CN113993863A - 杂环化合物、包括其的有机发光二极管、用于有机发光二极管有机层的组成物以及制造有机发光二极管的方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种由化学式1表示的杂环化合物、一种包括其的有机发光二极管、一种用于有机发光二极管的有机材料层的组成物以及一种制造有机发光二极管的方法。
Description
技术领域
本申请案主张于2019年10月8日在韩国智慧财产局提出申请的韩国专利申请案第10-2019-0124521号的优先权及权利，所述韩国专利申请案的全部内容并入本案供参考。
本说明书是有关于一种杂环化合物、一种包括其的有机发光元件、一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物以及一种制造有机发光元件的方法。
背景技术
有机电致发光元件为一种自发光显示元件，且具有视角宽、及反应速度快以及对比度优异的优点。
有机发光元件具有在两个电极之间设置有机薄膜的结构。当向具有此种结构的有机发光元件施加电压时，自所述两个电极注入的电子及空穴在有机薄膜中结合成对，且当该些电子及空穴湮灭时发光。有机薄膜可根据需要形成单层或多层。
有机薄膜的材料可根据需要具有发光功能。例如，作为有机薄膜的材料，可使用能够自身单独形成发光层的化合物，或者亦可使用能够发挥基于主体-掺质剂的发光层的主体或掺质剂的作用的化合物。除此之外，能够发挥空穴注入、空穴传输、电子阻挡、空穴阻挡、电子传输、电子注入等作用的化合物亦可用作有机薄膜的材料。
为增强有机发光元件的效能、寿命或效率，一直需要开发有机薄膜材料。
需要对包含以下化合物的有机发光元件进行研究，所述化合物能够满足可用于有机发光元件中的材料所需要的条件(例如，满足适当的能阶、电化学稳定性、热稳定性等)，并且具有能够根据取代基发挥有机发光元件中所需要的各种作用的化学结构。
现有技术文献
(技术文献1)美国专利第4,356,429号
发明内容
技术问题
本申请案是有关于一种杂环化合物、一种包括其的有机发光元件、一种用于有机发光元件的有机材料层的组成物以及一种制造有机发光元件的方法。
技术解决方案
本申请案的一个实施例提供一种由以下化学式1表示的杂环化合物。
[化学式1]
在化学式1中，
N-Het是经取代或未经取代且包含一或多个N的单环或多环C2至C60杂环基，
L及L1彼此相同或不同，且各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基，
Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；氘；-CN；或者经取代或未经取代的C1至C60烷基，且
Z1为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或由以下化学式表示，
[化学式A]
X1为O；S；CR11R12；或NR13，
R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团彼此键结以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或者经取代或未经取代的C2至C60杂环，
R5及R6彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R”；及-NRR'组成的群组，
R11至R13、R、R'及R”彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，
c及d为0至3的整数，且
a及e为0至5的整数。
此外，本申请案的一个实施例提供一种有机发光元件，所述有机发光元件包括：第一电极；第二电极，设置成与所述第一电极相对；以及一或多个有机材料层，设置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述有机材料层中的一或多个层包含所述由化学式1表示的杂环化合物。
此外，本申请案的一个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，所述组成物包含所述由化学式1表示的杂环化合物及由以下化学式2表示的杂环化合物。
[化学式2]
在化学式2中，
Ra及Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，
Rc及Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；及经取代或未经取代的胺基组成的群组，且
r及s为0至7的整数。
最后，本申请案的一个实施例提供一种制造有机发光元件的方法，所述方法包括：制备基板；在所述基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成一或多个有机材料层；以及在所述有机材料层上形成第二电极，其中所述形成有机材料层包括使用根据本申请案一个实施例的所述用于有机材料层的组成物来形成一或多个有机材料层。
有利效果
本说明书中所述的化合物可用作有机发光元件的有机材料层的材料。在有机发光元件中，所述化合物能够发挥空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等的作用。特别地，所述化合物可用作有机发光元件的发光材料。例如，所述化合物可单独用作发光材料，或者所述化合物中的两者可一起用作发光材料，且可用作发光层的主体材料。
特别地，通过经含氮环取代二苯并呋喃结构的第3号位置的一侧苯环且经特定取代基取代二苯并呋喃环中未经含氮环取代的另一苯环，化学式1的化合物通过使含氮环侧的最低未占用分子轨域(LUMO)电子离域而具有更电子稳定的结构，且为元件提供适当的能阶及热稳定性。通过使用化学式1的化合物，可制造具有改善的寿命、驱动稳定性及效率的有机发光元件。
