含氮化合物、电子元件以及电子装置的制作方法

本申请涉及有机材料技术领域，尤其涉及一种含氮化合物、电子元件以及电子装置。

背景技术：

随着电子技术的发展，用于实现电致发光或者光电转化的电子元器件引起了人们越来越多的关注。

以有机电致发光器件为例，其包括依次层叠设置的阳极、功能层以及阴极。该功能层包括空穴传输层、电致发光层和电子传输层。当阴阳两极施加电压时，两电极产生电场，在电场的作用下，阴极侧的电子向电致发光层移动，阳极侧的空穴也向发光层移动，电子和空穴在电致发光层结合形成激子，激子处于激发态向外释放能量，进而使得电致发光层对外发光。

目前，有机电致发光器件在高温下驱动时会出现工作电压上升、发光效率降低和寿命缩短等问题，导致有机电致发光器件的性能下降。

现有技术cn103384671a、kr1020170184785、us08/942882、us08/942598中公开了可以在有机电致发光器件中制备功能层的材料。然而，依然有必要继续研发新型的材料，以进一步提高电子元器件的性能。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种含氮化合物、电子元件以及电子装置，能够提高器件的发光效率、降低工作电压。

根据本申请的一个方面，提供一种含氮化合物，所述含氮化合物的结构如式i所示：

其中，a为取代或未取代的金刚烷基；

l和r1分别独立地选自取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为7-20的亚芳烷基、取代或未取代的碳原子数为1-30的亚杂芳基构成的组；

ar1选自取代或未取代的碳原子数为3-20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2-20的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳烷基、取代或未取代的碳原子数为6-30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30的杂芳基构成的组；

y1和y2为单键或-nr2-，且y1和y2不同；

r2选自取代或未取代的碳原子数为6-30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数为3-20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2-20的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳烷基构成的组；

x1和x2相同或不同，且分别独立地选自氢、氘、氚、碳原子数为1-10的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-14的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组；

所述l、r1、ar1、r2的取代基相同或不同，分别独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的碳原子数为1-10的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-14的芳基和取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组。

根据本申请的另一个方面，提供一种电子元件。该电子元件包括相对设置的阳极和阴极，以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层。该功能层包含上述的含氮化合物。

根据本申请的另一个方面，提供一种电子装置。该电子装置包括上述的电子元件。

本申请还公开所述含氮化合物在有机电致发光器件中的应用。

本申请的含氮化合物、电子元件以及电子装置，其中的金刚烷基团是一种高度对称的笼状烃,具有刚性体系及对称性结构,导致其具有较低的分子应变能,良好的热稳定性以及较高的熔点，有效的提升了材料的玻璃化转变温度，增强材料稳定性，将其应用于有机电致发光器件或光电转化器件中，可以有效提升器件的寿命和量产稳定性；同时，将具有较大共轭平面的吲哚咔唑基团引入三芳胺基中,可以降低化合物的起始氧化电位,得到具有较高homo能级的优良空穴传输材料，将其应用于有机电致发光器件中，可以有效提升器件的发光效率。本申请的含氮化合物基于吲哚咔唑基团为非对称结构，可以灵活调整取代基官能团，进而调整化合物的homo能级，应用于器件后，有效提升发光效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；

图2是本申请实施方式的太阳能电池的结构示意图。

图3为本申请实施方式电子装置的示意图。

图中：100、阳极；200、阴极；300、功能层；310、空穴注入层；320、空穴传输层；330、电子阻挡层；340、发光层；350、电子传输层；360、电子注入层；370、光电转化层；400、屏幕。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本申请的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。用语“一”和“该”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

在本申请中所采用的描述方式“各……独立地为”与“……分别独立地为”和“……独立地选自”可以互换，均应做广义理解，其既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响，也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。

