杂环化合物、包括其的有机发光元件、用于有机发光元件的有机材料层的组成物以及制造有机发光元件的方法

摘要

本说明书涉及一种由化学式1表示的杂环化合物及一种包括其的有机发光元件。

说明书

技术领域

本申请案主张2018年6月19日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请案第10-2018-0070358号的优先权及权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

本说明书涉及一种杂环化合物及包括其的有机发光元件。

背景技术

电致发光元件为自发光显示元件的一种类型，且具有以下优势：具有广视角及高回应速度以及具有极佳对比度。

有机发光元件具有在两个电极之间安置有机薄膜的结构。在将电压施加至具有此结构的有机发光元件时，自两个电极注入的电子及空穴在有机薄膜中结合及配对，且在此等电子及空穴湮灭时发光。可视需要以单层或多层形成有机薄膜。

有机薄膜的材料可视需要具有发光功能。举例而言，作为有机薄膜的材料，可单独使用能够形成发光层本身的化合物，或亦可使用能够起到主体-掺杂剂类发光层的主体或掺杂剂作用的化合物作为有机薄膜的材料。另外，亦可使用能够起到空穴注入、空穴传输、电子阻挡、空穴阻挡、电子传输、电子注入以及类似物作用的化合物作为有机薄膜的材料。

有机薄膜材料的研发不断要求提升有机发光元件的效能、寿命或效率。

先前技术文献

专利文献

美国专利第4,356,429号

发明内容

技术难题

本公开内容是针对提供一种杂环化合物及一种包括其的有机发光元件。

技术解决方案

本申请案的一个实施例提供由以下化学式1表示的杂环化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

L

Ar

X

X

R

R

R

R、R'及R"彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、-CN、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基、或经取代或未经取代的杂芳基，

p为0至8的整数，

q为0至2的整数，

m及n为0至5的整数，且

当p、q、m以及n各自为2或大于2的整数时，括弧中的取代基彼此相同或不同。

另外，本申请案的一个实施例提供一种有机发光元件，包括第一电极；第二电极，设置为与第一电极相对；以及一或多个有机材料层，设置于第一电极与第二电极之间，其中有机材料层的一或多个层包括由化学式1表示的杂环化合物。

本申请案的另一实施例提供一种有机发光元件，其中包括由化学式1表示的杂环化合物的有机材料层还包括由以下化学式2表示的杂环化合物。

[化学式2]

在化学式2中，

Rc与Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由以下各者组成的族群：氢；氘；卤基；-CN；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的杂环烷基；经取代或未经取代的芳基；经取代或未经取代的杂芳基；-SiR

R

Ra与Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基，

r及s为0至7的整数，且

当r及s各自为2或大于2的整数时，括弧中的取代基彼此相同或不同。

另外，本申请案的另一实施例提供一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物，所述有机材料层包括由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物。

最后，本申请案的一个实施例提供一种用于制造有机发光元件的方法，所述方法包括制备基底；在基底上形成第一电极；在第一电极上形成一或多个有机材料层；以及在有机材料层上形成第二电极，其中有机材料层的形成包括使用用于根据本申请案的一个实施例的有机材料层的组成物来形成一或多个有机材料层。

有利效果

本说明书中所描述的化合物可用作有机发光元件的有机材料层的材料。化合物能够在有机发光元件中起到空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料以及类似物作用。特定言之，化合物可用作有机发光元件的发光层材料。

特定而言，化合物单独可用作发光材料，或化合物可用作发光层的主体材料或掺杂材料。当在有机材料层中使用由化学式1表示的化合物时，可降低元件的驱动电压，可提高光效率，且可通过化合物的热稳定性而增强元件的寿命特性。

特定言之，由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物可同时用作有机发光元件的发光层的材料。在此情况下，可降低元件的驱动电压，可提高光效率，且可通过化合物的热稳定性而增强元件的寿命特性。

附图说明

图1至图3为各自示意性地示出根据本申请案的一个实施例的有机发光元件的层压结构的附图。

<符号说明>

100：基底

200：阳极

300：有机材料层

301：空穴注入层

302：空穴传输层

303：发光层

304：空穴阻挡层

305：电子传输层

306：电子注入层

400：阴极

具体实施方式

在下文中，将详细地描述本申请案。

术语“取代”意谓键结至化合物的碳原子的氢原子变为另一取代基，且取代位置不受限制，只要其为氢原子经取代的位置，亦即取代基可取代的位置，且当两个或多于两个取代基取代时，两个或多于两个取代基可彼此相同或不同。

