发明内容

本发明的目的在于提供一种化合物，所述化合物具有较高的电子注入能力和较高的电子迁移率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种化合物，所述化合物具有式(1)所示的结构；

式(1)中，所述X为O或S；

所述Ar选自取代或未取代的C5-C60的芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种；优选的，Ar选自取代或未取代的C5-C30的芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种；

所述L选自单键、取代或未取代的C5～C60亚芳基、取代或未取代的C3～C60亚杂芳基中的一种；优选的，L选自单键、取代或未取代的C5～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的一种；

且式(1)中，当所述X为O时，所述-L-Ar不选自苯基、联苯基或氰基取代的苯基；

所述环A代表与由X和P组成的六元环结构稠合连接的取代基团，环A选自取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的一种；优选的，环A选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种；

当上述基团存在取代基团时，所述取代基团选自卤素、氰基、羰基、C1～C12的链状烷基、C3～C12的环烷基、C2～C10烯基、C1～C10的烷氧基或硫代烷氧基、C6～C30芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C30的单环芳基或稠环芳基、C3～C30的单环杂芳基或稠环杂芳基中的一种或者至少两种的组合。

进一步优选的，本发明式(1)所示的化合物具有下式(1-A)或(1-B)所示的结构：

式(1-A)和(1-B)中，所述环A、L和Ar的定义均与在式(1)中的定义相同；

式(1-A)中，所述-L-Ar不选自苯基、联苯基或氰基取代的苯基。

进一步优选的，本发明式(1)所示的化合物具有下式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)、(1-7)或(1-8)所示的结构：

式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)、(1-7)和(1-8)中，所述环A的定义均与在式(1)中的定义相同；

式(1-1)中，所述L₁选自取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种，且所述-L-Ar不选自苯基、联苯基或氰基取代的苯基；优选的，L₁选自取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C5-C30的亚芳基中的一种，且所述-L-Ar不选自苯基、联苯基或氰基取代的苯基；

式(1-2)中，所述L₂选自单键、取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种，优选的，L₂选自单键、取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C5-C30的亚芳基中的一种；

式(1-2)中，所述Y¹、Y²、Y³、Y⁴和Y⁵各自独立地选自CR₁或N，且Y¹-Y⁵中至少一个为N，R₁独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12链状烷基、取代或者未取代的C3～C12环烷基、取代或未取代的C1～C12链状烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、取代或未取代的C1～C12硅烷基、氨基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，两个相邻的R₁之间可以稠合成环；

式(1-3)中，所述L₃选自单键、取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种，优选的，L₃选自单键、取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C5-C30的亚芳基中的一种；

式(1-3)中，所述Z¹、Z²、Z³和Z⁴各自独立地选自CR₂或N，R₂独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12链状烷基、取代或未取代的C3～C12环烷基、取代或未取代的C1～C12链状烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、取代或者未取代的C1～C12硅烷基、氨基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，两个相邻的R₂之间可以稠合成环；

式(1-4)中，所述L₄选自取代或未取代的C6-C60的亚芳基、取代或未取代的C3-C60亚杂芳基中的一种，优选的，L₄选自取代或未取代的C6-C30的亚芳基取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的一种；

式(1-4)中，所述R选自H、氘、取代或者未取代的C1～C12链状烷基、取代或者未取代的C3～C12环烷基、取代或未取代的C1～C12链状烷氧基、取代或未取代的C3～C12环烷氧基、取代或未取代C1～C12硅烷基、卤素、羰基、氰基、羟基、硝基、氨基、酰基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的一种，当R为多个时，相邻的R之间可稠合连接；n为1-5的整数；且当L₄为C6的亚芳基时，所述R不选自H；

式(1-5)中，所述L₅选自取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种；优选的，L₅选自取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C5-C30的亚芳基中的一种；

式(1-6)中，所述L₆选自单键、取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种，优选的，L₆选自单键、取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C6-C30的亚芳基中的一种；

式(1-6)中，所述Y⁶、Y⁷、Y⁸、Y⁹和Y¹⁰各自独立地选自CR₃或N，且Y⁶-Y¹⁰中至少一个为N，R₃独立地选自氢、取代或未取代的C1～C12链状烷基、取代或未取代的C3～C12环烷基、取代或未取代的C1～C12链状烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、取代或未取代的C1～C12硅烷基、氨基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，两个相邻的R₃之间可以稠合成环；

式(1-7)中，所述L₇选自单键、取代或未取代C3-C60的亚杂芳基、取代或未取代C5-C60的亚芳基中的一种，优选的，L₇选自单键、取代或未取代C3-C30的亚杂芳基、取代或未取代C5-C30的亚芳基中的一种；

式(1-7)中，所述Z⁵、Z⁶、Z⁷和Z⁸各自独立地选自CR₄或N，R₄独立地选自氢、取代或者未取代的C1～C12链状烷基、取代或者未取代的C3～C12环烷基、取代或者未取代的C1～C12链状烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、取代或者未取代的C1～C12硅烷基、氨基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，两个相邻的R₂之间可以稠合成环；

式(1-8)中，所述L₈选自取代或未取代的C6-C60的亚芳基、取代或未取代的C3-C60亚杂芳基中的一种，优选的，L₈选自取代或未取代的C6-C30的亚芳基取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的一种；

