杂环化合物和包含其的有机发光器件的制作方法

本说明书要求于2018年2月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0021871号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及杂环化合物和使用所述杂环化合物形成的有机发光器件。

背景技术：

有机发光现象通常是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、阴极和介于其间的有机材料层的结构。在本文中，有机材料层通常形成为由不同材料形成的多层结构以提高有机发光器件的效率和稳定性，例如，有机材料层可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。当在这样的有机发光器件结构中的两个电极之间施加电压时，空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机材料层，当注入的空穴和电子相遇时，形成激子，并且当这些激子返回基态时发光。

持续需要开发用于这样的有机发光器件的新材料。

技术实现要素：

技术问题

本说明书涉及提供杂环化合物和包含其的有机发光器件。

技术方案

本说明书的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的杂环化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

w1和w2彼此相同或不同，并且各自独立地为o或s，

a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基，

r1至r7彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、腈基、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基，以及

r1至r7、a1和a2可以与相邻的取代基键合以形成经取代或未经取代的环。

本说明书的另一个实施方案提供了有机发光器件，其包括第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；和设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含所述杂环化合物。

有益效果

根据本说明书的一个实施方案的杂环化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料，通过使用所述杂环化合物，可以在有机发光器件中获得效率提高和色纯度的特性。

附图说明

图1示出了根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件。

图2示出了根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件。

图3示出了通过量子计算获得的化合物bd-a和化合物9的优化结构。

[附图标记]

1：基底

2：第一电极

3：有机材料层

4：第二电极

5：空穴注入层

6：空穴传输层

7：电子阻挡层

8：发光层

9：电子传输层

10：电子注入层

具体实施方式

在下文中，将更详细地描述本说明书。

本说明书的一个实施方案提供了由化学式1表示的杂环化合物。

在本说明书中，除非特别相反地说明，否则某部分“包括”某构成要素的描述意指还能够包括其他构成要素，并且不排除其他构成要素。

以下描述了本说明书中的取代基的实例，然而，取代基不限于此。

术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另外的取代基，并且取代的位置没有限制，只要其为氢原子被取代的位置即取代基可以取代的位置即可，并且当两个或更多个取代基取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。

在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下的一个、两个或更多个取代基取代：氘；腈基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的甲硅烷基；经取代或未经取代的芳基；和经取代或未经取代的杂环基，或者经以上所示的取代基中的两个或更多个取代基连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基连接的取代基”可以包括经芳基取代的芳基、经杂芳基取代的芳基、经芳基取代的杂环基、经烷基取代的芳基等。

在本说明书中，卤素基团的实例可以包括氟基、氯基、溴基、碘基等。

在本说明书中，烷基可以为线性或支化的，并且虽然不特别限于此，但碳原子数优选为1至30。其具体实例可以包括甲基、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，环烷基没有特别限制，但优选具有3至30个碳原子，其具体实例可以包括环丙基、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，烷氧基可以为线性、支化或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至30。具体地，碳原子数优选为1至20。更具体地，碳原子数优选为1至10。其具体实例可以包括甲氧基；乙氧基；正丙氧基；异丙氧基；异丙基氧基；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，甲硅烷基的具体实例可以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，芳基没有特别限制，但优选具有6至30个碳原子，并且芳基可以为单环或多环的。

当芳基为单环芳基时，碳原子数没有特别限制，但优选为6至30。单环芳基的具体实例可以包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。

当芳基为多环芳基时，碳原子数没有特别限制，但优选为10至30。多环芳基的具体实例可以包括萘基、蒽基、菲基、三苯基、芘基、菲那基(phenalenylgroup)、苝基、基、芴基等，但不限于此。

在本说明书中，芴基可以被取代，并且相邻基团可以彼此键合以形成环。

当芴基被取代时，可以包括等。然而，结构不限于此。

在本说明书中，芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单芳基胺基、经取代或未经取代的二芳基胺基、或者经取代或未经取代的三芳基胺基。芳基胺基中的芳基可以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以包含单环芳基、多环芳基、或单环芳基和多环芳基二者。例如，芳基胺基中的芳基可以选自上述芳基的实例。

在本说明书中，杂芳基为包含一个或更多个非碳的原子(即，杂原子)的基团，具体地，杂原子可以包括选自o、n、se、s等的一个或更多个原子。碳原子数没有特别限制，但优选为2至30，并且杂芳基可以为单环或多环的。杂环基的实例可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、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、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、异唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。

