CN115996915A - 杂环化合物以及使用其的有机发光组件 - Google Patents
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Abstract
本申请案提供一种能够显著提高有机发光组件的寿命、效率、电化学稳定性及热稳定性的杂环化合物、以及在有机材料层中包含所述杂环化合物的有机发光组件。
Description
技术领域
本申请案主张于2020年6月26日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请案第10-2020-0078425号的优先权及权益，所述韩国专利申请案的全部内容并入本案供参考。
本申请案涉及一种杂环化合物以及使用其的有机发光组件。
背景技术
电致发光组件为一种自发光显示组件，且具有视角宽、及响应速度快以及对比度优异的优点。
有机发光组件具有在两个电极之间设置有机薄膜的结构。当向具有此种结构的有机发光组件施加电压时，自所述两个电极注入的电子及空穴在有机薄膜中结合成对，且当该些电子及空穴湮灭时发光。有机薄膜可根据需要形成单层或多层。
有机薄膜的材料可根据需要具有发光功能。例如，作为有机薄膜的材料，可使用能够自身单独形成发光层的化合物，或者亦可使用能够发挥基于主体-掺杂剂的发光层的主体或掺杂剂的作用的化合物。除此之外，能够发挥空穴注入、空穴传输、电子阻挡、空穴阻挡、电子传输、电子注入等作用的化合物亦可用作有机薄膜的材料。
为增强有机发光组件的效能、寿命或效率，一直需要开发有机薄膜材料。
[专利文献]
美国专利第4,356,429号
发明内容
技术问题
本揭示是有关于提供一种杂环化合物以及使用其之有机发光组件。
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]
在化学式1中，
Ra为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，
Rb为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，
当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，
La为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，p为0至3的整数，并且当p为2或大于2时，La彼此相同或不同，
A为经取代或未经取代的胺基，且
m为0至8的整数，且当m为2或大于2时，Rb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组件，所述有机发光组件包括：阳极；阴极；以及一或多个有机材料层，设置于所述阳极与所述阴极之间，其中一或多层所述有机材料层包含由化学式1表示的所述杂环化合物。
有利效果
根据本申请案一个实施例的杂环化合物可用作有机发光组件的有机材料层的材料。所述杂环化合物可用作有机发光组件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、电荷产生层及类似层的材料。具体而言，由化学式1表示的杂环化合物可用作有机发光组件的发光层的材料。此外，在有机发光组件中使用由化学式1表示的杂环化合物能够降低组件的驱动电压，增强光效率，并且通过化合物的热稳定性增强组件的寿命性质。
附图说明
图1至图3是各自示意性示出根据本申请案一个实施例的有机发光组件的层叠结构的图式。
附图标号说明：
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
以下，将详细阐述本申请案。
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]
在化学式1中，
Ra为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，
Rb为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，
当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，
La为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，p为0至3的整数，并且当p为2或大于2时，La彼此相同或不同，
A为经取代或未经取代的胺基，且
m为0至8的整数，且当m为2或大于2时，Rb彼此相同或不同。
通过在芴上具有包括二苯并呋喃基的特定取代基的由化学式1表示的化合物，抑制了芳族环的π-π堆栈，并且通过具有带空穴性质的胺基作为取代基的二苯并呋喃基，通过具有优异的空穴传输性质而获得了宽的带隙及稳定性。因此，在有机发光组件中使用由化学式1表示的化合物有效地降低了驱动电压，并且在有机发光组件中获得了优异的效率及寿命性质。
在本说明书中，用语“取代(substitution)”意指键结至化合物的碳原子的氢原子变为另一取代基，且取代的位置不受限制，只要其为氢原子被取代的位置，亦即，取代基可进行取代的位置即可，且当二或更多个取代基进行取代时，所述二或更多个取代基可彼此相同或彼此不同。
在本说明书中，“经取代或未经取代”意指经选自由以下组成的群组中的一或多个取代基取代：氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的直链或支链烷基；具有2至60个碳原子的直链或支链烯基；具有2至60个碳原子的直链或支链炔基；具有3至60个碳原子的单环或多环环烷基；具有2至60个碳原子的单环或多环杂环烷基；具有6至60个碳原子的单环或多环芳基；具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基；-SiRR'R”；-P(＝O)RR'；具有1至20个碳原子的烷基胺；具有6至60个碳原子的单环或多环芳基胺；及具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基胺，或者未经取代，或被连接选自以上所示取代基中的二或更多个取代基的取代基取代，或者未被取代，并且R、R'及R”彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氘；卤素；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本说明书中，“化学式或化合物结构中未指明取代基的情况”意谓氢原子键结至碳原子。然而，由于氘(2H)是氢的同位素，因此一些氢原子可能是氘。
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明取代基的情况”可意谓可作为取代基的位置可全部是氢或氘。换言之，由于氘是氢的同位素，因此一些氢原子可为作为同位素的氘，且本文中，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明取代基的情况”下，当氘未被明确排除时，氢及氘可在化合物中混合，例如氘含量为0％，氢含量为100％，或者取代基全部为氢。
