CN116096716A - 杂环化合物、包括其的有机发光元件以及用于有机发光元件的有机层的组成物 - Google Patents

杂环化合物、包括其的有机发光元件以及用于有机发光元件的有机层的组成物 Download PDF

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Abstract

本申请案提供一种能够显著增强有机发光元件的使用寿命、效率、电化学稳定性以及热稳定性的杂环化合物，一种包含在有机材料层中的杂环化合物的有机发光元件以及一种用于有机材料层的组成物。

Description

杂环化合物、包括其的有机发光元件以及用于有机发光元件的有机层的组成物
技术领域
本申请案主张2020年8月13日在韩国知识产权局(Korean IntellectualProperty Office)申请的韩国专利申请案第10-2020-0101857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、一种包含其的有机发光元件以及一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物。
背景技术
电致发光元件是自动发光显示元件中的一种类型，且具有优势，所述优势为具有广视角及较快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。当将电压施加到具有此类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且配对，且在所述电子及空穴湮灭时发光。视需要，有机薄膜可以单层或多层的形式形成。
视需要，有机薄膜的材料可具有发光功能。举例而言，可使用本身能够单独形成发光层的化合物作为有机薄膜的材料，或也可使用能够起主体-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元件的效能、使用寿命或效率。
[专利文献]
美国专利案第4,356,429号
发明内容
技术问题
本公开内容是关于提供一种杂环化合物、一种包含其的有机发光元件以及一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物。
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 BDA0004113355060000021
在化学式1中，
X为O；或S，
L1与L2彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，
R1到R6彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
Ar1与Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基，或经取代或未经取代的胺基，以及
m及n各自为0到3的整数，且当m及n各自为2或大于2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有机发光元件，包含第一电极、第二电极以及一个或多个设置在第一电极与第二电极之间的有机材料层，其中有机材料层中的一个或多个层包含由化学式1表示的杂环化合物。
本申请案的另一实施例提供一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物，所述组成物包含由化学式1表示的杂环化合物及由以下化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一种。
有利效果
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物可用作有机发光元件的有机材料层的材料。杂环化合物可用作有机发光元件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、电荷产生层以及类似层的材料。特定而言，由化学式1表示的杂环化合物可用作有机发光元件的发光层的材料。另外，在有机发光元件中使用由化学式1表示的杂环化合物能够降低元件的驱动电压、增强发光效率以及通过化合物的热稳定性来增强元件的使用寿命特性。
附图说明
图1到图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图。
图4为示出根据一实例当使用本申请案的化合物作为单主体时的光致发光(photoluminescence；PL)变化的图。
图5为示出根据一实例当使用本申请案的化合物作为混合主体时的光致发光(photoluminescence；PL)变化的图。
[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。
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 BDA0004113355060000031
在化学式1中
X为O；或S，
L1与L2彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，
R1到R6彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
Ar1与Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基，或经取代或未经取代的胺基，以及
m及n各自为0到3的整数，且当m及n各自为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同。
通过在二苯并呋喃或二苯并噻吩结构中具有胺基及包含一个或多个＝N-键作为取代基的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基，化学式1的电子更充足，且通过提高电流，当在元件中使用由化学式1表示的化合物时获得降低驱动电压的效果。另外，通过使具有空穴性质的胺基作为取代基，化学式1具有极佳的空穴传输能力，且当在元件中使用由化学式1表示的化合物时，获得降低驱动电压的效果。
在本说明书中，术语“取代基”意谓键结到化合物的碳原子的氢原子将变成另一取代基，且只要取代位置为氢原子经取代的位置，即，取代基能够取代的位置，则取代位置不受限制，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，“经取代或未经取代的”意谓经一个或多个由以下组成的族群中选出的取代基取代：氘、氰基、卤基、具有1个到60个碳原子的直链或分支链烷基、具有2个到60个碳原子的直链或分支链烯基、具有2个到60个碳原子的直链或分支链炔基、具有3个到60个碳原子的单环或多环环烷基、具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环烷基、具有6个到60个碳原子的单环或多环芳基、具有2个到60个碳原子的单环或多环杂芳基、-SiRR'R"、-P(＝O)RR'、具有1个到20个碳原子的烷胺、具有6个到60个碳原子的单环或多环芳胺以及具有2个到60个碳原子的单环或多环杂芳胺，或未经取代；或经键联两个或多于两个由以上示出的取代基中选出的取代基的取代基取代，或未经取代；且R、R'以及R"彼此相同或不同且各自独立地为具有1个到60个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，或具有2个到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定取代基的情况”意谓氢原子键结到碳原子。然而，由于氘(2H)是氢的同位素，所以一些氢原子可为氘。
在本申请案的一个实施例中，“化学式或化合物结构中未指定取代基的情况”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，所以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％到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定取代基的情况”中，当未明确地排除氘时，诸如当未确定氘含量为0％、氢含量为100％或取代基全部为氢时，氢及氘可混合在化合物中。
在本申请案的一个实施例中，氘为氢的同位素之一，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，且元素符号也可写作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，且也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％，其中碱性化合物可具有的取代基的总数目定义为T1，且此等取代基当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 BDA0004113355060000041
表示的苯基中具有20％氘含量意谓苯基可具有的取代基的总数目为5(式中的T1)，且此等取代基当中氘的数目为1(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 BDA0004113355060000051
另外，在本申请案的一个实施例中，“具有0％氘含量的苯基”可意谓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，烷基包含具有1个到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到60，具体而言为1到40，且更具体而言为1到20。其具体实例可包含甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、三级丁基、二级丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、三级戊基、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、三级辛基、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-甲基己基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，烯基包含具有2个到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到60，具体而言为2到40，且更具体而言为2到20。其具体实例可包含乙烯基、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、苯乙烯基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，炔基包含具有2个到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到60，具体而言为2到40且更具体而言为2到20。
