CN114829356A - 杂环化合物以及包括其的有机发光组件 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及一种由化学式1表示的杂环化合物以及一种包括其的有机发光装置。

Description

杂环化合物以及包括其的有机发光组件
技术领域
本申请案主张2019年12月13日向韩国知识产权局申请的韩国专利申请案第10-2019-0167113号的优先权及权益，其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以及包括其的有机发光装置。
背景技术
有机电致发光组件是一种类型的自动发光显示组件，且具有以下优势：具有广视角及较快响应速度以及具有极佳对比度。
有机发光装置具有在两个电极之间安置有机薄膜的结构。当将电压施加至具有此种结构的有机发光装置时，自两个电极注入的电子及空穴在有机薄膜中结合且配对，且在所述电子及空穴湮灭时发光。有机薄膜可视需要以单层或多层的形式形成。
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-掺质剂类(host-dopant-based)发光层的主体或掺质剂作用的化合物。另外，亦可使用能够起空穴注入、空穴传输、电子阻挡、空穴阻挡、电子传输、电子注入以及类似作用的化合物作为有机薄膜的材料。
有机薄膜材料的发展不断要求增强有机发光装置的效能、使用寿命或效率。
需要对包括化合物的有机发光装置进行研究，所述化合物能够满足有机发光装置中可使用的材料所需的条件(例如满足适当能阶(energy level)、电化学稳定性、热稳定性以及类似者)，且具有能够根据取代基执行有机发光装置中所需的各种作用的化学结构。
现有技术文献
美国专利案第4,356,429号
发明内容
技术问题
本申请案是关于一种杂环化合物以及包括其的有机发光装置。
技术解决方案
本申请案的一个实施例提供一种由以下化学式1表示的杂环化合物。
[化学式1]
Figure BDA0003687949130000021
在化学式1中，
N-Het为经取代或未经取代且包括一或多个N的单环或多环杂环基，
R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环，
L、L1以及L2彼此相同或不同，且各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基，
Ar为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；或-SiRR'R"，
R、R'以及R"彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，
a、d以及e彼此相同或不同，且各自为0至4的整数，
b为0至3的整数，
c为0至2的整数，以及
当a至e为2或大于2时，括号中的取代基彼此相同或不同。
本申请案的另一实施例提供一种有机发光装置，其包括：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。
有利作用
本说明书中所描述的化合物可用作有机发光装置的有机材料层的材料。在有机发光装置中，化合物能够起空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料或类似材料的作用。特定言之，化合物可用作有机发光装置的发光材料。举例而言，化合物可单独用作发光材料，或化合物中的两者可一起用作发光材料，且可用作发光层的主体材料。
特定言之，根据本申请案的杂环化合物在二苯并呋喃的一侧苯环的1号位置及3号位置处具有特定取代基，且在另一侧苯环上具有咔唑类取代基，包括其的有机发光装置具有极佳的使用寿命及效率的特性。
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装置的层压结构的图。
<符号说明>
100:基板
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。
在本说明书中，“在化学式或化合物结构中未指示取代基的情况”意谓氢原子结合至碳原子。然而，由于氘(2H)为氢的同位素，因此一些氢原子可为氘。
在本申请案的一个实施例中，“在化学式或化合物结构中未指示取代基的情况”可意谓可出现取代基的位置可全部为氢或氘。换言之，由于氘为氢的同位素，因此一些氢原子可为作为同位素的氘，且在本文中，氘的含量可为0％至100％。
在本申请案的一个实施例中，在“化学式或化合物结构中未指示取代基的情况”中，当未明确地排除氘(诸如氘含量为0％或氢含量为100％)时，氢及氘可在化合物中混合。换言之，“取代基X为氢”的表达未排除氘，诸如氢含量为100％或氘含量为0％，且因此可意谓混合氢及氘的状态。
在本申请案的一个实施例中，氘为氢的同位素中的一者，为具有由一个质子及一个中子形成的氘核作为原子核的元素，且可表示为氢-2，且元素符号亦可写作D或2H。
在本申请案的一个实施例中，同位素意谓具有相同原子数(Z)但具有不同质量数(A)的原子，且亦可解释为具有相同质子数但具有不同中子数的元素。
在本申请案的一个实施例中，特定取代基的含量T％的含义可定义为T2/T1×100＝T％，其中基础化合物可具有的取代基的总数目定义为T1，且此等取代基中的特定取代基的数目定义为T2。
换言之，在一个实例中，在由
Figure BDA0003687949130000031
表示的苯基中具有20％的氘含量意谓苯基可具有的取代基的总数目为5(公式中的T1)，且此等取代基中的氘数目为1(公式中的T2)。换言之，在苯基中具有20％的氘含量可由以下结构式表示。
Figure BDA0003687949130000041
另外，在本申请案的一个实施例中，“具有0％的氘含量的苯基”可意谓不包括氘原子的苯基，亦即，具有5个氢原子的苯基。
在本说明书中，卤素可为氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，烷基包括具有1个至60个碳原子的直链或分支链，且可进一步经其他取代基取代。烷基的碳原子数可为1至60，特定言之1至40且更特定言之1至20。其特定实例可包括甲基、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，烯基包括具有2个至60个碳原子的直链或分支链，且可进一步经其他取代基取代。烯基的碳原子数可为2至60，特定言之2至40且更特定言之2至20。其特定实例可包括乙烯基、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(stilbenyl group)、苯乙烯基以及类似基团，但不限于此。
在本说明书中，炔基包括具有2个至60个碳原子的直链或分支链，且可进一步经其他取代基取代。炔基的碳原子数可为2至60，特定言之2至40且更特定言之2至20。
