新型杂环化合物及包含它的有机发光元件的制作方法

1.本发明涉及一种新型杂环化合物及包含它的有机发光元件。


背景技术：

2.一般来讲，有机发光现象是指利用有机物质将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机电子元件一般具有包括阳极、阴极及在两极之间的有机物层的结构。在此，为了提高有机电子元件的效率和稳定性，有机物层由多层结构构造的情况较多，其中多层结构分别由不同物质构成，例如有机物层可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层等来构造。
3.在有机电子元件中作为有机物层来使用的材料可根据功能而分为发光材料和电荷传输材料(例如，空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料及电子注入材料)等。此外，所述发光材料可根据分子量而分为高分子型和低分子型，且可根据发光机制而分为来源于电子单重激发态的荧光材料和来源于电子三重激发态的磷光材料。此外，发光材料可根据发光颜色而分为蓝色、绿色及红色发光材料和为了实现更好的自然色而需要的黄色及橙色发光材料。
4.尤其，为了有机电子元件的优异的寿命特性，正在进行向空穴传输层或缓冲层(buffer layer)插入的有机物质的多种研究，为此需要一种空穴注入层材料，该空穴注入层材料能给予从阳极到有机层的较高的空穴移动特性，并且在沉积后形成薄膜时均匀度较高，且结晶度较低。
5.需要开发一种空穴注入层材料，该空穴注入层材料延迟金属氧化物从阳极电极(ito)渗透扩散到有机层(该现象为导致有机电子元件的寿命缩短的原因之一)，而且对在驱动元件时产生的焦耳热(joule heating)具有稳定的特性，即具有较高的玻璃转移温度。而且据报道，根据在驱动元件时薄膜表面的均匀度下降的特性，空穴传输层材料较低的玻璃转移温度对元件的寿命带来较大的影响。此外，在形成oled元件的方法中，沉积方法占主流，因此需要一种能够长时间承受这种沉积方法的耐热特性较强的材料。
6.另外，当发光材料仅使用一种物质时，因分子间的相互作用，最大发光波长移动到长波长，并且色纯度下降或因发光衰减效果而产生元件效率下降的问题，因此为了增加色纯度和增加基于能量转移的发光效率，发光材料可使用主体/掺杂物类。其原理如下：当在发光层中混合少量的与形成发光层的主体相比能带隙更小的掺杂物时，在发光层中产生的激子被传输到掺杂物而发出较高效率的光。此时，主体的波长移动到掺杂物的波长段，因此可根据所使用的掺杂物的种类而得到所需波长的光。
7.为了充分发挥前述有机电子元件所具有的优异特征，构成元件内有机物层的物质(例如，空穴注入物质、空穴传输物质、发光物质、电子传输物质及电子注入物质等)应先得到稳定且有效的材料的支撑，但是至今还没有充分实现稳定且有效的有机电子元件用有机物层材料的开发，因此持续地要求开发出新材料。


技术实现要素：

8.技术问题
9.本发明的目的在于提供一种新型结构的杂环化合物，其可用作有机发光元件的有机物层材料。
10.此外，本发明的目的在于提供一种有机发光元件，其将所述杂环化合物作为有机物层材料来包含。
11.解决技术问题的手段
12.本发明涉及一种新型杂环化合物及包含它的有机发光元件，本发明的杂环化合物为多环杂环化合物，其将多环骨架作为母核，并且引入有至少一个氨基取代体，且可用作有机发光元件的有机物层材料，其中，所述多环骨架以1,4-二氢并环戊二烯(1,4-dihydropentalene)为中心，并在1,4-二氢并环戊二烯的两侧稠合有二苯并呋喃(dibenzofuran)。
13.本发明提供一种由以下的化学式1来表示的杂环化合物。
14.[化学式1]
[0015][0016]
在所述化学式1中，
[0017]
ra至rd分别独立地为氢、c1-c60烷基或c6-c60芳基；
[0018]
l1至l4分别独立地为单键、c6-c60亚芳基或c3-c60亚杂芳基；
[0019]
r1至r8分别为独立地分别为独立地r1和r2；r3和r4；r5和r6；及r7和r8可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合或未稠合的杂环；
[0020]r21
至r
24
彼此独立地为c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氘、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr
12r13
、硝基或羟基；
[0021]r12
及r
13
分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0022]
x1为nr
31
、o或s；
[0023]r31
为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0024]
所述l1至l4的亚芳基及亚杂芳基、以及r
21
至r
24
的芳基及杂芳基可进一步被选自
c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氘、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr’r”、硝基及羟基中的一个以上取代；
[0025]
r’及r”分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0026]
a为0至5的整数，当a为2以上的整数时，各r
21
可彼此相同或不同；
[0027]
b为0至7的整数，当b为2以上的整数时，各r
22
可彼此相同或不同；
[0028]
c为0至3的整数，当c为2以上的整数时，各r
23
可彼此相同或不同；
[0029]
d为0至4的整数，当d为2以上的整数时，各r
24
可彼此相同或不同；
[0030]
p及q彼此独立地为0至4的整数，r及s彼此独立地为0至2的整数，前提是p、q、r及s并非同时为0；
[0031]
所述亚杂芳基及所述杂芳基包括选自n、o、s及se中的一个以上的杂原子。
[0032]
此外，本发明提供一种有机发光元件，该有机发光元件包括阳极、阴极及设置在所述阳极和所述阴极之间的一层以上的有机物层，所述有机物层中的一层以上包含所述化学式1的杂环化合物。
[0033]
发明效果
[0034]
本发明的杂环化合物为多环杂环化合物，其将多环骨架作为母核，并且引入有至少一个氨基取代体，且可用作有机发光元件的有机物层材料，其中，所述多环骨架以1,4-二氢并环戊二烯(1,4-dihydropentalene)为中心，并在1,4-二氢并环戊二烯的两侧稠合有二苯并呋喃(dibenzofuran)。所述杂环化合物可在有机发光元件中起到发光材料、空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料及电子注入材料等的作用。
[0035]
本发明的杂环化合物因结构上的特殊性，可用作发光材料、空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等的有机物层材料，采用该材料的有机发光元件具有较高的空穴移动度，因此可具有较高效率的同时具有较低驱动电压，还能惊人地提高寿命特性。
[0036]
即，本发明的杂环化合物因结构上的特殊性而电子移动性优异，因此改善了元件的电流特性而强化驱动电压，进而引导电效率的上升，从而能够制作改善了耗电量的有机发光元件。
具体实施方式
[0037]
下面，对本发明进行说明，但除非有其他的定义，此时使用的技术用语及科学用语具有在本发明的技术领域中具有一般知识的技术人员通常理解的含义，在下文中省略了可能多余地导致本发明要点不清楚的公知功能及结构的说明。
[0038]
通过本说明书，除非在上下文中没有其他必要，诸如“包括”及“包括的”的记载应当理解为包括所提到的步骤或结构要素、或者步骤或结构要素的群组，但并不排除其他任意的步骤或结构要素、或者步骤或结构要素的群组。
[0039]
在本说明书中，“取代体(substituent)”、“自由基(radical)”、“基团(group)”、“部分(moiety)”及“片段(fragment)”可互换使用。