在本说明书中，卤素可为氟、氯、溴或碘。

在本说明书中，烷基包含具有1至60个碳原子的直链或支链，且可进一步经其他取代基取代。烷基的碳原子数目可为1至60，特定而言1至40，且更特定而言1至20。所述烷基的特定实例可包含甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、第三戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、第三辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，烯基包含具有2至60个碳原子的直链或支链，且可进一步经其他取代基取代。烯基的碳原子数目可为2至60，特定而言2至40，且更特定而言2至20。所述烯基的特定实例可包含乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、芪基、苯乙烯基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，炔基包含具有2至60个碳原子的直链或支链，且可进一步经其他取代基取代。炔基的碳原子数目可为2至60，特定而言2至40，且更特定而言2至20。

在本说明书中，烷氧基可为直链、支链或环状。烷氧基的碳原子数目不受特定限制，但较佳地为1至20。所述烷氧基的特定实例可包含甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、第三丁氧基、第二丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苯甲氧基、对甲基苯甲氧基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，环烷基包含具有3至60个碳原子的单环或多环，且可进一步经其他取代基取代。在本文中，多环意谓其中环烷基直接键联至其他环状基团或与其他环状基团稠合的基团。在本文中，其他环状基团可为环烷基，但亦可为不同类型的环状基团，诸如杂环烷基、芳基以及杂芳基。环烷基的碳基数目可为3至60，特定而言3至40，且更特定而言5至20。所述环烷基的特定实例可包含环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-第三丁基环己基、环庚基、环辛基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，杂环烷基包含O、S、Se、N或Si作为杂原子，包含具有2至60个碳原子的单环或多环，且可进一步经其他取代基取代。在本文中，多环意谓其中杂环烷基直接键联至其他环状基团或与其他环状基团稠合的基团。在本文中，其他环状基团可为杂环烷基，但亦可为不同类型的环状基团，诸如环烷基、芳基以及杂芳基。杂环烷基的碳原子数目可为2至60，特定而言2至40，且更特定而言3至20。

在本说明书中，，芳基包含具有6至60个碳原子的单环或多环，且可进一步经其他取代基取代。在本文中，多环意谓其中芳基直接键联至其他环状基团或与其他环状基团稠合的基团。在本文中，其他环状基团可为芳基，但亦可为不同类型的环状基团，诸如环烷基、杂环烷基以及杂芳基。芳基包含螺环基团。芳基的碳原子数目可为6至60，特定而言6至40，且更特定而言6至25。芳基的特定实例可包含苯基、联苯基、联三苯基、萘基、蒽基、屈基、菲基、苝基、茀蒽基、联亚三苯基、丙烯合萘基、芘基、稠四苯基、稠五苯基、茀基、茚基、苊基、苯并茀基、螺联茀基、2,3-二氢-1H-茚基、其稠环以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，硅烷基为包含Si、使Si原子直接键联为自由基的取代基，且由-SiR

在本说明书中，茀基可经取代，且相邻取代基可彼此键结以形成环。

当茀基经取代时，可包含

在本说明书中，杂芳基包含O、S、Se、N或Si作为杂原子，包含具有2至60个碳原子的单环或多环，且可进一步经其他取代基取代。在本文中，多环意谓其中杂芳基直接键联至其他环状基团或与其他环状基团稠合的基团。在本文中，其他环状基团可为杂芳基，但亦可为不同类型的环状基团，诸如环烷基、杂环烷基以及芳基。杂芳基的碳原子数目可为2至60，特定而言2至40，且更特定而言3至25。杂芳基的特定实例可包含吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、恶唑基、异恶唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、呋吖基、恶二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、哌喃基、硫代哌喃基、二嗪基、恶嗪基、噻嗪基、二氧奈基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、异喹唑啉基、喹嗪啉基、萘啶基、吖啶基、啡啶基、咪唑并吡啶基、二氮杂萘基、三吖茚基、吲哚基、吲哚嗪基、苯并噻唑基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、啡嗪基、二苯并硅罗基、螺二(二苯并硅罗)、二氢啡嗪基、啡恶嗪基、菲啶基、咪唑并吡啶基、噻吩基、吲哚并[2,3-a]咔唑基、吲哚并[2,3-b]咔唑基、二氢吲哚基、10,11-二氢-二苯并[b,f]吖庚因基、9,10-二氢吖啶基、菲蒽吖嗪基、噻吩嗪基、酞嗪基、萘啶基、啡啉基、苯并[c][1,2,5]噻二唑基、5,10-二氢苯并[b,e][1,4]氮杂硅啉基、吡唑并[1,5-c]喹唑啉基、吡啶并[1,2-b]吲唑基、吡啶并[1,2-a]咪唑并[1,2-e]二氢吲哚基、5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，胺基可选自由以下各者组成的族群：单烷基胺基；单芳基胺基；单杂芳基胺基；-NH

