杂环化合物及包含其的有机发光二极管的制作方法

本说明书涉及新的杂环化合物及包含其的有机发光器件。

本申请要求于2013年6月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0075662的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

有机发光现象通常指使用有机材料将电能转换为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括阳极、阴极以及在二者之间的有机材料层的结构。本文中，有机材料层通常形成为用不同材料形成的多层结构以便改善有机发光器件的效率和稳定性，例如，可形成为具有空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。在这样的有机发光器件的结构中，当在两个电极之间施加电压时，来自阳极的空穴和来自阴极的电子流入有机材料层，当注入的电子和空穴再结合时形成激子，当这些激子返回到基态时发光。

仍然需要开发可用于如上有机发光器件的新材料。

技术实现要素：

技术问题

鉴于以上所述，本申请的目的是提供一种杂环化合物，其具有根据取代基能够发挥有机发光器件中所需的多种作用的化学结构，和提供包含所述杂环化合物的有机发光器件。

技术方案

在本说明书的一个实施方案中，提供一种由以下化学式1表示的化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

X是以下结构式中的任一个，

L1和L2彼此相同或不同，各自独立地为直接键；取代或未取代的亚芳基；或者取代或未取代的亚烯基，

Ar1是取代或未取代的芳基；或者取代或未取代的包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基，

L1和L2彼此不同，或者和Ar1彼此不同，

X1至X3彼此相同或不同，各自独立地为三价杂原子或CH，X1至X3中的至少一个为三价杂原子，

Ar2和Ar3彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的芳基，或者取代或未取代的包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基。

此外，在本说明书的一个实施方案中，提供一种有机发光器件，其包括第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；以及设置在第一电极和第二电极之间的一层或更多层有机材料层，其中一层或更多层所述有机材料层包含由化学式1表示的杂环化合物。

有益效果

根据本说明书的新化合物可用作有机发光器件的有机材料层的材料，通过使用该化合物，可改善效率、实现低驱动电压和/或改善寿命特征。

附图简述

图1示出了有机电子器件的一个实例，其中基底(1)、阳极(2)、发光层(3)和阴极(4)以如图的连续顺序层合。

图2示出了有机电子器件的一个实例，其中基底(1)、阳极(2)、空穴注入层(5)、空穴传输层(6)、发光层(3)、电子传输层(7)和阴极(4)以如图的连续顺序层合。

具体实施方式

本说明书提供了由化学式1表示的化合物。

在本说明书中，意指连接于其他取代基的位点。

在本说明书的一个实施方案中，在化学式1中，L1和L2彼此不同，或者和Ar1彼此不同。

具体地，在本说明书的一个实施方案中，L1和L2、以及Ar1和可彼此不同。在另一个实施方案中，L1和L2彼此不同，Ar1和可彼此相同。在另一个实施方案中，L1和L2彼此相同，Ar1和可彼此不同。

在本说明书的一个实施方案中，L1和L2彼此不同，各自独立地为直接键；或者为取代或未取代的亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为直接键，L2为取代或未取代的亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为取代或未取代的亚苯基，L2为直接键。

在本说明书的一个实施方案中，L1和L2为取代或未取代的亚苯基，各亚苯基具有不同的取代基或者具有不同的键合位点。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1和彼此不同，Ar1由以下化学式2表示。

[化学式2]

在化学式2中，X4至X6彼此相同或不同，各自独立地为三价杂原子或CH，X1至X3中的至少一个为三价杂原子，

Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的芳基或者取代或未取代的包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基。

在本说明书的一个实施方案中，“Ar1和不同”意指X1、X2、X3、Ar2和Ar3中的至少一个可与X4、X5、X6、Ar4和Ar5不同。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1由以下化学式3至化学式10中的任一个表示。

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

在化学式3至化学式10中，

a是0至8的整数，

b是0至7的整数，

c是0至4的整数，

d是0至5的整数，

e是0至3的整数，

X7是S、O、NR或CRR'，并且

R、R'和R1至R14彼此相同或不同，各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷基硫基、取代或未取代的芳基硫基、取代或未取代的烷基亚砜基、取代或未取代的芳基亚砜基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的硼基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳烷基胺基、取代或未取代的芳基胺基、取代或未取代的杂芳基胺基、取代或未取代的芳基，或者取代或未取代的包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基。