在本说明书中，烷氧基可以是直链、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到20。其具体实例可包含甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、三级丁氧基、二级丁氧基、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物，但不限于此。
在本说明书中，环烷基包含具有3个到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到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，但也可为不同类型的环状基团，诸如杂环烷基、芳基以及杂芳基。环烷基的碳数目可为3到60，具体而言为3到40且更具体而言为5到20。其具体实例可包含环丙基、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、4-三级丁基环己基、环庚基、环辛基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，杂环烷基包含作为杂原子的O、S、Se、N或Si，包含具有2个到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到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，但也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到60，具体而言为2到40，且更具体而言为3到20。
在本说明书中，芳基包含具有6个到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，多环意谓芳基直接键联到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，但也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。芳基的碳原子数可为6到60，具体而言为6到40且更具体而言为6到25。芳基的具体实例可包含苯基、联苯基、联三苯基、萘基、蒽基、屈基、菲基、苝基、丙(二)烯合芴基、联亚三苯基、丙烯合萘基、芘基、稠四苯基、稠五苯基、芴基、茚基、苊基、苯并芴基、螺联芴基、2,3-二氢-1H-茚基、其稠环基团以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，氧化膦基是由-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。氧化膦基的具体实例可包含氧化二苯膦基、氧化二萘基膦基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，硅基为包含Si、具有直接键联作为自由基的Si原子的取代基，且由SiR104R105R106表示。R104到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。硅基的具体实例可包含三甲基硅基、三乙基硅基、三级丁基二甲基硅基、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、苯基硅基以及类似物，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键结而形成环。
在本说明书中，螺环基团为包含螺环结构的基团，且可具有15个到60个碳原子。举例而言，螺环基团可包含其中2,3-二氢-1H-茚基或环己烷基螺环键结到芴基的结构。具体而言，螺环基团可包含以下结构式的族群中的任一个。
Figure BDA0004113355060000061
在本说明书中，杂芳基包含作为杂原子的S、O、Se、N或Si，包含具有2个到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到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，但也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到60，具体而言为2到40，且更具体而言为3到25。杂芳基的具体实例可包含吡啶基、吡咯基、嘧啶基、嗒嗪基、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、哌喃基、硫代哌喃基、二嗪基、恶嗪基、噻嗪基、二氧杂环己烯基、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、三氮杂茚基、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、二苯并噻咯基、螺二(二苯并噻咯)、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]氮呯基、9,10-二氢吖啶基、菲嗪基、吩噻嗪基、呔嗪基、萘吲啶基、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]吲哚啉基、5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，胺基可由以下组成的族群中选出：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、烷基杂芳基胺基以及芳基杂芳基胺基，且尽管碳原子数不受其特定限制，但较佳为1到30。胺基的具体实例可包含甲胺基、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、9-甲基-蒽胺基、二苯胺基、苯基萘胺基、二甲苯胺基、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、联苯联亚三苯基胺基以及类似物，但不限于此。
在本说明书中，亚芳基意谓具有两个键结位点的芳基，即二价基团。除各自为二价基团的此等基团以外，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，即二价基团。除各自为二价基团的此等基团以外，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，“相邻”基团可意谓取代直接键联到由对应取代基取代的原子的原子的取代基、在空间上最接近对应取代基的取代基，或取代由对应取代基取代的原子的另一取代基。举例而言，两个取代苯环中的邻位的取代基以及两个取代脂族环中的同一碳的取代基可解释为彼此“相邻”的基团。
根据本申请案的一个实施例的杂环化合物是由化学式1表示。更具体而言，由于上述取代基具有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元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表示的杂环化合物可具有0％到100％的氘含量。
在本申请案的一个实施例中，由化学式1表示的杂环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，由化学式1表示的杂环化合物可具有大于或等于20％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表示的杂环化合物可具有大于或等于30％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表示的杂环化合物可具有大于或等于40％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L1与L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到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，L1与L2彼此相同或不同，且可各自独立地为直接键、具有6个到40个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到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，且可各自独立地为直接键、具有6个到20个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到20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可为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在另一实施例中，L1为直接键。
在另一实施例中，L1为具有6个到60个碳原子的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在另一实施例中，L1为亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，L2可为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在另一实施例中，L2为直接键。
在另一实施例中，L2为具有6个到60个碳原子的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基。