在本说明书中，亚芳基意谓具有两个键结位点的芳基，亦即二价基团。除各自为二价的彼等基团以外，以上所提供的关于芳基的描述可应用于此。另外，亚杂芳基意谓具有两个键结位点的杂芳基，亦即二价基团。除各自为二价的彼等基团以外，以上所提供的关于杂芳基的描述可应用于此。

在本说明书中，氧化膦基团的特定实例可包含氧化二苯基膦基、氧化二萘基膦基以及类似基团，但不限于此。

在本说明书中，“相邻”基团可意谓取代与经对应取代基取代的原子直接键联的原子的取代基、空间位置最接近对应取代基的取代基，或取代经对应取代基取代的原子的另一取代基。举例而言，取代苯环中的邻位的两个取代基及取代脂族环中的同一碳的两个取代基可解译为彼此“相邻”的基团。

在本说明书中，术语“取代”意谓键结至化合物的碳原子的氢原子变为另一取代基，且只要取代位置为氢原子经取代的位置，亦即取代基可取代的位置，则取代的位置不受限制，且在两个或多于两个取代基取代时，所述两个或多于两个取代基可彼此相同或不同。

在本说明书中，“经取代或未经取代”意谓通过选自以下各者所组成的族群中的一或多个取代基取代：C1至C60直链或支链烷基；C2至C60直链或支链烯基；C2至C60直链或支链炔基；C3至C60单环或多环环烷基；C2至C60单环或多环杂环烷基；C6至C60单环或多环芳基；C2至C60单环或多环杂芳基；-SiRR'R"；-P(＝O)RR'；C1至C20烷基胺；C6至C60单环或多环芳基胺；以及C2至C60单环或多环杂芳基胺，或未经取代，或经键联选自由以上所示出的取代基中的两个或多于两个取代基的取代基取代，或未经取代。

本申请案的一个实施例提供由化学式1表示的化合物。

在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式3或化学式4表示。

[化学式3]

[化学式4]

在化学式3及化学式4中，

R

R

在本申请案的一个实施例中，R

在本申请案的一个实施例中，R

在另一实施例中，R

在本申请案的一个实施例中，L

在另一实施例中，L

在另一实施例中，L

在另一实施例中，L

在另一实施例中，L

在另一实施例中，L

在本申请案的一个实施例中，L

在本申请案的一个实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在本申请案的一个实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在另一实施例中，R

在本申请案的一个实施例中，Ar

在另一实施例中，Ar

在另一实施例中，Ar

在另一实施例中，Ar

在另一实施例中，Ar

在本申请案的一个实施例中，Ar

在本申请案的一个实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为氢；氘；-CN；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基。

在另一实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的芳基。

在另一实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基。

在另一实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40芳基。

在另一实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为C6至C40芳基。

在另一实施例中，R、R'以及R"可为苯基。

在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式5或化学式6表示。

[化学式5]

[化学式6]

在化学式5及化学式6中，

L

在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式7至化学式12中的任一者表示。

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

[化学式11]

[化学式12]

在化学式7至化学式12中，

L

在本申请案的一个实施例中所提供的杂环化合物中，化学式1由以下化合物中的任一者表示。

另外，通过将各种取代基引入至化学式1的结构，可合成具有所引入之取代基的独有特性的化合物。举例而言，通过将通常用作用于制造有机发光元件的空穴注入层材料、空穴传输层材料、发光层材料、电子传输层材料以及电荷产生层材料的取代基引入至核心结构，可合成符合各有机材料层所需条件的材料。