在本说明书的一个实施方案中，化学式1的亚萘基的第2和7位分别被L1和L2取代。

在本说明书的一个实施方案中，化学式1的亚萘基的第1和7位分别被L1和L2取代。

在本说明书的一个实施方案中，化学式1的亚萘基的第1和6位分别被L1和L2取代。

在本说明书的一个实施方案中，化学式1的亚萘基的第1和8位分别被L1和L2取代。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的杂环化合物由以下化学式1-1至1-4中的任一个表示。

[化学式1-1]

[化学式1-2]

[化学式1-3]

[化学式1-4]

在化学式1-1至1-4中，Ar1、Ar2、Ar3、X1至X3，以及L1和L2与上文所限定的那些相同。

取代基的实例如下所述，但不限于此。

在本说明书中，术语“取代或未取代的”意指经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、硝基、酰亚胺基、酰胺基、羟基、硫醇基、烷基、烯基、烷氧基、环烷基、甲硅烷基、芳基烯基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基亚砜基、芳基亚砜基、甲硅烷基、硼基、烷基胺基、芳烷基胺基、芳基胺基、芳基、芳基烷基、芳基烯基，以及包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基，或者意指不具有取代基。

在本说明书中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴和碘。

在本说明书中，酰亚胺基的碳原子的数目不受特别限制，但优选是1至25。具体地，可包括具有以下结构的化合物，但化合物不限于此。

在本说明书中，在酰胺基中，酰胺基的氮可经氢；具有1至25个碳原子的直链的、支化的或环链的烷基；或者具有6至25个碳原子的芳基取代一次或两次。具体地，可包括具有以下结构的化合物，但化合物不限于此。

在本说明书中，烷基可以是直链的或支化的，碳原子的数目不受特别限制，但优选是1至50。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基，1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、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、叔辛基、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，但不限于此。

在本说明书中，环烷基不受特别限制，但优选具有3至60个碳原子，其具体实例包括环丙基、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-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。

在本说明书中，烷氧基可为直链的、支化的或具有环链。烷氧基的碳原子的数目不受特别限制，但优选是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、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、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、苄氧基、对甲基苄氧基等，但不限于此。

在本说明书中，烯基可以是直链的或支化的，尽管没有特别限制，但碳原子的数目优选是2至40。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、茋基、苯乙烯基等，但不限于此。

在本说明书中，芳基可为单环芳基或多环芳基，包括其中取代有具有1至25个碳原子的烷基或具有1至25个碳原子的烷氧基的情况。此外，本说明书中的芳基可意指芳环。

当芳基为单环芳基时，尽管没有特别限制，但碳原子的数目优选是6至25。具体地，可包括苯基、联苯基、三联苯基、茋基等作为单环芳基，但单环芳基不限于此。

当芳基是多环芳基时，尽管没有特别限制，但碳原子的数目优选是10至24。具体地，可包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基(crycenyl)、芴基等作为多环芳基，但多环芳基不限于此。

在本说明书中，芴基具有其中两个环状有机化合物通过一个原子连接的结构。

芴基包括开式芴基的结构，在本文中，开式芴基具有其中在两个环状化合物通过一个碳原子连接的结构中一个环状有机化合物的连接键断开的结构。

当芴基被取代时，其可变成等。然而，实例不限于此。

在本说明书中，甲硅烷基具体地包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基，丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等，但不限于此。

在本说明书中，胺基的碳原子的数目不受特别限制，但优选是1至30。胺基的具体实例包括甲胺基、二甲胺基、乙胺基、二乙胺基、苯胺基、萘胺基、联苯胺基、蒽胺基、9-甲基-蒽胺基、二苯胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯胺基等，但不限于此。

在本说明书中，胺基的碳原子的数目不受特别限制，但优选是1至50。胺基的具体实例包括甲胺基、二甲胺基、乙胺基、二乙胺基、苯胺基、萘胺基、联苯胺基、蒽胺基、9-甲基-蒽胺基、二苯胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯胺基等，但不限于此。

在本说明书中，芳基胺基的实例包括取代或未取代的单芳基胺基、取代或未取代的二芳基胺基，或取代或未取代的三芳基胺基。芳基胺基中的芳基可为单环芳基或多环芳基。包含两个或更多个芳基的芳基胺基可包括单环芳基、多环芳基，或者同时包括单环芳基和多环芳基。

芳基胺基的具体实例包括苯胺、萘胺、联苯胺、蒽胺、3-甲基-苯胺、4-甲基萘胺、2-甲基联苯胺、9-甲基蒽胺、二苯胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、咔唑胺基和三苯胺基等，但不限于此。

在本说明书中，杂芳基胺基中的杂芳基可选自上述杂环基的实例。

在本说明书中，杂环基是包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的杂环基，尽管没有特别限制，但碳原子的数目优选是2至60。杂环基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基(qinolinyl group)、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。

