包含有机半导体层的有机电子器件制造技术

本发明专利技术涉及用作电子器件的层材料的包含TAE结构的化合物，并涉及包含所述层材料的有机电子器件及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含有机半导体层的有机电子器件
本专利技术涉及用作电子器件的层材料的化合物，并涉及包含所述层材料的有机电子器件及其制造方法。
技术介绍
作为自发光器件的有机电子器件，例如有机发光二极管OLED，具有宽视角、优良的对比度、快速响应、高亮度、优良的工作电压特性以及色彩再现。典型的OLED包含阳极、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和阴极，其依次层叠在基底上。就此而言，HTL、EML和ETL是由有机化合物形成的薄膜。当向阳极和阴极施加电压时，从阳极注入的空穴通过HTL移至EML，从阴极注入的电子通过ETL移至EML。空穴和电子在EML中重组产生激子。当激子从激发态下降到基态时，发出光。空穴和电子的注入和流动应当平衡，以使得具有上述结构的OLED具有优良的效率和/或长寿命。有机发光二极管的性能可受到有机半导体层的特性的影响，并且尤其可受到有机半导体层的有机材料的特性的影响。特别地，需要开发能够增加电子迁移率并同时增加电化学稳定性的有机材料，从而可以将有机电子器件(例如有机发光二极管)应用于大型平板显示器。仍然需要提高有机半导体层、有机半导体材料及其有机电子器件的性能，特别是通过改良其中包含的化合物的特性来获得更高的效率。特别需要在低工作电压下具有改良效率的替代性有机半导体材料和有机半导体层以及有机电子器件。需要例如在移动电子器件中具有提高的效率并且同时保持工作电压并因此保持低功耗以提供长电池寿命的替代性化合物。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种式I化合物：其中X1至X20独立地选自C-H、C-Z，和/或通过化学键彼此连接的X1至X5、X6至X10、X11至X15、X16至X20中的至少两个桥接以形成增环的芳族环，且其中X1至X20中的至少一个选自C-Z；Z是式II取代基：其中Ar1独立地选自取代或未取代的苯亚基、取代或未取代的联苯亚基、取代或未取代的三联苯亚基、取代或未取代的蒽或取代或未取代的C14至C18稠合的非杂芳基，其中所述取代的苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基、蒽或C14至C18稠合芳基的取代基独立地选自腈基、直链C1-20烷基、支链C3-20烷基或C3-20环状烷基、直链C1-12氟化烷基、直链C1-12氟化烷氧基、支链C3-12氟化烷基、支链C3-12氟化烷氧基、C3-12环状氟化烷基、C3-12环状氟化烷氧基、OR、SR、(P＝O)R2、–NR2R3或–BR2R3；Ar2独立地选自取代或未取代的C6-60非杂芳基，其中所述C6-60非杂芳基的取代基独立地选自C1-C20直链烷基、C3-C20支链烷基或C3-C20环状烷基；C1-C20直链烷氧基、C3-C20支链烷氧基；直链氟化C1-C12烷基或直链氟化C1-C12烷氧基；C3-C12支链环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷氧基、腈基、OR、SR、(C＝O)R、(C＝O)NR2、SiR3、(S＝O)R、(S＝O)2R、(P＝O)R2；或Ar2是式I，但是X1至X20不是C-Z；R、R2和R3独立地选自H、C1-C20直链烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20硫代烷基、C3-C20支链烷基、C3-C20环状烷基、C3-C20支链烷氧基、C3-C20环状烷氧基、C3-C20支链硫代烷基、C3-C20环状硫代烷基、C6-C20非杂芳基；n为1或2；m选自1、2或3；其中所述非杂芳族环A、B、C和D均不通过单键连接至三嗪环；其中所述式1化合物包含至少约8至约14个非杂芳族环；其中Ar2的非杂6元芳族环通过单键直接与Ar1连接；其中只有一个四芳基乙烯基团(TAE)通过单键直接与Ar1连接；任选地，不包括在镜像上可重叠的式I化合物。