另外，通过将各种取代基引入至化学式1的结构，可精细控制能带隙，且同时，在有机材料之间的界面处的特性得以增强，且材料应用可变得多样化。

同时，化合物具有高玻璃转化温度(Tg)，且具有极佳热稳定性。热稳定性的此增加成为向元件提供驱动稳定性的重要因素。

本申请案的另一实施例提供一种有机发光元件，包括：第一电极；第二电极，设置为与第一电极相对；以及一或多个有机材料层，设置于第一电极与第二电极之间，其中有机材料层的一或多个层包括由化学式1表示的杂环化合物。

根据本说明书的一个实施例，第一电极可为阳极，且第二电极可为阴极。

在另一实施例中，第一电极可为阴极，且第二电极可为阳极。

由化学式1表示的杂环化合物的特定细节与上文所提供的描述相同。

除使用上文所描述的杂环化合物形成一或多个有机材料层以外，本公开内容的有机发光元件可使用常用有机发光元件制造方法及材料来制造。

当制造有机发光元件时，杂环化合物可经由溶液涂布法以及真空沉积法而形成为有机材料层。在本文中，溶液涂布法意谓旋涂、浸涂、喷墨列印、网板列印、喷雾法、滚涂法以及类似方法，但不限于此。

本公开内容的有机发光元件的有机材料层可以单层结构形成，或亦可以其中两个或多于两个有机材料层经层压的多层结构形成。举例而言，根据本公开内容的一个实施例的有机发光元件可具有包括以下的结构作为有机材料层：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及类似物。然而，有机发光元件的结构不限于此，且可包括更少数目的有机材料层。

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，包括由化学式1表示的杂环化合物的有机材料层还包括由以下化学式2表示的杂环化合物。

[化学式2]

在化学式2中，

Rc与Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由以下各者组成的族群：氢；氘；卤基；-CN；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的杂环烷基；经取代或未经取代的芳基；经取代或未经取代的杂芳基；-SiR

R

Ra与Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基，

r及s为0至7的整数，且

当r及s各自为2或大于2的整数时，括弧中的取代基彼此相同或不同。

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，化学式2的Rc及Rd可为氢。

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，化学式2的Ra与Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基。

在根据另一实施例的有机发光元件中，化学式2的Ra与Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40芳基；或经取代或未经取代的C6至C40杂芳基。

在根据另一实施例的有机发光元件中，化学式2的Ra与Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为未经取代或经选自由以下各者所组成族群的一或多个取代基取代的C6至C40芳基：C1至C40烷基、C6至C40芳基、-CN以及-SiR

在根据另一实施例的有机发光元件中，化学式2的Ra与Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为未经取代或经苯基、-CN或-SiR

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，化学式2的R

当有机发光元件的有机材料层中包含化学式1的化合物及化学式2的化合物时，获得更优良的效率及寿命效果。此类结果可导致预测当同时包括所述两种化合物时，激发复合物现象出现。

激发复合物(exciplex)现象为一种由于两个分子之间的电子交换而释放具有供体(p主体)HOMO能级大小及受体(n主体)LUMO能级大小的能量的现象。当激发复合物现象出现于两个分子之间时，反向系统间穿越(Reverse Intersystem Crossing，RISC)出现，且因此，荧光的内部量子效率可增加至高达100％。当使用具有良好空穴传输能力的供体(p主体)及具有良好电子传输能力的受体(n主体)作为发光层的主体时，将空穴注入至p主体且将电子注入至n主体，且因此，驱动电压可减小，其因而帮助提高寿命。

在本申请案的一个实施例中，化学式2可由以下化学式13至化学式20中的任一者表示。

[化学式13]

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

[化学式17]

[化学式18]

[化学式19]

[化学式20]

在化学式13至化学式20中，

Ra、Rb、Rc、Rd、r以及s具有与在化学式2中相同的定义。

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，化学式2可由以下杂环化合物中的任一者表示。

另外，本申请案的另一实施例提供一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物，所述有机材料层包括由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物。

由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物上的具体细节与上文所提供的描述相同。

在组成物中，由化学式1表示的杂环化合物:由化学式2表示的杂环化合物可具有1:10至10:1、1:8至8:1、1:5至5:1或1:2至2:1的重量比，然而，重量比不限于此。

所述组成物可在形成有机发光元件的有机材料时使用，且特定言之，可更佳地在形成发光层的主体时使用。

在本申请案的一个实施例中，有机材料层包括由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物，且磷光掺杂剂可与所述杂环化合物一起使用。