在本说明书中，杂芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单杂芳基胺基、经取代或未经取代的二杂芳基胺基、或者经取代或未经取代的三杂芳基胺基。包含两个或更多个杂芳基的杂芳基胺基可以包含单环杂芳基、多环杂芳基、或单环杂芳基和多环杂芳基二者。例如，杂芳基胺基中的杂芳基可以选自上述杂芳基的实例。

在本说明书中，n-芳基杂芳基胺基和n-烷基杂芳基胺基中的杂芳基的实例与上述杂芳基的实例相同。

在本说明书中，“与相邻基团键合以形成环”是指与邻位位置上的取代基键合以形成脂族环、芳族环或包含杂原子的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，化学式1由以下化学式2至化学式4中的任一者表示。

根据本说明书的一个实施方案，化学式1由以下化学式2或3表示。

[化学式2]

[化学式3]

在化学式2和3中，

a1、a2和r1至r7具有与化学式1中相同的限定。

根据本说明书的一个实施方案，化学式1由以下化学式4或5表示。

[化学式4]

[化学式5]

在化学式4和5中，

a1、a2和r5至r7具有与化学式1中相同的限定，

ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、腈基、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基，或者相邻的取代基可以彼此键合以形成经取代或未经取代的环，

k和l各自为0至4的整数，并且

当k和l各自为复数时，括号中的取代基彼此相同或不同。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r7、ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、腈基、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基，或者相邻的取代基可以彼此键合以形成经取代或未经取代的环。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r7、ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；腈基；卤素基团；未经取代或者经甲硅烷基或烷基取代的芳基；具有1至10个碳原子的烷基；未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基；具有1至10个碳原子的烷氧基；未经取代或者经未经取代或经烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基取代的胺基；或者未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的具有3至30个碳原子并且包含n、o和s中的任一者或更多者的杂芳基。

根据本说明书的一个实施方案，r1和r2彼此键合以形成环。

根据本说明书的一个实施方案，r3和r4彼此键合以形成环。

根据本说明书的一个实施方案，r1和r2彼此键合以形成芳族环。

根据本说明书的一个实施方案，r3和r4彼此键合以形成芳族环。

根据本说明书的一个实施方案，r1和r2彼此键合以形成杂环。

根据本说明书的一个实施方案，r3和r4彼此键合以形成杂环。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素基团、烷基、烷氧基、甲硅烷基、或者经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；卤素基团；具有1至10个碳原子的烷基；具有1至10个碳原子的烷氧基；未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基；或者未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；f；cl；br；i；甲基；乙基；丙基；异丙基；丁基；叔丁基；戊基；己基；庚基；辛基；甲氧基；乙氧基；丙氧基；丁氧基；叔丁氧基；戊氧基；经甲基取代的甲硅烷基；未经取代或者经具有1至10个碳原子的烷基或具有1至10个碳原子的烷基甲硅烷基取代的苯基；联苯基；三联苯基；萘基；蒽基；菲基；三亚苯基；芘基；或三亚苯基。

根据本说明书的一个实施方案，r1至r4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；f；甲基；叔丁基；甲氧基；三甲基甲硅烷基；或者未经取代或者经甲基、叔丁基或三甲基甲硅烷基取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，r5和r7为氢。

根据本说明书的一个实施方案，r6为氢；烷基；经烷基取代的甲硅烷基；经芳基取代的甲硅烷基；经卤素基团取代的烷氧基；烷氧基；芳基；经芳基取代的芳基；环烷基；经未经取代或经烷基取代的芳基取代的胺基；或者具有3至30个碳原子的含n、o或s的杂环基。

根据本说明书的一个实施方案，r6为氢；具有1至10个碳原子的烷基；经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基；经具有6至30个碳原子的芳基取代的甲硅烷基；具有6至30个碳原子的芳基；经卤素基团取代的具有1至10个碳原子的烷氧基；具有1至10个碳原子的烷氧基；经未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基取代的胺基；具有3至20个碳原子的环烷基；或者包含n、o或s的单环或多环杂环基。