附图说明
图1至图3是分别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叠层结构的图。
<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
以下，将详细阐述本申请案。
在本说明书中，“化学式或化合物结构中未指明取代基的情况”意谓氢原子键结至碳原子。然而，由于氘(2H，Deuterium)是氢的同位素，因此一些氢原子可能是氘。
在本申请案的一个实施例中，“在化学式或化合物结构中未指明取代基的情况”可意谓可作为取代基的位置可全部是氢或氘。换言之，由于氘是氢的同位素，因此一些氢原子可为作为同位素的氘，且本文中，氘的含量可为0％至100％。
在本申请案的一个实施例中，在“化学式或化合物结构中未指明取代基的情况”下，当氘未被明确排除时，氢及氘可在化合物中混合，例如氘含量为0％，或者氢含量为100％。换言之，“取代基X是氢”的表达不排除氘，例如氢含量为100％或氘含量为0％，且因此，可意谓其中氢与氘混合的状态。
在本申请案的一个实施例中，氘是氢的同位素(isotope)中的一者，是具有由一个质子(proton)及一个中子(neutron)形成的氘(deuteron)作为核(nucleus)的元素，且可被表达为氢-2，并且元素符号亦可写成D或2H。
在本申请案的一个实施例中，同位素意谓具有相同原子序数(atomic number,Z)但具有不同质量数(mass number,A)的原子，且亦可被解释为具有相同质子(proton)数但具有不同中子(neutron)数的元素。
在本申请案的一个实施例中，当基础化合物可具有的取代基的总数被定义为T1，且其中特定取代基的数目被定义为T2时，特定取代基的含量T％的含义可被定义为T2/T1×100＝T％。
换言之，在一个实例中，在由
表示的苯基中具有20％的氘含量意谓苯基可具有的取代基的总数是5(式中的T1)，且其中氘的数目是1(式中的T2)。换言之，苯基中具有20％的氘含量可由以下结构式表示。
此外，在本申请案的一个实施例中，“氘含量为0％的苯基”可意指不包含氘原子的苯基，即具有5个氢原子的苯基。
在本说明书中，卤素可为氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，烷基包括具有1至60个碳原子的直链或支链烷基，且可进一步经其他取代基取代。烷基的碳原子数可为1至60、具体而言为1至40且更具体而言为1至20。其具体实例可包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、第三丁基、第二丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、第三戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、第三辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，烯基包括具有2至60个碳原子的直链或支链烯基，且可进一步经其他取代基取代。烯基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为2至20。其具体实例可包括乙烯基、1-丙稀基、异丙稀基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、二苯乙烯基、苯乙烯基等，但不限于此。
在本说明书中，炔基包括具有2至60个碳原子的直链或支链炔基，且可进一步经其他取代基取代。炔基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为2至20。
在本说明书中，烷氧基可为直链的、支链的或环状的。烷氧基的碳原子数不受特别限制，但较佳为1至20。其具体实例可包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、异丙基氧基、正丁氧基、异丁氧基、第三丁氧基、第二丁氧基、正戊基氧基、新戊基氧基、异戊基氧基、正己基氧基、3,3-二甲基丁基氧基、2-乙基丁基氧基、正辛基氧基、正壬基氧基、正癸基氧基、苯甲氧基、对甲基苯甲氧基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基包括具有3至60个碳原子的单环或多环环烷基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指环烷基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为环烷基，但亦可为不同类型的环状基，例如杂环烷基、芳基及杂芳基。环烷基的碳基团数可为3至60、具体而言为3至40且更具体而言为5至20。其具体实例可包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-第三丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，杂环烷基包括O、S、Se、N或Si作为杂原子，包括具有2至60个碳原子的单环或多环杂环烷基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中杂环烷基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为杂环烷基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、芳基及杂芳基。杂环烷基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为3至20。