在本说明书中，芳氧基、芳基硫基、芳基亚砜基和芳烷基胺基中的芳基与上述芳基实例相同。芳氧基的具体实例包括苯氧基、对甲苯氧基、间甲苯氧基、3,5-二甲基-苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、对叔丁基苯氧基、3-联苯氧基、4-联苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、4-甲基-1-萘氧基、5-甲基-2-萘氧基、1-蒽氧基、2-蒽氧基、9-蒽氧基、1-菲氧基、3-菲氧基、9-菲氧基等，芳基硫基的实例包括苯基硫基、2-甲基苯基硫基、4-叔丁基苯基硫基等，芳基亚砜基的实例包括苯亚砜基、对甲苯亚砜基等，但不限于此。

在本说明书中，烷基硫基和烷基亚砜基中的烷基与上述烷基实例相同。烷基硫基的具体实例包括甲基硫基、乙基硫基、叔丁基硫基、己基硫基、辛基硫基等，烷基亚砜基的实例包括甲磺酰基、乙基亚砜基、丙基亚砜基、丁基亚砜基等，但不限于此。

在本说明书中，亚芳基和亚烯基意指在芳基和烯基中分别具有两个键合位点，其意指二价基团。可分别适用对芳基和烯基的描述，不同之处在于亚芳基和亚烯基是二价基团。

在本说明书中，三价基团的杂原子包括N或P，但不限于此。

在本说明书的一个实施方案中，三价基团的杂原子是N。

在本说明书的一个实施方案中，X1至X3彼此相同或不同，各自独立地为N或CH，X1至X3中的至少一个为N。

在本说明书的一个实施方案中，Ar2和Ar3彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基，或者取代或未取代的萘基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为取代或未取代的亚芳基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为取代或未取代的亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L1为亚苯基，该亚苯基是

在另一个实施方案中，L1为亚苯基，该亚苯基是

意指在化学式1中连接于或萘基。

在本说明书的一个实施方案中，L2为取代或未取代的亚芳基。

在本说明书的一个实施方案中，L2为取代或未取代的亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L2为亚苯基。

在本说明书的一个实施方案中，L2为亚苯基，该亚苯基是

在另一个实施方案中，L2为亚苯基，该亚苯基是

意指在化学式1中连接于Ar1或萘基。

在一个实施方案中，化学式1中X1至X3中的至少任一个可为三价基团的杂原子。

具体地，X1至X3中的至少任一个可为N或P。

在本说明书的一个实施方案中，X1至X3可全部为N。

在本说明书的一个实施方案中，X1可为N，X2和X3可为CH。

在本说明书的一个实施方案中，X2可为N，X1和X3可为CH。

在本说明书的一个实施方案中，X3可为N，X1和X2可为CH。

在本说明书的一个实施方案中，X1和X2可为N。在这种情况下，X3为CH。

在本说明书的一个实施方案中，X1和X3可为N。在这种情况下，X2为CH。

在本说明书的一个实施方案中，X2和X3可为N。在这种情况下，X1为CH。

在本说明书的一个实施方案中，化学式1中的Ar2和Ar3彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的芳基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是萘基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是萘基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是联苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar2是联苯基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar3是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar3是萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar3是萘基，可为

在另一个实施方案中，Ar3是萘基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar3是联苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar3是联苯基，可为

意指与化学式1的包含X1至X3的杂环连接。

在本说明书的一个实施方案中，化学式2中的Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的芳基。

在本说明书的一个实施方案中，化学式2中的Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基，或者取代或未取代的萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar4是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar4是萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar4是萘基，可为

在另一个实施方案中，Ar4是萘基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar4是联苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar4是联苯基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar5是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar5是萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar5是萘基，可为

在另一个实施方案中，Ar5是萘基，可为

在本说明书的一个实施方案中，Ar5是联苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar5是联苯基，可为

意指连接于化学式2的包含X4至X6的杂环。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N，Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为取代或未被取代的芳基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N，Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为取代或未被取代的苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N，Ar4和Ar5是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N，Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为苯基或萘基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4至X6是N，Ar4和Ar5彼此相同或不同，各自独立地为苯基或联苯基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X5是CH，X4和X6是N。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式2，X4是CH，X5和X6是N。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式3。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式3，R1是氢。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式4。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式4，L1与化学式4在化学式4的第2位键合。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式4，X4是CRR'。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式4，X4是CRR'，R和R'各自独立地为取代或未取代的烷基。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式4，X4是CRR'，R和R'是甲基，R2是氢。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式5。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式5，L1和化学式5在化学式5的第3位键合。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式5，R3和R4是氢。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式6。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式6，R6是氢。