在本申请案的一个实施例中，氘是氢的同位素中的一者，是具有由一个质子及一个中子形成的氘作为核的元素，且可被表达为氢-2，并且元素符号亦可写成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序数(Z)但具有不同质量数(A)的原子，且亦可被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，当基础化合物可具有的取代基的总数被定义为T1，且其中特定取代基的数目被定义为T2时，特定取代基的含量T％的含义可被定义为T2/T1×100＝T％。
换言之，在一个实例中，在由
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是5(式中的T1)，且其中氘的数目是1(式中的T2)。换言之，苯基中具有20％的氘含量可由以下结构式表示。
此外，在本申请案的一个实施例中，“氘含量为0％的苯基”可意指不包含氘原子的苯基，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至60个碳原子的直链或支链烷基，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、具体而言为1至40且更具体而言为1至20。其具体实例可包括甲基、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-甲基己基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，烯基包括具有2至60个碳原子的直链或支链烯基，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、具体而言为2至40且更具体而言为2至20。其具体实例可包括乙烯基、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、二苯乙烯基(stilbenyl group)、苯乙烯基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，炔基包括具有2至60个碳原子的直链或支链炔基，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、具体而言为2至40且更具体而言为2至20。
在本说明书中，烷氧基可为直链的、支链的或环状的。烷氧基的碳原子数不受特别限制，但较佳为1至20。其具体实例可包括甲氧基、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、正戊基氧基、新戊基氧基、异戊基氧基、正己基氧基、3,3-二甲基丁基氧基、2-乙基丁基氧基、正辛基氧基、正壬基氧基、正癸基氧基、苯甲氧基、对甲基苯甲氧基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，环烷基包括具有3至60个碳原子的单环或多环环烷基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指环烷基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为环烷基，但亦可为不同类型的环状基，例如杂环烷基、芳基及杂芳基。环烷基的碳基团数可为3至60、具体而言为3至40且更具体而言为5至20。其具体实例可包括环丙基、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、环辛基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，杂环烷基包括O、S、Se、N或Si作为杂原子，包括具有2至60个碳原子的单环或多环杂环烷基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中杂环烷基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为杂环烷基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、芳基及杂芳基。杂环烷基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为3至20。
在本说明书中，芳基包括具有6至60个碳原子的单环或多环芳基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中芳基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为芳基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、杂环烷基及杂芳基。芳基包括螺环基。芳基的碳原子数可为6至60、具体而言为6至40且更具体而言为6至25。芳基的具体实例可包括苯基、联苯基、三苯基、萘基、蒽基、
基、菲基、苝基、萤蒽基、联三亚苯基、萉基、芘基、稠四苯基、稠五苯基、芴基、茚基、苊基、苯并芴基、螺环二芴基、2,3-二氢-1H-茚基、其稠环基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，氧化膦基由-P(＝O)R101R102表示，并且R101与R102彼此相同或不同，并且可各自独立地为由氢；氘；卤素基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；及杂环基中的至少一者形成的取代基。氧化膦基的具体实例可包括二苯基氧化膦基、二萘基氧化膦基及类似物，但并非仅限于此。
在本说明书中，硅烷基是包含Si、直接连接有Si原子作为自由基的取代基，并且由-SiR104R105R106表示。R104至R106彼此相同或不同，并且可各自独立地为由氢；氘；卤素基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；及杂环基中的至少一者形成的取代基。所述硅烷基的具体实例可包括三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、第三丁基二甲基硅烷基、乙烯基二甲基硅烷基、丙基二甲基硅烷基、三苯基硅烷基、二苯基硅烷基、苯基硅烷基等，但并非仅限于此。
在本说明书中，芴基可被取代，且相邻的取代基可彼此键结以形成环。
在本说明书中，螺环基是包括螺环结构的基团，并且可具有15至60个碳原子。举例而言，螺环基可包括其中2,3-二氢-1H-茚基或环己烷基螺环键结至芴基的结构。具体而言，螺环基可包括具有以下结构式的基团中的任一者。