在另一实施例中，L2为亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的X可为O或S。
在另一实施例中，化学式1的X为O。
在另一实施例中，化学式1的X为S。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的R1到R6彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到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，R1到R6彼此相同或不同，且可各自独立地为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到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，R1到R6彼此相同或不同，且可各自独立地为氢或氘。
在另一实施例中，R1到R6为氢。
在另一实施例中，R1到R6为氘。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的Ar1与Ar2彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基或经取代或未经取代的胺基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1及Ar2中的至少一个为经取代或未经取代的胺基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为经取代或未经取代的胺基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为未经取代或经由具有6个到60个碳原子的芳基及具有2个到60个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为未经取代或经由具有6个到40个碳原子的芳基及具有2个到40个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为未经取代或经由具有6个到20个碳原子的芳基及具有2个到20个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为未经取代或经由以下组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基：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芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基以及经取代或未经取代的二苯并噻吩基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar1可为未经取代或经由以下组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基：经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经由具有1个到10个碳原子的烷基组成的族群中选出的一个或多个取代的芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基以及经取代或未经取代的二苯并噻吩基，且Ar2可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar2可为未经取代或经由具有6个到60个碳原子的芳基及具有2个到60个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Arl可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar2可为未经取代或经由具有6个到40个碳原子的芳基及具有2个到40个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Ar1可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar2可为未经取代或经由具有6个到20个碳原子的芳基及具有2个到20个碳原子的杂芳基组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基，且Ar1可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar2可为未经取代或经由以下组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基：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芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基以及经取代或未经取代的二苯并噻吩基，且Ar1可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，Ar2可为未经取代或经由以下组成的族群中选出的一个或多个取代的胺基：经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经由具有1个到10个碳原子的烷基组成的族群中选出的一个或多个取代的芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基以及经取代或未经取代的二苯并噻吩基，且Arl可为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式2或化学式3表示。
[化学式2]
Figure BDA0004113355060000101
[化学式3]
Figure BDA0004113355060000102
在化学式2及化学式3中，
R8及R9彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
N-Het为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基，以及
X、L1、L2、R1到R6、Ar1、Ar2、m以及n具有如化学式1中相同的定义。
如化学式2及化学式3中，当二苯并呋喃的第1个位置及第4个位置经胺基及具有2个到60个碳原子且包含一个或多个＝N-键的单环或多环杂环基取代时，它在结构上更稳定，且在有机发光元件中使用由化学式2及化学式3表示的杂环化合物有效于进一步增加元件的使用寿命，且由于带隙的减小而有效于进一步降低元件的驱动电压。
在本说明书中，化学式2及化学式3的N-Het意谓Ar1及Ar2可变为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基。
在本说明书中，“包含一个或多个＝N-键”意谓包含一个或多个包含N的双键。
在本申请案的一个实施例中，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到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，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、具有6个到40个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到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，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、具有6个到20个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到20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，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、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萘基、经取代或未经取代的芴基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基或经取代或未经取代的二苯并噻吩基。
在本申请案的一个实施例中，R8与R9彼此相同或不同，且可各自独立地为氢、氘、苯基、联苯基、萘基、经由具有1个到10个碳原子的烷基组成的族群中选出的一个或多个取代的芴基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
在本申请案的一个实施例中，N-Het可为由以下化学式A-1到化学式A-3中的任一个表示的基团。
[化学式A-1]
Figure BDA0004113355060000111
[化学式A-2]
Figure BDA0004113355060000112
[化学式A-3]
Figure BDA0004113355060000113
在化学式A-1到化学式A-3中，
X1为CR11或N，X2为CR12或N，X3为CR13或N，X4为CR14或N，X5为CR15或N，且X1到X5中的至少一个为N，且
R11到R15以及R17到R22彼此相同或不同，且各自独立地由以下组成的族群中选出：氢、氘、卤素、氰基、具有1个到60个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的烯基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的炔基、具有1个到20个碳原子的经取代或未经取代的烷氧基、具有3个到60个碳原子的经取代或未经取代的环烷基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂环烷基、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有2个或60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的氧化膦基以及经取代或未经取代的胺基，或两个或多于两个彼此邻接的基团彼此键结以形成经取代或未经取代的脂族或芳族烃环或杂环，且