根据本说明书的一个实施方案，r6为氢；甲基；叔丁基；经苯基取代的苯基；联苯基；苯基；三联苯基；未经取代或者经甲基或叔丁基取代的芳基胺基；经甲基取代的甲硅烷基；经苯基取代的甲硅烷基；经氟基取代的甲氧基；甲氧基；环己基；金刚烷基；咔唑基；吡啶基；嘧啶基；三嗪基；呋喃基；噻吩基；苯并呋喃基；苯并噻吩基；二苯并呋喃基；二苯并噻吩基；咪唑基；吩嗪基；吩噻嗪基；或二甲基二氢吖啶基。

根据本说明书的一个实施方案，r6为氢、叔丁基、苯基、经未经取代或经叔丁基取代的苯基取代的胺基、三氟甲氧基、三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、环己基、金刚烷基、咔唑基、吩嗪基、吩噻嗪基或二甲基二氢吖啶基。

根据本说明书的一个实施方案，r6与a1和a2键合以形成经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，r6与a1和a2键合以形成未经取代或者经烷基或芳基取代的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，r6与a1和a2键合以形成未经取代或者经烷基或芳基取代的包含n、o和s中的任一者或更多者的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素基团、烷基、烷氧基、烷基甲硅烷基、或者未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素基团、具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的烷氧基、经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基、或者未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的具有6至20个碳原子的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；f；cl；br；i；甲基；乙基；丙基；异丙基；丁基；叔丁基；甲氧基；乙氧基；丙氧基；异丙氧基；叔丁氧基；丁氧基；三甲基甲硅烷基；未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的苯基；未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的联苯基；未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的三联苯基；未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的萘基；未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的蒽基；或者未经取代或者经烷基或烷基甲硅烷基取代的菲基。

根据本说明书的一个实施方案，ra和rb彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氟基；甲基；叔丁基；甲氧基；未经取代或者经三甲基甲硅烷基或叔丁基取代的苯基；或三甲基甲硅烷基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或者被经取代或未经取代的烷基取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂芳基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基，或者经取代或未经取代的具有3至30个碳原子的含n、o或s的杂芳基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环芳基，经取代或未经取代的具有10至30个碳原子的多环芳基，经取代或未经取代的具有3至30个碳原子的含n、o或s的单环杂芳基，或者经取代或未经取代的具有3至30个碳原子的含n、o或s的多环杂芳基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为具有6至30个碳原子的芳基，具有6至30个碳原子的芳基的实例可以包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、三亚苯基或芘基，但不限于此，并且

可以未经取代或者经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、腈基、卤素基团、具有1至10个碳原子的烷基、具有3至30个碳原子的环烷基、经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基、具有6至30个碳原子的芳基和具有3至30个碳原子的杂芳基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经具有1至10个碳原子的烷基、具有3至30个碳原子的环烷基、或者经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经具有1至10个碳原子的烷基、具有3至30个碳原子的环烷基、或者经具有1至10个碳原子的烷基取代的甲硅烷基取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经甲基取代的苯基、未经取代或经乙基取代的苯基、未经取代或经丙基取代的苯基、未经取代或经异丙基取代的苯基、未经取代或经丁基取代的苯基、未经取代或经叔丁基取代的苯基、未经取代或经环己基取代的苯基、或者未经取代或经三甲基甲硅烷基取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经甲基、叔丁基、环己基或三甲基甲硅烷基取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2可以由以下取代基表示。

为与核键合的位点。

根据本说明书的一个实施方案，a1和a2彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经甲基、叔丁基或环己基取代的苯基，或者未经取代或经叔丁基取代的联苯基。

根据本说明书的一个实施方案，a1和r5彼此键合以形成经取代或未经取代的环。

根据本说明书的一个实施方案，a2和r7彼此键合以形成经取代或未经取代的环。

根据本说明书的一个实施方案，a1和r5彼此键合以形成经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，a2和r7彼此键合以形成经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，a1和r5彼此键合以形成未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的含n、o或s的杂环。

根据本说明书的一个实施方案，a2和r7彼此键合以形成未经取代或经具有1至10个碳原子的烷基取代的含n、o或s的杂环。

根据本说明书的另一个实施方案，化学式1的杂环化合物可以由以下结构式表示。

此外，根据本公开内容的有机电致发光器件包括：阳极；设置成与阳极相对的阴极；和在阳极与阴极之间的空穴注入层、空穴传输层、或同时进行空穴注入和传输的层，其中空穴注入层、空穴传输层、或同时进行空穴注入和传输的层包含由化学式1表示的杂环化合物。