[0040]
在本说明书中，“c
a-c
b”表示“碳原子数为a以上且b以下”。
[0041]
在本说明书中，“烷基”、“烷氧基”及其他包括“烷基”部分的取代体包括直链或支
链形式这两者。
[0042]
在本说明书中，“烷基”包括碳原子数为1至60的直链或支链，可被其他取代基进一步取代。烷基的碳原子数可为1至60，具体可为1至30，或者具体可为1至20，优选可为1至10。
[0043]
在本说明书中，“烯基”包括碳原子数为2至60的直链或支链，可被其他取代基进一步取代。烯基的碳原子数可为2至60，具体可为2至30，或者具体可为2至20，优选可为2至10。
[0044]
在本说明书中，“炔基”包括碳原子数为2至60的直链或支链，可被其他取代基进一步取代。炔基的碳原子数可为2至60，具体可为2至30，或者具体可为2至20，优选可为2至10。
[0045]
在本说明书中，“环烷基”包括碳原子数为3至60的单环或多环，可进一步被其他取代基取代。其中，多环是指环烷基与其他环基直接连接或稠合而成的基团。其中，其他环基可为环烷基，但也可以是其他种类的环基，例如杂环烷基、芳基、杂环等。环烷基的碳原子数可为3至60，具体可为3至30，或者具体可为5至20。
[0046]
在本说明书中，“杂环烷基”包括包含选自n、o、s及se中的至少一种杂原子且碳原子数为2至60的单环或多环，其可进一步被其他取代基取代。其中，多环是指杂环烷基与其他环基直接连接或稠合而成的基团。其中，其他环基可为杂环烷基，但也可以是其他种类的环基，例如环烷基、芳基、杂环等。杂环烷基的碳原子数可为2至60，具体可为2至30，或者具体可为3至20。
[0047]
在本说明书中，“芳基”为通过去除一个氢而从芳香烃衍生的有机自由基，包括碳原子数为6至60的单环或多环，其可进一步被其他取代基取代。其中，多环是指芳基与其他环基直接连接或稠合而成的基团。其中，其他环基可为芳基，但也可以是其他种类的环基，例如环烷基、杂环烷基、杂环等。芳基的碳原子数可为6至60，具体可为6至30，或者具体可为6至25，或者具体可为6至20，或者具体可为6至12。芳基的具体例可以有苯基、联苯基、三苯基、萘基、蒽基、基、菲基(phenanthrenyl)、苝基、荧蒽基(fluoranthenyl)、三苝基、萉基(phenalenyl)、芘基(pyrenyl group)、并四苯基(tetracenyl group)、并五苯基(pentacenyl group)、芴基、茚基、乙酰萘基、芴基等或它们的稠环，但并不限于此。
[0048]
在本说明书中，“亚芳基”是指从上述芳基通过去除一个氢而衍生的二价有机自由基，其定义遵循上述芳基的定义。
[0049]
在本说明书中，“杂环基”包括包含选自n、o、s及se中的至少一种杂原子且碳原子数为2至60的单环或多环，其可进一步被其他取代基取代。杂芳基包括在杂环基的范围，其为杂芳香环基。其中，多环是指杂环基与其他环基直接连接或稠合而成的基团。其中，其他环基可为杂环基，但也可以是其他种类的环基，例如环烷基、杂环烷基、芳基等。杂环基的碳原子数可为2至60，具体可为2至30，或者具体可为3至25。杂环基的具体例可以有吡啶基、吡咯烷基、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、呋咱基(furazanyl)、恶二唑基(oxadiazolyl)、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、二噁英基(dioxynyl)、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、异喹唑啉基、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、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、啡嗪基等或它们的稠环，但并不限于此。
[0050]
在本说明书中，“杂芳基”是指将选自n，o，s及se中的至少一种杂原子作为芳香环
骨架原子来包括且其余芳香环骨架原子为碳的芳基基团，其为5至6元单环杂芳基、以及与一个以上的苯环稠合的多环杂芳基，并且可以局部饱和。而且，本发明中的杂芳基还包括一个以上的杂芳基通过单键连接的形态。作为具体例，包括：单环杂芳基，如呋喃基、噻吩基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、异恶唑基、恶唑基、三嗪基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等；多环杂芳基，如苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异恶唑基、苯并恶唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、喹啉基、异喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基等；等等，但并不限于此。
[0051]
在本说明书中，“亚杂芳基”是指从上述杂芳基通过去除一个氢而衍生的二价有机自由基，其定义遵循上述杂芳基的定义。
[0052]
本发明涉及一种新型杂环化合物及包含它的有机发光元件，更为详细地，本发明的杂环化合物可由以下的化学式1来表示。
[0053]
[化学式1]
[0054][0055]
在所述化学式1中，
[0056]
ra至rd分别独立地为氢、c1-c60烷基或c6-c60芳基；
[0057]
l1至l4分别独立地为单键、c6-c60亚芳基或c3-c60亚杂芳基；
[0058]
r1至r8分别独立地为分别独立地为或者r1和r2；r3和r4；r5和r6；及r7和r8可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合或未稠合的杂环；
[0059]r21
至r
24
彼此独立地为c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氘、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr
12r13
、硝基或羟基；
[0060]r12
及r
13
分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0061]
x1为nr
31
、o或s；
[0062]r31
为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0063]
所述l1至l4的亚芳基及亚杂芳基、以及r
21
至r
24
的芳基及杂芳基可进一步被选自c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氢、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr’r”、硝
基及羟基中的一个以上取代；
[0064]
r’及r”分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；
[0065]
a为0至5的整数，当a为2以上的整数时，各r
21
可彼此相同或不同；
[0066]
b为0至7的整数，当b为2以上的整数时，各r
22
可彼此相同或不同；
[0067]
c为0至3的整数，当c为2以上的整数时，各r
23
可彼此相同或不同；
[0068]
d为0至4的整数，当d为2以上的整数时，各r
24
可彼此相同或不同；
[0069]
p及q彼此独立地为0至4的整数，r及s彼此独立地为0至2的整数，前提是p、q、r及s并非同时为0；
[0070]
所述亚杂芳基及所述杂芳基包括选自n、o、s及se中的一种以上的杂原子。
[0071]
具体地，所述化学式1的杂环化合物为多环杂环化合物，其将多环骨架作为母核，并且引入有至少一个特定结构的氨基取代体，且可作为有机发光元件的有机物层材料有益地使用，其中，所述多环骨架以1,4-二氢并环戊二烯(1,4-dihydropentalene)为中心，并在1,4-二氢并环戊二烯的两侧稠合有二苯并呋喃(dibenzofuran)。