本申请使用的术语“烷基”或“烷基基团”，表示饱和的直链或支链一价烃基基团，其中，所述烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。除非另外详细说明，烷基基团含有1-20个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团含有1-10个碳原子；在另一些实施方案中，烷基基团含有1-6个碳原子；在又一些实施方案中，烷基基团含有1-4个碳原子；还在一些实施方案中，烷基基团含有1-3个碳原子。所述烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。烷基基团的实例包含，但并不限于，甲基(me、-ch3)，乙基(et、-ch2ch3)，正丙基(n-pr、-ch2ch2ch3)，异丙基(i-pr、-ch(ch3)2)，正丁基(n-bu、-ch2ch2ch2ch3)，异丁基(i-bu、-ch2ch(ch3)2)，仲丁基(s-bu、-ch(ch3)ch2ch3)，叔丁基(t-bu、-c(ch3)3)等。

在本申请中，芳基指的是多个碳原子形成的单环结构，也可以是碳原子形成的双环或多环体系，其中，可至少包含一个芳香族的环体系，其中每一个环体系可包含3-7个原子组成的环。芳基可以是单环芳基或多环芳基，换言之，芳基可以是单环芳基、稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者多个单环芳基、通过碳碳键共轭连接的单环芳基和稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者多个稠环芳基。即，通过碳碳键共轭连接的两个或者多个芳香基团也可以视为本申请的芳基。“芳基”上有一个或多个连接点与分子其余部分相连。举例而言，在本申请中，联苯基、三联苯基等为芳基。芳基中的碳数可以是6-30个、6-20个或6-14个。芳基的示例可以包括苯基、萘基、芴基、9,9-二甲基芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、基等，而不限于此。

在本申请中，取代的芳基，指的是芳基中的一个或者多个氢原子被其基团所取代，例如至少一个氢原子被氘原子、f、cl、i、cn、羟基、硝基、氨基、支链烷基、直链烷基、环烷基、芳或者杂芳基取代。可以理解的是，取代的碳原子数为6-30的芳基，指的是芳基和芳基上的取代基的碳原子总数为6-30个。

成环碳原子数为6-20的芳基指的是芳基中位于芳香环上的碳原子数是6-20个，芳基上的取代基中的碳原子数不计算在内。芳基中的成环碳原子数可以是6-30个、6-20个或6-14个，但不限于此。

当“芳基”上有两个单键与分子中其他部分相连接时，其为“亚芳基”。

术语“杂芳基”是单环、双环和多环体系，其中至少一个环体系是芳香族的，且至少一个芳香环体系包含一个或多个选自b、o、n、p、si和s的杂原子，其中每一个环体系包含5-7个原子组成的环，且有一个或多个连接点与分子其余部分相连。在本申请中，杂芳基的碳原子数可以是1-30个或1-20个。杂芳基可以是单环杂芳基或多环杂芳基，换言之，杂芳基可以是单个芳香环体系，也可以是通过碳碳键共轭连接的多个芳香环体系，且任一芳香环体系为一个芳香单环或者一个芳香稠环。示例地，杂芳基可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、n-芳基咔唑基、n-杂芳基咔唑基、n-烷基咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异噁唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并甲硅烷基、二苯并呋喃基、苯基取代的二苯并呋喃基、二苯并呋喃基取代的苯基等，而不限于此。其中，噻吩基、呋喃基、菲咯啉基等为单个芳香环体系的杂芳基，n-芳基咔唑基、n-杂芳基咔唑基、苯基取代的二苯并呋喃基等为通过碳碳键共轭连接的多个芳香环体系的杂芳基。

在本申请中，取代的杂芳基，指的是杂芳基中的一个或者多个氢原子被其基团所取代，例如至少一个氢原子被氘原子、f、cl、i、cn、氨基、支链烷基、直链烷基、环烷基、烷氧基、烷胺基或者其他基团取代。可以理解的是，取代的碳原子数为1-30的杂芳基，指的是杂芳基和杂芳基上的取代基的碳原子总数为1-30个。

成环碳原子数为1-20的杂芳基指的是杂芳基中位于杂芳环上的碳原子数是1-20个，杂芳基上的取代基中的碳原子数不计算在内。杂芳基上的碳原子数可以是1-30个、1-20个、1-12个、或5-12个，但不限于此。

当“杂芳基”上有两个单键与分子中其他部分相连接时，其为“亚杂芳基”。

举例而言，该基团为咔唑基取代的苯基，属于取代的成环碳原子为6的芳基，也属于取代的18个碳原子的芳基；该基团为苯基取代的咔唑基，属于取代的成环碳原子为12的杂芳基，也属于取代的18个碳原子的杂芳基。