本公开内容的有机发光器件可以使用常用的有机发光器件制造方法和材料来制造，不同之处在于一个或更多个有机材料层使用上述化合物形成。

本公开内容的有机发光器件的有机材料层可以形成为单层结构，但也可以形成为其中层合有两个或更多个有机材料层的多层结构。例如，本公开内容的有机发光器件可以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，并且可以包括更少数目的有机材料层。此外，有机材料层可以包括电子传输层、电子注入层、同时进行电子传输和电子注入的层中的一者或更多者，并且上述层中的一个或更多个层可以包含所述化合物。

例如，本公开内容的有机发光器件可以具有如图1和图2所示的结构，然而，结构不限于此。

图1示出了其中第一电极2、有机材料层3和第二电极4连续层合在基底1上的有机发光器件的结构。

图1示出了有机发光器件，并且结构不限于此。

图2示出了其中第一电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、电子阻挡层7、发光层8、电子传输层9、电子注入层10和第二电极4连续层合在基底1上的有机发光器件的结构。

图2示出了有机发光器件，并且结构不限于此。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/有机材料层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/有机材料层/发光层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/发光层/有机材料层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/有机材料层/发光层/有机材料层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/空穴注入层/发光层/有机材料层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/空穴注入层/电子阻挡层/发光层/电子注入层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/空穴注入层/电子阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，有机发光器件具有连续层合基底/第一电极/空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/第二电极的结构。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且在发光层中可以包含化学式1的杂环化合物。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且在发光层中包含主体和掺杂剂。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且在发光层中以99:1至1:99的重量比包含主体和掺杂剂。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且在发光层中以99:1至50:50的重量比包含主体和掺杂剂。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且在发光层中包含化学式1的杂环化合物作为掺杂剂。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且可以使用有机化合物作为发光层的主体。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括发光层，并且可以使用基于蒽的有机化合物作为发光层的主体。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括电子注入层、电子传输层、电子注入和传输层、或空穴阻挡层，并且在电子注入层、电子传输层、电子注入和传输层、或空穴阻挡层中可以包含化学式1的杂环化合物。

在本公开内容的一个实施方案中，包含化学式1的杂环化合物的有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、空穴注入和传输层、电子阻挡层，并且在空穴注入层、空穴传输层、空穴注入和传输层、电子阻挡层中可以包含化学式1的杂环化合物。

例如，根据本公开内容的有机发光器件可以通过以下来制造：通过使用物理气相沉积(pvd)法(例如溅射或电子束蒸镀)沉积金属、具有导电性的金属氧化物、或其合金在基底上形成阳极，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以及包含化学式1的杂环化合物的有机材料层，然后在其上沉积能够用作阴极的材料。除了这样的方法之外，有机发光器件还可以通过在基底上连续沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制造。

作为阳极材料，通常优选具有大功函数的材料使得空穴注入有机材料层是顺利的。能够用于本公开内容的阳极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo)；金属和氧化物的组合，例如zno:al或sno2:sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](pedt)、聚吡咯和聚苯胺，但不限于此。

作为阴极材料，通常优选具有小功函数的材料使得电子注入有机材料层是顺利的。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、锡和铅，或其合金；多层结构材料，例如lif/al或lio2/al；等等，但不限于此。

空穴注入材料是能够在低电压下有利地接收来自阳极的空穴的材料，空穴注入材料的最高占据分子轨道(homo)优选在阳极材料的功函数与周围有机材料层的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、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺和基于聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。

空穴传输材料是能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴，将空穴移动至发光层的材料，具有高的空穴迁移率的材料是合适的。其具体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：其能够通过接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使空穴和电子结合而发出可见光区域内的光，并且优选为对荧光或磷光具有有利的量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基-喹啉铝配合物(alq3)；基于咔唑的化合物；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、基于苯并噻唑和基于苯并咪唑的化合物；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。

发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料包括稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。具体地，稠合芳族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，含杂环的化合物包括杂环化合物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，然而，材料不限于此。

当有机发光器件包括复数个有机材料层时，有机材料层可以由彼此相同或不同的材料形成。

本说明书的有机发光器件可以使用本领域已知的材料和方法来制造，不同之处在于有机材料层的一个或更多个层使用所述杂环化合物形成。

例如，本说明书的有机发光器件可以通过在基底上连续层合阳极、有机材料层和阴极来制造。在本文中，有机发光器件可以通过以下来制造：通过使用物理气相沉积(pvd)法(例如溅射或电子束蒸镀)沉积金属、具有导电性的金属氧化物、或其合金在基底上形成阳极，在阳极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，然后在有机材料层上沉积能够用作阴极的材料。除了这样的方法之外，有机发光器件还可以通过在基底上连续沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制造。