Figure BDA0004113355060000121
是键联到化学式1的位点。
Figure BDA0004113355060000122
也意谓键联到化学式2或化学式3的位点。
由于化学式1具有芳胺，芳胺作为供体具有更良好空穴传输能力，即作为取代基具有更高供给强度，与咔唑(具有较弱供给强度的供体)作为取代基相比，与受体的平衡效果变的更大，从而导致HOMO位准提高。换言之，与使用具有咔唑作为取代基的化合物相比，在元件中使用由化学式1表示的化合物有效于进一步降低驱动电压且进一步延长使用寿命。
在本申请案的一个实施例中，化学式A-1可由以下基团A表示。
[基团A]
Figure BDA0004113355060000123
在基团A中，R11到R15及
Figure BDA0004113355060000124
具有如化学式A-1中相同的定义。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的m及n各自独立地为0到3的整数，且当m及n各自为2或大于2时，括弧中的取代基可彼此相同或不同。
在另一实施例中，m为0。
在另一个实施例中，m为1。
在另一实施例中，m为2。
在另一实施例中，m为3。
在本申请案的一个实施例中，当m为2或大于2时，括弧中的取代基可彼此相同或不同。
在另一实施例中，n为0。
在另一实施例中，n为1。
在另一个实施例中，n为2。
在另一实施例中，n为3。
在本申请案的一个实施例中，当n为2或大于2时，括弧中的取代基可彼此相同或不同。
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个表示，但不限于此。
Figure BDA0004113355060000131
Figure BDA0004113355060000141
Figure BDA0004113355060000151
Figure BDA0004113355060000161
Figure BDA0004113355060000171
Figure BDA0004113355060000181
Figure BDA0004113355060000191
Figure BDA0004113355060000201
另外，通过将各种取代基引入到化学式1的结构，可合成具有所引入的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到核心结构，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到化学式1的结构，可精细控制带隙，且同时增强在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，杂环化合物具有高玻璃转化温度(Tg)，且具有极佳的热稳定性。此热稳定性的提高成为向元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，可使用多步骤化学反应来制备。首先制备一些中间化合物，且可由中间化合物制备化学式1的化合物。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包含由化学式1表示的杂环化合物的有机发光元件。“有机发光元件”可由诸如“有机发光二极管”、“OLED”、“OLED元件”以及“有机电致发光元件”的术语表述。
当制造有机发光元件时，杂环化合物可使用涂布方法以及真空沉积方法形成有机材料层。在本文中，溶液涂布法意谓旋涂、浸涂、喷墨印刷、网版印刷、喷雾法、滚涂法以及类似方法，但不限于此。
具体而言，根据本发明的一个实施例的有机发光元件包含第一电极、第二电极以及一个或多个设置在第一电极与第二电极之间的有机材料层，且有机材料层的一个或多个层包含由化学式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，有机发光元件具有优良发光效率及使用寿命。
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，有机发光元件可为红色有机发光元件，且根据化学式1的杂环化合物可用作红色有机发光元件的材料。根据化学式1的杂环化合物具有高HOMO位准，且认为更适合作为有机发光元件的红色主体。
在本申请案的一个实施例中，有机发光元件可为绿色有机发光元件，且根据化学式1的杂环化合物可用作绿色有机发光元件的材料。
在本申请案的一个实施例中，有机发光元件可为蓝色有机发光元件，且根据化学式1的杂环化合物可用作蓝色有机发光元件的材料。
另外，有机材料层包含一个或多个发光层，且发光层包含由化学式1表示的杂环化合物。当在有机材料层当中的发光层中包含由化学式1表示的杂环化合物时，有机发光元件具有更优良发光效率及使用寿命。
另外，在本申请案的有机发光元件中，有机材料层包含由化学式1表示的杂环化合物作为第一化合物，且可还包含由以下化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一个作为第二化合物。
[化学式4]
Figure BDA0004113355060000211
[化学式5]
Figure BDA0004113355060000212
[化学式6]
Figure BDA0004113355060000213
在化学式4到化学式6中，
L3到L5彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基，
R23到R27彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
Y3是O；或S，
Ar3到Ar8彼此相同或不同，且各自独立地为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
Y1与Y2中的一个为N，另一个为CRk，且Rk为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基，
Z1到Z3各自独立地为CH或N，且Z1到Z3中的至少一个是N，
p、q以及r各自为0到3的整数，且当p、q以及r各自为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同，且
a为0到4的整数，且当a为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同。
根据本申请的一个实施例，化学式4到化学式6可由以下化合物中的任一个表示，但不限于此。
Figure BDA0004113355060000221
Figure BDA0004113355060000231
另外，有机材料层包含一个或多个发光层，且发光层包含由化学式1表示的杂环化合物作为第一化合物，且还包含由化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一个作为第二化合物。当在有机材料层当中的发光层中包含由化学式1表示的杂环化合物时，有机发光元件具有更优良发光效率及使用寿命。
另外，通过将各种取代基引入到化学式4到化学式6的结构，可合成具有所引入的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到核心结构，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到化学式4到化学式6的结构中，可精细控制带隙，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，杂环化合物具有高玻璃转化温度(Tg)，且具有极佳的热稳定性。此热稳定性的提高成为向元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，可使用多步骤化学反应来制备。首先制备一些中间化合物，且可由中间化合物制备化学式4到化学式6的化合物。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。
另外，有机材料层包含一个或多个发光层，且发光层还包含由化学式1表示的杂环化合物及由化学式4以及化学式5表示的杂环化合物中的一个。当在有机材料层当中的发光层中包含由化学式1表示的杂环化合物及由化学式4以及化学式5表示的杂环化合物中的一个时，由于激发复合物现象，有机发光元件具有更优良发光效率及使用寿命。
在本申请案的有机发光元件中，有机材料层包含发光层，且发光层可包含杂环化合物作为发光材料的主体材料。
在本申请案的有机发光元件中，发光层可包含两种或多于两种主体材料，且主体材料中的至少一种可包含杂环化合物作为发光材料的主体材料。
在本申请案的有机发光元件中，两种或多于两种主体材料可预混合且用作发光层，且两种或多于两种主体材料中的至少一种可包含杂环化合物作为发光材料的主体材料。
预混合意谓在有机材料层上沉积之前，将发光层的两种或多于两种主体材料置于且混合于一个供应源中。
在本申请案的有机发光元件中，发光层可包含两种或多于两种主体材料，且两种或多于两种主体材料可各自包含一种或多种p型主体材料及n型主体材料，且主体材料中的至少一种可包含杂环化合物作为发光材料的主体材料。在此情况下，有机发光元件可具有优良的驱动、效率以及使用寿命。
本公开内容的有机发光元件可还包含一个、两个或多于两个由以下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、空穴辅助层以及空穴阻挡层。
除了使用上述杂环化合物形成有机材料层外，根据本申请案的一个实施例的有机发光元件可使用共同有机发光元件制造方法及材料制造。
另外，本申请案的另一实施例提供用于有机发光元件的有机材料层的组成物，所述组成物同时包含由化学式1表示的杂环化合物及由化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一个。
在本申请案的另一实施例中，由化学式1表示的杂环化合物：由化学式4到化学式6中的任一个表示的杂环化合物在组成物中可具有1:10到10:1、1:8到8:1、1:5到5:1或1:2到2:1的重量比，然而，重量比不限于此。