本申请实施方式提供一种含氮化合物。该含氮化合物的结构如式i所示：

其中，a为取代或未取代的金刚烷基；

l和r1分别独立地选自取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为7-20的亚芳烷基、取代或未取代的碳原子数为1-30的亚杂芳基构成的组；

ar1选自取代或未取代的碳原子数为3-20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2-20的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳烷基、取代或未取代的碳原子数为6-30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30的杂芳基构成的组；

y1和y2为单键或-nr2-，且y1和y2不同；

r2选自取代或未取代的碳原子数为6-30的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30的杂芳基、取代或未取代的碳原子数为3-20的环烷基、取代或未取代的碳原子数为2-20的杂环烷基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳烷基构成的组；

x1和x2相同或不同，且分别独立地选自氢、氘、氚、碳原子数为1-10的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-14的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组；

所述l、r1、ar1、r2的取代基相同或不同，选自独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的碳原子数为1-10的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-14的芳基和取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组。

在本申请的一些实施方案中，x1和x2相同或不同，且分别独立地选自氢、氘、氚、碳原子数为1-6的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-15的芳基、取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组；

所述l、r1、ar1、r2的取代基相同或不同，选自独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的碳原子数为1-4的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-15的芳基和取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组。本申请实施方式的含氮化合物，其中的金刚烷基团是一种高度对称的笼状烃,具有刚性体系及对称性结构,导致其具有较低的分子应变能,良好的热稳定性以及较高的熔点，有效的提升了材料的玻璃化转变温度，增强材料稳定性，将其应用于有机电致发光器件或光电转化器件中，可以有效提升器件的寿命和量产稳定性。化合物在用于量产制备器件时，需要在蒸镀条件下长时间受热。若化合物在受热条件下分子结构的热稳定性差，则在长时间受热条件下化合物的纯度会下降，导致制备的有机电致发光器件性能变差。因此，用于蒸镀的化合物的热稳定性对有机电致发光器件的量产稳定性非常重要。金刚烷取代基的引入对于提高本申请含氮化合物的热稳定性非常重要。

同时，将具有较大共轭平面的吲哚咔唑基团引入三芳胺基中,可以降低化合物的起始氧化电位,得到具有较高homo能级的优良空穴传输材料，将其应用于有机电致发光器件中，可以有效提升器件的发光效率。本申请的含氮化合物基于吲哚咔唑基团为非对称结构，可以灵活调整取代基官能团，进而调整化合物的homo能级，应用于器件后，有效提升发光效率。

进一步地，对本申请实施方式的含氮化合物进行详细说明：

在本申请的一些实施方案中，所述含氮化合物的结构如式ⅱ或式ⅲ所示：

其中，ad为金刚烷-1-基。

在本申请的一些实施方案中，ar1和r2分别独立地选自取代或未取代的碳原子数为7-20的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2-20的杂芳烷基、取代或未取代的成环碳原子数为6-20的芳基、取代或未取代的成环碳原子数为5-12的杂芳基构成的组。芳基的成环碳原子数可以为6、14、18、20等，但本申请实施方式不以此为限。杂芳基的成环碳原子数可以为5、8、10、12等，但本申请实施方式不以此为限。

进一步地，ar1和r2分别独立地选自取代或未取代的基团y1，所述未取代的基团y1选自如下基团：

所述y1基团被一个或多个取代基所取代时，y1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氯、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、苯基、萘基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基所组成的组；所述y1的取代基多于1个时，各个取代基相同或不同。

进一步地，ar1和r2分别独立地选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的四联苯基、取代或未取代的五联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的苯并[9,10]菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并荧蒽基、取代或未取代的基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的噻唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的吖啶基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的喹喔啉基、取代或未取代的吩噁嗪基、取代或未取代的酞嗪基、取代或未取代的吡啶并嘧啶基、取代或未取代的吡啶并吡嗪基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并咔唑基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的菲咯啉基、取代或未取代的噻二唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的吩噻嗪基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基所构成的组。