本说明书的另一个实施方案提供了用于制造使用所述杂环化合物形成的有机发光器件的方法。

具体地，在本说明书的一个实施方案中，所述方法包括：准备基底；在基底上形成阴极或阳极；在阴极或阳极上形成一个或更多个有机材料层；以及在有机材料层上形成阳极或阴极，其中有机材料层的一个或更多个层使用所述杂环化合物形成。

电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层，作为电子传输材料，能够有利地接收来自阴极的电子，将电子移动至发光层，并且具有高的电子迁移率的材料是合适的。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。电子传输层可以与如本领域中使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地，合适的阴极材料的实例包括具有小功函数并且其中后接铝层或银层的常用材料。具体地，阴极材料包括铯、钡、钙、镱和钐，在每种情况下后接铝层或银层。

电子注入层是注入来自电极的电子的层，并且优选这样的化合物：其具有传输电子的能力，具有注入来自阴极的电子的效应，对发光层或发光材料具有优异的电子注入效应，防止发光层中产生的激子移动至空穴注入层，除此之外还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、联苯醌、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。

空穴阻挡层是防止空穴到达阴极的层，并且通常可以在与空穴注入层相同的条件下形成。其具体实例可以包括二唑衍生物、三唑衍生物、菲咯啉衍生物、bcp、铝配合物等，但不限于此。

根据使用的材料，根据本说明书的有机发光器件可以为顶部发射型、底部反射型或双发射型。

发明实施方式

[合成例]

合成例1：化合物1的合成

步骤1)化合物1-a的合成

在三颈烧瓶中，将3-溴苯并呋喃(15.0g，76.1mmol)和4-(叔丁基)苯胺(12.5g，83.7mmol)溶解在甲苯(450ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(11.0g，114.2mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.8g，1.5mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物1-a(15.2g)。(产率75％，ms[m+h]+＝265)

步骤2)化合物1-b的合成

在三颈烧瓶中，将化合物1-a(15.0g，56.5mmol)和1-溴-2,3-二氯苯(6.4g，28.3mmol)溶解在甲苯(300ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(10.9g，113.1mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.6g，1.1mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物1-b(27.5g)。(产率76％，ms[m+h]+＝639)

步骤3)化合物1的合成

在三颈烧瓶中，将化合物1-b(25.0g，39.1mmol)溶解在叔丁基苯(500ml)中，并冷却至0℃。在氮气气氛下，向其中添加在戊烷(35ml，58.7mmol)中的1.7m叔丁基锂，将所得物在60℃下搅拌2小时。此后，将反应物质再次冷却至0℃，向其中添加bbr3(6ml，58.7mmol)，将所得物在室温下搅拌0.5小时。将反应物质再次冷却至0℃，在向其中添加n,n-二异丙基乙基胺(10ml，58.7mmol)之后，将所得物在60℃下搅拌2小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，使用乙酸乙酯和h2o在分液漏斗中进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以获得化合物1(2.6g)。(产率11％，ms[m+h]+＝612)

合成例2：化合物2的合成

步骤1)化合物2-a的合成

在三颈烧瓶中，将4-(三氟甲氧基)苯胺(15.0g，84.7mmol)和碘化钾(35.1g，211.7mmol)溶解在浓h2so4(1ml)和meoh(420ml)中，在缓慢添加30％h2o2(1ml)的同时将所得物在室温下搅拌4小时。当反应完成时，使用二氯甲烷和h2o将所得物在分液漏斗中进行萃取。将萃取物连续用nahso3水溶液和h2o洗涤，然后用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物2-a(25.4g)。(产率70％，ms[m+h]+＝428)

步骤2)化合物2-b的合成

将化合物2-a(20.0g，46.6mmol)和乙酸(100ml)引入三颈烧瓶中，并冷却至0℃。在氮气气氛下，向其中添加溶解在h2o(20ml)中的亚硝酸钠(4.8g，69.9mmol)，然后添加浓h2so4(20ml)，将所得物搅拌0.5小时。此后，在室温下向其中添加溶解在45％hbr水溶液(340ml)中的溴化铜(14.7g，102.6mmol)，将所得物搅拌1小时。当反应完成时，使用乙酸乙酯和h2o将所得物在分液漏斗中进行萃取。向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将所得物连续用nahco3水溶液和h2o洗涤，用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物2-b(16.1g)。(产率70％，ms[m+h]+＝492)