式(1-8)中，所述R’选自H、氘、取代或者未取代的C1～C12链状烷基、取代或者未取代的C3～C12环烷基、取代或者未取代的C1～C12链状烷氧基、取代或未取代的C3～C12环烷氧基、取代或未取代C1～C12硅烷基、卤素、羰基、氰基、羟基、硝基、氨基、酰基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C3～C60杂芳基中的一种，当R为多个时，相邻的R’之间可稠合连接；n’为0-5的整数；

当上述基团存在取代基团时，所述取代基团选自卤素、氰基、羰基、C1～C12的链状烷基、C3～C12的环烷基、C2～C10烯基、C1～C10的烷氧基或硫代烷氧基、C6～C30芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C30的单环芳基或稠环芳基、C3～C30的单环杂芳基或稠环杂芳基中的一种或者至少两种的组合。

再进一步优选的，所述式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)、(1-7)和(1-8)中，环A选自取代或未取代的下述取代基团：

当上述基团存在取代基团时，所述取代基团选自卤素、氰基、羰基、C1～C12的链状烷基、C3～C12的环烷基、C2～C10烯基、C1～C10的烷氧基或硫代烷氧基、C6～C30芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C30的单环芳基或稠环芳基、C3～C30的单环杂芳基或稠环杂芳基中的一种或者至少两种的组合。

再进一步优选的，上述的R₁、R₂、R₃、R₄、R、R’各自独立地选自氢或者下述取代基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、窟基、茈基、荧蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1，2-噻唑基、1，3-噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1，5-二氮杂蒽基、2,7-二氮杂芘基、2,3-二氮杂芘基、1,6-二氮杂芘基、1,8-二氮杂芘基、4,5-二氮杂芘基、4,5,9,10-四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、苯并三唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、四唑基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基、嘌呤基、蝶啶基、吲嗪基、苯并噻二唑基中的一种，或选自以上两种基团的组合。

更进一步的，本发明的通式所述的化合物可以优选出下述具体结构化合物，这些化合物仅为代表性的：

作为本发明的另一个方面，还提供了一种如上所述的化合物在有机电致发光器件中的应用。具体说，优选在有机电致发光器件中作为电子传输层材料的应用。

作为本发明的又一个方面，还提供了一种有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的一层或多个发光功能层，其中所述发光功能层中含有如上述式(1)、(1-A)、(1-B)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)、(1-7)和(1-8)中任一所示的本发明的通式化合物，或者含有如上所述的各个具体结构式所示的化合物。

具体而言，本发明的一个实施方案提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一电极、多个发光功能层和第二电极；所述的发光功能层包括空穴传输区、发光层、电子传输区，所述的空穴注传输区形成在所述的阳极层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输区上，所述的空穴传输区与所述的电子传输区之间为发光层；其中，所述的电子传输区中包括电子传输层，所述电子传输层中含有上述式(1)、(1-A)、(1-B)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)、(1-7)和(1-8)中任一所示的本发明的通式化合物，或者含有如上所述的各个具体结构式所示的化合物。

采用本发明化合物制备的OLED器件具有低启动电压、高发光效率和更优的使用寿命，能够满足当前面板制造企业对高性能材料的要求。

具体而言，本发明的一个实施方案提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、多个发光功能层和阴极层；所述的发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，所述的空穴注入层形成在所述的阳极层上，所述的空穴传输层形成在所述的空穴注入层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输层上，所述的空穴传输层与所述的电子传输层之间为发光层；其中，所述的电子传输层中含有上述式(1)所示的本发明的通式化合物。

更具体地，对有机电致发光器件进行详细说明。

OLED包括位于第一电极和第二电极，以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如，该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。

在具体实施例中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。

第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时，可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。

有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。

空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构。

空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物如下面HT-1至HT-34所示的化合物；或者其任意组合。

空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-34的一种或多种化合物，或者采用下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-34的一种或多种化合物掺杂下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物。

发光层包括可以发射不同波长光谱的发光染料(即掺杂剂，dopant)，还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。

根据不同的技术，发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中，可以采用单一的发光技术，也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光，也可以发射不同种颜色的光。

在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所罗列的BFH-1至BFH-17的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的BFD-1至BFD-12的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于GPH-1至GPH-80中的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的GPD-1至GPD-47的一种或多种的组合。

其中D为氘。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的RPD-1至RPD-28的一种或多种的组合。

在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的YPD-1至YPD-11的一种或多种的组合。

本发明的有机电致发光器件包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。

电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构应用本发明的化合物来形成，当然电子传输区的材料还可以与以下所罗列的ET-1至ET-57的一种或多种的组合。

器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合：

Liq、LiF、NaCl、CsF、Li₂O、Cs₂CO₃、BaO、Na、Li、Ca。

上述本发明化合物性能优异的具体原因尚不明确，推测可能是以下的原因：

本发明的通式化合物采用了新型磷氧缺电子基团通过芳基或杂芳基桥连与缺电子基团构建的新型化合物，与现有技术常用的单个恶唑、噻唑、咪唑、三氮唑或三嗪等结构相比，本发明化合物的结构具有相对更强的缺电子性，因此有利于电子的注入。同时，本发明化合物分子结构具有较大得平面共轭性，从而有利于提高电子的迁移率。由以上两方面的结构特性可以使分子整体表现出良好的电子注入和迁移性能。所以，当将本发明的化合物用作有机电致发光器件中的电子传输层材料时，可以有效提升器件中的电子注入和迁移效率，从而确保器件获得高发光效率、低启动电压的优异效果。

另外，本发明化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。