在本说明书中，杂芳基包括S、O、Se、N或Si作为杂原子，包括具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中杂芳基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为杂芳基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、杂环烷基及芳基。杂芳基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为3至25。杂芳基的具体实例可包括吡啶基、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、呋呫基、恶二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、二嗪基、恶嗪基、噻嗪基、二恶英基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、异喹唑啉基、喹唑啉基、萘啶基、吖啶基、菲啶基、咪唑并吡啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、中氮茚基、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)、螺环二(二苯并硅杂环戊二烯基)、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、吲哚啉基、10,11-二氢-二苯并[b,f]氮环庚烯基、9,10-二氢吖啶基、酚嗪基、啡噻嗪基、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]咔唑基及类似物，但并非仅限于此。
在本说明书中，胺基可选自由单烷基胺基；单芳基胺基；单杂芳基胺基；-NH2；二烷基胺基；二芳基胺基；二杂芳基胺基；烷基芳基胺基；烷基杂芳基胺基；及芳基杂芳基胺基组成的群组，且尽管不特别受限于此，但碳原子数较佳为1至30。胺基的具体实例可包括甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、二联苯基胺基、蒽基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯基胺基、联苯基萘基胺基、苯基联苯基胺基、联苯基芴基胺基、苯基联三亚苯基胺基、联苯基联三亚苯基胺基及类似基团，但并非仅限于此。
在本说明书中，亚芳基意指具有两个键结位点的芳基，即二价基团。除了亚芳基各自为二价基团之外，以上提供的关于芳基的描述可应用于此。此外，亚杂芳基意指具有两个键结位点的杂芳基，即二价基团。除了亚杂芳基各自为二价基团之外，以上提供的关于杂芳基的描述可应用于此。
在本说明书中，“相邻的”基团可意指取代与由对应的取代基取代的原子直接连接的原子的取代基、在空间上最靠近地定位至对应的取代基的取代基或取代由对应的取代基取代的原子的另一取代基。举例而言，可将在苯环中取代邻位的两个取代基、及在脂族环中取代同一个碳的两个取代基理解为彼此“相邻的”基团。
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物由化学式1表示。更具体而言，通过具有如上所述的取代基的核心结构及结构性质，由化学式1表示的杂环化合物可用作有机发光组件的有机材料层的材料。
在本申请案的一个实施例中，由化学式1表示的化合物可具有大于或等于0％且小于或等于100％的氘含量。
在本申请案的一个实施例中，由化学式1表示的化合物可具有大于0％且小于或等于100％的氘含量。
在本申请案的一个实施例中，由化学式1表示的化合物可具有大于或等于10％且小于或等于100％的氘含量。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的Ra可为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ra可为卤素基；氰基；具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ra可为卤素基；氰基；具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ra可为卤素基；氰基；经取代或未经取代的甲基；或经取代或未经取代的苯基。
在另一实施例中，Ra可为经取代或未经取代的甲基；或经取代或未经取代的苯基。
在另一实施例中，Ra为未经取代或经氘取代的甲基；或未经取代或经氘取代的苯基。
在另一实施例中，Ra为甲基；或苯基。
在另一实施例中，Ra为甲基。
在另一实施例中，Ra为苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的Rb可为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Rb可为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Rb可为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至20个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在另一实施例中，Rb为氢；氘；卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基。
在另一实施例中，Rb为氢；氘；或卤素基。
在另一实施例中，Rb为氢；或氘。
在另一实施例中，Rb为氢。
在另一实施例中，Rb为氘。
在另一实施例中，Rb为具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，在化学式1的R1至R7中，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，且当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，在R1至R7中，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，在R1至R7中，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，在R1至R7中，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，关于R1至R7的描述及定义同样适用于当Ra为具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基时。
换言之，当Ra为具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
同样，当Ra为具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，在R1至R7中，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，在R1至R7中，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，在R1至R7中，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至20个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，关于R1至R7的描述及定义同样适用于当Ra为卤素基；氰基；或具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，或当Ra为卤素基；氰基；或具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基时。
换言之，当Ra为卤素基；氰基；或具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
同样，当Ra为卤素基；氰基；或具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且可各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组。
在本申请案的一个实施例中，La为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，p为0至3的整数，并且当p为2或大于2时，La彼此相同或不同，且A是经取代或未经取代的胺基。
在本申请案的一个实施例中，La为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，p为0至3的整数，并且当p为2或大于2时，La彼此相同或不同。
在本申请案的一个实施例中，La可为直接键；具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，La可为直接键；或具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基。
在本申请案的一个实施例中，La可为直接键；或具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基。
在本申请案的一个实施例中，La为直接键。
在本申请案的一个实施例中，La为亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，A为经取代或未经取代的胺基。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的m为0至8的整数，并且当m是2或大于2时，Rb彼此相同或不同。
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7中的任一者表示。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
在化学式2至7中，
Ra1为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，
L1与L2彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基、或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，
Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
R11至R17彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，且
a及b为0或1，并且La、p、Rb及m具有与化学式1中相同的定义。
在与当化学式1的Ra为芳基时的情形对应的由化学式2至7表示的化合物中，可更抑制芳环的π-π堆栈。因此，在有机发光组件中使用由化学式2至7表示的化合物可降低有机发光组件的驱动电压。换言之，其在防止可能由有机发光组件的高驱动电压引起的组件性质下降的问题方面更有效。
在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式8至14中的任一者表示。
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
在化学式8至14中，
Ra2为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基，并且L1与L2彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，
Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基、或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
R11至R17彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组，且
a及b为0或1，并且La、p、Rb及m具有与化学式1中相同的定义。
当在有机发光组件中使用与在化学式1的Ra为卤素基；氰基；或经取代或未经取代的具有1至60个碳原子的烷基而非芳基的情形对应的由化学式8至14表示的化合物时，由于自所述化合物的结构中出现的空间位阻，会获得更高的T1值，并且可获得具有更优异驱动及效率的组件。在本文中，T1值意指三重态中的能阶值。
在本申请案的一个实施例中，化学式2至14的L1与L2彼此相同或不同，并且可各自独立地为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基、或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，化学式2至14的L1与L2彼此相同或不同，并且可各自独立地为直接键；具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基、或具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，L1与L2彼此相同或不同，并且可各自独立地为直接键；或具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基。
在本申请案的一个实施例中，L1与L2彼此相同或不同，并且可各自独立地为直接键；或具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基。
在本申请案的一个实施例中，L1与L2彼此相同或不同，并且可各自独立地为直接键；或经取代或未经取代的亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，L1为直接键。
在本申请案的一个实施例中，L1为亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，L2为直接键。
在本申请案的一个实施例中，L2为亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式2至14的Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至40个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为经取代或未经取代的苯基；经取代或未经取代的联苯基；经取代或未经取代的三联苯基；经取代或未经取代的萘基；未经取代或经选自由氘、具有1至10个碳原子的烷基及具有6至10个碳原子的芳基组成的群组中的一或多者取代的芴基；经取代或未经取代的二苯并呋喃基；经取代或未经取代的二苯并噻吩基；或经取代或未经取代的螺二芴基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为经取代或未经取代的苯基；经取代或未经取代的联苯基；经取代或未经取代的三联苯基；经取代或未经取代的萘基；未经取代或经选自由氘、甲基及苯基组成的群组中的一或多者取代的芴基；经取代或未经取代的二苯并呋喃基；经取代或未经取代的二苯并噻吩基；或经取代或未经取代的螺二芴基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且可各自独立地为未经取代或经氘取代的苯基；未经取代或经氘取代的联苯基；未经取代或经氘取代的三联苯基；未经取代或经氘取代的萘基；未经取代或经选自由氘、未经取代或经氘取代的甲基、及未经取代或经氘取代的苯基组成的群组中的一或多者取代的芴基；未经取代或经氘取代的二苯并呋喃基；未经取代或经氘取代的二苯并噻吩基；或未经取代或经氘取代的螺二芴基。