[0072]
所述化学式1的杂环化合物通过上述结构特征，当用作有机发光元件的有机物层，尤其用作有机发光元件的空穴传输物质时，能够降低驱动电压，提高发光效率及色纯度，且表现出惊人地提高的寿命特性。
[0073]
在一实施例的化学式1中，所述ra至rd分别独立地为c1-c60烷基或c6-c60芳基；l1至l4分别独立地为单键、c6-c60亚芳基或c3-c60亚杂芳基，所述l1至l4的亚芳基及亚杂芳基可进一步被选自c1-c60烷基、c6-c60芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；r1至r8分别独立地为或者r1和r2；r3和r4；r5和r6；及r7和r8可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合的杂环；r
31
至r
35
彼此独立地为氢、c1-c60烷基、氘、c6-c60芳基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基或-nr
12r13
；r
12
及r
13
分别独立地为c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；x1为o或s；所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基可进一步被选自c1-c60烷基、氘、c6-c60芳基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基及c3-c60杂芳基中的一个以上取代；p、q、r及s彼此独立地为0至2的整数，并且可满足1≤p+q+r+s≤4。
[0074]
所述杂环化合物为了实现进一步提高的元件特性，所述p+q+r+s可为1或2的整数。
[0075]
在具体例中，所述p+q+r+s可为1的整数。
[0076]
在具体例中，所述p+q+r+s可为2的整数。
[0077]
在具体例中，所述q及所述s可为0的整数，p及r彼此独立地可为0至2的整数，p+r可为1或2的整数。
[0078]
在具体例中，所述p可为1的整数，q、r及s为0的整数。
[0079]
在具体例中，所述p可为2的整数，q、r及s为0的整数。
[0080]
在具体例中，所述r可为1的整数，p、q及s为0的整数。
[0081]
在具体例中，所述r可为2的整数，p、q及s为0的整数。
[0082]
在一实施例中，所述杂环化合物可由以下的化学式2或化学式3中的一个来表示。
[0083]
[化学式2]
[0084][0085]
[化学式3]
[0086][0087]
在所述化学式2及所述化学式3中，
[0088]
ra至rd分别独立地为c1-c30烷基；
[0089]
l1及l3分别独立地为单键、c6-c30亚芳基或c3-c30亚杂芳基，所述l1及l3的亚芳基及亚杂芳基可进一步被选自c1-c30烷基、c6-c30芳基及-nr’r”中的一个以上取代；
[0090]
r’及r”分别独立地为c6-c30芳基或c3-c30杂芳基；
[0091]
r1、r2、r5及r6分别独立地为分别独立地为或者r1和r及r5和r6可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合的杂环；
[0092]r31
至r
35
彼此独立地为氢、c1-c30烷基、c6-c30芳基、c6-c30芳基c1-c30烷基、c1-c30烷基c6-c30芳基、c3-c30杂芳基或-nr
12r13
；
[0093]r12
及r
13
分别独立地为c6-c30芳基或c3-c30杂芳基；
[0094]
所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基可进一步被选自c1-c30烷基、c6-c30芳基、c6-c30芳基c1-c30烷基、c1-c30烷基c6-c30芳基及c3-c30杂芳基中的一个以上取代；
[0095]
p及r彼此独立地为1或2的整数。
[0096]
在一实施例中，所述ra至rd可分别独立地为c1-c20烷基，优选可为c1-c10烷基。
[0097]
在一实施例中，所述杂环化合物可由化学式4及化学式5中的一个来表示。
[0098]
[化学式4]
[0099][0100]
[化学式5]
[0101][0102]
在所述化学式4及所述化学式5中，
[0103]
l1及l3分别独立地为单键、c6-c20亚芳基或c3-c20亚杂芳基，所述l1及l3的亚芳基及亚杂芳基可进一步被选自c1-c20烷基、c6-c20芳基及-nr’r”中的一个以上取代；
[0104]
r’及r”分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；
[0105]
r1、r2、r5及r6分别独立地为分别独立地为
[0106]r31
至r
35
彼此独立地为氢、c6-c20芳基、c3-c20杂芳基或-nr
12r13
；
[0107]r12
及r
13
分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；
[0108]
所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基可进一步被选自c1-c20烷基、c6-c20芳基、c6-c20芳基c1-c20烷基、c1-c20烷基c6-c20芳基及c3-c20杂芳基中的一个以上取代。
[0109]
在一实施例中，所述l1至l4可分别独立地为单键或c6-c20亚芳基，所述l1至l4的亚芳基可进一步被选自c6-c20芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”可分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基。
[0110]
在一实施例中，所述r1、r3、r5及r7可分别独立地为可分别独立地为r2、r4、r6及r8可分别独立地为可分别独立地为r
31a
、r
31b
、r
31c
、r
33a
、r
33b
、r
34
及r
35
可彼此独立地为氢或c6-c20芳基；r
12
及r
13
可分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；x1可为o或s。
[0111]
在一实施例中，所述l1至所述l4分别独立地为单键或者选自以下的结构，但并不限于此。
[0112][0113]
在上述结构中，
[0114]rl1
、r
l2
及r
l3
分别独立地为氢、c6-c20芳基或nr’r”；
[0115]
r’及r”分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；
[0116]
z为cr
z1rz2
、nr
z3
、o或s；
[0117]rz1
及r
z2
分别独立地为c1-c20烷基或c6-c20芳基；
[0118]rz3
为c6-c20芳基。
[0119]
在具体例中，所述l1至所述l4可分别独立地为单键、可分别独立地为单键、r
l1
及r
l2
可分别独立地为氢或nr’r”；r’及r”可分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基。
[0120]
在具体例中，所述r1、r3、r5及r7可分别独立地为可分别独立地为r2，r4，r6及r8可分别独立地为可分别独立地为r
41
至r
43
及r
51
至r
54
可彼此独立地为氢或c6-c12芳基；r
12
及r
13
可分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基。
[0121]
在一具体例中，在所述化学式4或所述化学式5中，所述l1及l3可分别独立地为单键或c6-c12亚芳基，所述l1及l3的亚芳基可进一步被选自c6-c12芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”可分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基；r1及r5可分别独立地为