在本申请案的一个实施例中，有机材料层包括由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物，且铱类掺杂剂可与所述杂环化合物一起使用。

作为磷光掺杂剂材料，可使用本领域中已知的磷光掺杂剂材料。

举例而言，可使用由LL'MX'、LL'L"M、LMX'X"、L2MX'以及L3M表示的磷光掺杂剂材料，然而，本公开内容的范围不限于此等实例。

在本文中，L、L'、L"、X'以及X"为彼此不同的双齿配位体，且M为形成八面体错合物的金属。

M可包含铱、铂、锇以及类似物。

L为通过sp2碳及杂原子与作为铱类掺杂剂的M配位的阴离子双齿配位体，且X可对阱电子或空穴起作用。L的非限制性实例可包含2-(1-萘基)苯并恶唑、(2-苯基苯并恶唑)、(2-苯基苯并噻唑)、(2-苯基苯并噻唑)、(7,8-苯并喹啉)、(噻吩基吡啶)、苯基吡啶、苯并噻吩基吡啶、3-甲氧基-2-苯基吡啶、噻吩基吡嗪、甲苯基吡啶以及类似物。X'及X"的非限制性实例可包含乙酰基丙酮酸盐(acac)、六氟乙酰基丙酮酸盐、邻羟亚苄基、吡啶甲酸盐、8-羟基喹啉以及类似物。

下文描述更多特定实例，然而，磷光掺杂剂不限于此等实例。

在本申请案的一个实施例中，作为铱类掺杂剂，Ir(ppy)

在本申请案的一个实施例中，以整个发光层计，掺杂剂的含量可为1％至15％，较佳地3％至10％，且更佳地5％至10％。

在本公开内容的有机发光元件中，有机材料层包括电子注入层或电子传输层，且电子注入层或电子传输层可包括杂环化合物。

在另一有机发光元件中，有机材料层包括电子阻挡层或空穴阻挡层，且电子阻挡层或空穴阻挡层可包括杂环化合物。

在另一有机发光元件中，有机材料层包括电子传输层、发光层或空穴阻挡层，且电子传输层、发光层或空穴阻挡层可包括杂环化合物。

本公开内容的有机发光元件可还包括选自由以下各者所组成族群的一个、两个或多于两个层：发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层以及空穴阻挡层。

图1至图3示出根据本申请案的一个实施例的有机发光元件的电极及有机材料层的层压次序。然而，本申请案的范围不限于此等附图，且本领域中已知的有机发光元件的结构亦可用于本申请案中。

图1示出有机发光元件，其中阳极(200)、有机材料层(300)以及阴极(400)连续层压于基底(100)上。然而，所述结构不限于此结构，且如图2中所示出，亦可获得其中阴极、有机材料层以及阳极连续层压于基底上的有机发光元件。

图3示出有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光元件包括空穴注入层(301)、空穴传输层(302)、发光层(303)、空穴阻挡层(304)、电子传输层(305)以及电子注入层(306)。然而，本申请案的范围不限于此层压结构，且视需要，可不包含除发光层以外的其他层，且可还包含其他必要功能层。

本申请案的一个实施例提供一种用于制造有机发光元件的方法，所述方法包括制备基底；在基底上形成第一电极；在第一电极上形成一或多个有机材料层；以及在有机材料层上形成第二电极，其中有机材料层的形成包括使用用于根据本申请案的一个实施例的有机材料层的组成物来形成一或多个有机材料层。

在用于制造根据本申请案的一个实施例的有机发光元件的方法中，有机材料层的形成为在将化学式1的杂环化合物与化学式2的杂环化合物预混合之后，使用热真空沉积的方法而形成。

预混合意谓在沉积于有机材料层上之前，在一个供应源中预先将化学式1的杂环化合物与化学式2的杂环化合物的材料混合。

预混合材料可称作用于根据本申请案的一个实施例的有机材料层的组成物。

视需要，包括化学式1的有机材料层可还包括其他材料。

视需要，包括化学式1及化学式2两者的有机材料层可还包括其他材料。

在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，下文示出除化学式1或化学式2的杂环化合物以外的材料，然而，此等材料仅出于说明性目的且不用于限制本申请案的范围，且可经本领域中已知的材料替换。

