基和五嗪基。
3. 權(quán)利要求1的含氮雜環(huán)化合物，其中式1中的L選自取代或未取代的亞苯基、取代或 未取代的聯(lián)苯基、取代或未取代的萘基和取代或未取代的蒽基。
4. 權(quán)利要求1的含氮雜環(huán)化合物，其中式1中的-L-A為以下取代基1-1至1-21中的 任一個(gè)：

5.權(quán)利要求1的含氮雜環(huán)化合物，其中式1所示化合物由下式1-1至1-35中的任一個(gè) 表不：




6. -種由以下式2所表示的含氮雜環(huán)化合物： 式2 其中，
X為C或Si ; R6至RlO中的一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地為包含一個(gè)或多個(gè)N原子的取代或未取代的單環(huán) 雜環(huán)基； 其余的R6至RlO選自氫、氘、鹵素基團(tuán)、腈基、硝基、羥基、取代或未取代的烷基、取代或 未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷硫氧 基、取代或未取代的芳硫氧基、取代或未取代的烷基亞硫?；?、取代或未取代的芳基亞硫酰 基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硼基、取代或未取代 的烷胺基、取代或未取代的芳烷胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的雜芳胺基、 取代或未取代的芳基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的咔唑基、以及包含至少一個(gè)選 自N、O和S的雜原子的取代或未取代的雜環(huán)基； a'、b'、d'和e'各自獨(dú)立為1至4的整數(shù)； 且c'為1至3的整數(shù)。
7. 權(quán)利要求6的含氮雜環(huán)化合物，其中式2的R6至RlO中的一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地選 自取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的噠嗪基、取代或未取代 的吡嗪基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的四嗪基，和五嗪基。
8. 權(quán)利要求6的含氮雜環(huán)化合物，其中式2的R6至RlO中的一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地為 以下取代基2-1至2-21中的任一個(gè)：

9.權(quán)利要求6的含氮雜環(huán)化合物，其中式2所示的化合物為下式2-1至2-25中的任一 個(gè)：



10. -種有機(jī)電子器件，包含第一電極，與第一電極相對(duì)的第二電極，和一層或多層插 入至第一電極和第二電極之間的有機(jī)材料層，其中至少一層有機(jī)材料層包含權(quán)利要求1至 9任一項(xiàng)的含氮雜環(huán)化合物。
11. 權(quán)利要求10的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件選自有機(jī)太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā) 光器件、有機(jī)晶體管和有機(jī)光導(dǎo)體。
12. 權(quán)利要求10的有機(jī)電子器件，其中該有機(jī)電子器件為有機(jī)發(fā)光器件，包含第一電 極、與第一電極相對(duì)的第二電極和插入至第一電極和第二電極之間的有機(jī)材料層，且包含 發(fā)光層，其中至少一層有機(jī)材料層包含含氮雜環(huán)化合物。
13. 權(quán)利要求12的有機(jī)電子器件，其中有機(jī)材料層還包含一層或多層選自以下的層： 空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層、電子傳輸層和電子注入層。
14. 權(quán)利要求12的有機(jī)電子器件，其中包含含氮雜環(huán)化合物的有機(jī)材料層為電子傳輸 層或進(jìn)行電子傳輸和發(fā)光的層。
15. 權(quán)利要求10的有機(jī)電子器件，其中有機(jī)電子器件為有機(jī)太陽(yáng)能電池，其包含第一 電極、與第一電極相對(duì)的第二電極和插入至第一電極和第二電極之間的有機(jī)材料層，且包 含光活化層，其中至少一層有機(jī)材料層包含含氮雜環(huán)化合物。
16. 權(quán)利要求15的有機(jī)電子器件，其中包含含氮雜環(huán)化合物的有機(jī)材料層還包含一層 或多層選自電子給體和電子受體的層。
17. 權(quán)利要求15的有機(jī)電子器件，其中包含含氮雜環(huán)化合物的有機(jī)材料層為光活化 層，所述光活化層具有一層或多層選自電子給體和電子受體的層。
18. 權(quán)利要求10的有機(jī)電子器件，其中有機(jī)電子器件為有機(jī)晶體管，其包含源極、漏 極、柵極和一層或多層有機(jī)材料層，其中至少一層有機(jī)材料層包括含氮雜環(huán)化合物。
19. 權(quán)利要求10的有機(jī)電子器件，其中有機(jī)電子器件為有機(jī)光導(dǎo)體，其包含第一電極、 與第一電極相對(duì)的第二電極、一層或多層插入至第一電極和第二電極之間的有機(jī)材料層， 且包含有機(jī)光敏層，其中至少一層有機(jī)材料層包含含氮雜環(huán)化合物。
20. -種制造有機(jī)電子器件的方法，該方法包含以下步驟： 提供基板； 在基板上形成第一電極； 在第一電極上形成有機(jī)材料層，所述有機(jī)材料層包含權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)的含氮雜 環(huán)化合物；和 在有機(jī)材料層上形成第二電極。
【文檔編號(hào)】H01L51/50GK104245697SQ201380021306
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】樸胎潤(rùn), 千民承, 洪性佶, 李東勛, 金東憲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)