在本说明书中，烷氧基可为直链、分支链或环状的。烷氧基的碳原子数不受特定限制，但较佳为1至20。其特定实例可包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、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，环烷基包括具有3个至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连接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。环烷基的碳基团数可为3至60，特定言之3至40且更特定言之5至20。其特定实例可包括环丙基、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，杂环烷基包括作为杂原子的O、S、Se、N或Si，包括具有2个至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连接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可为2至60，特定言之2至40且更特定言之3至20。
在本说明书中，芳基包括具有6个至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连接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。芳基的碳原子数可为6至60，特定言之6至40且更特定言之6至25。芳基的特定实例可包括苯基、联苯基、联三苯基、萘基、蒽基、屈基、菲基、苝基、芴蒽基、联亚三苯基、萉基、芘基、稠四苯基、稠五苯基、茚基、苊基、2,3-二氢-1H-茚基、其稠环基团以及类似基团，但不限于此。
在本说明书中，芴基可经取代，且相邻取代基可彼此结合以形成环。
当芴基经取代时，可包含以下结构式及类似者，然而，结构不限于此。
Figure BDA0003687949130000051
在本说明书中，杂芳基包括作为杂原子的S、O、Se、N或Si，包括具有2个至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连接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。杂芳基的碳原子数可为2至60，特定言之2至40且更特定言之3至25。杂芳基的特定实例可包括吡啶基、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(diazinylgroup)、恶嗪基、噻嗪基、二氧杂环己烯基(dioxynyl group)、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(qninozolinyl group)、萘啶基(naphthyridylgroup)、吖啶基、啡啶基、咪唑并吡啶基、二氮杂萘基(diazanaphthalenyl group)、三吖茚基(triazaindene group)、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、二苯并硅杂环戊二烯基(dibenzosilole group)、螺二(二苯并硅杂环戊二烯)、二氢啡嗪基(dihydrophenazinyl group)、啡恶嗪基、菲啶基(phenanthridyl group)、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、菲嗪基(phenanthrazinyl group)、啡噻嗪基(phenothiathiazinyl group)、酞嗪基、萘吲啶基(naphthylidinyl group)、啡啉并啉基、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，胺基可由以下所组成的族群中选出：单烷胺基；单芳胺基；单杂芳胺基；-NH2；二烷胺基；二芳胺基；二杂芳胺基；烷基芳胺基；烷基杂芳胺基；以及芳基杂芳胺基，且尽管碳原子数不特定限制于此，但较佳为1至30。胺基的特定实例可包括甲胺基、二甲胺基、乙胺基、二乙胺基、苯胺基、萘胺基、联苯胺基、二联苯胺基、蒽胺基(anthracenylamine group)、9-甲基-蒽胺基、二苯胺基、苯基萘胺基、二甲苯胺基(ditolylamine group)、苯基甲苯胺基、三苯胺基、联苯萘胺基、苯基联苯胺基、联苯芴胺基、苯基亚三苯基胺基(phenyltriphenylenylamine group)、联苯基亚三苯基胺基以及类似基团，但不限于此。
在本说明书中，亚芳基意谓具有两个结合位点的芳基，亦即二价基团。除各自为二价基团的彼等基团以外，上文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结合位点的杂芳基，亦即二价基团。除各自为二价基团的彼等基团以外，上文所提供的关于杂芳基的描述可应用于此。
在本说明书中，氧化膦基团由-P(＝O)R101R102表示，且R101及R102彼此相同或不同且可各自独立地为由以下中的至少一者形成的取代基：氢；氘；卤基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；以及杂环基。氧化膦基团的特定实例可包括氧化二苯基膦基、氧化二萘基膦基以及类似基团，但不限于此。
在本说明书中，硅基为包括Si、使Si原子直接连接作为自由基的取代基，且由-SiR104R105R106表示。R104至R106彼此相同或不同，且可各自独立地为由以下中的至少一者形成的取代基：氢；氘；卤基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；以及杂环基。硅基的特定实例可包括三甲基硅基、三乙基硅基、第三丁基二甲基硅基、乙烯基二甲基硅基、丙基二甲基硅基、三苯基硅基、二苯基硅基、苯基硅基以及类似基团，但不限于此。
在本说明书中，“相邻”基团可意谓取代与对应取代基所取代的原子直接连接的原子的取代基、空间位置最接近对应取代基的取代基，或取代对应取代基所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释为彼此“相邻”的基团。
作为相邻基团可形成的脂族或芳族烃环或杂环，除不为单价基团的彼等基团以外，可使用示出为上文所描述的环烷基、环杂烷基、芳基以及杂芳基的结构。
在本说明书中，术语“取代”意谓结合至化合物的碳原子的氢原子正变成另一取代基，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，则取代位置不受限制，且在两个或大于两个取代基取代时，所述两个或大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”意谓经一或多个由以下所组成的族群中选出的取代基取代：C1至C60直链或分支链烷基；C2至C60直链或分支链烯基；C2至C60直链或分支链炔基；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烷胺；C6至C60单环或多环芳胺；以及C2至C60单环或多环杂芳胺，或未经取代，或经连接由上文所示出的取代基中选出的两个或大于两个取代基的取代基取代，或未经取代，以及
R、R'以及R"彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
本申请案的一个实施例提供一种由化学式1表示的杂环化合物。
特定言之，化学式1为经三取代的化合物，其中取代二苯并呋喃的一侧苯环的咔唑类取代基为具有空穴传输特征(空穴传输特征部分)的取代基，取代二苯并呋喃的另一侧苯环的1号位置的N-Het为具有电子传输特征(电子传输特征部分)的取代基，且另外，在3号位置处包含Ar取代基。换言之，当Ar未经取代时，二苯并呋喃的3号位置变得相对缺电子，且通过在二苯并呋喃的3号位置处形成诸如本申请案的化学式1的Ar取代基，电子变得丰富，从而增加结构稳定性，且因此，包括其的有机发光装置具有增强使用寿命及电流的特性。