式I化合物可以例如用作有机电子器件的层材料。根据一个实施方案，非杂芳族环A、B、C和/或D均不可以彼此直接桥接以形成增环的芳族环。如本文所用，m＝1是指Ar1被一个Ar2取代基取代。如本文所用，m＝2是指Ar1被两个Ar2取代基取代。如本文所用，m＝3是指Ar1被三个Ar2取代基取代。根据一个实施方案，提供了一种式I化合物：其中X1至X20独立地选自C-H、C-Z，和/或通过化学键彼此连接的X1至X5、X6至X10、X11至X15、X16至X20中的至少两个桥接以形成增环的芳族环，且其中X1至X20中的至少一个选自C-Z；Z是式II取代基：其中Ar1独立地选自取代或未取代的苯亚基、取代或未取代的联苯亚基、取代或未取代的三联苯亚基、取代或未取代的蒽或取代或未取代的C14至C18稠合的非杂芳基，其中所述取代的苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基、蒽或C14至C18稠合的芳基的取代基独立地选自腈基、直链C1-20烷基、支链C3-20烷基或C3-20环状烷基、直链C1-12氟化烷基、直链C1-12氟化烷氧基、支链C3-12氟化烷基、支链C3-12氟化烷氧基、C3-12环状氟化烷基、C3-12环状氟化烷氧基、OR、SR、(P＝O)R2；Ar2独立地选自取代或未取代的C6-60非杂芳基，其中所述C6-60非杂芳基的取代基独立地选自C1-C20直链烷基、C3-C20支链烷基或C3-C20环状烷基；C1-C20直链烷氧基、C3-C20支链烷氧基；直链氟化C1-C12烷基或直链氟化C1-C12烷氧基；C3-C12支链环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷氧基、腈基、OR、SR、(C＝O)R、(C＝O)NR2、SiR3、(S＝O)R、(S＝O)2R、(P＝O)R2；或Ar2是式I，但是X1至X20不是C-Z；R独立地选自C1-C20直链烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20硫代烷基、C3-C20支链烷基、C3-C20环状烷基、C3-C20支链烷氧基、C3-C20环状烷氧基、C3-C20支链硫代烷基、C3-C20环状硫代烷基、C6-C20非杂芳基；n为1或2；m选自1、2或3；其中所述非杂芳族环A、B、C和D均不通过单键连接至三嗪环；其中所述式1化合物包含至少约8至约14个非杂芳族环；其中Ar2的非杂6元芳族环通过单键直接与Ar1连接；其中一个、两个或三个四芳基乙烯基团(TAE)通过单键直接与Ar1连接；其中所述式I化合物不含三键；以及任选地不包括在镜像上可重叠的式I化合物。根据另一方面，层材料可以是用于有机电子器件的有机半导体层。例如，有机电子器件可以是OLED等。根据一个实施方案，非杂芳族环A、B、C和/或D均不可以彼此直接桥接以形成增环的芳族环。如本文所用，m＝1是指Ar1被一个Ar2取代基取代。如本文所用，m＝2是指Ar1被两个Ar2取代基取代。如本文所用，m＝3是指Ar1被三个Ar2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式I化合物，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 EP 17196456.21.一种式I化合物，