在本说明书中，芳基包括具有6至60个碳原子的单环或多环芳基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中芳基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为芳基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、杂环烷基及杂芳基。芳基的碳原子数可为6至60、具体而言为6至40且更具体而言为6至25。芳基的具体实例可包括苯基、联苯基、三苯基、萘基、蒽基，
基、菲基、苝基、萤蒽基、联三亚苯基、萉基、芘基、稠四苯基、稠五苯基、茚基、苊基、2,3-二氢-1H-茚基、其稠环等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可被取代，且相邻的取代基可彼此键结以形成环。
当芴基被取代时，经取代的芴基可由以下结构表示，但不限于此。
在本说明书中，杂芳基包括S、O、Se、N或Si作为杂原子，包括具有2至60个碳原子的单环或多环杂芳基，且可进一步经其他取代基取代。本文中，多环意指其中杂芳基与其他环状基直接连接或稠合的基团。本文中，其他环状基可为杂芳基，但亦可为不同类型的环状基，例如环烷基、杂环烷基及芳基。杂芳基的碳原子数可为2至60、具体而言为2至40且更具体而言为3至25。杂芳基的具体实例可包括吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、恶唑基、异恶唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、呋呫基、恶二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、二嗪基、恶嗪基、噻嗪基、二恶英基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、异喹唑啉基、喹唑啉基、萘啶基、吖啶基、菲啶基、咪唑并吡啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、中氮茚基、苯并噻唑基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、啡嗪基、二苯并硅杂环戊二烯基、螺环二(二苯并硅杂环戊二烯基)、二氢啡嗪基、啡恶嗪基、菲啶基、咪唑并吡啶基、噻吩基、吲哚并[2,3-a]咔唑基、吲哚并[2,3-b]咔唑基、吲哚啉基、10,11-二氢-二苯并[b,f]氮环庚烯基、9,10-二氢吖啶基、酚嗪基、啡噻嗪基、酞嗪基、萘啶基、啡啉基、苯并[c][1,2,5]噻二唑基、5,10-二氢苯并[b,e][1,4]氮杂硅啉基、吡唑并[1,5-c]喹唑啉基、吡啶并[1,2-b]吲唑基、吡啶并[1,2-a]咪唑并[1,2-e]二氢吲哚基、5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基等，但不限于此。
在本说明书中，胺基可选自由单烷基胺基；单芳基胺基；单杂芳基胺基；-NH2；二烷基胺基；二芳基胺基；二杂芳基胺基；烷基芳基胺基；烷基杂芳基胺基；及芳基杂芳基胺基组成的群组，且尽管不特别受限于此，但碳原子数较佳为1至30。胺基的具体实例可包括甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、二联苯基胺基、蒽基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯基胺基、联苯基萘基胺基、苯基联苯基胺基、联苯基芴基胺基、苯基联三亚苯基胺基、联苯基联三亚苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，亚芳基意指具有两个键结位点的芳基，即二价基。除分别为二价基者以外，可对其应用以上提供的对芳基的说明。此外，亚杂芳基意指具有两个键结位点的杂芳基，即二价基。除分别为二价基者以外，可对其应用以上提供的对杂芳基的说明。
在本说明书中，氧化膦基由-P(＝O)R101R102表示，且R101及R102彼此相同或不同，并且可各自独立地为由氢；氘；卤素基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；及杂环基中的至少一者形成的取代基。氧化膦的具体实例可包括二苯基氧化膦基、二萘基氧化膦基等，但不限于此。
在本说明书中，硅烷基是包含Si、直接连接有Si原子作为自由基的取代基，并且由-SiR104R105R106表示。R104至R106彼此相同或不同，并且可各自独立地为由氢；氘；卤素基；烷基；烯基；烷氧基；环烷基；芳基；及杂环基中的至少一者形成的取代基。所述硅烷基的具体实例可包括三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、第三丁基二甲基硅烷基、乙烯基二甲基硅烷基、丙基二甲基硅烷基、三苯基硅烷基、二苯基硅烷基、苯基硅烷基等，但不限于此。
在本说明书中，“相邻的”基团可意指取代与由对应的取代基取代的原子直接连接的原子的取代基、在空间上最靠近地定位至对应的取代基的取代基或取代由对应的取代基取代的原子的另一取代基。举例而言，可将在苯环中取代邻位的两个取代基、及在脂族环中取代同一个碳的两个取代基理解为彼此“相邻的”基团。
作为相邻基团可形成的脂族或芳族烃环或杂环，除以上被示出为环烷基、环杂烷基、芳基及杂芳基不为单价基以外，可使用以上被示出为所述基团的结构。
在本说明书中，用语“取代”意指键结至化合物的碳原子的氢原子变为另一取代基，且取代的位置不受限制，只要其为氢原子被取代的位置，亦即，取代基可进行取代的位置即可，且当二或更多个取代基进行取代时，所述二或更多个取代基可彼此相同或彼此不同。