在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式2至化学式5中的任一者表示。
[化学式2]
Figure BDA0003687949130000071
[化学式3]
Figure BDA0003687949130000072
[化学式4]
Figure BDA0003687949130000073
[化学式5]
Figure BDA0003687949130000081
在化学式2至化学式5中，
R1至R10、N-Het、Ar、L、L1、L2、a、b、c、d以及e具有与化学式1中相同的定义。
特定言之，在化学式2及化学式3中，取代二苯并呋喃的咔唑类取代基在3号位置或4号位置处取代，与取代其他位置的情况相比，其倾向于在大约10℃至40℃下具有更高的Td(95％)值，且因此，获得尤其优良的热稳定性。换言之，在化学式2及化学式3中，3号位置或4号位置经咔唑类取代基取代，且在相对侧上的苯环的1号位置及3号位置处形成两个取代基，且因此，分子量增加且结构本身的稳定性增加。
在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式6或化学式7表示。
[化学式6]
Figure BDA0003687949130000082
[化学式7]
Figure BDA0003687949130000083
在化学式6及化学式7中，
R1至R10、N-Het、L、L1、L2、a、b、c、d以及e具有与化学式1中相同的定义，
Ar1为经取代或未经取代的C6至C60芳基，
X为O或S，
R11至R15彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环，以及
f为0至3的整数，且当f为2或大于2时，括号中的取代基彼此相同或不同。
在本申请案的一个实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基。
在另一实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C40亚芳基；或经取代或未经取代的C2至C40亚杂芳基。
在另一实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；或经取代或未经取代的C6至C40单环或多环亚芳基。
在另一实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；或经取代或未经取代的C6至C20单环亚芳基。
在另一实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；或C6至C20单环亚芳基。
在另一实施例中，L、L1以及L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键；或亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环。
在另一实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环。
在另一实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；经取代或未经取代的C6至C40芳基；以及经取代或未经取代的C2至C40杂芳基，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C40芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C40芳族杂环。
在另一实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；C6至C40芳基；以及未经取代或经C6至C40芳基取代的C2至C40杂芳基，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成未经取代或经C1至C10烷基或C6至C40芳基取代的C6至C40芳族烃环，或未经取代或经C6至C40芳基取代的C2至C40芳族杂环。
在另一实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；C6至C20芳基；以及未经取代或经C6至C20芳基取代的C2至C20杂芳基，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成未经取代或经C1至C10烷基或C6至C20芳基取代的C6至C20芳族烃环，或未经取代或经C6至C20芳基取代的C2至C20芳族杂环。
在另一实施例中，R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；苯基；未经取代或经苯基取代的咔唑基；二苯并呋喃基；以及二苯并噻吩基，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成苯环；苯并噻吩环；苯并呋喃环；未经取代或经苯基取代的吲哚环；或未经取代或经甲基或苯基取代的茚环。
在本申请案的一个实施例中，R9及R10可为氢。
在本申请案的一个实施例中，Ar可为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；或-SiRR'R"。
在另一实施例中，Ar可为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，Ar可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C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，Ar可为C6至C40单环或多环芳基；或未经取代或经一或多个由C6至C40芳基及C2至C40杂芳基所组成的族群中选出的取代基取代的C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，Ar可为苯基；联苯基；萘基；未经取代或经一或多个由苯基及二苯并呋喃基所组成的族群中选出的取代基取代的二苯并噻吩基；或二苯并呋喃基。
在本申请案的一个实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包括一或多个N的单环或多环杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包括一或多个及三个或小于三个N的单环或多环C2至C60杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包括一或多个及三个或小于三个N的单环或多环C2至C40杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为未经取代或经C6至C40芳基取代且包括一或多个及三个或小于三个N的单环或多环C2至C40杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为未经取代或经取代基取代的三嗪基；经取代或未经取代的嘧啶基；经取代或未经取代的吡啶基；经取代或未经取代的喹啉基；经取代或未经取代的1,10-啡啉基；经取代或未经取代的1,7-啡啉基；经取代或未经取代的喹唑啉基；或经取代或未经取代的苯并咪唑基。