r2及r6可分别独立地为可分别独立地为r
41
至r
43
及r
51
至r
54
可彼此独立地为氢或c6-c12芳基；r
12
及r
13
可分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基。
[0122]
在一实施例中，所述杂环化合物可选自以下的结构，但并不限于此。
[0123]
[0124][0125]
本发明的一实施例的杂环化合物因其结构上的特殊性而可用于有机发光元件的有机物层，具体可用作所述有机物层内的空穴传输层形成材料。
[0126]
前述的化合物可基于后述的制备例/实施例而制备。虽然在后述的制备例/实施例中记载代表性的示例，但可根据需要而增加或去除取代基，且可改变取代基的位置。此外，可基于在本技术领域中众所周知的技术，改变出发物质、反应物质及反应条件等。对于根据需要而改变其余位置的取代基的种类或位置来讲，本领域技术人员应能利用在本技术领域中众所周知的技术来执行。
[0127]
此外，本发明提供一种有机发光元件，该有机发光元件包含所述化学式1的杂环化合物。
[0128]
具体地，本发明的有机发光元件包括阳极、阴极及设置在阳极和阴极之间的一层以上的有机物层，所述有机物层中的一层以上包含所述化学式1的杂环化合物。
[0129]
但是，本发明中也可应用在本技术领域中众所周知的有机发光元件的结构。本发明的范围并不局限于这种的层叠结构。
[0130]
本发明的有机发光元件除了在有机物层中的一层以上中包含所述化学式1的杂环化合物外，可用本技术领域中众所周知的材料和方法来制备。
[0131]
所述化学式1的杂环化合物可独立地构成有机发光元件的有机物层中的一层以上。但是，根据需要也可与其他物质混合而构成有机物层。
[0132]
所述化学式1的杂环化合物在有机发光元件中可用作空穴注入材料、空穴传输材
料、发光材料、电子传输材料及电子注入材料等。所述杂环化合物可用作空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层中的一层以上的材料。作为一例，所述杂环化合物可用作有机发光元件的空穴注入及传输层材料。作为一例，所述杂环化合物可用作有机发光元件的电子注入及传输层材料。作为又一例，所述杂环化合物可用作有机发光元件的发光层材料。作为再一例，所述杂环化合物可用作有机发光元件的磷光发光层的主体材料。优选地，所述杂环化合物可用作有机发光元件的空穴传输层材料。
[0133]
下面，虽然例示出在本发明的有机发光元件中的除了上述杂环化合物以外的材料，但这些材料仅用于例示，并不用于限定本发明的范围，这些材料可由本技术领域中众所周知的材料来取代。
[0134]
阳极材料可使用功函数较大的材料，作为具体的一例，可使用如钒、铬、铜、锌、金的金属或其合金；如锌氧化物、铟氧化物、铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)的金属氧化物；如zno：al或sno2：sb的金属和氧化物的组合；如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧基)噻吩](pedt)、聚吡咯及聚苯胺的导电性高分子等，但并不限于此。此外，所述阳极层可以仅由前述材料中的一种类型来形成，或者也可由多种材料的混合物来形成，并且可形成由相同组成或不同组成的多个层来构成的多层结构。
[0135]
阴极材料可使用功函数较低的材料，作为具体的一例，可使用如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡及铅的金属或其合金；如lif/al或lio2/al的多层结构物质等。
[0136]
空穴注入材料还可使用公知的空穴注入材料，例如可使用在美国专利第4,356,429号中公开的酞菁铜(cupc，copper phthalocyanine)等的酞菁化合物或在文献[advanced material，6，p.677(1994)]中记载的星爆型胺衍生物类，例如tcta(三(4-咔唑-9-基苯基)胺，tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine)、m-mtdata(4,4’,4
”‑
三(甲基苯基苯氨基)三苯胺，4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine)、m-mtdapb(1,3,5-三[4-(3-甲基苯基苯氨基)苯基]苯，1,3,5-tris[4-(3-metylphenylphenylamino)phenyl]benzene)、作为具有溶解性的导电高分子的pani/dbsa(聚苯胺/十二烷基苯磺酸，polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid)或pedot：pss(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)，poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrnesulfonate))、pani/csa(聚苯胺/樟脑磺酸，polyaniline/camphor sulfonic acid)或pani/pss(聚苯胺/聚(4-苯乙烯-磺酸盐)，polyaniline/poly(4-styrene-sulfonate))等。
[0137]
空穴传输材料可单独地包含本发明一实施例的杂环化合物，或者与公知的空穴传输材料混合使用。
[0138]
具体地，空穴传输材料可包含本发明一实施例的杂环化合物，但可与吡唑啉衍生物、芳香胺类衍生物、茋基衍生物、三苯基二胺衍生物等一起使用，也可与低分子或高分子材料一起使用。作为具体的一例，有npb(n,n
’‑
双(萘-1-基)-n,n
’‑
双(苯基)-联苯胺，n,n
’‑
bis(naphthalen-1-yl)-n,n
’‑
bis(phenyl)-benzidine)、npd(n,n
’‑
双(萘-1-基)-n,n
’‑
双(苯基)-2,2
’‑
二甲基联苯胺，n,n
’‑
bis(naphthalen-1-yl)-n,n
’‑
bis(phenyl)-2,2
’‑
dimethylbenzidine)、mcp(1,3-双(n-咔唑基)苯，1,3-bis(n-carbazolyl)benzene)、tpd(n,n
’‑
双(3-甲基苯基)-n,n
’‑
二苯基联苯胺，n,n
’‑
bis(3-methylphenyl)-n,n
’‑
diphenylbenzidine)、ttb(n,n,n’,n
’‑
四(4-甲基苯基)-(1,1
’‑
联苯)-4,4-二胺，n,n,n’,n
’‑
tetrakis(4-methylphenyl)-(1,1
’‑
biphenyl)-4,4-diamine)、ttp(n1,n4-二苯基-n1,
n4-双间甲苯-1,4-二胺，n1,n4-diphenyl-n1,n4-dim-tolylbenzene-1,4-diamine)、etpd(n,n
’‑
双(4-甲基苯基)-n,n
’‑
双(4-乙基苯基)-[1,1
’‑
(3,3
’‑
二甲基)联苯]-4,4
’‑
二胺，n,n
’‑
bis(4-methylphenyl)-n,n
’‑
bis(4-ethylphenyl)-[1,1
’‑
(3,3
’‑
dimethyl)biphenyl]-4,4
’‑
diamine)、vnpb(n4,n4
’‑
二(萘-1-基)-n4,n4
’‑
双(4-乙烯基苯基)联苯-4,4
’‑
二胺，n4,n4
’‑
di(naphthalen-1-yl)-n4,n4
’‑
bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4
’‑
diamine)、onpb(n4,n4
’‑
双(4-(6-((3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基)己基)苯基)-n4,n4