在本说明书中，“经取代或未经取代的”意指经选自由C1至C60直链或支链烷基；C2至C60直链或支链烯基；C2至C60直链或支链炔基；C3至C60单环或多环环烷基；C2至C60单环或多环杂环烷基；C6至C60单环或多环芳基；C2至C60单环或多环杂芳基；-SiRR'R”；-P(＝O)RR'；C1至C20烷基胺；C6至C60单环或多环芳基胺；及C2至C60单环或多环杂芳基胺组成的群组中的一或多个取代基取代，或者未被取代，或经连接选自上述取代基中的二或更多个取代基的取代基取代，或者未被取代，且
R、R'及R”彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的烷基；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。
本申请案的一个实施例提供一种由化学式1表示的化合物。
在本申请案的一个实施例中，化学式1可由以下化学式1-A或1-B表示。
[化学式1-A]
[化学式1-B]
在化学式1-A及1-B中，
R1至R6、N-Het、L、L1、X1、Ar1、Ar2、a、c、d及e具有与化学式1中相同的定义，且
Z2为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
特别地，如在本申请案的一个实施例的化学式1-B中，通过使芳基取代二苯并呋喃结构中未经含氮环取代的另一苯环，会获得高约2.5电子伏特或大于2.5电子伏特的T1能阶，且因此，能量容易自主体传输至掺质剂，并且如在亚芳基或亚杂芳基取代的化学式中般会获得优异的发光效率。
在本申请案的一个实施例中，化学式1-A可由以下化学式3-A或4-A表示。
[化学式3-A]
[化学式4-A]
在化学式3-A及4-A中，
N-Het、L、L1、R1至R6、X1、a及c至e具有与化学式1-A中相同的定义。
在本申请案的一个实施例中，化学式1-B可由以下化学式3-B或4-B中的任一者表示。
[化学式3-B]
[化学式4-B]
在化学式3-B及4-B中，
N-Het、L、L1、R6、Z2、a、c及e具有与化学式1-B中相同的定义。
在本申请案的一个实施例中，当如在化学式3-A及3-B中般，二苯并呋喃的第3号位置的一侧苯环经N-Het取代且第4号位置的另一苯环具有特定取代基时，相较于取代其他位置的情况而言，由于特别更有利的电流密度，驱动电压为低，且三重态能量亦为高。
在本申请案的一个实施例中，当如在化学式4-A及4-B中般，二苯并呋喃的第3号位置的一侧苯环经N-Het取代且第1号位置的另一苯环具有特定取代基时，相较于取代其他位置的情况而言，由于特别更低的Td，热稳定性为优异的，且有机发光元件的寿命性质为特别优异的。
换言之，通过使根据本申请案一个实施例的化合物在二苯并呋喃的第3号位置上具有N-Het取代基且在另一苯环的特定位置上具有取代基，上述情况中的每一者皆具有优异的效果。
在本申请案的一个实施例中，R5及R6彼此相同或不同，且可各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R”；及-NRR'组成的群组。
在另一实施例中，R5及R6彼此相同或不同，且可各自独立地选自由氢；卤素；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R”及-NRR'组成的群组。
在另一实施例中，R5及R6彼此相同或不同，且可各自独立地选自由氢；卤素；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C40芳基；经取代或未经取代的C2至C40杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R”及-NRR'组成的群组。
在另一实施例中，R5及R6可为氢。
在本申请案的一个实施例中，Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；氘；-CN；或者经取代或未经取代的C1至C60烷基。
在另一实施例中，Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；或者经取代或未经取代的C1至C60烷基。
在另一实施例中，Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；或者经取代或未经取代的C1至C20烷基。
在另一实施例中，Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；或者C1至C20烷基。
在另一实施例中，Ar1及Ar2为氢。
在本申请案的一个实施例中，L可为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基。
在另一实施例中，L可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40亚杂芳基。
在另一实施例中，L可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40单环或多环亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40亚杂芳基。
在另一实施例中，L可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40单环亚芳基；或者经取代或未经取代的C10至C40多环亚芳基。
在另一实施例中，L可为直接键；C6至C40单环亚芳基；或C10至C40多环亚芳基。
在另一实施例中，L可为直接键；亚苯基；亚联苯基；或亚萘基。
在另一实施例中，L为直接键。
在本申请案的一个实施例中，L1可为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基。