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，但并非仅限于此。
此外，通过将各种取代基引入至化学式1的结构中，可合成具有所引入取代基的独特性质的化合物。举例而言，通过将通常用作用于制造有机发光组件的空穴注入层材料、空穴传输层材料、发光层材料、电子传输层材料及电荷产生层材料的取代基引入至核心结构中，可合成满足每一有机材料层所需要的条件的材料。
此外，通过将各种取代基引入化学式1的结构中，可精密地控制能带间隙，且同时增强有机材料之间的界面处的性质，且材料应用可变得多样化。
同时，所述杂环化合物具有高玻璃转变温度(Tg)，并且具有优异的热稳定性。热稳定性的这种增加成为为组件提供驱动稳定性的重要因素。
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物可使用多步化学反应来制备。首先制备一些中间化合物，且可由所述中间体化合物制备化学式1的杂环化合物。更具体而言，根据本申请案的一个实施例的杂环化合物可基于稍后描述的制备实例来制备。
本申请案的另一实施例提供一种包含由化学式1表示的杂环化合物的有机发光组件。“有机发光组件”可用例如“有机发光二极管”、“OLED”、“OLED组件”及“有机电致发光组件”等术语来表示。
所述杂环化合物可使用溶液涂布方法以及真空沉积方法而被形成为有机材料层。在本文中，所述溶液涂布方法意指旋转涂布(spin coating)、浸涂(dip coating)、喷墨印刷(inkjet printing)、网版印刷(screen printing)、喷雾(spray)方法、辊涂(rollcoating)等，但并非仅限于此。
具体而言，根据本申请案一个实施例的有机发光组件包括阳极、阴极、以及设置于所述阳极与所述阴极之间的一或多个有机材料层，并且一或多层所述有机材料层包含由化学式1表示的杂环化合物。当在有机材料层中包含由化学式1表示的杂环化合物时，有机发光组件具有优异的发光效率及寿命。
此外，有机材料层包括空穴传输层，并且所述空穴传输层包含由化学式1表示的杂环化合物。当在有机材料层中的空穴传输层中包含由化学式1表示的杂环化合物时，有机发光组件具有更优异的发光效率及寿命。
在本申请案的有机发光组件中，有机材料层包括电子阻挡层，并且所述电子阻挡层可包含所述杂环化合物作为发光材料的主体材料。
本揭示的有机发光组件可更包括选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴辅助层及空穴阻挡层组成的群组中的一层、两层或更多层。
在本申请案的有机发光组件中，发光层可包含二或更多种主体材料。
在本申请案的有机发光组件中，二或更多种主体材料可被预混合并用作发光层。预混合是指在沉积在有机材料层上之前，将发光层的二或更多种主体材料放置并混合在一个供应源中。
在本申请案的有机发光组件中，发光层可包含二或更多种主体材料，并且所述二或更多种主体材料可各自包含一或多种p型主体材料及n型主体材料。
除了使用上述杂环化合物形成有机材料层之外，根据本申请案一个实施例的有机发光组件可使用常用的有机发光组件制造方法及材料来制造。
图1至图3示出根据本申请案一个实施例的有机发光组件的电极及有机材料层的叠层顺序。然而，本申请案的范围不限于该些图，且此项技术中已知的有机发光组件的结构亦可用于本申请案。
图1示出其中阳极(200)、有机材料层(300)及阴极(400)连续叠层在基板(100)上的有机发光组件。然而，所述结构并非仅限于此种结构，且如图2所示，亦可获得其中阴极、有机材料层及阳极连续叠层在基板上的有机发光组件。
图3示出有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光组件包括空穴注入层(301)、空穴传输层(302)、发光层(303)、空穴阻挡层(304)、电子传输层(305)及电子注入层(306)。然而，本申请案的范围并非仅限于此种叠层结构，且根据需要，可不包括除发光层之外的层，并且可进一步添加其他需要的功能层。
在根据本申请案的一个实施例的有机发光组件中，以下示出除了化学式1的杂环化合物之外的材料，然而，该些仅用于说明的目的，而非限制本申请案的范围，且可由此项技术中已知的材料代替。
作为阳极材料，可使用具有相对大的功函数的材料，且可使用透明导电氧化物、金属、导电聚合物等。阳极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌、及金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、及氧化铟锌(indiumzinc oxide，IZO)；金属与氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物(conductivepolymer)，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧)噻吩](poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene]，PEDT)、聚吡咯、及聚苯胺等，但并非仅限于此。
作为阴极材料，可使用具有相对小的功函数的材料，且可使用金属、金属氧化物、导电聚合物等。阴极材料的具体实例包括：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、及铅，或其合金；多层式结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al等，但并非仅限于此。
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，例如美国专利第4,356,429号中揭示的铜酞菁；或星形猝发型胺衍生物，例如文献[高级材料(Advanced Material)，6，第677页(1994)]中阐述的三(4-咔唑基-9-基苯基)胺(TCTA)、4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)胺基]三苯基胺(m-MTDATA)或1,3,5-三[4-(3-甲基苯基苯胺基)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)及类似物。