关于由化学式1表示的杂环化合物及由化学式4到化学式6表示的化合物的具体描述与上文所提供的描述相同。
图1到图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，本申请案的范畴不限于此等附图，且所属领域中已知的有机发光元件的结构也可用于本申请案中。
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)连续层压在基板(100)上。然而，结构不限于此类结构，且如图2中所示出，也可获得其中阴极、有机材料层以及阳极连续层压在基板上的有机发光元件。
图3示出有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光元件包含空穴注入层(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所需功能层。
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的杂环化合物以外的材料，然而，此等材料仅出于说明的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。阳极材料的具体实例包含：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)；金属与氧化物的组成，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](poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene]；PEDT)、聚吡咯以及聚苯胺，以及类似物，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。阴极材料的具体实例包含金属，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，且举例而言，可使用酞菁化合物，诸如美国专利第4,356,429号中所公开的铜酞菁，或星爆式胺衍生物(starburst-typeamine derivatives)，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)，具有溶解度的导电聚合物，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。
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，且也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物作为电子传输材料，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，本领域中通常使用LiF，然而本申请案不限于此。
可使用发红光、绿光或蓝光的材料作为发光材料，且视需要可混合且使用两种或多于两种发光材料。另外，萤光材料也可用作发光材料，然而，也可使用磷光材料。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作为发光材料，然而，也可使用具有一起发光的主体材料及掺杂材料的材料作为发光材料。
取决于所使用的材料，根据本申请案的一个实施例的有机发光元件可为顶部发光型、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也可根据有机发光元件中使用的类似原理而用于包含有机太阳能电池、有机光导体、有机晶体管以及类似物的有机电子元件中。
具体实施方式
在下文中，本说明书将参考实例更详细地进行描述，然而，此等实例仅出于说明目的，且本申请案的范畴不限于此。
<制备实例1>目标化合物1的制备
Figure BDA0004113355060000261
1)化合物1-2的制备
将1-溴-4-氯二苯并[b,d]呋喃(6.0克，21.31毫摩尔)、二([1,1'-联苯基]-4-基)胺(A)(6.8克，21.31毫摩尔)、Pd(OAc)2(0.24克，1.06毫摩尔)、Xantphos(1.23克，2.13毫摩尔)以及NaOtBu(4.1克，42.62毫摩尔)溶解于甲苯(60毫升)中且回流24小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且通过管柱层析法(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行再次纯化以获得化合物1-2(5.0克，50.35％)。Hex意谓己烷。
2)化合物1-1的制备
将化合物1-2(5.0克，9.58毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(3.16克，12.45毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.44克，1.07毫摩尔)、Sphos(0.4克，0.958毫摩尔)以及KOAc(1.9克，19.16毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷(50毫升)中，且回流5小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且随后通过甲醇再结晶以获得化合物1-1(3.27克，56％)。
3)目标化合物1的制备
将化合物1-1(3.27克，5.33毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(B)(1.43克，5.33毫摩尔)、Pd(PPh3)4(0.31克，0.27毫摩尔)以及K2CO3(1.47克，10.66毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(25毫升/5毫升)中，且回流3小时。在反应完成之后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且进行干燥。将干燥的固体溶解于氯仿中以用于硅胶纯化，且使用旋转式蒸发器移除溶剂。通过丙酮使所得物再结晶以获得目标化合物1(3.5克，91％)。
4)额外目标化合物的制备
除了使用下表1的A及B作为中间物而非使用二([1,1'-联苯基]-4-基)胺(A)及2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(B)作为中间物A及中间物B以外，下表1的目标化合物是以与制备实例1中相同的方式另外合成。
[表1]
Figure BDA0004113355060000271
Figure BDA0004113355060000281
Figure BDA0004113355060000291
Figure BDA0004113355060000301
<制备实例2>目标化合物20的制备
Figure BDA0004113355060000311
1)化合物20-2的制备
将1-溴-4-氯二苯并[b，d]呋喃(6.0克，21.31毫摩尔)、N-苯基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊环-2-基)苯基]-[1,1'-联苯基]-4-胺(C)(9.5克，21.31毫摩尔)，Pd(PPh3)4(1.23克，1.07毫摩尔)以及K2CO3(5.89克，42.62毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(30毫升/6毫升)中，且回流24小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且通过管柱层析法(DCM：Hex＝1:5)对反应材料进行再次纯化以获得化合物20-2(5克，45％)。Hex意谓己烷。
2)化合物20-1的制备
将化合物20-2(5.0克，9.58毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(3.16克，12.45毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.44克，1.07毫摩尔)、Sphos(0.4克，0.958毫摩尔)以及KOAc(1.9克，19.16毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷(50毫升)中，且回流5小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且随后通过甲醇再结晶以获得化合物20-1(3.27克，56％)。
3)目标化合物20的制备
将化合物20-1(3.27克，5.33毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(D)(1.43克，5.33毫摩尔)、Pd(PPh3)4(0.31克，0.27毫摩尔)以及K2CO3(1.47克，10.66毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(25毫升/5毫升)中，且回流3小时。反应完成后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且干燥。将干燥的固体溶解于氯仿中以用于硅胶纯化，且使用旋转式蒸发器移除溶剂。通过丙酮使所得物再结晶以获得目标化合物20(3.5克，91％)。
4)额外目标化合物的制备
除了使用下表2的C及D作为中间物而非使用N-苯基-N-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊环-2-基)苯基]-[1,1'-联苯基]-4-胺(C)及2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(D)作为中间物C及中间物D以外，下表2的目标化合物是以与制备实例2中相同的方式另外合成。
[表2]
Figure BDA0004113355060000321
Figure BDA0004113355060000331
Figure BDA0004113355060000341