其中
X1至X20独立地选自C-H、C-Z，和/或通过化学键彼此连接的X1至X5、X6至X10、X11至X15、X16至X20中的至少两个桥接以形成增环的非杂芳族环，且
其中X1至X20中的至少一个选自C-Z；
Z是式II取代基：



其中
Ar1是取代或未取代的苯亚基、取代或未取代的联苯亚基、取代或未取代的三联苯亚基、取代或未取代的蒽或取代或未取代的C14至C18稠合的非杂芳基，其中
所述取代的苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基、蒽或C14至C18稠合的非杂芳基的取代基独立地选自腈基、直链C1-20烷基、支链C3-20烷基或C3-20环状烷基、直链C1-12氟化烷基、直链C1-12氟化烷氧基、支链C3-12氟化烷基、支链C3-12氟化烷氧基、C3-12环状氟化烷基、C3-12环状氟化烷氧基、OR、SR、(P＝O)R2、–NR2R3或–BR2R3；
Ar2独立地选自取代或未取代的C6-60非杂芳基，
其中所述C6-60非杂芳基的取代基独立地选自C1-C20直链烷基、C3-C20支链烷基或C3-C20环状烷基；C1-C20直链烷氧基、C3-C20支链烷氧基；直链氟化C1-C12烷基或直链氟化C1-C12烷氧基；C3-C12支链环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷基、C3-C12环状氟化烷氧基、腈基、OR、SR、(C＝O)R、(C＝O)NR2、SiR3、(S＝O)R、(S＝O)2R、(P＝O)R2；或
Ar2是式I，但是X1至X20不是C-Z；
R、R2和R3独立地选自H、C1-C20直链烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20硫代烷基、C3-C20支链烷基、C3-C20环状烷基、C3-C20支链烷氧基、C3-C20环状烷氧基、C3-C20支链硫代烷基、C3-C20环状硫代烷基、C6-C20非杂芳基；
n为1或2；
m选自1、2或3；其中
非杂芳族环A、B、C和D均不通过单键连接至三嗪环；
其中所述式1化合物包含至少8至14个非杂芳族环；
其中Ar2的非杂6元芳族环通过单键直接与Ar1连接；
其中只有一个四芳基乙烯基团(TAE)通过单键直接与Ar1连接；且
任选地，不包括在镜像上可重叠的式I化合物。


2.根据权利要求1所述的化合物，其中：
-所述式I化合物包含至少8至14个非杂芳族环，优选至少9至13个非杂芳族环，进一步优选至少10至12个非杂芳族环；和/或
-所述式I化合物包含至少8至14个非杂芳族6元环，优选至少9至13个非杂芳族6元环，进一步优选至少10至12个非杂芳族6元环；和/或
-所述式I化合物包含所述非杂芳族环A、B、C和D中的至少一个，其中至少一个芳族环经不同地取代，进一步优选式I的所述非杂芳族环A、B、C和D中的至少两个经不同地取代；和/或
-所述式I化合物包含至少一个包含选自N、O、S的杂原子的取代基，和/或至少一个(P＝O)R2、-CN的取代基，优选至少一个杂原子N，两个或三个杂N原子，进一步优选至少一个杂N，更优选至少一个选自(P＝O)R2或-CN的取代基，最优选至少一个选自(P＝O)R2的取代基；和/或
-所述式I化合物只包含一个非杂四芳基乙烯基团(TAE)。


3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中所述式1化合物包含至少8至14个非杂6元芳族环并且不含杂原子。


4.根据权利要求1至3所述的化合物，其中
-Ar1基团包含至少1至3个非杂芳族6元环，优选1或2个芳族6元环；和/或
-Ar2基团包含1至9个非杂芳族6元环，优选2至8个非杂芳族6元环，进一步优选3至6个非杂芳族6元环；另外优选4或5个非杂芳族6元环；和/或
-至少一个非杂C6至C18芳亚基、优选至少一个非杂C6或C12芳亚基，被增环到式(I)的非杂芳族环A、B、C和D的至少一个上。


5.根据前述权利要求1至4中的任一项所述的化合物，其中在式I中：
X1至X20独立地选自C-H、C-Z，
其中X1至X20中的一个选自C-Z；
Z是式II取代基：



其中
Ar1独立地选自取代或未取代的苯亚基、联苯亚基、三联苯亚基或蒽，优选苯亚基、联苯亚基或三联苯亚基，
其中所述取代基独立地选自腈基、氟化C1-C6烷基或氟化C1-C6烷氧基、OR、SR、(C＝O)R、(C＝O)NR2、SiR3、(S＝O)R、(S＝O)2R、(P＝O)R2；
Ar2独立地选自取代或未取代的C12-60芳基，
其中所述取代基独立地选自腈基、二烷基氧化膦基、二芳基氧化膦基、氟化C1-C6烷基或氟化C1-C6烷氧基、OR、SR、(C＝O)R、(C＝O)NR2、SiR3、(S＝O)R、(S＝O)2R、(P＝O)R2；
R独立地选自直链...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊莱纳·加兰，弗朗索瓦·卡尔迪纳利，本杰明·舒尔策，
申请(专利权)人：诺瓦尔德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE