发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种化合物，所述化合物具有式(I)的结构：

式(I)中，R_a独立地选自氘、卤素、氰基、硝基、羟基、C1-C12的链状烷基、C1-C12的烷氧基、C3-C12的环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种，且R_a与母环以单键相连，所述母环为吡啶并三氮唑，若后文有出现母环，指代的意义均与此处相同，后文不再进行具体赘述；

式(I)中，b为0-4的整数(例如0、1、2、3或4)，其中，若b的取值大于1时，母环上取代有至少两个R_a，至少两个R_a可以选自相同的基团，也可以选自不同的基团，本领域技术人员可根据实际需要进行选择调整；后文指代的意义均与此处相同，不再进行赘述；

式(I)中，b为2-4的整数(例如2、3或4)，R_a之间相互不连接成环；

式(I)中，L选自单键、C1-C12的链状亚烷基、C3-C12的亚环烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种；

式(I)中，Ar选自氰基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；

R_a、L和Ar中，所述取代的基团各自独立地选自卤素、氰基、硝基、羟基、C1-C12链状烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30单环芳基、C10-C30稠环芳基、C3-C30单环杂芳基、C6-C30稠环杂芳基中的一种或者至少两种的组合，其中卤素包括氟、氯、溴以及碘等；单环芳基是指分子中含有一个或至少两个苯基，当分子中含有至少两个苯基时，苯基之间相互独立，通过单键进行连接，示例性地如苯基、二联苯基、三联苯基等；稠环芳基是指分子中含有至少两个苯环，但苯环之间并不相互独立，而是共用环边彼此稠合起来，示例性地如萘基、蒽基、芘基、苝基、基等；单环杂芳基是指分子中含有至少一个杂芳基，当分子中含有一个杂芳基和其他基团(如芳基、杂芳基、烷基等)时，杂芳基和其他基团之间相互独立，通过单键进行连接，示例性地如吡啶、呋喃、噻吩等；稠环杂芳基是指由至少一个苯基和至少一个杂芳基稠合而成，或，由至少两种杂芳环稠合而成，示例性地如喹啉、异喹啉、邻菲啰林、苯并呋喃，二苯并呋喃，苯并噻吩，二苯并噻吩等。

在本发明中，Ca-Cb表示该基团具有的碳原子数为a-b，如C1-C10表示基团的碳原子数为1-10，需要说明的是该碳原子数不包括取代基的碳原子数。

所述C1-C12可以为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11。

所述C3-C12可以为C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11。

所述C6-C60可以为C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C44、C46、C48、C50、C52、C54、C56、C58等。

所述C3-C60可以为C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C44、C46、C48、C50、C52、C54、C56、C58等。

所述C3-C30可以为C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28、C30等。

所述C6-C30可以为C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C26、C28、C30等。

所述C6-C40可以为C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38等。

所述C1-C10可以为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9等。

所述C1-C6可以为C2、C3、C4、C5等。

本发明中，涉及的“杂芳基”中的杂原子通常选自N、O或S中的任意一种或至少两种的组合；后文中若涉及“杂芳基”，其中的杂原子的选择均与此处相同，后文不做具体赘述。

本发明提供的化合物以吡啶并三氮唑为母环，通过引入氰基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基形成新的电子传输材料，所形成的新材料具有良好的分子偶极矩及蒸镀成膜性从而使该化合物具有较高的电子注入和迁移性能。