<制备实例3>目标化合物54的制备
Figure BDA0004113355060000351
1)化合物54-2的制备
将1-溴-4-氯二苯并[b,d]呋喃(10.0克，35.5毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(9.92克，39.05毫摩尔)、Pd(dppf)Cl2(1.29克，1.77毫摩尔)以及KoAc(6.97克，71毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷(100毫升)中，且回流2小时。反应完成后，在室温下由向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化以获得化合物54-2(10.05克，86％)。
2)化合物54-1的制备
将化合物54-2(10.05克，30.58毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(E)(8.19克，30.58毫摩尔)、Pd(PPh3)4(1.77克，1.53毫摩尔)以及K2CO3(8.45克，61.16毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(100毫升/20毫升)中，且回流4小时。在反应完成之后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且进行干燥。将干燥的反应材料进行硅胶纯化，且随后通过甲醇再结晶以获得化合物54-1(11.51克，87％)。
3)目标化合物54的制备
将化合物54-1(4.69克，11.43毫摩尔)、N-苯基-N-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊环-2-基)苯基)-[1,1'-联苯基]-4-胺(F)(6.58克，12.57毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.52克，0.57毫摩尔)、Xphos(0.545克，1.143毫摩尔)以及K2CO3(3.16克，22.86毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O中(50毫升/10毫升)，且回流4小时。在反应完成之后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且进行干燥。将干燥的固体溶解于氯仿中以用于硅胶纯化，且使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且通过管柱层析法(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行再次纯化以获得目标化合物54(4.84克，53.30％)。Hex意谓己烷。
4)额外目标化合物的制备
除了使用下表3的E及F作为中间物而非使用2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(E)及N-苯基-N-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊环-2-基)苯基)-[1,1'-联苯基]-4-胺(F)作为中间物E及中间物F以外，下表3的目标化合物是以与制备实例3中相同的方式另外合成。
[表3]
Figure BDA0004113355060000361
Figure BDA0004113355060000371
Figure BDA0004113355060000381
<制备实例4>目标化合物51的制备
Figure BDA0004113355060000391
1)化合物51-2的制备
将1-溴-4-氯二苯并[b,d]呋喃(10.0克，35.5毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(9.92克，39.0毫摩尔)、Pd(dppf)Cl2(1.29克，1.77毫摩尔)以及KoAc(6.97克，71毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷(100毫升)中，且回流2小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化以获得化合物51-2(10.05克，86％)。
2)化合物51-1的制备
将化合物51-2(10.05克，30.58毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(G)(8.19克，30.58毫摩尔)、Pd(PPh3)4(1.77克，1.53毫摩尔)以及K2CO3(8.45克，61.16毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(100毫升/20毫升)中，且回流4小时。在反应完成之后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且进行干燥。将反应材料进行硅胶纯化，且随后通过甲醇再结晶以获得化合物51-1(11.51克，87％)。
3)目标化合物51的制备
将化合物51-1(4.8克，11.06毫摩尔)、二([1,1'-联苯基]-4-基)胺(H)(4.27克，13.27毫摩尔)、Pd2dba3(0.5克，0.55毫摩尔)、P(t-Bu)3(0.45克，1.1毫摩尔)以及NaOtBu(2.13克，22.1毫摩尔)溶解于甲苯(50毫升)中，且回流2小时。反应完成后，所得物进行硅胶纯化，且通过管柱层析法(THF:Hex＝1:8)对反应材料进行纯化以获得目标化合物51(3.86克，48％)。THF意谓四氢呋喃，且Hex意谓己烷。
4)额外目标化合物的制备
除了使用下表4的G及H作为中间物而非使用2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(G)及二([1,1'-联苯基]-4-基)胺(H)作为中间物G及中间物H以外，下表4的目标化合物是以与制备实例4中相同的方式另外合成。
[表4]
Figure BDA0004113355060000401
Figure BDA0004113355060000411
Figure BDA0004113355060000421
Figure BDA0004113355060000431
另外，根据本申请案的由化学式1表示的杂环化合物中的未在制备实例1到制备实例4中描述的化合物也是以与制备实例中相同的方式制备。
另外，在下表5及表6中展示合成识别所得物。下表5展示1H NMR(CDCl3，300Mz)的测量值，且下表6展示FD-质谱法(FD-MS：场去吸附质谱法)的测量值。
[表5]
Figure BDA0004113355060000432
Figure BDA0004113355060000441
[表6]
Figure BDA0004113355060000442
Figure BDA0004113355060000451
<制备实例5>目标化合物1-1的制备
Figure BDA0004113355060000461
1)化合物1-1-2的制备
将1-溴-3-氯萘并[2,3-b]苯并呋喃(6.0克，18.09毫摩尔)、苯基硼酸(C)(2.65克，21.71毫摩尔)、Pd(PPh3)4(1.23克，1.07毫摩尔)以及K2CO3(5.89克，42.62毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(30毫升/6毫升)中，且回流24小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且通过管柱层析法(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行再次纯化以获得化合物1-1-2(5克，45％)。Hex意谓己烷。
2)化合物1-1-1的制备
将化合物1-1-2(5.0克，15.21毫摩尔)、双(频哪醇根基)二硼(4.3克，16.73毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.44克，1.07毫摩尔)、Sphos(0.4克，0.958毫摩尔)以及KOAc(1.9克，19.16毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷(50毫升)中，且回流5小时。在反应完成之后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)来萃取所得物，且用MgSO4干燥有机层之后，使用旋转式蒸发器移除溶剂。将溶剂移除反应材料进行硅胶纯化，且随后通过甲醇再结晶以获得化合物1-1-1(3.27克，56％)。
3)目标化合物1-1的制备
将化合物1-1-1(3.27克，7.8毫摩尔)、2-氯-4-苯基喹唑啉(D)(1.9克，7.8毫摩尔)、Pd(PPh3)4(0.31克，0.27毫摩尔)以及K2CO3(1.47克，10.66毫摩尔)溶解于1,4-二恶烷/H2O(25毫升/5毫升)中，且回流3小时。在反应完成之后，过滤所产生的固体，用蒸馏水洗涤且进行干燥。将干燥的固体溶解于氯仿中以用于硅胶纯化，且使用旋转式蒸发器移除溶剂。通过丙酮使所得物再结晶以获得目标化合物1-1(3.1克，80％)。
4)额外目标化合物的制备
除了使用下表7的C及D作为中间物而非使用苯基硼酸(C)及2-氯-4-苯基喹唑啉(D)作为中间物C及中间物D以外，下表7的目标化合物是以与制备实例5中相同的方式另外合成。
[表7]
Figure BDA0004113355060000471
Figure BDA0004113355060000481
另外，根据本申请案的由化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的未在制备实例5中描述的化合物也是以与制备实例相同的方式制备。
另外，在下表8及表9中展示合成识别所得物。下表8展示1H NMR(CDCl3，300Mz)的测量值，且下表9展示FD-质谱法(FD-MS：场去吸附质谱法)的测量值。
[表8]
Figure BDA0004113355060000482