具体地，ar1和r2分别独立地选自如下基团构成的组：

其中，表示化学键。

在另一些实施方案中，ar1和r2还分别独立地选自如下基团构成的组：

其中，表示化学键。

在本申请的一些实施方案中，l和r1分别独立地选自取代或未取代的基团w1，所述未取代的基团w1选自如下基团：

所述w1基团被一个或多个取代基所取代时，w1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氯、氰基、甲基、乙基、丙基、叔丁基、三甲基烷硅基、苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基所组成的组；所述w1的取代基数目多于1个时，各个取代基相同或不同。

在本申请的一些实施方案中，l和r1分别独立地选自取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基。进一步地，l和r1分别独立地选自取代或未取代的成环碳原子数为6-14的亚芳基、取代或未取代的成环碳原子数为5-12的亚杂芳基构成的组。该亚芳基的成环碳原子数可以为6、10、12、14等，但本申请实施方式不以此为限。该亚杂芳基的成环碳原子数可以为5、7、10、12等，但本申请实施方式不以此为限。

进一步地，l和r1分别独立地选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚苯并[9,10]菲基、取代或未取代的亚芘基、取代或未取代的亚苯并荧蒽基、取代或未取代的亚基、取代或未取代的亚茚基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚二苯并噻吩基所构成的组。

具体地，l和r1分别独立地选自：

其中，表示化学键，上述l和r1均通过两个化学键与分子中其他部分连接。

举例而言，该化合物中l为：r1为

在另一些实施方案中，l和r1分别独立地选自：

在本申请的一些实施方案中，x1和x2相同或不同，且分别独立地选自氢、氘、氚、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基所组成的组。

在本申请的一些实施方案中，l、r1、ar1、r2上的取代基相同或不同，独立地选自氢、氘、氚、取代或未取代的碳原子数为1-4的烷基、取代或未取代的碳原子数为6-14的芳基和取代或未取代的碳原子数为1-12的杂芳基构成的组。

可选地，l、r1、ar1、r2上的取代基相同或不同，分别独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、9,9-二甲基芴基构成的组。

在本申请的一些具体实施方案中，式i所示含氮化合物可以选自如下化合物构成的组：

ad为

本申请实施方式还提供一种电子元件。所述电子元件包括相对设置的阳极和阴极，以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层。所述功能层包含上述任一实施方式所述的含氮化合物。本申请的电子元件包括上述的含氮化合物，其具有相同的有益效果，在此不再赘述。进一步地，所述功能层包括空穴传输层，所述空穴传输层包括上述任一实施方式所述的含氮化合物。

在一实施方式中，该电子元件为有机电致发光器件。如图1所示，该有机电致发光器件可以包括阳极100、阴极200以及功能层300，其中：

该阳极100和阴极200相对设置。该功能层300设于所述阳极100和所述阴极200之间。该功能层300包含上述任一实施方式所述的含氮化合物。

本申请的有机电致发光器件，其中的金刚烷基团是一种高度对称的笼状烃,具有刚性体系及对称性结构,导致其具有较低的分子应变能,良好的热稳定性以及较高的熔点，有效的提升了材料的玻璃化转变温度，降低材料分解温度，增强材料稳定性，将其应用于有机电致发光器件中，可以有效提升器件的寿命和量产稳定性；同时，将具有较大共轭平面的吲哚咔唑基团引入三芳胺基中,可以降低化合物的起始氧化电位,得到具有较高homo能级的优良空穴传输材料，将其应用于有机电致发光器件中，可以有效提升器件的发光效率。本申请的含氮化合物基于吲哚咔唑基团为非对称结构，可以灵活调整取代基官能团，进而调整化合物的homo能级，应用于器件后，有效提升发光效率。

下面对本申请实施方式的有机电致发光器件的各部分进行详细说明：

如图1所示，阳极100可以是金属、合金或金属氧化物等，例如，其可以是镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或它们的合金，也可以是氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo)；阳极100材料还可以是其他，例如，还可以是组合物，如：zno:al、sno2:sb、导电聚合物(聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](pedt)、聚吡咯和聚苯胺)，当然，阳极100材料不仅限于此，还可以是其他材料，在此不再一一列举。优选地，阳极100材料可以是氧化铟锡(ito，indiumtinoxide)。