步骤3)化合物2-c的合成

在三颈烧瓶中，将化合物2-b(15.0g，30.4mmol)和化合物1-a(8.9g，33.5mmol)溶解在甲苯(450ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(4.4g，45.7mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.3g，0.6mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物2-c(15.9g)。(产率72％，ms[m+h]+＝723)

步骤4)化合物2的合成

在三颈烧瓶中，将化合物2-c(15.0g，20.7mmol)溶解在叔丁基苯(300ml)中，并冷却至0℃。在氮气气氛下，向其中添加在戊烷(18ml，31.1mmol)中的1.7m叔丁基锂，将所得物在60℃下搅拌2小时。此后，将反应物质再次冷却至0℃，向其中添加bbr3(3ml，31.1mmol)，将所得物在室温下搅拌0.5小时。将反应物质再次冷却至0℃，在向其中添加n,n-二异丙基乙基胺(5ml，31.1mmol)之后，将所得物在60℃下搅拌2小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，使用乙酸乙酯和h2o在分液漏斗中进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以获得化合物2(1.7g)。(产率12％，ms[m+h]+＝696)

合成例3：化合物3的合成

以与合成例2中的用于制备化合物2的方法中相同的方式获得化合物3(ms[m+h]⁺＝694)，不同之处在于使用4-环己基苯胺代替4-(三氟甲氧基)苯胺。

合成例4：化合物4的合成

以与合成例2中的用于制备化合物2的方法中相同的方式获得化合物4(ms[m+h]⁺＝746)，不同之处在于使用4-((3r,5r,7r)-金刚烷-1-基)苯胺代替4-(三氟甲氧基)苯胺。

合成例5：化合物5的合成

步骤1)化合物5-a的合成

在三颈烧瓶中，将2-溴-4-氯呋喃(20.0g，110.2mmol)和苯硼酸(14.1g，115.8mmol)溶解在thf(400ml)中，向其中引入溶解在h2o(133ml)中的碳酸钾(91.4g，661.5mmol)。向其中引入四(三苯基膦)钯(0)(2.5g，2.2mmol)，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌8小时。当反应结束时，将所得物冷却至室温，将反应溶液转移至分液漏斗并用乙酸乙酯进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物5-a(16.0g)。(产率81％，ms[m+h]+＝178)

步骤2)化合物5的合成

以与合成例1中的用于制备化合物1的方法中相同的方式获得化合物5(ms[m+h]⁺＝522)，不同之处在于使用化合物5-a代替3-溴苯并呋喃，并使用苯胺代替4-(叔丁基)苯胺。

合成例6：化合物6的合成

步骤1)化合物6-a的合成

在三颈烧瓶中，将化合物5-a(15.0g，84.0mmol)和4-(叔丁基)苯胺(13.2g，88.2mmol)溶解在甲苯(450ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(12.1g，126.0mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.9g，1.7mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物6-a(17.4g)。(产率71％，ms[m+h]+＝291)

步骤2)化合物6-b的合成

在三颈烧瓶中，将化合物6-a(15.0g，51.5mmol)和1,2-二溴-5-氯-3-碘苯(9.5g，25.7mmol)溶解在甲苯(300ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(9.9g，103.0mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.5g，1.0mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物6-b(24.3g)。(产率77％，ms[m+h]+＝613)

步骤3)化合物6-c的合成

在三颈烧瓶中，将化合物6-b(24.0g，39.1mmol)溶解在叔丁基苯(480ml)中，并冷却至0℃。在氮气气氛下，向其中添加在戊烷(35ml，58.7mmol)中的1.7m叔丁基锂，将所得物在60℃下搅拌2小时。此后，将反应物质再次冷却至0℃，向其中添加bbr3(6ml，58.7mmol)，将所得物在室温下搅拌0.5小时。将反应物质再次冷却至0℃，在向其中添加n,n-二异丙基乙基胺(10ml，58.7mmol)之后，将所得物在60℃下搅拌2小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，使用乙酸乙酯和h2o在分液漏斗中进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化以获得化合物6-c(6.3g)。(产率23％，ms[m+h]+＝699)