作为空穴传输材料，可使用吡唑啉衍生物、芳基胺系衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物等，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、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、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、二苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物等的金属错合物，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，此项技术中通常使用LiF，然而，本申请案并非仅限于此。
作为发光材料，可使用红色、绿色或蓝色发光材料，且根据需要，可混合并使用二或更多种发光材料。此外，荧光材料亦可用作发光材料，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，亦可使用具有一起参与发光的主体材料及掺杂剂材料的材料。
根据所使用的材料，根据本申请案的一个实施例的有机发光组件可为顶部发射型(top-emission type)、底部发射型(bottom-emission type)、或双发射型(dual-emissiontype)。
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物亦可在有机发光组件中使用的相似原理之下用于有机电子组件中，包括有机太阳电池(solar cell)、有机光导体、有机晶体管等。
在下文中，将参考实例更详细地阐述本说明书，然而该些仅用于说明的目的，且本申请案的范围并非仅限于此。
<制备例1>制备化合物A1-2
1)制备化合物A1-2-3
将4-溴-6-氯二苯并[b,d]呋喃(A)(50克，0.178摩尔，1.0当量)引入四氢呋喃(以下称为THF)(750毫升)中，且在用N2取代后，在0℃下向其中滴加n-BuLi(12.5克，0.195摩尔，1.1当量)，并将混合物搅拌了30分钟。此后，向其中滴加N,N-二甲基乙酰胺(17克，0.195摩尔，1.1当量)，并将结果在室温下搅拌了3小时(h)。然后，通过向其中引入水(蒸馏水)终止了反应，并使用氯甲烷(在下文中，MC)及水对结果进行了萃取。此后，用无水MgSO4移除水分。在移除水分后，使用硅胶柱对结果进行了分离，从而以84％产率获得化合物A1-2-3(41克)。
2)制备化合物A1-2-2
将化合物A1-2-3(41克，0.15摩尔，1当量)引入THF(600毫升)中，且在用N2取代后，在0℃下对混合物进行了搅拌。向其中缓慢滴加MeLi(B)(3.7克，0.17摩尔，1.1当量)，并将结果在0℃下搅拌了2小时。然后，通过向其中引入水(蒸馏水)终止了反应，并使用MC及水对结果进行了萃取。此后，用无水MgSO4移除水分。在移除水分后，使用硅胶柱对结果进行了分离，从而以54％产率获得化合物A1-2-2(20克)。
3)制备化合物A1-2-1
将2-溴-1,1'-联苯(21克，0.09摩尔，1.1当量)引入THF(40毫升)中，且在用N2取代后，在0℃下向其中滴加n-BuLi 2.5摩尔/升(M)(36毫升，0.09摩尔，1.1当量)，并将混合物搅拌了1小时。将溶解在THF(600毫升)中的化合物A1-2-1(20克，0.08摩尔，1当量)缓慢滴加至反应材料中，并将结果在室温(RT)下搅拌了6小时。然后，使用EA及水对结果进行了萃取。此后，向其中引入HCl(20毫升)及乙酸(200毫升)，并将结果在110℃下搅拌了6小时。在反应结束后，向其中引入水，并对所产生的固体进行了过滤，从而以60％产率获得化合物A1-2-1(20克)。
4)制备化合物A1-2
将化合物A1-2-1(20克，0.05摩尔，1当量)、N-苯基-[1,1'-联苯基]-4-胺(C)(19克，0.06摩尔，1.1当量)、Nat-BuO(9.6克，0.1摩尔，2当量)、Pd2(dba)3(2.3克，0.0025摩尔，0.05当量)及t-Bu3P(2.3毫升，0.005摩尔，0.1当量)引入甲苯(200毫升)中，并在110℃下将混合物搅拌了6小时。然后，通过向其中引入水(蒸馏水)终止了反应，并使用MC及水对结果进行了萃取。此后，用无水MgSO4移除水分。在移除水分后，使用硅胶柱对结果进行了分离，从而以77％产率获得化合物A1-2(25.6克)。
5)制备表1的化合物
除了使用下表1的中间物A代替4-溴-6-氯二苯并[b,d]呋喃(A)且分别使用下表1的中间物B及C代替MeLi(B)及N-苯基-[1,1'-联苯基]-4-胺(C)之外，以与制备例1相同的方式合成了下表1的化合物。
[表1]
<制备例2>制备化合物A1-51
1)制备化合物A1-2-3
在将化合物A1-2-1(D)(10克，26.26毫摩尔)及(4-(二([1,1'-联苯基]-4-基)胺基)苯基)硼酸(E)(11.59克，26.26毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(100毫升)及蒸馏水(20毫升)中后，向其中引入Pd(dba)2(0.75克，1.31摩尔)、xphos(1.25克，2.63毫摩尔)及K2CO3(9.07克，65.64毫摩尔)，并将结果在回流下搅拌了12小时。在反应完成后，用二氯甲烷及蒸馏水对反应溶液进行了萃取，且在用无水MgSO4干燥有机层后，使用旋转蒸发器移除了溶剂。使用二氯甲烷及己烷作为展开剂，通过管柱层析对结果进行了纯化，以获得化合物A1-51(14克，72％)。
2)制备表2的化合物
除了使用下表2的中间物D代替化合物A1-2-1(D)且使用下表2的中间物E代替(4-(二([1,1'-联苯基]-4-基)胺基)苯基)硼酸(E)之外，以与制备例2中相同的方式合成了下表2的化合物。
[表2]
<制备例3>制备化合物D-5
1)制备化合物D-5
将化合物A4-2(10克，14.17毫摩尔)、三氟甲磺酸(3.19克，21.25毫摩尔)及D6-苯(200毫升)引入反应烧瓶中，且然后在回流下搅拌了5小时。在反应完成后，通过向其中引入水而终止了反应，且用二氯甲烷及蒸馏水对结果进行了萃取。在用无水MgSO4干燥有机层后，使用旋转蒸发器移除了溶剂，并使用二氯甲烷及己烷作为展开剂，通过管柱层析对结果进行了纯化，以获得化合物D-5(9克，87％)。通过LC/MS分析，识别出26个氘取代的平均值。
<制备例4>制备化合物D-11
1)制备化合物D-11
将化合物A2-54(10克，14.17毫摩尔)、三氟甲磺酸(3.19克，21.25毫摩尔)及D6-苯(200毫升)引入反应烧瓶中，且然后在回流下搅拌了5小时。在反应完成后，通过向其中引入水而终止了反应，且用二氯甲烷及蒸馏水对结果进行了萃取。在用无水MgSO4干燥有机层后，使用旋转蒸发器移除了溶剂，并使用二氯甲烷及己烷作为展开剂，通过管柱层析对结果进行了纯化，以获得化合物D-11(8克，78％)。通过LC/MS分析，识别出22个氘取代的平均值。