在本说明书的一个实施方案中，R5是氢。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式7。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式7，R7是取代或未取代的芳基。

在本说明书的一个实施方案中，R7是取代或未取代的苯基。

在本说明书的一个实施方案中，R7是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，R8是氢。

在另一个实施方案中，Ar1是化学式8。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式8，R9是取代或未取代的芳基。

在另一个实施方案中，R9是取代或未取代的苯基。

在本说明书的一个实施方案中，R9是苯基。

在本说明书的一个实施方案中，R10是氢。

在本说明书的一个实施方案中，R11是氢。

在本说明书的一个实施方案中，Ar1是化学式9。

在另一个实施方案中，Ar1是化学式9，R12是氢。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的化合物由以下化学式1-a-1至1-a-14、2-a-1至2-a-14、3-a-1至3-a-14和4-a-1至4-a-14中的任一个表示。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的化合物由以下化学式1-b-1至1-b-26、2-b-1至2-b-26、3-b-1至3-b-26和4-b-1至4-b-26中的任一个表示。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1表示的化合物由以下化学式1-a-1至1-a-14和1-b-1至1-b-26中的任一个表示。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1-2表示的化合物由以下化学式2-a-1至2-a-14和2-b-1至2-b-26中的任一个表示。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1-3表示的化合物由以下化学式3-a-1至3-a-14和3-b-1至3-b-26中的任一个表示。

在本说明书的一个实施方案中，由化学式1-4表示的化合物由以下化学式4-a-1至4-a-14和4-b-1至4-b-26中的任一个表示。

如化学式1中所示，通过以萘基作为中心在两侧都引入具有不同杂环的取代基，化学式1的化合物可具有用作用于有机发光器件的有机材料层的合适特征。

由化学式1表示的化合物包括包含X1至X3中的至少一个或更多个的杂环化合物。因此，由化学式1表示的化合物包含杂环结构从而具有作为有机发光器件中的电子注入和/或电子传输材料的合适能级。此外，可如下实现具有低驱动电压和高光效率的器件：从本说明书中化学式1表示的化合物中根据取代基选择具有合适能级的化合物，将其用于有机发光器件。

此外，通过向芯结构引入多种取代基，可精细地调节能带隙，与此同时，可改善有机材料之间的表面的特征。因此，该材料的应用可以是多种多样的。

同时，化学式1的化合物具有高玻璃化转变温度(Tg)从而具有优异的热稳定性。这样的热稳定性改善成为赋予器件驱动稳定性的重要因素。

由化学式1表示的化合物可基于后文所述的制备实施例制备。

由化学式1表示的化合物可使用以下方法制备，在所述方法中，使其中包含X1至X3的杂环经Ar2、Ar3和L1取代的结构与其中萘基经取代的化学式2、取代或未取代的芳基，或者包含O、N和S中的一个或更多个作为杂原子的取代或未取代的杂环基取代的结构键合。

除化学式1-1至1-4之外，由化学式1表示的杂环化合物均可通过改变X1至X3、Ar2、Ar3和Lx中杂原子的数目来制备。

在Lx中，x是1或2的整数。

此外，本说明书提供了包含由化学式1表示的杂环化合物的有机发光器件。

在本说明书的一个实施方案中，有机发光器件包括第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；以及设置在第一电极和第二电极之间的有机材料层的一个或更多个层，其中所述有机材料层的一个或更多个层包含杂环化合物。

本说明书中的有机发光器件的有机材料层可作为单层结构形成，但也可作为其中两层或更多层有机材料层经层合的多层结构形成。例如，本发明的有机发光器件可具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机材料层的结构。然而，有机发光器件的结构不限于此，可包含较少数个有机材料层。