’‑
二苯基联苯基-4,4
’‑
二胺，n4,n4
’‑
bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-n4,n4
’‑
diphenylbiphenyl-4,4
’‑
diamine)、otpd(n4,n4
’‑
双(4-(6-((3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基)己基)苯基)-n4,n4
’‑
二苯基联苯-4,4
’‑
二胺，n4,n4
’‑
bis(4-(6-((3-ethyloxetan-3-yl)methoxy)hexyl)phenyl)-n4,n4
’‑
diphenylbiphenyl-4，4
’‑
diamine)等低分子空穴传输物质；pvk(聚n-乙烯基咔唑，poly-n-vinylcarbazole)、聚苯胺、(苯基甲基)聚硅烷等高分子空穴传输物质。
[0139]
电子传输材料可使用恶唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘酮及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、氟烯酮衍生物、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的金属络合物等，不仅可以使用低分子物质，还可使用高分子物质。作为具体的一例，可使用tspo1(二苯基[4-(三苯基甲硅烷基)苯基]氧化膦，diphenyl[4-(triphenylsilyl)phenyl]phosphine oxide)、tpbi(1,3,5-三(n-苯基苯并咪唑-2-基)苯，1,3,5-tris(n-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene)；alq3(三(8-羟基喹啉)铝，tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum)；bcp(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉，2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)；如pbd(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基-苯基)-1,3,4-恶二唑，2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadizole)、taz(3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基-苯基)-1,2,4-三唑，3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butyl-phenyl)-1,2,4-triazole)、oxd-7(1,3-双[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯，1,3-bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene)的唑类化合物；三(苯基喹喔啉)(tris(phenylquinoxaline)，tpq)；tmpypb(3,3
’‑
[5
’‑
[3-(3-吡啶基)苯基][1,1’:3’,1
’‑
三苯基]-3,3
”‑
二基]双吡啶，3,3
’‑
[5
’‑
[3-(3-pyridinyl)phenyl][1,1’:3’,1
”‑
terphenyl]-3,3
”‑
diyl]bispyridine)等，但并不限于此。
[0140]
作为电子注入材料，例如在本领域中代表性地使用lif或liq(喹啉酸锂，lithium quinolate)，但并不限于此。
[0141]
发光材料可使用红色、绿色或蓝色发光材料，必要时可混合两种以上的发光材料而使用。此外，发光材料可使用荧光材料，但也可使用磷光材料。作为发光材料，可单独使用通过使得从阳极和阴极分别注入的空穴和电子结合来发光的材料，但也可使用主体材料和掺杂材料一起参与发光的材料。
[0142]
发光层可通过真空沉积法、旋涂法、铸造法及lb法等的方法由发光材料形成，更加具体地，在通过真空沉积法形成发光层时，其沉积条件虽然根据所使用的化合物而不同，但一般可在与形成空穴注入层的条件几乎相同的条件范围中选择。此外，作为发光层材料，可将公知的化合物用作主体或掺杂物。
[0143]
此外，作为一例，作为发光层材料的荧光掺杂物可使用idemitsu公司的ide102或
ide105、bd-331或bd-142(n6,n
12-双(3,4-二甲基苯基)-n6,n
12-二米基-6,12-二胺，n6,n
12-bis(3,4-dimethylphenyl)-n6,n
12-dimesityl chrysene-6,12-diamine)；作为发光层材料的磷光掺杂物，可由绿色磷光掺杂物ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱)、蓝色磷光掺杂剂f2irpic(铱(ⅲ)双[4,6-二氟苯基)-吡啶根-n,c2’]吡啶甲酸盐)和udc公司的红色磷光掺杂物rd61等真空共沉积(掺杂)而成。
[0144]
磷光掺杂物为可由三重态激子发光的化合物，只要由三重态激子发光，则不受特别限制。作为具体的一例，可为包含选自ir、ru、pd、pt、os及re等中的一种以上金属的金属络合物，并且可为卟啉金属络合物或正金属化金属络合物。
[0145]
所述卟啉金属络合物具体可为卟啉铂金属络合物。
[0146]
所述正金属化金属络合物可为将2-苯基吡啶(2-phenylpyridine，ppy)衍生物、7,8-苯并喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶(2-(2-thienyl)pyridine，tp)衍生物、2-(1-萘基)吡啶(2-(1-naphthyl)pyridine，npy)衍生物、2-苯基喹啉(2-phenylquinoline，pq)衍生物等作为配体包含的物质。此时，这些衍生物还可根据需要而具有取代基。还可进一步包含乙酰丙酮根(acetylacetonato，acac)、苦味酸(picric acid)等除了上述配体以外的配体作为辅助配体。作为具体例，可以列举双噻吩吡啶乙酰丙酮根铱(bisthienylpyridine acetylacetonate iridium)、双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮根)铱(iii)(bis(2-benzo[b]thiophen-2-yl-pyridine)(acetylacetonato)iridium(iii)，ir(btp)2(acac))、双(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮根)铱(iii(bis(2-phenylbenzothiazole)(acetylacetonato)iridium(iii)，ir(bt)2(acac))、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮根)铱(iii)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonato)iridium(iii)，ir(piq)2(acac))、三(1-苯基异喹啉)铱(iii)(tris(1-phenylisoquinoline)iridium(iii)，ir(piq)3)、三(2-苯基吡啶)铱(iii)(tris(2-phenylpyridine)iridium(iii)，ir(ppy)3)、三(2-联苯吡啶)铱(tris(2-biphenylpyridine)iridium)、三(3-联苯吡啶)铱(tris(3-biphenylpyridine)iridium)、三(4-联苯吡啶)铱(tris(4-biphenylpyridine)iridium)等，但并不限于此。
