Гетероциклические соединения и их применение в электрооптических или оптоэлектронных устройствах - RU2015147684A
Код документа: RU2015147684A
Формула
1. Соединение формулы [Ar1]m[Ar2]n,
где m представляет собой целое число от 1 до 3, и n представляет собой целое число и может быть равно 1 или 2;
Ar1 представляет собой дибензо[b,e][1,4]диоксиновый, феноксантиновый, тиантреновый, дибензо[b,e]1,4-тиаселенановый, селенантреновый или фенотиазиновый остаток, имеющий связь с Ar2 в одном или двух положениях, выбранных из положений на кольце 1-4 и 6-9, и необязательно моно-, би- или полизамещенный C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси-, фтором, фенилом, бифенилом, нафтилом, антарилом, пиридилом или тиенилом, которые, в случае фенила, бифенила, нафтила, антарила, пиридила или тиенила, могут быть дополнительно замещенными C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси- или фтором;
Ar2 представляет собой остаток, полученный из ариламина, в котором арильные кольца представляют собой фенил, нафтил или антраценил, необязательно замещенный C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси- или фтором, и в котором имеется арил между азотом и Ar1, полициклическая конденсированная система или кольцевая система с ароматической цепью необязательно содержит азот или серу и кольцевая система с ароматической цепью необязательно содержит в цепи один или несколько атомов кислорода или атомов серы, триарилфосфиноксид или арилсилан, кольца любого из них являются необязательно замещенными C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси- или фтором.
2. Соединение по п.1 формулы:
где Z представляет собой N, P=O или Si;
X и Y, которые могут быть одинаковыми или различными, каждый, представляют собой O, S или Se, или X может представлять собой H и Y может представлять собой O, S или Se;
группы R, которые могут быть одинаковыми или различными, независимо представляют собой водород или один или несколько заместителей на кольце, выбранных из метила, метокси, этила, этокси, арила (например, фенила) и фтора;
m равно 1-3, когда Z представляет собой N или P=O, или может быть равным 1-4, когда Z представляет собой Si;
n равно 0 или 1;
p равно 0, 1 или 2;
q и r равны 0 или 1,
s равно, когда Z представляет собой N или P=O, или равно 2, когда Z представляет собой Si;
прерывистая связь, когда она присутствует, показывает, что два фенильных кольца образуют часть 9H-карбазол-9-ильного остатка;
сплошная линия показывает связь между трициклическими кольцами непосредственно, с помощью фенила или бифенила; и
связи с трициклическим кольцом могут находиться в его 1- или 2-положении или могут находиться в его 2, 7 или 2,8-положениях или, когда X представляет собой NH, могут находиться в 10-положении.
3. Соединение по п.1 формулы:
где m равно 1, 2 или 3, прерывистые линии, соответственно, представляют связи для каждого фенотиазинового остатка с одним из фенильных или нафтильных колец;
n равно 1 или 2;
p, q и r равны независимо 0 или 1;
X и Y, которые могут быть одинаковыми или различными, каждый, представляют собой O, S или Se, или X может представлять собой NH и Y может представлять собой O, S или Se;
Z представляет собой N или P=O;
группы R, которые могут быть одинаковыми или различными, независимо представляют собой водород или заместители на кольце, выбранные из метила, метокси, этила, этокси, арила (например, фенила) и фтора; и
связи могут находиться в 1- или 2-положении трициклического кольца или колец или могут находиться в 2, 7 или 2, 8-положениях или когда X представляет собой H, они могут находиться в 10-положении, и они могут находиться в o- или p-положении по отношению к фенильным или нафтильным кольцам, к которым они присоединены.
4. Соединение по п.1, которое либо
(a) имеет один, два или три тиантреновых или 10H-фенотиазин-10-ильных остатков, связанных с сопряженным или ароматическим углеводородом, иным, чем алкил-замещенный фтор, либо
(b) имеет одну из формул:
(где n представляет собой целое число и относится к полифенильной цепи или к конденсированным кольцам)
где R, X и Y являются такими, как определено в п.1.
5. Соединение по пп.1, 2 или 3, где m равно 1.