在另一实施例中，L1可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40亚杂芳基。
在另一实施例中，L1可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40单环或多环亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40亚杂芳基。
在另一实施例中，L1可为直接键；经取代或未经取代的C6至C40单环亚芳基；或者经取代或未经取代的C10至C40多环亚芳基。
在另一实施例中，L1可为直接键；C6至C40单环亚芳基；或C10至C40多环亚芳基。
在另一实施例中，L1可为直接键；亚苯基；亚联苯基；或亚萘基。
在本申请案的一个实施例中，R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团可彼此键结以形成经取代或未经取代的C6至C60芳族烃环。
在另一实施例中，R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C40烷基；经取代或未经取代的C6至C40芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40杂芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团可彼此键结以形成经取代或未经取代的C6至C40芳族烃环。
在另一实施例中，R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；C1至C40烷基；C6至C40芳基；或者C2至C40杂芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团可彼此键结以形成C6至C40芳族烃环。
在另一实施例中，R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；C6至C40单环芳基；或者C10至C40多环芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团可彼此键结以形成C6至C40单环芳族烃环。
在另一实施例中，R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；苯基；联苯基；或联三亚苯基，或者彼此相邻的二或更多个基团可彼此键结以形成苯环。
在本申请案的一个实施例中，X1可为O；S；CR11R12；或者NR13。
在本申请案的一个实施例中，X1可为O。
在本申请案的一个实施例中，X1可为S。
在本申请案的一个实施例中，X1可为CR11R12。
在本申请案的一个实施例中，X1可为NR13。
特别地，尽管当X1具有NR13的取代基时，HOMO能阶被定域至一侧，但当X1具有O、S等时，HOMO能阶被相对离域，此会形成更稳定的电子稳定结构，且可制造具有改善的寿命、驱动稳定性及效率的有机发光元件。
在本申请案的一个实施例中，R11至R13彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R11至R13彼此相同或不同，且可各自独立地为C1至C60烷基；C6至C60芳基；或C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R11至R13彼此相同或不同，且可各自独立地为C6至C60芳基。
在另一实施例中，R11至R13彼此相同或不同，且可各自独立地为C6至C40单环芳基。
在另一实施例中，R11至R13可为苯基。
在本申请案的一个实施例中，R13可为苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式1的化学式A可由以下化学式1-1至1-6中的任一者表示。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
在化学式1-1至1-6中，
X1、R5及d具有与化学式1中相同的定义，
R31至R34彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，且
R35及R36彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，Z1可为经取代或未经取代的C6至C60芳基或由化学式A表示，且具体而言，Z1可为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，Z1可为经取代或未经取代的C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为经取代或未经取代的单环或多环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为经取代或未经取代的单环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为经取代或未经取代的多环C10至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为单环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为多环C10至C40芳基。