作为阳极材料，可使用具有相对较大功函数的材料，且可使用透明的导电氧化物、金属、导电聚合物或类似材料。阳极材料的特定实例包括金属，诸如钒、铬、铜、锌以及金，或其合金；金属氧化物，诸如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)以及氧化铟锌(IZO)；金属与氧化物的组合，诸如ZnO:Al或SnO

作为阴极材料，可使用具有相对小功函数的材料，且可使用金属、金属氧化物、导电聚合物或类似材料。阴极材料的特定实例包括金属，诸如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡以及铅，或其合金；多层结构材料，诸如LiF/Al或LiO

作为空穴注入材料，可使用已知的空穴注入材料，且例如可使用酞菁化合物，诸如美国专利第4,356,429号中所揭示的铜酞菁；或星爆流型胺衍生物，诸如描述于文献[高级材料(Advanced Material),6,第677页(1994)]中的参(4-肼甲酰基-9-基苯基)胺(TCTA)、4,4',4"-三[苯基(间甲苯基)胺基]三苯胺(间MTDATA)或1,3,5-参[4-(3-甲基苯基苯基胺基)苯基]苯(间MTDAPB)；作为具有溶解度的导电聚合物的聚苯胺/十二烷基苯磺酸、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸脂)、聚苯胺/樟脑磺酸或聚苯胺/聚(4-苯乙烯-磺酸酯)；以及类似材料。

作为空穴传输材料，可使用吡唑啉衍生物、芳胺类衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物以及类似材料，且亦可使用低分子或高分子材料。

作为电子传输材料，可使用恶二唑衍生物的金属错合物、蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰蒽醌二甲烷及其衍生物、茀酮衍生物、二苯基二氰乙烯及其衍生物、联苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物以及类似材料，且亦可使用高分子材料以及低分子材料。

作为电子注入材料的实例，在本领域中典型地使用LiF，然而，本申请案不限于此。

作为发光材料，可使用发红光、绿光或蓝光的材料，且视需要可将两种或多于两种发光材料混合及使用。在本文中，两种或多于两种发光材料可通过沉积为个别供应源或通过预混合且沉积为一个供应源来使用。另外，亦可使用荧光材料作为发光材料，然而，亦可使用磷光材料。作为发光材料，可单独使用通过键结分别自阳极及阴极注入的电子及空穴来发光的材料，然而，亦可使用具有涉及光发射的主体材料以及掺杂材料的材料。

当混合发光材料主体时，可混合相同系列主体，或可混合不同系列主体。举例而言，可选择n型主体材料或p型主体材料中的任何两种或多于两种类型的材料，且用作发光层的主体材料。

视所使用材料而定，根据本申请案的一个实施例的有机发光元件可为顶部发射型、底部发射型或双重发射型。

在用于有机发光元件中的类似原理下，根据本申请案的一个实施例的杂环化合物亦可用于包括以下各者的有机电子元件中：有机太阳能电池、有机光导体、有机电晶体以及类似物。

实施本发明的方式

在下文中，将参考实例更详细地描述本说明书，然而，此等实例仅出于说明的目的，且本申请案的范围不限于此。

<制备实例>

<制备实例1>制备化合物1-1

1)制备化合物1-1-4

在将(2-氯-4-氟苯基)硼酸(10.0克，57.4毫摩尔)、2,2'-二溴-1,1'-联苯基(19.7克，63.1毫摩尔)、Pd(PPh)

2)制备化合物1-1-3

在将化合物1-1-4(10克，27.7毫摩尔)、Pd(OAc)

3)制备化合物1-1-2

在将化合物1-1-3(6.0克，21.4毫摩尔)、9H-氮杂芴(3.6克，21.4毫摩尔)以及K

4)制备化合物1-1-1

在将化合物1-1-2(8.2克，19.2毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(7.3克，28.8毫摩尔)、PdCl

5)制备化合物1-1

在将化合物1-1-1(8.4克，16.1毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(4.7克，17.7毫摩尔)、Pd(PPh)

除使用下表1的中间物A代替9H-氮杂芴且使用下表1的中间物B代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪以外，以与实例1的制备中相同的方式来合成目标化合物A。

[表1]

除使用(4-氯-2-氟苯基)硼酸代替(2-氯-4-氟苯基)硼酸，使用下表2的中间物A代替9H-氮杂芴，且使用下表2的中间物B代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪以外，以与制备实例1的制备中相同的方式来合成目标化合物A。