[表9]
化合物 FD-MS 化合物 FD-MS
1-1 <![CDATA[m/z＝498.17(C<sub>36</sub>H<sub>22</sub>N<sub>2</sub>O＝498.59)]]> 1-5 <![CDATA[m/z＝680.19(C<sub>48</sub>H<sub>28</sub>N<sub>2</sub>OS＝680.83)]]>
1-6 <![CDATA[m/z＝644.16(C<sub>44</sub>H<sub>24</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>S＝644.75)]]> 1-7 <![CDATA[m/z＝680.19(C<sub>48</sub>H<sub>28</sub>N<sub>2</sub>OS＝680.83)]]>
1-8 <![CDATA[m/z＝651.23(C<sub>47</sub>H<sub>29</sub>N<sub>3</sub>O＝651.77)]]> 1-9 <![CDATA[m/z＝574.20(C<sub>42</sub>H<sub>26</sub>N<sub>2</sub>O＝574.68)]]>
1-10 <![CDATA[m/z＝534.21(C<sub>40</sub>H<sub>26</sub>N<sub>2</sub>＝534.66)]]> 1-13 <![CDATA[m/z＝670.17(C<sub>46</sub>H<sub>26</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>S＝670.79)]]>
1-18 <![CDATA[m/z＝601.22(C<sub>43</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>O＝601.71)]]> 1-19 <![CDATA[m/z＝611.24(C<sub>45</sub>H<sub>29</sub>N<sub>3</sub>＝611.75)]]>
<实验实例1>
(1)有机发光元件(红色主体)的制造
用蒸馏水超音波清洁其上以薄膜形式涂布有氧化铟锡(ITO)到1,500埃厚度的玻璃基板。在用蒸馏水清洗完成之后，基板用诸如丙酮、甲醇以及异丙醇的溶剂超音波清洗，随后干燥，且在UV清洗器中使用UV进行UVO处理5分钟。此后，将基板转移到等离子体清洁器(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后，将基板转移到热沉积设备以用于有机沉积。
在透明ITO电极(阳极)上，形成作为共同层的空穴注入层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'-联苯基)-4,4'-二胺)。
如下于其上热真空沉积发光层。换言之，使用在下表10及表11中描述的化合物作为主体，且按发光层的总重量计将3重量％的(piq)2(Ir)(acac)作为红色磷光掺杂剂掺杂到主体中而将发光层热真空沉积到500埃厚度。
此后，将浴铜灵(bathocuproine；BCP)(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉)沉积到60埃作为空穴阻挡层，且于其上将Alq3沉积到200埃作为电子传输层。
最后，在电子传输层上通过将氟化锂(LiF)沉积到10埃的厚度形成电子注入层，且随后在电子注入层上通过将铝(Al)阴极沉积到1,200埃的厚度形成阴极，且因此，制造有机电致发光元件(比较实例1到比较实例9以及实例1到实例43)。
同时，所有制造OLED所需的有机化合物在10-8托到10-6托下进行真空升华纯化以用于OLED制造中使用的各种材料。
在本文中，下表10对应于使用单主体材料的情况，且表11对应于使用对应于本申请案的具有有利空穴传输能力的化学式1的化合物作为第一主体及对应于本申请案的具有有利电子传输能力的化学式4到化学式6中的任一个的化合物作为第二主体并且沉积所述两种主体化合物作为一个供应源的情况。
在本文中，比较实例1到比较实例9中使用的比较化合物A到比较化合物I如下。
Figure BDA0004113355060000491
(2)有机电致发光元件的驱动电压及发光效率
对于如上制造的有机电致发光元件中的每一者，使用由麦克科学公司(McScienceInc.)制造的M7000来测量电致发光(EL)特性，且根据测量结果，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。在本文中，T90意谓使用寿命(单位：小时，时间)，变成相对于初始亮度的90％所耗用的时间。
根据测量获得的本公开内容的有机发光元件的性质如下表10及表11中所示。
[表10]
Figure BDA0004113355060000492
Figure BDA0004113355060000501
[表11]
Figure BDA0004113355060000511
另外，本公开内容的杂环化合物中的每一者及比较实例化合物的最高占用分子轨域(Highest Occupied Molecular Orbital；HOMO)、最低未占用分子轨域(LowestUnoccupied Molecular Orbital；LUMO)以及带隙如下表12中所示。
[表12]
Figure BDA0004113355060000512
如表12所见，鉴别出本公开内容的杂环化合物因具有更良好空穴传输能力的芳胺(作为供体时)，即作为取代基具有较高供给强度，由于与受体的平衡效果增加而具有高HOMO位准。
因此，如表10所见，与有机材料层中使用具有咔唑(具有弱供给强度的供体)作为取代基的比较化合物A及比较化合物B的元件相比，有机材料层中使用本公开内容的杂环化合物的元件具有更低的驱动电压及更长的使用寿命，且本公开内容的杂环化合物适合作为有机发光元件的红色主体。
另外，当与本申请案的化合物比较时，比较实例的化合物C及化合物D并不具有具有良好电子传输能力的受体，且因此，不会发生电子注入，且如自表10所见，有机材料层中使用比较化合物C及比较化合物D的元件的效率及使用寿命均降低。
另外，尽管比较实例的化合物E到化合物I具有如自表10所见的降低驱动电压，但即使通过具有强供体性质的芳胺进行取代，效率及使用寿命均较低。这是因为,依据，T1位准根据杂环化合物核芯的取代基位置而较高，使得能量难以传输到红色掺杂剂，且较大带隙引起高电阻，由于稳定性减低而对使用寿命产生不利影响。
因此，鉴别出本申请案的化合物具有更低带隙及更小T1位准，其显著改良使用寿命及效率。
另外，如自表11所见，鉴别出在有机发光元件的有机材料层中同时包含化学式1的杂环化合物以对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物将改良驱动电压、效率以及使用寿命。
此类结果可预测因同时包含两种化合物时而会发生激发复合物现象。激发复合物现象是由于在具有强供体性质的分子与具有强受体性质的分子之间的电子交换而导致释放具有供体(p主体)HOMO位准大小及受体(n主体)LUMO位准大小的能量的现象。当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)用作发光层的主体时，将空穴注入到p主体且将电子注入至n主体，且因此，可降低驱动电压，从而最终有助于增强使用寿命。
特定而言，鉴别出与存在喹唑啉时相比，当存在作为n主体及强受体的三嗪或苯并噻吩并嘧啶时，对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物更有效于改良使用寿命。
当在以上两个分子之间发生激发复合物现象时，会发生反向系统间穿越(reverseintersystem crossing；RISC)，且因此，内部量子效率可增加高达100％。
特定而言，化学式1的杂环化合物为双极化合物且不具有强受体能力，然而，通过注入对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物的具有良好电子传输能力的受体(n主体)，如图4及图5中所示，光致发光(PL)会产生红移变化，且因此，形成有助于增强发光性质的激发复合物。图4(a)及(b)是示出当使用化学式1的杂环化合物作为有机发光元件的单主体时且当使用对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物作为有机发光元件的单主体时的光致发光(PL)变化的附图，且图5是示出当使用化学式1的杂环化合物及对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物作为混合主体时的光致发光(PL)变化的附图。
另外，鉴别出通过注入对应于化学式4到化学式6中的任一个的杂环化合物的具有良好电子传输能力的受体(n主体)，由于在发光层中的发光区域的恰当移动，使用寿命得以显著改良。
<实验实例2>有机电致发光元件的热稳定性
对于以上制造的有机电致发光元件中的每一者，如下表13中描述设定温度测量点(Ts)及评估时间，且基于温度测量点，使用麦克科学公司的M7000来测量在50℃、70℃以及90℃下的纯度以评估有机发光元件的热稳定性。
另外，基于温度测量点，使用麦克科学公司的M7000来测量在50℃、70℃以及90℃下的电致发光(EL)性质，且根据测量结果，当标准亮度是6,000坎德拉/平方米时，经由麦克科学公司制造的使用寿命测量系统(M6000)测量T90，以测量元件的驱动电压、效率以及使用寿命(T90)。
结果如下表13及表14中所示。
[表13]
Figure BDA0004113355060000531
[表14]
Figure BDA0004113355060000532
如自表13及表14所见，本公开内容的化合物由于其结构稳定性而具有优良的热稳定性。特定而言，与芳胺官能基中具有易受热影响的二甲基芴基的根据本申请案的化合物11及化合物12相比，当具有苯基或杂环化合物时，热稳定性更优良。另另外，鉴别出当芳胺官能基不直接键结且嵌入中间物苯基连接基团时，提高了分子量且提高了结构平面度，且因此，能够获得具有更优良热稳定性的化合物。

Claims (15)

1.一种杂环化合物，由以下化学式1表示：
[化学式1]
Figure FDA0004113355050000011
其中，在化学式1中