在本说明书的一个实施方案中，有机材料层包括空穴注入层或空穴传输层，空穴注入层或空穴传输层包含杂环化合物。

在另一个实施方案中，有机材料层包括发光层，发光层包含杂环化合物作为发光层的主体。

在本说明书的一个实施方案中，有机材料层包括电子传输层或电子注入层，电子传输层或电子注入层包含杂环化合物。

在本说明书的一个实施方案中，电子传输层、电子注入层，或同时进行电子传输和电子注入的层只包含杂环化合物。

在本说明书的一个实施方案中，除含有杂环化合物的有机材料层之外，有机材料层还包括含有含芳基氨基、咔唑基或苯并咔唑基的化合物的空穴注入层或空穴传输层。

在本说明书的一个实施方案中，包含杂环化合物的有机材料层包含杂环化合物作为主体，包含其他有机化合物、金属或金属化合物作为掺杂剂。

在另一个实施方案中，有机发光器件可为具有常规类型结构的有机发光器件，其中阳极、一层或更多层有机材料层以及阴极以连续顺序层合在基底上。

在另一个实施方案中，有机发光器件可为具有倒置类型结构的有机发光器件，其中阴极、一层或更多层有机材料层以及阳极以连续顺序层合在基底上。

例如，根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件的结构示于图1和图2中。

图1示出了有机发光器件的结构，其中基底(1)、阳极(2)、发光层(3)和阴极(4)以连续顺序层合。在这样的结构中，杂环化合物可包含在发光层(3)中。

图2示出了有机发光器件的结构，其中基底(1)、阳极(2)、空穴注入层(5)、空穴传输层(6)、发光层(3)、电子传输层(7)和阴极(4)以连续顺序层合。在这样的结构中，杂环化合物可包含在空穴注入层(5)、空穴传输层(6)、发光层(3)和电子传输层(7)中的一个或更多个层中。

在这样的结构中，该化合物可包含在空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层中的一个或更多个层中。

本说明书的有机发光器件可使用相关领域中已知的材料和方法制备，不同之处在于一层或更多层所述有机材料层包含本说明书的化合物，即，杂环化合物。

当有机发光器件包括多个有机材料层时，所述有机材料层可用相同材料或不同材料形成。

本说明书的有机发光器件可使用相关领域中已知的材料和方法制备，不同之处在于一层或更多层所述有机材料层包含杂环化合物，即，由化学式1表示的化合物。

例如，本说明书的有机发光器件可通过在基底上以连续顺序层合第一电极、有机材料层和第二电极制备。此时，使用物理气相沉积(PVD)法如溅射法或电子束蒸发法，通过在基底上沉积金属、具有导电性的金属氧化物，或其合金形成阳极，在于其上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层之后，在其上沉积可用作阴极的材料，由此可制备有机发光器件。除该方法之外，有机发光器件还可通过在基底上以连续顺序沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料制备。

此外，当制备有机发光器件时，可使用溶液涂覆法以及真空沉积法使化学式1的化合物形成为有机材料层。在本文中，溶液涂覆法意指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷雾法、辊涂等，但不限于此。

除这些方法之外，有机发光器件还可通过在基底上以连续顺序沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料制备(PCT公开No.2003/012890)。然而，制备方法不限于此。

在本说明书的一个实施方案中，第一电极是阳极，第二电极是阴极。

在另一个实施方案中，第一电极是阴极，第二电极是阳极。

作为阳极材料，具有大功函的材料通常是优选的使得向有机材料层的空穴注入平稳。可用于本发明的阳极材料的具体实例包括金属如钒、铬、铜、锌或金和其合金；金属氧化物如锌氧化物、铟氧化物、铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)；以及金属和氧化物的混合物如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。

作为阴极材料，具有小功函的材料通常是优选的，使得向有机材料层的电子注入平稳。阴极材料的具体实例包括金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料如LiF/Al或LiO2/Al等，但不限于此。

空穴注入层是从电极注入空穴的层，空穴注入材料优选是这样的化合物，其具有传输空穴的能力，在阳极具有空穴注入作用并且对发光层或发光材料具有优异的空穴注入作用，阻止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，另外具有优异的薄膜形成能力。空穴注入层的最高占有分子轨道(highest occupied molecular orbital，HOMO)优选在阳极的功函和周围有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂三亚苯的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌，以及基于聚苯胺和聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。

空穴传输层是从空穴注入层接受空穴并且将空穴传输至发光层的层，作为空穴传输材料，可从阳极或空穴注入层接受空穴、将空穴移动至发光层并且对空穴具有高移动性的材料是合适的。其具体的实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。

发光材料是这样的材料，其可通过分别从空穴传输层和电子传输层接受空穴和电子并使空穴和电子结合而在可见光区内发光，优选是对荧光和磷光具有有利量子效率的材料。其具体实例包括8-羟基喹啉铝配合物(Alq3)；咔唑基化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉金属化合物；基于苯并唑、苯并噻唑、苯并咪唑的化合物；基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物；螺环化合物；聚芴、红荧烯等，但不限于此。

发光层可包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料包含稠合芳环衍生物、含杂环化合物等。具体地，稠合芳环衍生物包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，含杂环化合物包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但不限于此。