以与制备例中相同的方式制备了在本说明书中描述的化合物，并且为识别制备的化合物的合成识别结果，使用1H核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)(CDCl3，200Mz)及FD-质谱(FD-MS：场解吸质谱)，并且测量值示于下表3及表4中。下表3示出一些制备的化合物的1H NMR(CDCl3，200Mz)的测量值，且下表4示出制备的化合物的FD-质谱(FD-MS：场解吸质谱)的测量值。
[表3]
[表4]
<实验例>
<实验例1>
(1)制造有机发光组件
使用三氯乙烯、丙酮、乙醇及蒸馏水对由有机发光组件用玻璃(由三星-康宁有限公司(Samsung-Corning Co.,Ltd.)制造)获得的透明氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)电极薄膜连续超音清洗各5分钟，将所述透明ITO电极薄膜储存在异丙醇中，并使用。接下来，将ITO基板安装在真空沉积设备的基板夹(substrate folder)中，并将以下4,4',4”-三(N,N-(2-萘基)-苯胺基)三苯胺(2-TNATA)引入真空沉积设备中的单元中。
随后，将腔室抽真空，直到其中的真空度达到10-6托，且然后通过向所述单元施加电流来蒸发2-TNATA，以在ITO基板上沉积厚度为600埃的空穴注入层。向真空沉积设备中的另一单元引入以下N,N'-双(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-二胺(NPB)，并通过向所述单元施加电流来蒸发，以在空穴注入层上沉积厚度为300埃的空穴传输层。
在如上形成空穴注入层及空穴传输层之后，在其上沉积具有如下结构的蓝色发光材料作为发光层。具体而言，在真空沉积设备的一侧单元中，将蓝色发光主体材料H1真空沉积至200埃的厚度，并且将蓝色发光掺杂剂材料D1相对于主体材料以5重量％真空沉积至其上。
随后，将下述结构式E1的化合物沉积至300埃的厚度作为电子传输层。
作为电子注入层，将氟化锂(LiF)沉积至10埃的厚度，并将Al阴极采用至1,000埃的厚度，且因此，制造了有机发光组件(比较例1)。
同时，通过将用于有机发光组件制造的每种材料在10-8托至10-6托下将制造OLED组件所需的所有有机化合物真空升华纯化。
除了使用下表5中描述的化合物代替在有机发光组件(比较例1)的制造制程中形成空穴传输层时使用的NPB之外，以与有机发光组件(比较例1)的制造制程中相同的方式另外制造了有机发光组件(比较例2及实例1至75)。
在比较例2中形成空穴传输层时使用的化合物(HTL1)如下。
2)有机发光组件的驱动电压及发光效率
对于如上制造的有机发光组件(比较例1及2以及实例1至75)中的每一者，使用麦克赛恩斯公司(McScience Inc.)制造的M7000测量了电致发光(electroluminescent，EL)性质，并且利用测量结果，通过麦克赛恩斯公司制造的寿命测量系统(M6000)测量了当标准亮度为700坎德拉/平方米(cd/m2)时亮度相对于初始亮度变为95％所花费的时间T95(单位：h，时间)。
根据上述测量方法测量所制造的有机发光组件的驱动电压、发光效率、彩色坐标(CIE)及寿命的结果如下表5所示。
[表5]
如自表5的结果可见，相较于比较例1及2(其为不使用本揭示的由化学式1表示的化合物作为空穴传输层的材料的有机发光组件)，实例1至75(其为使用本揭示的由化学式1表示的化合物作为空穴传输层的材料的有机发光组件)具有较低的驱动电压及显著提高的发光效率及寿命。
当比较比较例1的空穴传输层材料NPB与本揭示的由化学式1表示的化合物时，实例1至75的具有芳基胺基的空穴传输层材料是类似的，然而，本揭示的由化学式1表示的化合物的不同之处在于芳基胺基被连接有芴基及二苯并呋喃基的取代基取代。通过芳基胺基被如上连接有芴基及二苯并呋喃基的取代基取代，芳环的π-π堆栈得到抑制，并且此被视为通过增加有机发光组件的驱动电压来防止组件性质下降。
此外，当比较比较例2的空穴传输层材料HTL1与本揭示的由化学式1表示的化合物时，实例1至75的空穴传输层材料(具有连接有芴基及二苯并呋喃基的取代基作为芳基胺基)是类似的，然而，比较例2的HTL1与本揭示的由化学式1表示的化合物在取代位置上是不同的。
本揭示的由化学式1表示的化合物的胺基基于二苯并呋喃基被取代，相较于如在比较例2的HTL1中胺基基于芴基被取代时，此导致更高的空穴迁移率，并且通过基于二苯并呋喃基被取代的胺基，本揭示的化合物的最高占用分子轨域(Highest OccupiedMolecular Orbital，HOMO)的电子云分布被分布至二苯并呋喃基，从而产生适当的能阶。因此，认为通过增加发光层中空穴与电子之间的电荷平衡而在驱动电压、效率及寿命方面获得了优异的结果。
<实验例2>
(1)制造有机发光组件
使用三氯乙烯、丙酮、乙醇及蒸馏水对由有机发光组件用玻璃(由三星-康宁有限公司制造)获得的透明ITO电极薄膜连续超音清洗各5分钟，将所述透明ITO电极薄膜储存在异丙醇中，并使用。接下来，将ITO基板安装在真空沉积设备的基板夹中，并将以下4,4',4”-三(N,N-(2-萘基)-苯胺基)三苯胺(2-TNATA)引入真空沉积设备中的单元中。
随后，将腔室抽真空，直到其中的真空度达到10-6托，且然后通过向所述单元施加电流来蒸发2-TNATA，以在ITO基板上沉积厚度为600埃的空穴注入层。向真空沉积设备中的另一单元引入以下N,N'-双(α-萘基)-N,N'-二苯基-4,4'-二胺(NPB)，并通过向所述单元施加电流来蒸发，以在空穴注入层上沉积厚度为300埃的空穴传输层。
在如上形成空穴注入层及空穴传输层之后，在其上沉积具有如下结构的蓝色发光材料作为发光层。具体而言，在真空沉积设备的一侧单元中，将蓝色发光主体材料H1真空沉积至200埃的厚度，并且将蓝色发光掺杂剂材料D1相对于主体材料以5重量％真空沉积至其上。
随后，将下述结构式E1的化合物沉积至300埃的厚度作为电子传输层。
作为电子注入层，将氟化锂(LiF)沉积至10埃的厚度，并将Al阴极采用至1,000埃的厚度，且因此，制造了有机发光组件(比较例3)。
同时，通过将用于有机发光组件制造的每种材料在10-8托至10-6托下将制造OLED组件所需的所有有机化合物真空升华纯化。
在除了在将空穴传输层NPB形成至250埃的厚度之后，使用下表6所示的化合物在空穴传输层上形成厚度为50埃的电子阻挡层之外，以与有机发光组件(比较例3)的制造制程相同的方式另外制造了有机电致发光组件(实例76至150及比较例4)。
2)有机发光组件的驱动电压及发光效率
对于如上制造的有机发光组件(比较例3及4以及实例76至150)中的每一者，使用麦克赛恩斯公司制造的M7000测量了电致发光(EL)性质，并且利用测量结果，通过麦克赛恩斯公司制造的寿命测量系统(M6000)测量了当标准亮度为700坎德拉/平方米时亮度相对于初始亮度变为95％所花费的时间T95(单位：h，时间)。
根据上述测量方法测量所制造的有机发光组件的驱动电压、发光效率、彩色坐标(CIE)及寿命的结果如下表6所示。
[表6]
如自表6的结果可见，相较于比较例3及4(其为使用NPB及HTL1化合物作为电子阻挡层材料的有机发光组件)，实例76至150(其为使用本揭示的由化学式1表示的化合物作为空穴阻挡层的材料的有机发光组件)具有较低的驱动电压及显著提高的发光效率及寿命。