X为O；或S；
L1与L2彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基；
R1到R6彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Ar1与Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基，或经取代或未经取代的胺基；以及
m及n各自为0到3的整数，且当m及n各自为2或大于2时，括弧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，其中所述经取代或未经取代意谓经一个或多个由以下组成的族群中选出的取代基取代：氘、氰基、卤基、具有1个到60个碳原子的直链或分支链烷基、具有2个到60个碳原子的直链或分支链烯基、具有2个到60个碳原子的直链或分支链炔基、具有3个到60个碳原子的单环或多环环烷基、具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环烷基、具有6个到60个碳原子的单环或多环芳基、具有2个到60个碳原子的单环或多环杂芳基、-SiRR'R"、-P(＝O)RR'、具有1个到20个碳原子的烷胺、具有6个到60个碳原子的单环或多环芳胺以及具有2个到60个碳原子的单环或多环杂芳胺，或未经取代；或经键联两个或多于两个由以上示出的取代基中选出的取代基的取代基取代，或未经取代；且R、R'以及R"彼此相同或不同，且各自独立地为具有1个到60个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，或具有2个到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是由以下化学式2或化学式3表示：
[化学式2]
Figure FDA0004113355050000021
[化学式3]
Figure FDA0004113355050000022
在化学式2及化学式3中，
R8与R9彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基，或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
N-Het为经取代或未经取代且包含一个或多个＝N-键的具有2个到60个碳原子的单环或多环杂环基；以及
X、L1、L2、R1到R6、Ar1、Ar2、m以及n具有如化学式1中相同的定义。
4.根据权利要求3所述的杂环化合物，其中N-Het是由以下化学式A-1到化学式A-3中的任一个表示的基团：
[化学式A-1]
Figure FDA0004113355050000023
[化学式A-2]
Figure FDA0004113355050000031
[化学式A-3]
Figure FDA0004113355050000032
在化学式A-1到化学式A-3中，
X1为CR11或N，X2为CR12或N，X3为CR13或N，X4为CR14或N，X5为CR15或N，且X1到X5中的至少一个为N；以及
R11到R15以及R17到R22彼此相同或不同，且各自独立地由以下组成的族群中选出：氢、氘、卤素、氰基、具有1个到60个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的烯基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的炔基、具有1个到20个碳原子的经取代或未经取代的烷氧基、具有3个到60个碳原子的经取代或未经取代的环烷基、具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂环烷基、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有2个或60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基、经取代或未经取代的氧化膦基以及经取代或未经取代的胺基，或两个或多于两个彼此邻接的基团彼此键结以形成经取代或未经取代的脂族或芳族烃环或杂环，且
Figure FDA0004113355050000033
是键联至化学式1的位点。
5.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中R1到R6为氢或氘。
6.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中Ar1及Ar2中的至少一个为经取代或未经取代的胺基。
7.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1是由以下化合物中的任一个表示：
Figure FDA0004113355050000041
Figure FDA0004113355050000051
Figure FDA0004113355050000061
Figure FDA0004113355050000071
Figure FDA0004113355050000081
Figure FDA0004113355050000091
Figure FDA0004113355050000101
Figure FDA0004113355050000111
8.一种有机发光元件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
一个或多个设置于所述第一电极与所述第二电极之间的有机材料层，
其中所述有机材料层中的一个或多个层包含如权利要求1到7中的任一项所述的杂环化合物。
9.根据权利要求8所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包含一个或多个发光层，且所述发光层包含所述杂环化合物。
10.根据权利要求9所述的有机发光元件，其中所述发光层包含两种或多于两种主体材料，且所述主体材料中的至少一种包含所述杂环化合物作为发光材料的主体材料。
11.根据权利要求8所述的有机发光元件，还包括一个、两个或多于两个由以下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、空穴辅助层以及空穴阻挡层。
12.根据权利要求8所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包含由化学式1表示的所述杂环化合物作为第一化合物，且还包含由以下化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一种作为第二化合物：
[化学式4]
Figure FDA0004113355050000112
[化学式5]
Figure FDA0004113355050000121
[化学式6]
Figure FDA0004113355050000122
在化学式4到化学式6中，
L3到L5彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基；
R23到R27彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Y3为O；或S；
Ar3到Ar8彼此相同或不同，且各自独立地为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Y1及Y2中的一个为N，另一个为CRk，且Rk为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Z1到Z3各自独立地为CH或N，且Z1到Z3中的至少一个为N；
p、q以及r各自为0到3的整数，且当p、q以及r各自为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同；以及
a为0到4的整数，且当a为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同。
13.根据权利要求12中所述的有机发光元件，其中化学式4到化学式6是由以下化合物中的任一个表示：
Figure FDA0004113355050000131
Figure FDA0004113355050000141
14.一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物，所述组成物包括：
如权利要求1的由化学式1表示的所述杂环化合物；以及
由以下化学式4到化学式6表示的杂环化合物中的一种：
[化学式4]
Figure FDA0004113355050000142
[化学式5]
Figure FDA0004113355050000143
[化学式6]
Figure FDA0004113355050000151
其中，在化学式4到化学式6中，
L3到L5彼此相同或不同，且各自独立地为直接键、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的亚杂芳基；
R23到R27彼此相同或不同，且各自独立地为氢、氘、具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Y3为O；或S；
Ar3到Ar8彼此相同或不同，且各自独立地为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Y1及Y2中的一个为N，另一个为CRk，且Rk为具有6个到60个碳原子的经取代或未经取代的芳基或具有2个到60个碳原子的经取代或未经取代的杂芳基；
Z1到Z3各自独立地为CH或N，且Z1到Z3中的至少一个为N；
p、q以及r各自为0到3的整数，且当p、q以及r各自为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同；以及
a为0到4的整数，且当a为2或大于2时，括弧中的取代基彼此相同或不同。
15.根据权利要求14所述的用于有机发光元件的有机材料层的组成物，其中，在所述组成物中，由化学式1表示的所述杂环化合物:由化学式4到化学式6中的任一个表示的所述杂环化合物具有1:10到10:1的重量比。
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