[0147]
此外，在发光层中与磷光掺杂物一起使用时，为了防止三重态激子或空穴向电子传输层扩散，可通过真空沉积法或旋涂法进一步层叠空穴抑制材料(hbl)。此时可使用的空穴抑制材料不受特别限制，但可从公知的用作空穴抑制材料中任意选择使用。例如可为恶二唑衍生物或三唑衍生物菲咯啉衍生物，具体可以使用balq(双(8-羟基-2-甲基喹啉)-铝联苯酚盐，bis(8-hydroxy-2-methylquinolinolnato)-aluminium biphenoxide)、菲咯啉(phenanthrolines)类化合物(udc公司的bcp(bathocuproine))等。
[0148]
下面，通过实施例对本发明进行更加详细的说明，但这些实施例仅用于例示本发明，并不用于限定本发明的范围。
[0149]
[实施例1]化合物p1及化合物p2的制备
[0150][0151]
化合物p-8的制备
[0152]
向290ml的dmf(二甲基甲酰胺，dimethylformamide)中加入10g(57.14mmol)的1-溴-4-碘苯(1-bromo-4-iodobenzene)、5.77g(68.57mmol)的2-甲基-3-丁炔-2-醇(2-methylbur-3-yne-2-ol)、0.64g(2.86mmol)的乙酸钯(ii)(palladium(ii)acetate，pd(oac)2)、1.63g(8.57mmol)的碘化亚铜(copper(i)iodide，cui)、2.29g(8.57mmol)的三苯基膦(triphenylphosphine，pph3)、12ml(114.28mmol)的二乙胺(diethylamine，et2nh)后，在氮气氛及30℃中搅拌10分钟。然后回流搅拌反应溶液。在结束反应后，使用乙二胺水溶液和mc(二氯甲烷，methylene chloride)提取后，向mc层中加入硫酸镁来控制水分，之后进行过滤。在去除溶剂后，使用ea(乙酸乙酯，ethyl acetate)和hex(己烷，hexane)进行柱层析提纯，从而获得8.86g(87％)的目标化合物p-8。
[0153]
化合物p-7的制备
[0154]
将10g(56.11mmol)的化合物p-8溶解于170ml的mc中后，加入17.09g(67.33mmol)的碘(iodine，i2)，并在室温中进行搅拌。在结束反应后，使用硫代硫酸钠水溶液进行提取，并收集有机物层。从有机物层中去除溶剂后，使用ea和hex进行柱层析提纯，从而获得17.66g(76％)的目标化合物p-7。
[0155]
化合物p-6的制备
[0156]
在氩气氛下，将10g(24.15mmol)的化合物p-7在120ml的二乙醚中搅拌的同时将温度降低至-78℃。在该温度下，缓慢地加入19ml(28.98mmol)的丁基锂(n-butyllithium/1.6m solution in hex.)的同时进行搅拌。在一个小时后，在相同的温度下加入2.3ml(31.40mmol)的丙酮，并在氩气氛下搅拌一个小时。然后，缓慢地提升温度24小时直至成为室温的同时进行搅拌。在结束反应后，使用1n hcl水溶液结束反应，并使用mc提取而收集有机物层。从有机物层去除溶剂后，使用ea和hex进行柱层析提纯，从而获得5.18g(62％)的目标化合物p-6。
[0157]
化合物p-5的制备
[0158]
向甲苯/乙醇/水(体积比4：1：1，110ml)中加入10g(28.89mmol)的化合物p-6、7.70g(34.66mmol)的2-(4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷(2-(4-fluorophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)、7.99g(57.78mmol)的碳酸钾(potassium carbonate，k2co3)后，在氮气氛及30℃中搅拌10分钟。然后，加入1.67g(1.45mmol)的四(三苯基膦)钯(pd(pph3)4)后，在120℃中进行回流。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤后使用mc进行清洗。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得7.56g(85％)的目标化合物p-5。
[0159]
化合物p-4的制备
[0160]
向160ml的mc中加入10g(31.81mmol)的化合物p-5，并将温度降低至0℃的同时进行搅拌。向其中加入4.7ml(38.17mmol)的三氟化硼二乙醚(boron trifluoride diethyl etherate，bf3oet2)，并在0℃中搅拌一个小时。然后，将温度缓慢地提升至室温的同时搅拌24小时。在结束反应后，使用ea和h2o进行提取，之后去除溶剂，并使用hex和ea进行柱层析提纯，从而获得6.98g(74％)的目标化合物p-4。
[0161]
化合物p-3的制备
[0162]
向170ml的nmp(n-甲基-2-吡咯烷酮，n-methyl-2-pyrrolidone)中加入10g(33.74mmol)的化合物p-4，并在氩气氛下进行搅拌。向其中加入4.30ml(40.49mmol)的2-溴苯酚(2-bromophenol)和5.60g(40.49mmol)的k2co3后，在氮气氛及30℃中搅拌10分钟。然后在80℃中搅拌24小时。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤，之后使用mc进行清洗。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得11.52g(76％)的目标化合物p-3。
[0163]
化合物p-2的制备
[0164]
向170ml的nmp中加入10g(33.74mmol)的化合物p-3，并在氩气氛下进行搅拌。向其中加入8.40g(40.49mmol)的2-溴-6-氯苯酚(2-bromo-6-chlorophenol)和5.60g(40.49mmol)的k2co3后，在氮气氛及30℃中搅拌10分钟。然后，在140℃中搅拌24小时。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤，之后使用mc进行清洗。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得13.97g(65％)的目标化合物p-2。
[0165]
化合物p-1的制备
[0166]
向80ml的dmf中加入10g(15.70mmol)的化合物p-2，并在氩气氛及室温中进行搅拌而溶解。向其中加入0.53g(2.36mmol)的pd(oac)2和4.34g(31.4mmol)的k2co3，并在150℃中回流搅拌24小时。在结束反应后，加水结束反应。对所生成的固体进行过滤，并使用hex清洗
多次。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得4.55g(61％)的目标化合物p-1。
[0167]
化合物p1的制备
[0168]
使用化合物p-1和硼化合物及钯催化剂，通过铃木偶联(suzuki coupling)反应来获得目标化合物p1。
[0169]
向甲苯/乙醇/水(体积比4：1：1，100ml)中加入化合物p-1(1当量)、被取代的硼酸或硼酸酯化合物(1，2当量(eq.))、pd(pph3)4(0.05当量)及k2co3(2当量)后，在氮气氛及120℃中进行回流搅拌。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤后，使用mc进行清洗。使用ea和hex进行再晶化提纯，获得目标化合物p1。
[0170]
化合物p2的制备
[0171]