[表2]

<制备实例2>合成化合物3-3

1)制备化合物3-3

在将3-溴-1,1'-联苯(3.7克，15.8毫摩尔)、9-苯基-9H,9'H-3,3'-二咔唑(6.5克，15.8毫摩尔)、CuI(3.0克，15.8毫摩尔)、反-1,2-二胺基环己烷(1.9毫升，15.8毫摩尔)以及K

除使用下表3的中间物A代替3-溴-1,1'-联苯基且使用下表3的中间物B代替9-苯基-9H,9'H-3,3'-二咔唑以外，以与制备实例2的制备中相同的方式来合成目标化合物A。

[表3]

<制备实例3>合成化合物4-2

1)制备化合物4-2-2

在将2-溴二苯并[b,d]噻吩(4.2克，15.8毫摩尔)、9-苯基-9H,9'H-3,3'-二咔唑(6.5克，15.8毫摩尔)、CuI(3.0克，15.8毫摩尔)、反-1,2-二胺基环己烷(1.9毫升，15.8毫摩尔)以及K

2)制备化合物4-2-1

在-78℃下向化合物4-2-2(8.4克，14.3毫摩尔)与THF(100毫升)的混合溶液逐滴添加2.5M n-BuLi(7.4毫升，18.6毫摩尔)，且在室温下将所得物搅拌1小时。向反应混合物逐滴添加三甲基硼酸酯(4.8毫升，42.9毫摩尔)，且将产物在室温下搅拌2小时。在反应完成之后，在室温下使用蒸馏水及DCM萃取所得物，使有机层经MgSO

3)制备化合物4-2

在将化合物4-2-1(6.7克，10.5毫摩尔)、碘苯(2.1克，10.5毫摩尔)、Pd(PPh

<制备实例4>合成化合物4-3

除使用4-碘-1,1'-联苯基代替碘苯以外，以与制备实例3的化合物2的制备中相同的方式来获得目标化合物4-3(83％)。

除制备实例1至制备实例4以及表1至表3中所描述的化合物以外的化合物亦以与上文所提供的制备实例中所描述的方法中相同的方式来制备。

下表4及表5呈现所合成化合物的1H NMR资料及FD-MS资料，且经由以下资料，可鉴定目标化合物的合成。

[表4]

[表5]

<实验实例1>-制造有机发光元件

通过蒸馏水超音波清洁玻璃基底，将氧化铟锡(Indium Tin Oxide；ITO)作为薄膜以1500埃的厚度涂布于所述玻璃基底上。在用蒸馏水清洁完成之后，通过诸如丙酮、甲醇以及异丙醇的溶剂来超音波清洁基底，随后干燥，且在紫外线(ultraviolet；UV)清洁器中使用UV进行紫外线臭氧(ultraviolet ozone；UVO)处理5分钟。此后，将基底转移至等离子体清洁器(plasma cleaner；PT)，且在真空下进行等离子体处理以用于ITO功函数及残余膜移除，且将基底转移至热沉积设备以用于有机沉积。

在透明ITO电极(阳极)上，形成作为常用层的空穴注入层2-TNATA(4,4',4"-参[2-萘基(苯基)胺基]三苯胺)及空穴传输层NPB(N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺)。

如下向其上热真空沉积发光层。使用以下表6中所描述的化学式1的化合物将发光层沉积至400埃作为主体，且相对于发光层的沉积厚度以7％掺杂将Ir(ppy)

同时，在10

对于如上制造的有机电致发光元件，使用由McScience公司制造的M7000来测量电致发光光发射(EL)特性，且通过所述测量结果，当标准亮度为6,000坎德拉/平方米时，使用由McScience公司制造的寿命测量系统(M6000)来测量T

测量根据本公开内容制造的有机发光元件的驱动电压、光发射效率、色彩坐标(CIE)以及寿命的结果如下表6中所示。

[表6]

<实验实例2>-制造有机发光元件

通过蒸馏水超音波清洁玻璃基底，将氧化铟锡(ITO)作为薄膜以1500埃的厚度涂布于所述玻璃基底上。在用蒸馏水清洁完成之后，通过诸如丙酮、甲醇以及异丙醇的溶剂来超音波清洁基底，随后干燥，且在紫外线(UV)清洁器中使用UV进行紫外线臭氧(UVO)处理5分钟。此后，将基底转移至等离子体清洁器(PT)，且在真空下进行等离子体处理以用于ITO功函数及残余膜移除，且将基底转移至热沉积设备以用于有机沉积。