掺杂剂材料包括芳族胺衍生物、苯乙烯胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地，芳族胺衍生物包括含芳基氨基的芘、蒽、和二茚并芘，其为具有取代或未取代的芳基氨基的稠合芳环衍生物，苯乙烯胺化合物包括这样的化合物，其中取代或未取代的芳基胺经至少一个芳基乙烯基取代，并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基的一个、两个或更多个取代基是取代或未取代的。具体地，包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等，但苯乙烯胺化合物不限于此。此外，金属配合物包括铱配合物、铂配合物等，但不限于此。

电子传输层是从电子注入层接受电子并且将电子传输至发光层的层，作为电子传输材料，可从阴极接受电子、将电子移动至发光层并且对电子具有高移动性的材料是合适的。其具体实例包括8-羟基喹啉的Al配合物、包含Alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮金属配合物等，但不限于此。如根据相关领域的技术所使用的，电子传输层可与任意期望的阴极材料一起使用。具体地，合适阴极材料的实例是具有小功函，其中下面是铝层或银层的普通材料。具体地，阴极材料包括铯、钡、钙、镱和钐，在每种情况下，下面均是铝层或银层。

电子注入层是从电极注入电子的层，电子注入材料优选是这样的化合物，其具有传输电子的能力，在阴极具有电子注入作用，对发光层或发光材料具有优异的电子注入作用，阻止发光层中产生的激子移动至电子注入层，此外，具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、二苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等，及其衍生物，金属配合物化合物、含氮5元环衍生物等，但不限于此。

金属配合物化合物可包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲苯酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但不限于此。

根据本说明书的有机发光器件根据所使用的材料可为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。

在本说明书的一个实施方案中，除有机发光器件之外，所述杂环化合物还可包含在有机太阳能电池或有机晶体管中。

具体实施方式

下文中，将参照实施例详细描述由化学式1表示的杂环化合物以及包含其的有机发光器件的制造。然而，以下实施例仅用于说明性目的，本说明书的范围不限于此。

实施例

下文中，将参照制备实施例和实验例更详细地描述本发明，然而，本发明的范围不限于以下制备实施例和实验例。

制备实施例

<制备实施例1>以下化合物1-a-1的制备

1)以下化合物1-A的合成

在氮气气氛下将2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪化合物(37.1g，0.14mol)和4-氯苯基硼酸(23.8g，15mol)完全溶解于150ml四氢呋喃中，之后向其中添加2M的碳酸钾水溶液(80ml)，并在向其中添加四(三苯基膦)钯(3.2g，2.7mmol)之后，在加热下将混合物搅拌5小时。将温度降至室温，并除去水层。将所得物用无水硫酸镁干燥，在真空下浓缩，然后通过使用四氢呋喃:己烷＝1:6的柱，制备出化合物1-A(34g，收率：72％)。

MS[M+H]⁺＝344

2)以下化合物1-B的合成

在氮气气氛下，将化合物1-A(34g，98.9mmol)、双(频哪醇合)二硼(27.6g，108mmol)和乙酸钾(29.1g，296mmol)混合，添加至100ml二烷，并在搅拌的同时加热混合物。在回流下，向其中添加双(二亚苄基丙酮)钯(1.7g，2.94mmol)和三环己基膦(1.6g，5.9mmol)，将所得物加热并搅拌10小时。在反应完成之后，将温度降至室温，并过滤所得物。将滤液倾入水中，用氯仿萃取，并使用无水硫酸镁干燥有机层。将所得产物真空蒸馏，用乙醇重结晶，制备出化合物1-B(35g，收率：81％)。

MS[M+H]⁺＝436

3)以下化合物1-C的合成

将化合物1-B(14.5g，33.3mmol)和7-溴萘-2-醇(7.4g，33.3mmol)完全溶解于100ml四氢呋喃中，之后向其中添加60ml 2M碳酸钾水溶液和四三苯基膦钯(769mg，0.67mmol)，然后在加热下将混合物搅拌3小时。在将温度降至室温并且反应完成后，除去碳酸钾溶液并过滤黄色固体。将滤出的黄色固体用四氢呋喃清洗一次并用乙醇清洗一次，制备出化合物1-C(13.2g，收率：88％)。

MS[M+H]⁺＝452

4)以下化合物1-D的合成

将化合物1-C(13.0g，28.8mol)溶解于THF(100mL)中，之后向其中添加三乙胺(10.0mL，72.0mmol)，并将混合物冷却至0℃。在维持该温度的同时，将三氟甲磺酸酐(16.2g，57.6mmol)逐滴缓缓加入。在将温度升高至室温之后，将所得物搅拌2小时。在于减压下浓缩溶剂之后，向其中添加己烷，并过滤产生的固体。通过真空干燥该沉淀物获得化合物1-D(13.6g，81％)。