在另一实施例中，N-Het可为未经取代或经一或多个由苯基、联苯基以及萘基所组成的族群中选出的取代基取代的三嗪基；未经取代或经一或多个由苯基、联苯基以及萘基所组成的族群中选出的取代基取代的嘧啶基；未经取代或经一或多个由苯基、联苯基以及萘基所组成的族群中选出的取代基取代的吡啶基；未经取代或经苯基取代的喹啉基；未经取代或经苯基取代的1,10-啡啉基；未经取代或经苯基取代的1,7-啡啉基；未经取代或经苯基或联苯基取代的喹唑啉基；或未经取代或经苯基或联苯基取代的苯并咪唑基。
在本申请案的一个实施例中，1,10-啡啉基可由以下化学式1-1表示，且1,7-啡啉基可由以下化学式1-2表示。
[化学式1-1]
Figure BDA0003687949130000111
[化学式1-2]
Figure BDA0003687949130000112
在本申请案的一个实施例中，R、R'以及R"彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或经取代或未经取代的C2至C60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C60单环或多环芳基。
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单环芳基。
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C20单环芳基。
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，Ar1可为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，Ar1可为经取代或未经取代的C6至C40单环或多环芳基。
在另一实施例中，Ar1可为C6至C40单环或多环芳基。
在另一实施例中，Ar1可为C6至C40单环芳基。
在另一实施例中，Ar1可为C6至C40多环芳基。
在另一实施例中，Ar1可为苯基；联苯基；或萘基。
在本申请案的一个实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团可彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环。
在另一实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且可各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；经取代或未经取代的C6至C60芳基；以及经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且可各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；经取代或未经取代的C6至C40芳基；以及经取代或未经取代的C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且可各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；C6至C40芳基；以及C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且可各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；C6至C20芳基；以及C2至C20杂芳基。
在另一实施例中，R11至R15彼此相同或不同，且可各自独立地为氢；苯基；二苯并呋喃基；或二苯并噻吩基。
在另一实施例中，R15可为氢。
根据本申请案的一个实施例，化学式1可由以下化合物中的任一者表示，但不限于此。
Figure BDA0003687949130000121
Figure BDA0003687949130000131
Figure BDA0003687949130000141
Figure BDA0003687949130000151
Figure BDA0003687949130000161
Figure BDA0003687949130000171
Figure BDA0003687949130000181
Figure BDA0003687949130000191
Figure BDA0003687949130000201
另外，通过将各种取代基引入至化学式1的结构，可合成具有所引入的取代基的独特特性的化合物。举例而言，通过将通常用作用于制造有机发光装置的空穴注入层材料、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，可合成满足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，强化在有机材料之间的界面处的特性，且材料应用可变得多样化。
另外，本申请案的一个实施例提供一种有机发光装置，其包括第一电极；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根据化学式1的杂环化合物。
本申请案的另一实施例提供一种有机发光装置，其包括第一电极；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根据化学式1的一种杂环化合物。
关于由化学式1表示的杂环化合物的特定描述与上文所提供的描述相同。
在本申请案的一个实施例中，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。
在本申请案的一个实施例中，有机发光装置可为蓝色有机发光装置，且根据化学式1的杂环化合物可用作蓝色有机发光装置的材料。举例而言，根据化学式1的杂环化合物可包含于蓝色有机发光装置的蓝色发光层的主体材料中。
在本申请案的一个实施例中，有机发光装置可为绿色有机发光装置，且根据化学式1的杂环化合物可用作绿色有机发光装置的材料。举例而言，根据化学式1的杂环化合物可包含于绿色有机发光装置的绿色发光层的主体材料中。
在本申请案的一个实施例中，有机发光装置可为红色有机发光装置，且根据化学式1的杂环化合物可用作红色有机发光装置的材料。举例而言，根据化学式1的杂环化合物可包含于红色有机发光装置的红色发光层的主体材料中。
除使用上文所描述的杂环化合物形成有机材料层中的一或多者以外，可使用常用有机发光装置制造方法及材料来制造本揭示内容的有机发光装置。
当制造有机发光装置时，杂环化合物可经由溶液涂布法以及真空沉积法形成为有机材料层。在本文中，溶液涂布法意谓旋涂、浸涂、喷墨印刷、网版印刷、喷涂法、滚涂以及类似方法，但不限于此。
本揭示内容的有机发光装置的有机材料层可以单层结构形成，但可以其中层压两个或大于两个有机材料层的多层结构形成。举例而言，本揭示内容的有机发光装置可具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及类似层作为有机材料层的结构。然而，有机发光装置的结构不限于此，且可包括少量有机材料层。
在本揭示内容的有机发光装置中，有机材料层可包括发光层，且发光层可包括杂环化合物。