如图1所示，阴极200可以是金属或合金材料，例如，其可以是镁、钙、钠、钾、钛、铝、银、或它们的合金，也可以是多层材料，如：lif/al、liq/al、lio2/al、lif/ca、lif/al和baf2/ca，当然，阴极200的材料不仅限于此，还可以是其他材料，在此不再一一列举。优选地，阴极200材料可以是铝。

如图1所示，所述功能层300可以包括空穴传输层320、发光层340和电子传输层350。其中，所述发光层340设于所述空穴传输层320远离所述阳极100的一侧。所述电子传输层350设于所述发光层340靠近所述阴极200的一侧。所述空穴传输层320包含所述含氮化合物。

如图1所示，发光层340可以由单一发光材料组成，也可以包括主体材料和客体材料。可选地，发光层340由主体材料和客体材料组成，注入发光层340的空穴和注入发光层340的电子可以在发光层340复合而形成激子，激子将能量传递给主体材料，主体材料将能量传递给客体材料，进而使得客体材料能够发光。

如图1所示，发光层340的主体材料可以为金属螯合化合物、双苯乙烯基衍生物、芳香族胺衍生物、二苯并呋喃衍生物或者其他类型的材料，本公开对此不做特殊的限制。在本公开的一种实施方式中，发光层340的主体材料可以为cbp。在本公开的另一种实施方式中，发光层340的主体材料可以为α,β-adn。

如图1所示，发光层340的客体材料可以为具有缩合芳基环的化合物或其衍生物、具有杂芳基环的化合物或其衍生物、芳香族胺衍生物或者其他材料，本公开对此不做特殊的限制。在本公开的一种实施方式中，发光层340的客体材料可以为ir(piq)2(acac)。在本公开的另一种实施方式中，发光层340的客体材料可以为bd-1。

如图1所示，电子传输层350可以为单层结构，也可以为多层结构，其可以包括一种或者多种电子传输材料，电子传输材料可以选自苯并咪唑衍生物、恶二唑衍生物、喹喔啉衍生物或者其他电子传输材料，本公开对此不做特殊的限定。举例而言，在本公开的一种实施方式中，电子传输层350可以由dbimibphen和liq组成。

如图1所示，所述功能层300还可以包括空穴注入层310。所述空穴注入层310可以设于所述空穴传输层320与所述阳极100之间。

如图1所示，所述功能层300还可以包括电子阻挡层330。所述电子阻挡层330可以设于空穴传输层320与发光层340之间。

如图1所示，所述功能层300还可以包括电子注入层360。所述电子注入层360可以设于电子传输层350与阴极200之间。

此外，如图1所示，所述空穴传输层320可以包括第一空穴传输层3201和第二空穴传输层3202。所述第一空穴传输层3201或第二空穴传输层3202包含所述含氮化合物。其中，所述第一空穴传输层3201覆盖于所述空穴注入层310，所述第二空穴传输层3202设于所述第一空穴传输层3201远离所述空穴注入层310的一侧。

在另一实施方式中，该电子元件为太阳能电池。如图2所示，该太阳能电池可以包括阳极100、阴极200以及功能层300，其中：

该阳极100和阴极200相对设置。该功能层300设于所述阳极100和所述阴极200之间。该功能层300包含上述任一实施方式所述的含氮化合物。

下面对本申请实施方式的太阳能电池的各部分进行详细说明：

如图2所示，所述功能层300可以包括空穴传输层320、光电转化层370和电子传输层350。其中，所述光电转化层370设于所述空穴传输层320远离所述阳极100的一侧。所述电子传输层350设于所述光电转化层370靠近所述阴极200的一侧。所述空穴传输层320包含所述含氮化合物。

如图2所示，所述功能层300还可以包括电子阻挡层330。所述电子阻挡层330可以设于空穴传输层320与光电转化层370之间。

此外，该光太阳能电池可以为有机薄膜太阳能电池。

如图3所示，本申请还提供一种电子装置，该电子装置可以包括上述任一实施方式的电子元件，其有益效果及具体细节可参考上述电子元件，在此不在赘述。举例而言，该电子装置可以是显示器、阵列基板、光伏组件等，当然，还可以是其他装置，在此不再一一列举，例如，其可以是手机、相机或电脑的屏幕400，当然还可以是其他设备或装置，在此不做特殊限定。