使用化合物p-1和仲胺(secondary amine)化合物及钯催化剂，并通过钯胺化(palladium amination)来获得目标化合物p2。
[0172]
向甲苯中加入化合物p-1(1当量)、仲胺(secondary amine)化合物(1，2当量)、三(二苄叉基丙酮)二钯(pd2(dba)3)(0.05当量)、三(叔丁基)膦(p(t-bu)3)(0.15当量)及叔丁醇钠(naot-bu)(2当量)后，在氩气氛及120℃中进行回流搅拌。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤，之后使用mc进行清洗。使用ea和hex进行再晶化提纯，获得目标化合物p2。
[0173]
在下表1中记载作为反应物的被取代的硼酸、硼酸酯及仲胺化合物的结构、以及制备后的化合物p1及p2的结构及收率。但是，作为反应物的硼化合物及仲胺化合物的结构并不限于以下的结构。
[0174]
[表1]
[0175]
[0176]
[0177][0178]
[实施例2]化合物p3及化合物p4的制备
[0179]
[0180]
化合物q-3的制备
[0181]
向170ml的nmp中加入10g(33.74mmol)的化合物p-4，并在氩气氛下进行搅拌。向其中加入7.52ml(70.85mmol)的2-溴苯酚(2-bromophenol)和13.99g(101.22mmol)的k2co3后，在氮气氛及30℃中搅拌10分钟。然后，在150℃中搅拌24小时。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤，之后使用mc进行清洗。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得12.40g(61％)的目标化合物q-3。
[0182]
化合物q-2的制备
[0183]
向80ml的dmf中加入10g(16.60mmol)的目标化合物q-3，并在氩气氛及室温中进行搅拌而溶解。向其中加入0.56g(2.49mmol)的pd(oac)2和5.74g(41.5mmol)的k2co3，并在150℃中回流搅拌24小时。在结束反应后，加水结束反应。对所生成的固体进行过滤，并使用hex清洗多次。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得4.55g(61％)的目标化合物q-2。
[0184]
化合物q-1的制备
[0185]
向80ml的四氯甲烷(ccl4)中加入10g(22.70mmol)的化合物q-2，并在氩气氛及室温中进行搅拌而溶解。向其中加入4.56g(20.43mmol)的溴化亚铜(copper(ii)bromide，cubr2)及4.64g(45.40mmol)的氧化铝(aluminum oxide，al2o3)，并在40℃中搅拌24小时。在结束反应后，加水结束反应。对所生成的固体进行过滤，并使用hex清洗多次。使用mc和hex进行柱层析提纯，从而获得6.25g(53％)的目标化合物q-1。
[0186]
化合物p3的制备
[0187]
使用化合物q-1和硼化合物及钯催化剂，并通过铃木偶联(suzuki coupling)反应，获得目标化合物p3。
[0188]
向甲苯/乙醇/水(体积比4：1：1，100ml)中加入化合物q-1(1当量)、被取代的硼酸或硼酸酯化合物(1，2当量)、pd(pph3)4(0.05当量)及k2co3(2当量)后，在氮气氛及120℃中进行回流搅拌。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤后，使用mc进行清洗。使用ea和hex进行再晶化提纯，获得目标化合物p3。
[0189]
化合物p4的制备
[0190]
使用化合物q-1和仲胺(secondary amine)化合物及钯催化剂，并通过钯胺化(palladium amination)，获得目标化合物p4。
[0191]
向甲苯中加入化合物q-1(1当量)、仲胺(secondary amine)化合物(1，2当量)、pd2(dba)3(0.05当量)、p(t-bu)3(0.15当量)及naot-bu(2当量)后，在氩气氛及120℃中进行回流搅拌。在结束反应后，使用硅藻土(celite)和弗罗里硅土(florisil)进行过滤，之后使用mc进行清洗。使用ea和hex进行再晶化提纯，获得目标化合物p4。
[0192]
在下表2中记载作为反应物的被取代的硼酸、硼酸酯及仲胺化合物的结构、以及制备后的化合物p3及化合物p4的结构及收率。但是，作为反应物的硼化合物及仲胺化合物的结构并不限于以下的结构。
[0193]
[表2]
[0194]
[0195]
[0196][0197]
在下表3中示出上述实施例中制备的化合物的1h nmr及ms值。
[0198]
[表3]
[0199]
[0200]
[0201]
[0202]
[0203][0204]
[实施例3]有机发光元件的制备及评价
[0205]
将在实施例中得到的化合物分别用作空穴传输层，并通过常规方法制作有机发光元件。
[0206]
首先，在真空沉积设备的基板夹上设置ito基板，并形成在玻璃基板上的ito层(阳极)上真空沉积2-tnata(4,4’,4
”‑
三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺，4,4’,4
”‑
tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine)而形成10nm厚度的空穴注入层后，真空沉积本发明的实施例中制备的杂环化合物而形成20nm厚度的空穴传输层。
[0207]
接下来，作为发光掺杂物使用bd-331(idemitsu公司)以及作为主体物质使用adn(9,10-双(2-萘基)蒽，9,10-bis(2-naphthyl)anthracene)，并且将掺杂浓度固定在4％，并在所述空穴传输层上沉积30nm厚度的发光层。
[0208]
接下来，在所述发光层上以40nm厚度真空沉积alq3(三(8-羟基喹啉)铝，tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)，以作为电子传输层。然后，以0.2nm厚度沉积卤素化碱金属lif，然后以150nm的厚度沉积al后，将al/lif用作阴极，从而制作有机发光元件。
[0209][0210]
[比较例1至比较例3]
[0211]
除了空穴传输物质使用以下的比较化合物a、比较化合物b或比较化合物c，以取代本发明的杂环化合物以外，以与上述实施例3相同的方法制造有机发光元件。
[0212][0213]
对通过本发明的实施例3及比较例1至比较例3制造的各有机发光元件施加正向直流偏置电压，并使用photoresearch公司的pr-650测定电致发光(el)特性，并且在300cd/m2的标准亮度下通过由mcscience公司制造的寿命测定仪测定t95寿命。在下表4中示出测定结果。t95表示截至发光元件的亮度成为初始亮度的95％的时间。
[0214]
[表4]
[0215]
[0216][0217]
从上表4可知，在本发明中开发的杂环化合物作为一种空穴传输材料，与以往的空穴传输材料相比具有更优异的发光特性的同时，能够降低驱动电压来诱导电力效率的上升，从而提高耗电量，还可知在寿命特性上也表现出显著的增加。
[0218]
因此，本发明的杂环化合物可用作如空穴传输材料等的有机物层形成材料，从而能够制造表现出较低的驱动电压、优异的色纯度、较高的发光效率及较长的寿命特性的有机电致发光元件。而且显而易见的是，即使在有机电致发光元件的其他有机物层例如发光层、空穴注入层、电子注入层及电子传输层等中使用本发明的化合物，也能得到相同的效果。

技术特征：
1.一种杂环化合物，其由以下的化学式1表示，[化学式1]在所述化学式1中，r
a
至r
d
分别独立地为氢、c1-c60烷基或c6-c60芳基；l1至l4分别独立地为单键、c6-c60亚芳基或c3-c60亚杂芳基；r1至r8分别为独立地为分别为独立地为或者r1和r2；r3和r4；r5和r6；及r7和r8可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合或未稠合的杂环；r