在透明ITO电极(阳极)上，形成作为常用层的空穴注入层2-TNATA(4,4',4"-参[2-萘基(苯基)胺基]三苯胺)及空穴传输层NPB(N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺)。

如下向其上热真空沉积发光层。如下表7中所描述，在将下表7中所描述的化学式1的化合物的一种类型与下表7中所描述的化学式2的化合物的一种类型预混合作为主体之后，在一个供应源中将发光层沉积至400埃，且相对于发光层的沉积厚度通过以7％的量掺杂而将Ir(ppy)

同时，在10

对于如上制造的有机电致发光元件，使用由McScience公司制造的M7000来测量电致发光光发射(EL)特性，且通过所述测量结果，当标准亮度为6,000坎德拉/平方米时，使用由McScience公司制造的寿命测量系统(M6000)来测量T

测量根据本公开内容制造的有机发光元件的驱动电压、光发射效率、色彩坐标(CIE)以及寿命的结果如下表7中所示。

[表7]

如自表6的结果可见，相较于比较例1至比较例12，使用本公开内容的有机电致发光元件的发光层材料的有机电致发光元件具有较低驱动电压，且显著改善了寿命以及具有经提高的光发射效率。

基于表7的结果，当包含化学式1的化合物及化学式2的化合物两者时，获得更优良的效率及寿命效果。此类结果可导致预测当同时包含所述两种化合物时，激发复合物现象出现。

激发复合物现象为一种由于两个分子之间的电子交换而释放具有供体(p主体)HOMO能级大小及受体(n主体)LUMO能级大小的能量的现象。当激发复合物现象出现于两个分子之间时，反向系统间穿越(RISC)出现，且因此，荧光的内部量子效率可增加至高达100％。当使用具有良好空穴传输能力的供体(p主体)及具有良好电子传输能力的受体(n主体)作为发光层的主体时，将空穴注入至p主体且将电子注入至n主体，且因此，驱动电压可减小，其因而帮助提高寿命。在本公开内容中，经鉴定，当使用具有供体作用的化学式2的杂环化合物及具有受体作用的化学式1的化合物作为发光层主体时，获得极佳元件特性。

根据表6的结果，经鉴定，当在如Ref.1及Ref.3的化合物中的联亚三苯基上不存在氮杂芴类取代基时，空穴迁移率减小，从而打破发光层中的空穴与电子之间的平衡，且因而降低寿命，且当在如Ref.2及Ref.4的化合物中的联亚三苯基上不存在三嗪时，电子迁移率减小，从而打破发光层中的空穴与电子之间的平衡，且因而降低寿命。

Ref.5及Ref.6的化合物具有与本公开内容的化合物相同的取代基，然而，取代的位置不同。在此等化合物中，LUMO自三嗪去定域至联亚三苯。经鉴定，相较于在本申请案的化合物1-1及化合物2-1的LUMO定域至联亚三苯时，此情形减小了电子稳定化及电子迁移率，且因而降低寿命。

在本公开内容的化合物1-1及化合物2-1中，取代基在间位处彼此键结。在具有键结于邻处的取代基的化合物中，归因于两个取代基之间的空间效应，分子稳定性降低，从而导致寿命降低，且在具有键结于对位处的取代基的化合物中，两个取代基之间的电荷转移变得活跃，从而窄化带隙且降低T

本申请案的化合物1-86及化合物1-117、化合物2-86及化合物2-100为具有空穴迁移率的特性的材料，且在联亚三苯上具有一或多个氮杂芴及胺取代基。在化合物1-86及化合物1-100、化合物2-86及化合物2-100中，联咔唑取代基及芳基、杂芳基及-SiRR'R围绕联亚三苯取代。此情形将定域至联亚三苯的LUMO去定域至芳基、杂芳基以及-SiRR'R，且增加电子稳定性。本申请案的化合物1-101、化合物1-113、化合物1-114以及化合物1-115通过引入具有空穴迁移率特性的取代基作为两个取代基而提高空穴迁移率，且通过使用胺取代基，化合物1-116及化合物1-117相较于在使用咔唑基时提高空穴迁移率。