MS[M+H]⁺＝584

5)以下化合物2-A的合成

使用与制备化合物1-A相同的方法制备化合物32-A(11.8g，83％)，不同之处在于使用4-氯-2,6-二苯基嘧啶代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪化合物。

MS[M+H]⁺＝343

6)以下化合物2-B的合成

使用与制备化合物1-B相同的方法制备化合物2-B(21.7g，89％)，不同之处在于使用化合物2-A代替化合物1-A。

MS[M+H]+＝435

7)以下化合物1-a-1的合成

将化合物1-D(11.2g，19.2mmol)和化合物2-B(9.2g，21.1mmol)完全溶解于60ml四氢呋喃中，之后向其中添加40ml 2M碳酸钾水溶液和四三苯基膦钯(443mg，0.38mmol)，并在加热下将混合物搅拌3小时。在将温度降至室温并且反应完成之后，除去碳酸钾溶液并过滤白色固体。将滤出的白色固体用四氢呋喃清洗一次并用乙醇清洗一次，制备出化合物1-a-1(11.3g，收率：80％)。

MS[M+H]⁺＝742

<制备实施例2>以下化合物1-a-2的制备

1)以下化合物3-A的合成

使用与制备化合物1-A相同的方法制备化合物3-A(17.3g，83％)，不同之处在于使用2-氯-4,6-二苯基嘧啶代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪化合物。

2)以下化合物3-B的合成

使用与制备化合物1-B相同的方法制备化合物3-B(12.9g，82％)，不同之处在于使用化合物3-A代替化合物1-A。

MS[M+H]⁺＝435

3)以下化合物1-a-2的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物1-a-2(11.4g，85％)，不同之处在于使用化合物3-B代替化合物2-B。

MS[M+H]+＝742

<制备实施例3>以下化合物1-a-5的制备

1)以下化合物4-A的制备

使用与制备化合物1-A相同的方法制备化合物4-A(18.8g，88％)，不同之处在于使用2-([1,1'-联苯基]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪化合物。

MS[M+H]⁺＝420

2)以下化合物4-B的合成

使用与制备化合物1-B相同的方法制备化合物4-B(16.5g，84％)，不同之处在于使用化合物4-A代替化合物1-A。

MS[M+H]⁺＝512

3)以下化合物1-a-5的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物1-a-5(12.7g，88％)，不同之处在于使用化合物4-B代替化合物2-B。

MS[M+H]⁺＝819

<制备实施例4>以下化合物1-b-1的制备

1)以下化合物1-b-1的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物1-b-1(13.4g，87％)，不同之处在于使用(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)硼酸代替化合物2-B。

MS[M+H]⁺＝677

<制备实施例5>以下化合物1-b-2的制备

1)以下化合物1-b-2的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物1-b-2(9.2g，89％)，不同之处在于使用(4-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)苯基)硼酸代替化合物2-B。

MS[M+H]⁺＝704

<制备实施例6>以下化合物2-a-1的制备

1)以下化合物5-A的合成

使用与制备化合物1-C相同的方法制备化合物5-A(22.6g，81％)，不同之处在于使用8-溴萘-2-醇代替7-溴萘-2-醇化合物。

MS[M+H]⁺＝452

2)以下化合物5-B的合成

使用与制备化合物1-D相同的方法制备化合物5-B(19.6g，89％)，不同之处在于使用化合物5-A代替化合物1-C。

MS[M+H]⁺＝584

3)以下化合物2-a-1的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物2-a-1(11.3g，84％)，不同之处在于使用化合物5-B代替化合物1-D。

MS[M+H]⁺＝742

<制备实施例7>以下化合物3-a-1的制备

1)以下化合物6-A的合成

使用与制备化合物1-C相同的方法制备化合物6-A(23.1g，82％)，不同之处在于使用5-溴萘-2-醇代替7-溴萘-2-醇化合物。

MS[M+H]⁺＝452

2)以下化合物6-B的合成

使用与制备化合物1-D相同的方法制备化合物6-B(20.1g，88％)，不同之处在于使用化合物6-A代替化合物1-C。

MS[M+H]⁺＝584

3)以下化合物3-a-1的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物3-a-1(12.9g，85％)，不同之处在于使用化合物6-B代替化合物1-D。