21
至r
24
彼此独立地为c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氘、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr
12
r
13
、硝基或羟基；r
12
及r
13
分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；x1为nr
31
、o或s；r
31
为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；所述l1至l4的亚芳基及亚杂芳基、以及r
21
至r
24
的芳基及杂芳基能够进一步被选自c1-c60烷基、卤代c1-c60烷基、氘、卤素、氰基、c3-c60环烷基、c1-c60烷氧基、c6-c60芳基、c6-c60芳氧基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基、-nr’r”、硝基及羟基中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为氢、c1-c60烷基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；a为0至5的整数，当a为2以上的整数时，各r
21
彼此相同或不同；b为0至7的整数，当b为2以上的整数时，各r
22
彼此相同或不同；c为0至3的整数，当c为2以上的整数时，各r
23
彼此相同或不同；d为0至4的整数，当d为2以上的整数时，各r
24
彼此相同或不同；p及q彼此独立地为0至4的整数，r及s彼此独立地为0至2的整数，前提是p、q、r及s并非同时为0；所述亚杂芳基及所述杂芳基包括选自n、o、s及se中的一个以上的杂原子。2.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中，所述r
a
至r
d
分别独立地为c1-c60烷基或c6-c60芳基；l1至l4分别独立地为单键、c6-c60亚芳基或c3-c60亚杂芳基，所述l1至l4的亚芳基及亚
杂芳基能够进一步被选自c1-c60烷基、c6-c60芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；r1至r8分别独立地为或者r1和r2；r3和r4；r5和r6；及r7和r8可分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合的杂环；r
31
至r
35
彼此独立地为氢、c1-c60烷基、氘、c6-c60芳基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基、c3-c60杂芳基或-nr
12
r
13
；r
12
及r
13
分别独立地为c6-c60芳基或c3-c60杂芳基；x1为o或s；所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基能够进一步被选自c1-c60烷基、氘、c6-c60芳基、c6-c60芳基c1-c60烷基、c1-c60烷基c6-c60芳基及c3-c60杂芳基中的一个以上取代；p、q、r及s彼此独立地为0至2的整数，前提是满足1≤p+q+r+s≤4。3.根据权利要求2所述的杂环化合物，其中，所述杂环化合物由以下的化学式2及化学式3中的任一个来表示；[化学式2][化学式3]在所述化学式2及所述化学式3中，r
a
至r
d
分别独立地为c1-c30烷基；l1及l3分别独立地为单键、c6-c30亚芳基或c3-c30亚杂芳基，所述l1及l3的亚芳基及亚杂芳基能够进一步被选自c1-c30烷基、c6-c30芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为c6-c30芳基或c3-c30杂芳基；r1、r2、r5及r6分别独立地为
或者r1和r2及r5和r6能够分别独立地彼此连接而形成芳香环稠合的杂环；r
31
至r
35
彼此独立地为氢、c1-c30烷基、c6-c30芳基、c6-c30芳基c1-c30烷基、c1-c30烷基c6-c30芳基、c3-c30杂芳基或-nr
12
r
13
；r
12
及r
13
分别独立地为c6-c30芳基或c3-c30杂芳基；所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基能够进一步被选自c1-c30烷基、c6-c30芳基、c6-c30芳基c1-c30烷基、c1-c30烷基c6-c30芳基及c3-c30杂芳基中的一个以上取代；p及r彼此独立地为1或2的整数。4.根据权利要求3所述的杂环化合物，其中，所述杂环化合物由以下的化学式4及化学式5中的任一个来表示；[化学式4][化学式5]在所述化学式4及所述化学式5中，l1及l3分别独立地为单键、c6-c20亚芳基或c3-c20亚杂芳基，所述l1及l3的亚芳基及亚杂芳基能够进一步被选自c1-c20烷基、c6-c20芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；r1、r2、r5及r6分别独立地为分别独立地为r
31
至r
35
彼此独立地为氢、c6-c20芳基、c3-c20杂芳基或-nr
12
r
13
；r
12
及r
13
分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；所述r
31
至r
35
的芳基及杂芳基能够进一步被选自c1-c20烷基、c6-c20芳基、c6-c20芳基
c1-c20烷基、c1-c20烷基c6-c20芳基及c3-c20杂芳基中的一个以上取代。5.根据权利要求2所述的杂环化合物，其中，所述l1至l4分别独立地为单键或者选自以下的结构：在上述结构中，r
l1
、r
l2
及r
l3
分别独立地为氢、c6-c20芳基或nr’r”；r’及r”分别独立地为c6-c20芳基或c3-c20杂芳基；z为cr
z1
r
z2
、nr
z3
、o或s；r
z1
及r
z2
分别独立地为c1-c20烷基或c6-c20芳基；r
z3
为c6-c20芳基。6.根据权利要求4所述的杂环化合物，其中，所述l1及l3分别独立地为单键或c6-c12亚芳基，所述l1及l3的亚芳基能够进一步被选自c6-c12芳基及-nr’r”中的一个以上取代；r’及r”分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基；r1及r5分别独立地为r2及r6分别独立地为分别独立地为r
41
至r
43
及r
51
至r
54
彼此独立地为氢或c6-c12芳基；r
12
及r
13
分别独立地为c6-c12芳基或c3-c12杂芳基。7.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中，所述杂环化合物选自以下的结构：
8.一种有机发光元件，包括阳极、阴极及设置在所述阳极和所述阴极之间的一层以上的有机物层，所述有机物层中的一层以上包含选自权利要求1至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，所述有机物层为选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层中的至少一层。

技术总结
本发明涉及一种新型杂环化合物及包含它的有机发光元件，本发明的杂环化合物为多环杂环化合物，其将多环骨架作为母核，并且引入有至少一个氨基取代体，且可用作有机发光元件的有机物层材料，其中，所述多环骨架以1,4-二氢并环戊二烯(1,4-dihydropentalene)为中心，并在1,4-二氢并环戊二烯的两侧稠合有二苯并呋喃(dibenzofuran)。喃(dibenzofuran)。


技术研发人员：阴盛镇 金圣珉
受保护的技术使用者：韩国深通新材料株式会社
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2023/9/16