以下，通过实施例对本发明进一步详细说明。但是，下述实施例仅是本发明的例示，而并非限定本发明。

合成实施例

下面所描述的合成例中，除非另有声明，否则所有的温度的单位为摄氏度。部分试剂购买于商品供应商如aldrichchemicalcompany,arcochemicalcompanyandalfachemicalcompany，除非另有声明，否则使用时都没有经过进一步纯化。

在各个合成例中，低分辨率质谱(ms)数据的测定条件是：agilent6120四级杆hplc-m(柱子型号：zorbaxsb-c18,2.1×30mm,3.5微米,6min,流速为0.6ml/min。流动相：5％-95％(含0.1％甲酸的乙腈)在(含0.1％甲酸的水)中的比例)，采用电喷雾电离(esi)，在210nm/254nm下，用uv检测。

核磁共振氢谱：布鲁克(bruker)400mhz核磁仪，室温条件下，以cdcl3为溶剂(以ppm为单位)，用tms(0ppm)作为参照标准。当出现多重峰的时候，将使用下面的缩写：s(singlet，单峰)、d(doublet，双峰)、t(triplet，三重峰)、m(multiplet，多重峰)。

化合物1的合成：

将1-金刚烷醇(50.0g，328.4mmol)、溴苯(52.6g，335.06mmol)、二氯甲烷(500ml)加入圆底烧瓶中，在10-15℃且在氮气保护下滴加浓硫酸(64.38g，656.98mmol)，保温搅拌5h；向反应液中加入去离子水(500ml)水洗至ph＝7，加入二氯甲烷(100ml)进行萃取，合并有机相，使用无水硫酸钠进行干燥，过滤，减压除去溶剂；所得粗品使用正庚烷为流动相进行硅胶柱色谱提纯，得到中间体1-a(56.53g，59.1％)。该中间体1-a为白色固体。

lc-ms(esi,pos.ion)：m/z＝292.23[m+h]⁺

将中间体1-a(20.0g,68.67mmol)，3-氨基联苯(11.62g,68.67mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0.32g,0.68mmol)，2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.327g,0.34mmol)以及叔丁醇钠(13.19g,137.34mmol)加入甲苯(160ml)中，氮气保护下加热至105-110℃，搅拌2h；而后冷却至室温，反应液使用去离子水150ml水洗后加入无水硫酸钠干燥，过滤后将滤液通过短硅胶柱，减压除去溶剂；使用二氯甲烷:正庚烷(v/v)＝1:3体系对粗品进行二氯甲烷/正庚烷重结晶提纯，得到中间体1(20.85g,79.9％)。中间体1为浅白色固体。

lc-ms(esi,pos.ion)：m/z＝380.23[m+h]⁺

将吲哚咔唑(30g,117.0mmol)，碘苯(23.88g,117.0mmol)，k2co3(16.15g,234mmol)，1,10-菲啰啉(6.46g,35.88mmol)，cui(3.43g，17.94mmol)，18-冠醚6(2.37g，8.97mmol)加入dmf(150ml)中，氮气保护下加热至140-150℃，搅拌16h；而后冷却至室温，反应液使用去离子水水洗后产品析出，过滤得粗品；使用正庚烷：二氯甲烷(v/v)＝3:1为流动相进行硅胶柱色谱提纯，得到中间体ii-a(15.55g,45.0％)。该中间体ii-a为白色固体。

lc-ms(esi,pos.ion)：m/z＝333.13[m+h]⁺

将中间体ii-a(10g,30.08mmol)，对溴碘苯(8.51g,30.08mmol)，k2co3(9.14g,66.18mmol)，1,10-菲啰啉(2.38g,12.03mmol)，cui(1.145g，6.02mmol)，18-冠醚6(1.59g，6.02mmol)加入dmf(80ml)中，氮气保护下加热至140-145℃，搅拌25h；而后冷却至室温，反应液使用去离子水水洗后产品析出，过滤得粗品；使用正庚烷：二氯甲烷(v/v)＝3:1为流动相进行硅胶柱色谱提纯，得到中间体2(7.08g,48.3.0％)。该中间体2为白色固体。