MS[M+H]⁺＝742

<制备实施例8>以下化合物4-a-1的制备

1)以下化合物7-A的合成

使用与制备化合物1-C相同的方法制备化合物7-A(25.8g，89％)，不同之处在于使用8-溴萘-1-醇代替7-溴萘-2-醇化合物。

MS[M+H]⁺＝452

2)以下化合物7-B的合成

使用与制备化合物1-D相同的方法制备化合物7-B(22.5g，86％)，不同之处在于使用化合物7-A代替化合物1-C。

MS[M+H]⁺＝584

3)以下化合物4-a-1的合成

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物4-a-1(18.1g，88％)，不同之处在于使用化合物7-B代替化合物1-D。

MS[M+H]⁺＝742

<制备实施例9>以下化合物3-b-18的制备

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物3-b-18(19.2g，83％)，不同之处在于使用化合物6-B代替化合物1-D。

MS[M+H]⁺＝704

<制备实施例10>以下化合物4-b-18的制备

使用与制备化合物1-a-1相同的方法制备化合物4-b-18(11.6g，88％)，不同之处在于使用化合物7-B代替化合物1-D。

MS[M+H]⁺＝704

<实验例>

将其上涂覆铟锡氧化物(ITO)作为薄膜至的厚度的玻璃基底置于其中溶解有洗涤剂的蒸馏水中，并超声清洗。此时，使用Fischer Corporation的产品作为洗涤剂，而作为蒸馏水，则使用经由Millipore Corporation制造的过滤器过滤两次的蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复两次超声清洗，每次10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，使用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声清洗，并将基底干燥然后转移至等离子体清洗机。此外，将基底使用氧等离子体清洗5分钟，转移至真空沉积设备。

在如上制备的透明ITO电极上，通过热真空沉积以下化学式的六腈六氮杂三亚苯(HAT)形成厚度为的空穴注入层。

[HAT]

在空穴注入层上，通过真空沉积以下化合物，4-4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)(其为传输空穴的材料)形成空穴传输层。

[NPB]

随后，通过以25:1的重量比真空沉积以下BH和BD在空穴传输层上形成膜厚度为的发光层。

[BH]

[BD]

[LiQ]

在发光层上，通过以1:1的重量比真空沉积制备实施例1中制备的化合物1-a-1和喹啉锂(LiQ)化合物形成厚度为的电子注入层和传输层。通过以连续顺序沉积氟化锂(LiF)至的厚度和铝至的厚度在电子注入层和传输层上形成阴极。

在以上过程中，使有机材料的沉积速率维持为至使阴极的氟化锂的沉积速率维持为使铝的沉积速率维持为并使沉积时的真空度维持为2×10^-7至5×10^-6托，由此制造了有机发光器件。

<实验例2>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物1-a-2代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例3>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物1-a-5代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例4>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物1-b-1代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例5>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物1-b-2代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例6>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物2-a-1代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例7>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物3-a-1代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例8>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物4-a-1代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例9>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物3-b-18代替实验例1中的化合物1-a-1。

<实验例10>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用化合物4-b-18代替实验例1中的化合物1-a-1。

<比较例1>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用以下ET1的化合物代替实验例1中的化合物1-a-1。

[ET1]

<比较例2>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用以下ET2的化合物代替实验例1中的化合物1-a-1。

[ET2]

<比较例3>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用以下ET3的化合物代替实验例1中的化合物1-a-1。

[ET3]

<比较例4>

使用与实验例1相同的方法制造有机发光器件，不同之处在于使用以下ET4的化合物代替实验例1中的化合物1-a-1。

[ET4]

当对通过实验例1至8和比较例1至4制造的有机发光器件施加电流时，获得表1的结果。

[表1]

由其中将实验例1至8与比较例1和2进行比较的表1的结果可以证明，与当L1和L2彼此相同并且Ar1和Ar2彼此相同时相比，当以萘基作为标准，L1和L2彼此不同或者Ar1和Ar2彼此不同时，可提供具有优异电子传输和注入能力从而具有低电压和/或高效率的有机发光器件。

此外，如表1所示，可以证明，与当其他结构为标准时相比，当萘基为标准时，可提供具有优异电子传输和注入能力从而具有低电压和/或高效率的有机发光器件。

由其中将实验例1至8与比较例4进行比较的表1的结果可以证明，根据本说明书的一个实施方案在特定位置具有萘基时，电子传输和注入能力是优异的。

[附图标记]

1：基底

2：阳极

3：发光层

4：阴极

5：空穴注入层

6：空穴传输层

7：电子传输层