在另一有机发光装置中，有机材料层包括发光层，发光层包括主体材料，且主体材料可包括杂环化合物。
作为另一实例，包括杂环化合物的有机材料层包括由化学式1表示的杂环化合物作为主体，且铱类掺质剂可与此一起使用。
在本揭示内容的有机发光装置中，有机材料层包括电子注入层或电子传输层，且电子传输层或电子注入层可包括杂环化合物。
在另一有机发光装置中，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。
本揭示内容的有机发光装置可更包括一个、两个或大于两个由以下所组成的族群中选出的层：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装置的电极及有机材料层的层压次序。然而，本申请案的范畴不限于此等图，且所属领域中已知的有机发光装置的结构亦可用于本申请案中。
图1示出有机发光装置，其中阳极(200)、有机材料层(300)以及阴极(400)连续层压于基板(100)上。然而，所述结构不限于此类结构，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板上的有机发光装置。
图3示出有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光装置包括空穴注入层(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，本申请案的范畴不限于此类层压结构，且视需要，可不包含除发光层以外的层，且可进一步添加其他必要功能层。
包括化学式1的化合物的有机材料层可视需要还包括其他材料。
在根据本申请案的一个实施例的有机发光装置中，下文示出除化学式1的杂环化合物以外的材料，然而，此等材料仅出于说明目的且不用于限制本申请案的范畴，且可由所属领域中已知的材料替代。
可使用具有相对较大功函数的材料作为阳极材料，且可使用透明的导电氧化物、金属、导电聚合物或类似材料作为阳极材料。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(indium tin oxide；ITO)以及氧化铟锌(indium zinc oxide；IZO)；金属与氧化物的组合，诸如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，诸如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯以及聚苯胺及其类似物，但不限于此。
可使用具有相对小功函数的材料作为阴极材料，且可使用金属、金属氧化物、导电聚合物或类似材料作为阴极材料。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LiO2/Al，以及类似材料，但不限于此。
可使用已知的空穴注入材料作为空穴注入材料，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；或星型(starburst-type)胺衍生物，诸如描述于文献[高级材料(Advanced Material),6,第677页(1994)]中的三(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(m-MTDATA)或1,3,5-三[4-(3-甲基苯基苯基胺基)苯基]苯(m-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-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)、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。
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作为空穴传输材料，且亦可使用低分子或高分子材料作为空穴传输材料。
可使用恶二唑衍生物的金属错合物、蒽醌二甲烷及其衍生物、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、芴酮衍生物、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作为电子传输材料，且亦可使用高分子材料以及低分子材料作为电子传输材料。
作为电子注入材料的实例，LiF通常用于所属领域中，然而，本申请案不限于此。
可使用红色、绿色或蓝色发光材料作为发光材料，且视需要可混合且使用两种或大于两种发光材料。在本文中，两种或大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而使用。另外，荧光材料亦可用作发光材料，然而，亦可使用磷光材料。可单独使用通过分别结合自阳极及阴极注入的电子及空穴来发光的材料作为发光材料，然而，亦可使用具有一起参与发光的主体材料及掺杂材料的材料作为发光材料。
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大于两种类型的材料，且用作发光层的主体材料。
视所使用的材料而定，根据本申请案的一个实施例的有机发光装置可为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物亦可根据用于有机发光装置中的类似原理用于包括以下的有机电子组件中：有机太阳能电池、有机光导体、有机晶体管以及类似物。
实施本发明的方式
在下文中，本说明书将参考实例更详细地进行描述，然而，此等仅出于说明目的，且本申请案的范畴不限于此。
<制备实例1>制备化合物1(D)
Figure BDA0003687949130000241
制备化合物1-1
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将(3-氟-2-甲氧基苯基)硼酸(27.87克，164.01毫摩尔)、5-溴-1-氯-3-氟-2-碘苯(50克，149.10毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(8.61克，7.46毫摩尔)、氢氧化钠(11.93克，298.20毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(500毫升/150毫升)的混合物在120℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，且用MgSO4干燥。硅胶过滤所得物，且接着浓缩以获得化合物1-1(49.24克，99％)。
制备化合物1-2
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将4'-溴-2'-氯-3,6'-二氟-2-甲氧基-1,1'-联苯(49.24克，147.62毫摩尔)及二氯甲烷(methylene chloride；MC)(500毫升)的混合物冷却至0℃，向其中逐滴添加BBr3(73.96克，295.24毫摩尔)，且在使温度升高至室温(25℃)之后，将所得物搅拌3小时。
用蒸馏水终止反应，且将所得物用二氯甲烷萃取且用MgSO4干燥。硅胶过滤所得物，且接着浓缩以获得化合物1-2(44.81克，95％)。
制备化合物1-3