本发明提供的化合物用于有机电致发光器件中能够提高器件的电子注入和迁移效率，从而提高器件的发光效率，并降低器件的启动电压。

优选地，所述R_a独立地选自取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；

优选地，所述R_a独立地选自取代或未取代的C6-C40芳基中的任意一种。

优选地，所述R_a独立地选自如下取代或未取代的基团中的任意一种：

其中，*表示连接位点。

本发明中，*表示与母环的连接位点，若后文出现*，指代的意义均与此处相同，后文不再进行赘述。

优选地，所述R_a独立地选自如下取代或未取代的基团中的任意一种：

优选地，所述b为0或1。

优选地，所述L选自取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种；

优选地，所述L选自取代或未取代的C6-C30亚芳基。

优选地，所述L选自取代或未取代的C6-C18亚芳基。

优选地，所述L选自如下取代或未取代的基团中的任意一种：

其中，*表示连接位点。

优选地，所述L选自如下取代或未取代的基团中的任意一种：

其中，*表示连接位点。

优选地，所述Ar选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。

优选地，所述Ar选自取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种。

优选地，所述Ar选自取代或未取代的C3-C30缺电子杂芳基中的任意一种。

本发明中，“缺电子杂芳基”为“缺电子基团”，其中“缺电子基团”是指哈米特值大于0.6的基团，哈米特值越大，电负性越强。所述哈米特值是指对特定基团电荷亲和力的表征，是吸电子基团(正哈米特值)或给电子基团(负哈米特值)的度量。在Thomas H.Lowry和KatheleenSchueller Richardson,“Mechanism and Theory In Organic Chemistry’,NewYork,1987,143-151页中更详细描述了哈米特方程，此处引作参考。

优选地，所述Ar选自(Hy-1)-(Hy-4)基团中的任意一种：

(Hy-1)中，所述Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅和Y₆各自独立地选自CR或N原子，且Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅和Y₆中至少有一项为N原子；

(Hy-2)中，所述Z₁、Z₂、Z₃、Z₄和Z₅各自独立地选自CR或N原子，且Z₁、Z₂、Z₃、Z₄和Z₅中至少有一项为N原子；

(Hy-3)中，所述Z₆、Z₇、Z₈、Z₉、Z₁₀、Z₁₁、Z₁₂和Z₁₃各自独立地选自CR或N原子，且Z₆、Z₇、Z₈、Z₉、Z₁₀、Z₁₁、Z₁₂和Z₁₃中至少有一项为N原子；

(Hy-4)中，所述Y₇、Y₈、Y₉、Y₁₀、Y₁₁、Y₁₂和Y₁₃各自独立地选自CR或N原子，且Y₇、Y₈、Y₉、Y₁₀、Y₁₁、Y₁₂和Y₁₃中至少有一项为N原子；

R独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、C1-C12的链状烷基、C1-C12的烷氧基、C3-C12的环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种，且所述取代的基团选自卤素、C1-C10的链状烷基、C3-C10环烷基、C2-C10烯基、C1-C6烷氧基、C1-C6硫代烷氧基、C6-C30单环芳基、C10-C30稠环芳基、C3-C30的单环杂芳基、C6-C30稠环杂芳基中的任意一种；

其中，*表示连接位点；

优选地，(Hy-1)中，所述Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅和Y₆中有2-4项(例如2项、3项或4项)为N原子。

优选地，(Hy-2)中，所述Z₁、Z₂、Z₃、Z₄和Z₅中有2-4项(例如2项、3项或4项)为N原子。

优选地，(Hy-3)中，所述Z₆、Z₇、Z₈、Z₉、Z₁₀、Z₁₁、Z₁₂和Z₁₃中有2-4项(例如2项、3项或4项)为N原子。

优选地，(Hy-4)中，所述Y₇、Y₈、Y₉、Y₁₀、Y₁₁、Y₁₂和Y₁₃中有2-4项为N原子。

优选地，所述Ar选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：

优选地，所述Ar选自如下基团中的任意一种：

其中，*表示连接位点；

优选地，所述Ar选自

作为本发明的优选技术方案，所述化合物具有C1-C270所示的结构(见前文表1)，该化合物具有较高的电子注入以及迁移性能，能够作为电子传输层材料用于有机电致发光器件中；其中为了清楚明了的表示化合物的具体结构，将化合物的通式进行了如前文式(I-1)的标注，式(I-1)的标注中，1、2、3和4没有具体的指代意义，只是单纯的表示R_a基团取代在母环的具体位置，当表1中的R_a基团均选自氢时，则默认b的取值为0，当表1中的某一项或某几项R_a基团不选自氢时，则默认b的取值与R_a基团不选自氢的个数相同。

本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的应用，所述应用为在有机电致发光器件中作为电子传输层的材料。

本发明的目的之三在于提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及在所述第一电极和第二电极之间的有机层，所述有机层中含有目的之一所述的化合物。

更具体地，对有机电致发光器件进行详细说明。

OLED(有机电致发光器件)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。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的化合物具有较高的电子注入和迁移性能；将该化合物用于有机电致发光器件中能够提高器件的电子注入和迁移效率，从而提高器件的发光效率，并降低器件的启动电压。