6. Соединение, выбранное из:
4-(тиантрен-1-ил)трифениламина (HTS-1);
4,4'-ди-(тиантрен-1-ил)трифениламина (HTS-4);
4,4',4"-три-(тиантрен-1-ил)трифениламина (HTS-2);
4-(тиантрен-2-ил)трифениламина;
4,4'-ди-(тиантрен-2-ил)трифениламина;
4,4',4"-три-(тиантрен-2-ил)трифениламина;
4-(10H-фенотиазин-10-ил)трифениламина (HTS-5);
4,4',-ди-(10H-фенотиазин-10-ил)трифениламина;
4,4',4"-три-(10H-фенотиазин-10-ил)трифениламина;
2,7-бис-(4-дифениламинофенил)тиантрена;
2,7-бис-(4-дифениламинофенил)-3,8-диметилтиантрена;
3-(тиантрен-2-ил)трифениламина;
N-(4-тиантрен-1-илфенил)-ди-p-толиламина;
4-(тиантрен-1-ил)-4',4"-диметокситрифениламина;
4-(2, 8-диметокситиантрен-1-ил)трифениламина;
1,9-ди-(4-(дифениламино)фенил)тиантрена;
N-фенил-N-(1-(тиантрен-1-ил)нафталин-4-ил)нафталин-1-амина;
N-(нафталин-1-ил)-N-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)нафталин-1-амина;
N-(нафталин-1-ил)-N-(1-(тиантрен-1-ил)нафталин-4-ил)нафталин-1-4-(N-Фенил-N-м-толиламино)-4'-(тиантрен-1-ил)бифенила
7. Соединение, выбранное из:
4-(тиантрен-1-ил)трифенилфосфиноксида
4-(тиантрен-2-ил)трифенилфосфиноксида и
4-(10H-фенотиазин-10-ил)трифенилфосфиноксида.
8. Соединение, выбранное из
9. Соединение по п.1, которое представляет собой моно- или диариламино соединение, присоединенное к линейному 5,10-тригетероциклу.
10. Соединение, выбранное из:
N,N-дифенилтиантрен-2-амина,
N-фенил-N-w-толилтиантрен-2-амина,
N-(4-метоксифенил)-N-фенилтиантрен-2-амина,
N-(нафталин-3-ил)-N-фенилтиантрен-2-амина,
N,N-бис(4-трет-бутилфенил)тиантрен-1-амина,
N2,N2,N7,N7-тетрафенилтиантрен-2,7-диамина,
N2,N2,N7,N7-тетракис(п-толил)тиантрен-2,7-диамина,
N2,N7-дифенил-N2,N7-ди(м-толил)тиантрен-2,7-диамина,
N2,N7-дифенил-N2,N7-ди(1-нафтил)тиантрен-2,7-диамина,
N2,N2,N7,N7-тетракис(4-метоксифенил)тиантрен-2,7-диамина,
N2,N7-бис(4-метоксифенил)-N2,N7-дифенилтиантрен-2,7-диамина,
2,7-бис-(4-дифениламинофенил)тиантрена и
2,7-бис-(4-дифениламинофенил)-3,8-диметилтиантрена.
11. Соединение по п.1, содержащее аминобифенильный, диаминобифенильный, 2,7-диаминофлюореновый, 2,7-диаминоспиробифлюореновый и 2,7,2',7'-тетрааминоспиробифлюореновый остаток.
12. Соединение, выбранное из:
4-(N-фенил-N-м-толиламино)-4'-(тиантрен-9-ил)бифенила,
13. Соединение по п.1, имеющее один, два или три тиантреновых остатка, связанных с сопряженным или ароматическим углеводородом, иным, чем алкил-замещенный фтор.
14. Соединение, выбранное из:
2-(нафталин-1-ил)тиантрена,
l-(фенантрен-9-ил)тиантрена,
1-(10-фенилантрацен-9-ил)тиантрена,
1-(4-(тиофен-2-ил)фенил)тиантрена,
1-(9,10-ди(нафталин-2-ил)антрацен-6-ил)тиантрена,
10-(4-(9H-карбазол-9-ил)фенил)-10H-фенотиазина,
2-(10H-фенотиазинил)дибензотиофена,
9,10-ди(тиантрен-1-ил)антрацена,
1,3,5-три(тиантрен-1-ил)бензола,
1,3,5-трис-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)бензола,
9-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)-9H-карбазола,
9-(4-(тиантрен-1-ил)бензил)-9H-карбазола,
1-фенил-2-(4-(тиантрен-9-ил)фенил)-lH-бензо[d]имидазола,
2-фенил-1-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)этанона,
1-(9,9-ди-п-толил-9H-флюорен-2-ил)тиантрена,
1-(2-(тиантрен-1-ил)-9,9-ди-p-толил-9H-флюорен-7-ил)тиантрена,
1-(9,9-дипропил-2-(тиантрен-1-ил)-9H-флюорен-7-ил)тиантрена,
1-(4-(9-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)-9H-флюорен-9-ил)фенил)тиантрена и
1-(4-(4-(тиантрен-1-ил)фенил)-9H-флюорен-9-ил)фенил)тиантрена
15. Соединение по п.1, в котором содержится один или несколько из следующих остатков:
(a) Ar1 представляет собой тиантрен;
(b) Ar1 связан с Ar2 в 1-положении;
(c) Ar1 связан с Ar2 в 2-положении;
(d) Ar1 связан с Ar2 в 1- и 6 или 1- и 9-положениях;
(e) Ar1 связан с Ar в 2- и 7-положениях;
(f) Ar2 представляет собой диариламиновый остаток, азот которого соединен с Ar1, и кольца которого являются необязательно замещенными C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси- или фтором;
(g) Ar2 представляет собой триариламиновый остаток;
(h) n m равно 1;
(i) m равно 2;
(j) 3;
(k) Ar2 представляет собой карбазольный, спиро-бикарбазольный или дибензотиазольный остаток, необязательно замещенный на кольце C1-C4-алкилом-, C1-C4-алкокси- или фтором.