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，在180℃下搅拌4'-溴-2'-氯-3,6'-二氟-[1,1'-联苯]-2-醇(44.81克，140.24毫摩尔)、Cs2CO3(91.39克，280.48毫摩尔)以及二甲基乙酰胺(500毫升)的混合物。使所得物冷却，接着过滤，且在移除滤液的溶剂之后纯化管柱以获得化合物1-3(36.54克，87％)。
制备化合物1-4
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将3-溴-1-氯-6-氟二苯并[b,d]呋喃(36.54克，122.00毫摩尔)、苯基硼酸(16.36克，134.20毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(7.05克，6.10毫摩尔)、碳酸钾(33.72克，244毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(360毫升/108毫升)的混合物在120℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，且用MgSO4干燥。管柱纯化所得物以获得化合物1-4(28.96克，80％)。
制备化合物1-5
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将1-氯-6-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃(28.96克，97.60毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(49.57克，195.2毫摩尔)、Pd2(dba)3(8.94克，9.76毫摩尔)、SPhos(8.01克，19.52毫摩尔)、乙酸钾(28.74克，29.28毫摩尔)以及1,4-二恶烷(290毫升)的混合物在140℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，浓缩，且接着硅胶过滤。将所得物浓缩，且用二氯甲烷/甲醇处理以获得化合物1-5(36.38克，96％)。
制备化合物1-6
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将2-(6-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃-1-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷(36.38克，93.70毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(27.59克，103.07毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(5.41克，4.69毫摩尔)、碳酸钾(25.73克，186.14毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(930毫升/279毫升)的混合物在120℃下回流。
将通过真空过滤所得物而获得的固体溶解于二氯苯中，且硅胶过滤所得物且接着浓缩以获得化合物1-6(35.15克，76％)。
制备化合物1(D)
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，在180℃下搅拌2-(6-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃-1-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(35.15克，71.22毫摩尔)、9H-咔唑(13.10克，78.34毫摩尔)、Cs2CO3(46.41克，142.44毫摩尔)以及二甲基乙酰胺(350毫升)的混合物。
将通过真空过滤所得物而获得的固体溶解于二氯苯中，且硅胶过滤所得物且接着浓缩以获得化合物1(D)(37.42克，82％)。
除了使用下表1的中间物A、中间物B以及中间物C以外，以与制备实例1中相同的方式合成目标化合物D中的每一者。
[表1]
Figure BDA0003687949130000261
Figure BDA0003687949130000271
Figure BDA0003687949130000281
Figure BDA0003687949130000291
Figure BDA0003687949130000301
Figure BDA0003687949130000311
Figure BDA0003687949130000321
[制备实例2]制备化合物101(E)
Figure BDA0003687949130000322
制备化合物101-1
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将(4-氟-2-甲氧基苯基)硼酸(27.87克，164.01毫摩尔)、5-溴-1-氯-3-氟-2-碘苯(50克，149.10毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(8.61克，7.46毫摩尔)、氢氧化钠(11.93克，298.20毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(500毫升/150毫升)的混合物在120℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，且用MgSO4干燥。硅胶过滤所得物，且接着浓缩以获得化合物101-1(43.27克，87％)。
制备化合物101-2
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将4-溴-2-氯-4',6-二氟-2'-甲氧基-1,1'-联苯(43.27克，129.72毫摩尔)及二氯甲烷(MC)(430毫升)的混合物冷却至0℃，向其中逐滴添加BBr3(64.99克，259.44毫摩尔)，且在使温度升高至室温之后，将所得物搅拌3小时。
用蒸馏水终止反应，且将所得物用二氯甲烷萃取且用MgSO4干燥。硅胶过滤所得物，且接着浓缩以获得化合物101-2(40.20克，97％)。
制备化合物101-3
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，在180℃下搅拌4'-溴-2'-氯-4,6'-二氟-[1,1'-联苯]-2-醇(40.20克，134.21毫摩尔)、Cs2CO3(87.46克，268.42毫摩尔)以及二甲基乙酰胺(400毫升)的混合物。将所得物冷却，接着过滤，且在移除滤液的溶剂之后纯化管柱以获得化合物101-3(36.18克，90％)。
制备化合物101-4
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将3-溴-1-氯-7-氟二苯并[b,d]呋喃(36.18克，120.79毫摩尔)、苯基硼酸(16.20克，132.87毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(6.98克，6.04毫摩尔)、碳酸钾(33.39克，241.58毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(360毫升/108毫升)的混合物在120℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，且用MgSO4干燥。管柱纯化所得物以获得化合物101-4(33.69克，94％)。