lc-ms(esi,pos.ion)：m/z＝488.12[m+h]⁺

将中间体2(7g,14.36mmol)，中间体1(5.45g,14.36mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0.132g,0.144mmol)，2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.118g,0.288mmol)以及叔丁醇钠(2.07g,21.54mmol)加入甲苯(60ml)中，氮气保护下加热至105-110℃，搅拌2h；而后冷却至室温，反应液使用去离子水150ml水洗后加入无水硫酸钠干燥，过滤后将滤液通过短硅胶柱，减压除去溶剂；使用二氯甲烷：正庚烷(v/v)＝1：2体系对粗品进行二氯甲烷/正庚烷重结晶提纯，得到化合物1(5.53g,49.0％)。该化合物1为浅白色固体。

lc-ms(esi,pos.ion)：m/z＝787.02[m+h]⁺

化合物1¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.65(d，1h),8.24(d，1h),7.61-7.56(m,8h),7.39-7.29(m，13h),7.15-6.86(m，9h),2.12(s，3h),1.95(s，6h),1.82-1.76(m，6h)。

化合物2-16、40-46的合成：

除了使用原料1代替碘苯以及原料2代替3-氨基联苯外，采用与化合物1的合成方法相同的方法合成化合物2-16、40-46，具体见表1。

表1

化合物2¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.65(d，1h),8.24(d，1h),7.58-7.32(m，15h),7.18-6.82(m，11h),2.12(s，3h),1.95(s，6h),1.82-1.76(m，6h)；

化合物46¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:8.65(d，1h),8.24(d，1h),8.01-7.98(m，2h),7.86(d，1h),7.76-7.30(m,20h),7.18(d,2h),7.09(d,2h),7.06-7.02(m,3h),6.98-6.95(m,2h),6.89(d,2h),2.12(s，3h),1.95(s，6h),1.82-1.76(m，6h)。

说明书中的化合物17-39和47-162均可以采用类似的反应方案进行制备，在本申请中不再一一列出具体反应过程。

有机电致发光器件的制作及评估实施例

红色有机电致发光器件的制作

实施例1

通过以下过程制备阳极：将厚度为的ito基板(康宁制造)切割成40mm×40mm×0.7mm的尺寸，采用光刻工序，将其制备成具有阴极、阳极以及绝缘层图案的实验基板，利用紫外臭氧以及o2:n2等离子进行表面处理，以增加阳极(实验基板)的功函数，接着清理实验基板；在实验基板(阳极)上真空蒸镀hat-cn以形成厚度为的空穴注入层(hil)；在空穴注入层(hil)上真空蒸镀化合物1，以形成厚度为的空穴传输层(htl)；在空穴传输层(htl)上蒸镀tcta，形成厚度为的空穴辅助层；在空穴辅助层上蒸镀cbp作为主体，同时掺杂3％的ir(piq)2(acac)，形成了厚度为的发光层(eml)；按照重量比1:1将上述制备的tpbi和liq进行混合，并在发光层(eml)上蒸镀形成厚度为的电子传输层(etl)；将liq蒸镀在电子传输层(etl)上以形成厚度为的电子注入层(eil)；将镁(mg)和银(ag)以1:9的蒸镀速率混合，真空蒸镀在电子注入层(eil)上，形成厚度为的阴极；在阴极上蒸镀厚度为的cp-1，形成有机覆盖层(cpl)，从而完成有机发光器件的制造。器件性能见表2。

上述hat-cn、tcta、cbp、ir(piq)2(acac)、tpbi、liq、cp-1以及tpd的结构式如下所示：

实施例2-23

除了在形成空穴传输层时各自使用表2中所示的化合物以外，利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。器件性能见表2。

比较例1

除了在形成空穴传输层时使用tpd以外，利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。器件性能见表2。

比较例2

除了在形成空穴传输层时使用化合物a以外，利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。器件性能见表2。化合物a的结构式为：

比较例3

除了在形成空穴传输层时使用化合物b以外，利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。器件性能见表2。化合物b(按照美国专利us5952115所记载方式获得)的结构式为：