16. Материал переноса дырок, содержащий соединение по любому из предыдущих пунктов и p-легирующую добавку, которая представляет собой органическую молекулу акцепторного типа.
17. Материал по п.16, где легирующая добавка присутствует в таком количестве, что когда материал осаждается с формированием слоя, легирующая добавка вносит примерно 10-40% в толщину слоя.
18. Материал по п.17, где легирующая добавка присутствует в таком количестве, что когда материал осаждается с формированием слоя, легирующая добавка вносит примерно 33% в толщину слоя.
19. Материал по любому из пп.16-18, где легирующая добавка содержит тетрацианохинодиметан или тетрафтортетрациано-хинодиметан.
20. Материал по любому из пп.16-19, содержащий соединение любой из общих формул (i)-(vii), ниже:
где группы R в любой из формул в (i)-(vii) могут быть одинаковыми или различными и выбираются из водорода; замещенных и незамещенных алифатических групп; замещенных и незамещенных ароматических, гетероциклических и полициклических кольцевых структур; галогенов и тиофенильных групп; и где
в формуле (i) метильные группы могут быть заменены C1-C4 алкилом или моноциклическим или полициклическим арилом или гетероарилом, который может быть дополнительно замещен, например, алкилом, арилом или ариламино, или группой формулы viii или ix
где группы R1-R4, когда они появляются в любой из указанных выше формул, могут быть одинаковыми или различными и выбираются из водорода; замещенных и незамещенных алифатических групп; замещенных и незамещенных ароматических, гетероциклических и полициклических кольцевых структур; галогенов и тиофенильных групп.
21. Материал по п.16, содержащий третичный амин, который представляет собой α-NPB или β-NBP.
22. Оптический светодиод, имеющий первый и второй электроды, и между указанными электродами, слой, содержащий соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
23. Устройство по п.22, где указанный слой представляет собой слой переноса дырок.
24. Устройство по п.22, где указанный слой представляет собой слой инжектирования дырок.
25. Устройство по пп.22, 23 или 24, содержащее светоизлучающий слой, содержащий флуоресцентный излучатель.
26 Устройство по пп.22, 23 или 24, содержащее светоизлучающий слой, содержащий фосфоресцентный излучатель.
27. Устройство по пп.22, 23 или 24, содержащее светоизлучающий слой, содержащий ионно-флуоресцентные (на основе редкоземельных металлов) излучатели.
28. Устройство по пп.22, 23 или 24, содержащее светоизлучающий слой, содержащий квантовые точки.
29. Устройство по пп.22, 23 или 24, имеющее светоизлучающий слой, содержащий термически активированные флуоресцентные материалы (TADF).
30. Устройство по любому из пп.22-29, содержащее слой инжектирования дырок, содержащий CuPC, ZnTpTP, 2-TNATA или
31. Устройство по любому из пп.22-30, которое образует часть дисплея с плоским экраном.
32. Устройство по любому из пп.22-30, которое образует часть осветительной панели.
33. Органическое фотовольтаическое устройство, содержащее соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
34. Элемент для получения изображений для формирования устройства для получения скрытого электростатического изображение, содержащий соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
35. Органический тонкопленочный транзистор, содержащий соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
36. Сенсибилизируемое красителями устройство солнечного элемента, содержащее соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
37. Печатное устройство, содержащее соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
38. Электролюминесцентное устройство на основе квантовых точек, содержащее соединение по любому из пп.1-16 или материал по любому из пп.16-21.
39. Устройство OLED, используемое в качестве источника света для печати проводящих, резистивных, диэлектрических, пьезоэлектрических или пироэлектрических пленок или линий или решеток, содержащее соединение по любому из пп.1-19 или материал по любому из пп.16-21.
40. Осветительная панель OLED, содержащая соединение по любому из пп.1-15 или материал по любому из пп.16-21.
41. Электрооптическое или оптоэлектронное устройство, содержащее соединение, содержащее один или два тиантреновых остатка, соединенных с сопряженным или ароматическим углеводородом, иным, чем алкил-замещенный фтор.