制备化合物101-5
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将1-氯-7-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃(33.69克，113.54毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(88.16克，227.08毫摩尔)、Pd2(dba)3(10.40克，11.35毫摩尔)、SPhos(9.32克，22.71毫摩尔)、乙酸钾(33.43克，340.62毫摩尔)以及1,4-二恶烷(340毫升)的混合物在140℃下回流。
将所得物用二氯甲烷萃取，浓缩，且接着硅胶过滤。将所得物浓缩，且用二氯甲烷/甲醇处理以获得化合物101-5(38.79克，88％)。
制备化合物101-6
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，将2-(6-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃-1-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷(38.79克，99.91毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(29.42克，109.90毫摩尔)、四(三苯基膦)钯(0)(5.77克，5.00毫摩尔)、碳酸钾(27.62克，199.82毫摩尔)以及1,4-二恶烷/水(380毫升/114毫升)的混合物在120℃下回流。
将通过真空过滤所得物而获得的固体溶解于二氯苯中，且硅胶过滤所得物且接着浓缩以获得化合物101-6(45.36克，92％)。
制备化合物101(E)
在单颈圆底烧瓶(单颈r.b.f)中，在180℃下搅拌2-(6-氟-3-苯基二苯并[b,d]呋喃-1-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(45.36克，91.91毫摩尔)、9H-咔唑(16.91克，101.10毫摩尔)、Cs2CO3(59.89克，183.82毫摩尔)以及二甲基乙酰胺(450毫升)的混合物。
将通过真空过滤所得物而获得的固体溶解于二氯苯中，且硅胶过滤所得物且接着浓缩以获得化合物101(E)(46.52克，79％)。
除了使用下表2的中间物A、中间物B以及中间物C以外，以与制备实例2中相同的方式合成目标化合物E中的每一者。
[表2]
Figure BDA0003687949130000341
Figure BDA0003687949130000351
Figure BDA0003687949130000361
Figure BDA0003687949130000371
Figure BDA0003687949130000381
Figure BDA0003687949130000391
除了制备实例1及制备实例2以及表1及表2中所描述的化合物以外，亦以与上文所描述的制备实例中相同的方式制备对应于化学式1的杂环化合物。
上文所制备的化合物的合成鉴别资料如以下[表3]及[表4]中所描述。
[表3]
Figure BDA0003687949130000392
Figure BDA0003687949130000401
Figure BDA0003687949130000411
[表4]
Figure BDA0003687949130000412
Figure BDA0003687949130000421
Figure BDA0003687949130000431
<实验实例1>-制造有机发光装置
1)制造有机发光装置
用蒸馏水超音波清洗其上涂布有厚度为1,500埃的氧化铟锡(ITO)薄膜的玻璃基板。在用蒸馏水清洗完成之后，将基板用溶剂(诸如丙酮、甲醇以及异丙醇)超音波清洗，接着干燥，且在UV清洁器中使用UV进行UVO处理5分钟。此后，将基板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供用于ITO功函数及残余膜移除之后，将基板转移至热沉积设备供用于有机沉积。
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"-三[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)-4,4′-二胺)。
如下在其上热真空沉积发光层。通过将7％的Ir(ppy)3掺杂至主体，使用下表5中所描述的化合物作为主体及Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱)作为绿色磷光掺质剂来将发光层沉积至400埃。此后，沉积60埃的BCP作为空穴阻挡层，且在其上沉积200埃的Alq3作为电子传输层。
最后，通过沉积厚度为10埃的氟化锂(LiF)而在电子传输层上形成电子注入层，且接着通过沉积厚度为1,200埃的铝(Al)阴极而在电子注入层上形成阴极，且因此制造有机电致发光组件。
同时，在10-8托至10-6托下，针对OLED制造中使用的各材料来真空升华纯化所有制造OLED所需的有机化合物。
2)有机电致发光组件的驱动电压及发光效率
对于如上所制造的有机电致发光组件中的每一者，使用由麦克科学公司(McScience Inc.)制造的M7000来测量电致发光(electroluminscent；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，经由由麦克科学公司制造的使用寿命测量系统(M6000)来测量T90。本揭示内容的有机电致发光组件的特性如下表5中所示。
[表5]
Figure BDA0003687949130000441
Figure BDA0003687949130000451
Figure BDA0003687949130000461
如自表5所见，已确定，根据本申请案的杂环化合物在二苯并呋喃的一侧苯环的1号位置及3号位置处具有特定取代基且在另一侧苯环上具有咔唑类取代基，包括其的有机发光装置具有极佳的使用寿命及效率的特性。
根据本申请案的化合物为经三取代的化合物，其中取代二苯并呋喃的一侧苯环的咔唑类取代基为具有空穴传输特征(空穴传输特征部分)的取代基，取代二苯并呋喃的另一侧苯环的1号位置的N-Het为具有电子传输特征(电子传输特征部分)的取代基，且另外，在3号位置处包含Ar取代基。换言之，已确定，当Ar未经取代时，二苯并呋喃的3号位置相对缺电子，且通过在二苯并呋喃的3号位置处形成诸如本申请案的化学式1的Ar取代基，电子变得丰富，从而增加结构稳定性，且因此，包括其的有机发光装置具有增强使用寿命及电流的特性。
如自表5所见，比较实例1至比较实例6为包括杂环化合物的情况，其中二苯并呋喃中未提供咔唑类取代基/Ar/N-Het中的至少一者，且已确定，本文中的分子量小于具有结合至二苯并呋喃的三种类型的取代基的化合物的分子量，从而导致较小的Td(95％)值，且因此，由于相对降低的热稳定性而导致使用寿命不理想。