比较例4

除了在形成空穴传输层时使用化合物c以外，利用与实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。器件性能见表2。化合物c(按照中国专利公开cn103384671所记载方式获得)的结构式为：

表2

以上数据电压、效率、色坐标是在恒定电流密度10ma/cm²下进行测试，t95器件寿命在恒定电流密度20ma/cm²下进行测试。

由表1可知，实施例1-16、40-46将本申请的含氮化合物用作红色有机电致发光器件空穴传输层材料，与比较例1-4的有机电致发光器件相比，电流发光效率(cd/a)得到了明显的改善，工作电压显著降低，器件寿命无显著差别

在相同测试条件下，本申请的化合物制作成电致发光器件后，工作电压为3.01～3.55v，电流发光效率为33.2～37.4cd/a。

相比于比较例1来说，化合物1-16、40-46的工作电压降低了2.24v～2.78v(38.7％～48％)，相比于比较例2来说，化合物1-16、40-46的工作电压降低了0.96v～1.5v(21.3％～33.3％)，相比于比较例3来说，化合物1-16、40-46的工作电压降低了1.12v～1.66v(24％～35.5％)，相比于比较例4来说，化合物1-16、40-46的工作电压降低了1.28v～1.82v(26.5％～37.7％)；可以看出本申请化合物应用在电致发光器件中具有显著低于对比例的工作电压，工作电压可降低20％以上。

相比于比较例1来说，化合物1-16、40-46的发光效率降低了7cd/a～11.2cd/a(26.7％～42.7％)，相比于比较例2来说，化合物1-16、40-46的发光效率降低了5.3cd/a～9.5cd/a(19％～34％)，相比于比较例3来说，化合物1-16、40-46的发光效率降低了5.6cd/a～9.8cd/a(20％～35.5％)，相比于比较例4来说，化合物1-16、40-46的发光效率降低了6.3cd/a～10.5cd/a(23.4％～39％)；可以看出本申请化合物应用在电致发光器件中具有显著高于对比例的发光效率，发光效率可提高19％～39％。

可知，将本申请的含氮气化合物用作有机电致发光器件的空穴传输层，使得包含该化合物的有机电致发光器件具有更高的发光效率及更低的工作电压。

本申请化合物将具有较大共轭平面的吲哚咔唑基团引入三芳胺结构中,可以降低化合物的起始氧化电位,得到具有较高homo能级的优良空穴传输材料，将该类含氮化合物应用于有机电致发光器件中，可以有效提升器件的发光效率并降低工作电压。本申请的含氮化合物基于吲哚咔唑基团为非对称结构，可以灵活调整取代基官能团，进而调整化合物的homo能级，应用于器件后，有效提升发光效率。

化合物的热稳定性试验

化合物在用于量产制备器件时，需要在蒸镀条件下长时间受热。若化合物在受热

条件下分子结构的热稳定性差，则在长时间受热条件下化合物的纯度会下降，导致量产前中后期制备的器件性能差异较大。

本公开通过如下方法评估本公开的含氮化合物在量产蒸镀时长时间受热下分子结构的稳定性：

在高真空环境(<10^-6pa)，以及每秒的蒸镀速度对应的温度下，对化合物1～16和40-46和对比化合物d分别进行200小时耐热实验(保温处理)。通过耐热实验前后的纯度下降值判断本公开的含氮化合物在量产条件下的稳定性。对比例化合物d结构如下：

表3含氮化合物的试验温度和纯度下降值

根据表3可知，本公开的含氮化合物的纯度下降值均小于0.7％，其中绝大部分均小于0.3％。而在含有二苯基芴取代基的对比例中，纯度下降值均超过1％。化合物料纯度下降值超过1％时，会导致器件的效率和寿命发生明显降低；因此，该类热不稳定的化合物在实际量产使用中，会导致量产前中后期制备的器件性能存在较大差异。本公开中，化合物1～16和化合物40～46的耐热实验证实其纯度下降值均小于0.7％，对比例化合物在232℃，下纯度下降2.4％，超过1％，因此本公开的含氮化合物均具有优秀的量产热稳定性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。