42. Устройство по п.41, где соединение имеет одну из формул, приведенных ниже
(где n представляет собой целое число и относится к полифенильной цепи или к конденсированным кольцам)
1-фенил-2-(4-(тиантрен-9-ил)фенил)-1H-бензо[d]имидазол
где как X, так и Y представляет собой S.
43. Устройство по п.41, где соединение представляет собой 1-антраценил-9-ил-тиантрен, 1-бифенил-4-ил-тиантрен или 9,10-бис(1-тиантренил)антрацен или их смесь.
44. Устройство по пп.41, 42 или 43, где соединение смешивают с комплексами металлов с низкой работой выхода или легируют флуоресцентной легирующей добавкой или легируют фосфоресцентной легирующей добавкой или легируют хелатом редкоземельного металла.
45. Устройство по любому из пп.41-44, где соединение смешивают либо с комплексами хинолинолята лития (LiQ), либо с комплексами лития и оснований Шиффа, от 1 до 99 мас.%.
46. Устройство по любому из пп.41-44, где соединение смешивают либо с комплексами хинолинолята лития (LiQ), либо с комплексами лития и оснований Шиффа, от 10 до 90 мас.%.
47. Устройство по любому из пп.41-44, где соединение смешивают либо с комплексами хинолинолята лития (LiQ), либо с комплексами лития и оснований Шиффа, от 20 до 90 мас.%.
48. Устройство по любому из пп.41-44, где соединение смешивается либо с комплексами хинолинолята лития (LiQ), либо с комплексами лития и оснований Шиффа, от 30 до 80 мас.%.
49. Устройство по любому из пп.41-48, где соединение представляет собой компонент светоизлучающего слоя, например, исходный материал.
50. Устройство по любому из пп.41-49, где соединение содержится в слое переноса электронов и/или в слое инжектирования электронов.
51. Устройство по любому из пп.41-50, которое представляет собой OLED.
52. Устройство оптического светодиода, имеющего первый электрод, слой, содержащий 1-антраценил-9-ил-тиантрен, 1-бифенил-4-ил-тиантрен или 9,10-бис(1-тиантренил)антрацен, и второй электрод, и необязательно, материал с низкой работой выхода.
53. Устройство по любому из пп.41-52, имеющее любые из следующих особенностей:
(a) светоизлучающий слой состоит из флуоресцентного излучателя;
(b) светоизлучающий слой состоит из фосфоресцентного излучателя;
(c) светоизлучающий слой состоит из ионно-флуоресцентного излучателя (излучателя на основе редкоземельных металлов);
(d) слой инжектирования дырок содержит CuPC, ZnTpTP, 2-TNATA или
(e) слой переноса дырок легируют или смешивают с акцептором электронов;
(f) слой переноса дырок легируют или смешивают с акцептором электронов, таким TCNQ или F4TCNQ;
(g) переносчик дырок смешивают с другим переносчиком дырок;
(h) переносчик электронов смешивают с соединениями Li, K, Cs или с любыми другими соединениями металлов или материалов с низкой работой выхода;
(i) переносчик электронов смешивают с редкоземельным металлом или его комплексами;
(j) переносчик электронов смешивают с хинолиноатами лития (Liq) или с основаниями Шиффа, содержащими литий;
(k) переносчик электронов смешивают с другим переносчиком электронов или инжектором электронов;
(1) электролюминесцентный слой содержит комплекс металла;
(m) электролюминесцентный слой содержит хинолят циркония или гафния в качестве исходного материала, легированного легирующей добавкой;
(n) электролюминесцентный слой содержит хинолят алюминия в качестве исходного материала, легированного легирующей добавкой;
(o) электролюминесцентный слой содержит ароматический третичный амин в качестве исходного материала, легированного легирующей добавкой;
(p) электролюминесцентный слой содержит светоизлучающий материал, который представляет собой комплекс металла или металлоида;
(q) электролюминесцентный слой содержит в качестве люминесцентного материала хинолят металла, комплекс иридия, рутения, осмия, родия, иридия, палладия или платины, комплекс бора или комплекс редкоземельного металла;
(r) электролюминесцентный слой содержит в качестве электролюминесцентного материала хинолят лития или хинолят алюминия;
(s) электролюминесцентный слой содержит светоизлучающий сопряженный полимер или сополимер или дендример;
(t) слой переноса дырок содержит α-NPB.
54. Устройство по любому из пп.41-53, который представляет собой:
(a) часть дисплея с плоским экраном;
(b) часть элемента для получения изображений для создания скрытого электростатического изображения;
(c) часть осветительной панели OLED;
(d) часть фотовольтаического устройства;
(e) часть тонкопленочного транзистора.