步骤4)化合物6的合成

在三颈烧瓶中，将化合物6-c(6.0g，8.6mmol)和二苯胺(1.6g，9.4mmol)溶解在甲苯(150ml)中，在向其中引入叔丁醇钠(1.2g，12.9mmol)和双(三叔丁基膦)钯(0)(0.1g，0.2mmol)之后，将所得物在氩气气氛回流条件下搅拌6小时。当反应完成时，将所得物冷却至室温，向其中引入h2o，将反应溶液转移至分液漏斗并进行萃取。将萃取物用mgso4干燥并浓缩，将样品使用硅胶柱色谱法纯化，然后进行升华纯化以获得化合物6(2.5g)。(产率35％，ms[m+h]+＝831)

合成例7：化合物7的合成

以与合成例1中的用于制备化合物1的方法中相同的方式获得化合物7(ms[m+h]⁺＝532)，不同之处在于使用3-溴苯并[b]噻吩代替3-溴苯并呋喃，并使用苯胺代替4-(叔丁基)苯胺。

合成例8：化合物8的合成

以与合成例1中的用于制备化合物1的方法中相同的方式获得化合物8(ms[m+h]⁺＝676)，不同之处在于使用3-溴苯并[b]噻吩代替3-溴苯并呋喃，并使用4-(三甲基甲硅烷基)苯胺代替4-(叔丁基)苯胺。

[器件实施例]

实施例1

将其上涂覆有厚度为的氧化铟锡(ito)作为薄膜的玻璃基底放入溶解有清洁剂的蒸馏水中并进行超声波清洗。在本文中，使用fischerco.的decon^tmcon705产品作为清洁剂，使用利用由milliporeco.制造的0.22μm灭菌过滤器过滤两次的蒸馏水作为蒸馏水。在将ito清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复进行两次超声波清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，将基底用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声波清洗各10分钟，然后干燥，然后转移至等离子体清洗器。此外，将基底使用氧等离子体清洗5分钟，然后转移至真空沉积装置。

在如上准备的透明ito电极上，通过将以下hi-a和lg-101分别连续热真空沉积至和的厚度来形成空穴注入层。将以下ht-a真空沉积至的厚度作为空穴传输层，然后将以下ht-b热真空沉积至的厚度作为电子阻挡层。随后，将bh-a和化合物1以96:4的重量比真空沉积至的厚度作为发光层。随后，将由et和liq表示的化合物以1:1的重量比热真空沉积至的厚度作为电子传输层，然后将由以下liq表示的化合物真空沉积至的厚度以形成电子注入层。在电子注入层上，通过将镁和银以10:1的重量比连续沉积至的厚度，然后将铝沉积至的厚度来形成阴极，制造了有机发光器件。

实施例2至实施例8和比较例1至比较例3

以与实施例1中相同的方式各自制造实施例2至实施例8和比较例1至比较例3的有机发光器件，不同之处在于作为掺杂剂材料，使用表1中所述的化合物代替。

通过向实施例1至实施例8和比较例1至比较例3中制造的各有机发光器件施加电流来测量电压、效率和寿命(t95)，结果示于下表1中。在本文中，通过施加10ma/cm²的电流密度来测量电压和效率，从本文中测量的光谱获得fwhm(半峰全宽)。t95意指在20ma/cm²的电流密度下初始亮度降低至95％所花费的时间。

[表1]

如[表1]所示，与其中仅六边形环与硼原子连接的结构相比，使用其中上部两个环为五边形环的[化学式1]的结构作为有机发光器件的掺杂剂获得小的半峰全宽(fwhm)、高的效率和长的寿命。为了理解该原因，对以下两个化合物进行量子计算，优化结构示于图3中。按照薛定谔材料科学电脑程序组(schrodingermaterialsciencesuiteprogram)的密度函数理论(dft)计算进行量子计算，在本文中，使用b3lyp作为泛函，使用6-31g*作为基函数。

在由仅六边形环形成的材料例如bd-a中，所示的两个氢原子之间的距离近，并且两个六边形环由于所产生的排斥力而扭曲。另一方面，具有[化学式1]的结构的化合物例如化合物9在这些位置上不具有氢原子，并且结构较平坦。具有这样的平坦结构的化合物具有减小的振动能量，使得发光光谱较窄，从而获得高效率，并且通过在结构上更稳定而增加了寿命。因此，当使用化学式1的化合物作为有机发光器件的发光层掺杂剂时，能够获得具有高色纯度、高效率和长寿命的器件。