一般而言，当电子穿过空穴传输层并迁移至阳极而不结合在发光层中时，有机发光组件的效率及寿命降低。在本文中，当使用具有高的最低未占用分子轨域(LowestUnoccupied Molecular Orbital，LUMO)能级的化合物作为电子阻挡层时，在穿过发光层之后迁移至阳极的电子被电子阻挡层的能量障壁阻挡，并且可防止此种降低有机发光组件的效率及寿命的现象。换言之，当具有高的最低未占用分子轨域(LUMO)能级的化合物作为电子阻挡层时，空穴及电子更可能形成激子，此增加了在发光层中作为光发射的可能性。
因此，通过相较于比较例3及4的化合物具有较高的LUMO能级及更宽的带隙的本揭示的化合物，当使用本揭示的化合物作为有机发光组件的电子阻挡层时，会获得优异的电子阻挡能力，并且认为通过空穴及电子形成电荷平衡且因此在发光层内部而非在空穴传输层的接口处发光，在驱动、效率及寿命等所有方面都获得了优异的结果。
Claims (10)
1.一种杂环化合物，由以下化学式1表示：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
Ra为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；或具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；
Rb为氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
当Ra为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基时，R1、R2及R4至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组；
当Ra为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基时，R1至R7中仅一者为―(La)p―A，且R1至R7中的其余者彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组；
La为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，p为0至3的整数，并且当p为2或大于2时，La彼此相同或不同；
A为经取代或未经取代的胺基；且
m为0至8的整数，且当m为2或大于2时，Rb彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中所述经取代或未经取代是指经选自由以下组成的群组中的一或多个取代基取代：氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的直链或支链烷基；具有2至60个碳原子的直链或支链烯基；具有2至60个碳原子的直链或支链炔基；具有3至60个碳原子的单环或多环环烷基；具有2至60个碳原子的单环或多环杂环烷基；具有6至60个碳原子的单环或多环芳基；具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基；-SiRR'R”；-P(＝O)RR'；具有1至20个碳原子的烷基胺；具有6至60个碳原子的单环或多环芳基胺；及具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基胺，或者未经取代，或者经连接选自以上所述的取代基中的二或更多个取代基的取代基取代，或者未经取代，并且R、R'及R”彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氘；卤素；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基。
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2至7中的任一者表示：
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
在化学式2至7中，
Ra1为具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；
L1与L2彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基、或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基；
Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
R11至R17彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组；且
a及b为0或1，并且La、p、Rb及m具有与化学式1中相同的定义。
4.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8至14中的任一者表示：
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
在化学式8至14中，
Ra2为卤素基；氰基；或具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基，并且L1与L2彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基；
Ar1与Ar2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基、或具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
R11至R17彼此相同或不同，并且各自独立地选自由氢；氘；卤素基；氰基；具有1至60个碳原子的经取代或未经取代的烷基；具有6至60个碳原子的经取代或未经取代的芳基；及具有2至60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基组成的群组；且
a及b为0或1，并且La、p、Rb及m具有与化学式1中相同的定义。
5.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中由化学式1表示的所述化合物具有大于或等于10％且小于或等于100％的氘含量。
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：
7.一种有机发光组件，包括：
阳极；
阴极；以及
一或多个有机材料层，设置于所述阳极与所述阴极之间，
其中一或多层所述有机材料层包含如权利要求1至6中任一项所述的杂环化合物。
8.根据权利要求7所述的有机发光组件，其中所述有机材料层包括空穴传输层，并且所述空穴传输层包含所述杂环化合物。
9.根据权利要求7所述的有机发光组件，其中所述有机材料层包括电子阻挡层，并且所述电子阻挡层包含所述杂环化合物。
10.根据权利要求7所述的有机发光组件，更包括选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层、空穴辅助层及空穴阻挡层组成的群组中的一层、两层或更多个层。
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