特定言之，二苯并呋喃的氧相比于碳具有更大的负电性，且倾向于吸引相邻碳的电子，且由于此类特性，二苯并呋喃的4号位置相比于其他位置相对缺电子。因此，已确定，与当结合至二苯并呋喃的1号位置或2号位置时相比，当将咔唑类取代基结合至4号位置(相对缺电子的位置)时，在材料结构方面获得更加稳定的化合物。
另外，本申请案的化学式1具有取代苯环的1号位置的N-Het。由于共振，二苯并呋喃在各位置处具有不同的电子密度，且由于共振，二苯并呋喃的1号位置相比于2号位置及4号位置带正电。因此，已确定，当将具有电子传输能力的N-Het结合至在二苯并呋喃中相对带正电的1号位置时，在材料结构方面获得更稳定的化合物。
另外，如本申请案的化学式1中的取代二苯并呋喃的N-咔唑能够由于共振而将氮所具有的孤对电子直接转移至二苯并呋喃核。因此，已确定，与当具有经苯基取代的咔唑取代基(连接至咔唑的碳)时相比，当具有N-咔唑取代基时，获得极佳的电子传输能力(比较实例4及比较实例6至比较实例9)。
将化合物的热解离温度(Td)值进行比较且展示于下表6中。使用热重量分析仪测量的Td(95％)值如下表6中所示。
[表6]
Figure BDA0003687949130000471
Figure BDA0003687949130000481
Figure BDA0003687949130000491
如自表6所见，已确定，与比较实例1-1及比较实例2-1的化合物相比，根据本申请案的化学式1的杂环化合物在大约40℃下具有更高的Td值。此指示，经三取代的化合物相比于经二取代的化合物具有尤其优良的热稳定性，其中取代二苯并呋喃的一侧苯环的咔唑类取代基为具有空穴传输特征(空穴传输特征部分)的取代基，取代二苯并呋喃的另一侧苯环的1号位置的N-Het为具有电子传输特征(电子传输特征部分)的取代基，且另外，在3号位置处包含Ar取代基(比较实例1-1及比较实例2-1)。
特定言之，表6的实例1至实例72为对应于根据本申请案的化学式2及化学式3的情况，且相比于其他情况(实例1-1至实例6-1)，倾向于在大约10℃至40℃下具有更高的Td(95％)值，且获得尤其优良的热稳定性的特性。换言之，已确定，当3号位置或4号位置经咔唑类取代基取代且在化学式2及化学式3中的相对侧苯环的1号位置及3号位置处形成两个取代基时，分子量增加，且结构本身的稳定性增加。

Claims (12)

1.一种杂环化合物，由以下化学式1表示：
[化学式1]
Figure FDA0003687949120000011
其中，在化学式1中，
N-Het为经取代或未经取代且包括一个或多个N的单环或多环杂环基；
R1至R10彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环；
L、L1以及L2彼此相同或不同，且各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基；
Ar为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；或-SiRR'R"；
R、R'以及R"彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；
a、d以及e彼此相同或不同，且各自为0至4的整数；
b为0至3的整数；
c为0至2的整数；以及
当a至e为2或大于2时，括号中的取代基彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1由以下化学式2至化学式5中的任一者表示：
[化学式2]
Figure FDA0003687949120000012
[化学式3]
Figure FDA0003687949120000021
[化学式4]
Figure FDA0003687949120000022
[化学式5]
Figure FDA0003687949120000023
在化学式2至化学式5中，
R1至R10、N-Het、Ar、L、L1、L2、a、b、c、d以及e具有与化学式1中相同的定义。
3.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1由以下化学式6或化学式7表示：
[化学式6]
Figure FDA0003687949120000024
[化学式7]
Figure FDA0003687949120000031
在化学式6及化学式7中，
R1至R10、N-Het、L、L1、L2、a、b、c、d以及e具有与化学式1中相同的定义；
Ar1为经取代或未经取代的C6至C60芳基；
X为O或S；
R11至R15彼此相同或不同，且各自独立地由以下所组成的族群中选出：氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R"以及-NRR'，或彼此相邻的两个或大于两个基团彼此结合以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或经取代或未经取代的C2至C60脂族或芳族杂环；
R、R'以及R"具有与化学式1中相同的定义；以及
f为0至3的整数，且当f为2或大于2时，括号中的取代基彼此相同或不同。
4.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1的N-Het为经取代或未经取代的三嗪基；经取代或未经取代的嘧啶基；经取代或未经取代的吡啶基；经取代或未经取代的喹啉基；经取代或未经取代的1,10-啡啉基；经取代或未经取代的1,7-啡啉基；经取代或未经取代的喹唑啉基；或经取代或未经取代的苯并咪唑基。
5.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中R9及R10为氢。
6.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1由以下化合物中的任一者表示：
Figure FDA0003687949120000041
Figure FDA0003687949120000051
Figure FDA0003687949120000061
Figure FDA0003687949120000071
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7.一种有机发光装置，包括：
第一电极；
第二电极，设置为与所述第一电极相对；以及
一个或多个有机材料层，设置于所述第一电极与所述第二电极之间，
其中所述有机材料层的一个或多个层包括如权利要求1至6中任一项所述的杂环化合物。
8.根据权利要求7所述的有机发光装置，其中所述有机材料层包括发光层，且所述发光层包括所述杂环化合物。
9.根据权利要求7所述的有机发光装置，其中所述有机材料层包括发光层，所述发光层包括主体材料，且所述主体材料包括所述杂环化合物。
10.根据权利要求7所述的有机发光装置，其中所述有机材料层包括电子注入层或电子传输层，且所述电子传输层或所述电子注入层包括所述杂环化合物。
11.根据权利要求7所述的有机发光装置，其中所述有机材料层包括电子阻挡层或空穴阻挡层，且所述电子阻挡层或所述空穴阻挡层包括所述杂环化合物。
12.根据权利要求7所述的有机发光装置，更包括一个、两个或大于两个由以下所组成的族群中选出的层：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。
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