在另一实施例中，Z1可为苯基；或联三亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，Z2可为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，Z2可为经取代或未经取代的C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为经取代或未经取代的单环或多环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为经取代或未经取代的单环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为经取代或未经取代的多环C10至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为单环C6至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为多环C10至C40芳基。
在另一实施例中，Z2可为苯基；或联三亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40芳基。
在另一实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40单环或多环芳基。
在另一实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为C6至C40单环芳基；或C10至C40多环芳基。
在另一实施例中，R31至R34彼此相同或不同，且可各自独立地为苯基；或联三亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，R35及R36可为氢。
在本申请案的一个实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包含一或多个N的单环或多环C2至C60杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包含一或多个以及三或少于三个N的单环或多环C2至C60杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包含一或多个以及三或少于三个N的单环C2至C60杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包含一或多个以及三或少于三个N的单环或多环C2至C40杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为经取代或未经取代且包含一或多个以及三或少于三个N的单环C2至C40杂环基。
在另一实施例中，N-Het可为单环C2至C40杂环基，所述单环C2至C40杂环基未经取代或经选自由C1至C20烷基、C6至C40芳基、C2至C40杂芳基、-P(＝)ORR'及-SiRR'R”组成的群组中的一或多个取代基或者连接上述取代基中的二或更多者的取代基取代，且包含一或多个及三或少于3个N。
在另一实施例中，N-Het可为吡啶基；嘧啶基；或三嗪基，未经取代或经选自由C1至C20烷基、C6至C40芳基、C2至C40杂芳基、-P(＝)ORR'及-SiRR'R”组成的群组中的一或多个取代基或者连接上述取代基中的二或更多者的取代基取代。
在另一实施例中，N-Het可为未经取代或经苯基取代的吡啶基；未经取代或经苯基取代的嘧啶基；或三嗪基，未经取代或经选自由联三亚苯基、二苯基芴基、未经取代或经-P(＝)ORR'或-SiRR'R”取代的苯基、联苯基、二苯并呋喃基、二甲基芴基及二苯并噻吩基组成的群组中的一或多个取代基取代。
在本申请案的一个实施例中，N-Het可选自以下结构式。
在所述结构式中，
R41至R45彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在本申请案的一个实施例中，R41至R45彼此相同或不同，且可各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R41至R45彼此相同或不同，且可各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C40烷基；经取代或未经取代的C6至C40芳基；或者经取代或未经取代的C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，R41至R45彼此相同或不同，且可各自独立地为氢；未经取代或经选自由C1至C20烷基、C6至C40芳基、C2至C40杂芳基、-P(＝)ORR'及-SiRR'R”组成的群组中的一或多个取代基取代的C6至C40芳基；或C2至C40杂芳基。
在另一实施例中，R41至R45彼此相同或不同，且各自独立地为氢；未经取代或经选自由苯基、联三亚苯基、二苯基芴基、-P(＝)ORR'及-SiRR'R”组成的群组中的一或多个取代基取代的苯基；联苯基；二苯并呋喃基；二苯并噻吩基；或二甲基芴基。
在本申请案的一个实施例中，R、R'及R”彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
在另一实施例中，R、R'及R”彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，R、R'及R”彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60单环或多环芳基。
在另一实施例中，R、R'及R”彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40单环芳基。
在另一实施例中，R、R'及R”彼此相同或不同，且可各自独立地为C6至C20单环芳基。
在另一实施例中，R、R'及R”可为苯基。
根据本申请案的一个实施例，化学式1可由以下化合物中的任一者表示，但不限于此。
此外，通过将各种取代基引入至化学式1中的结构，可合成具有所引入取代基的独特性质的化合物。举例而言，通过将通常用作用于制造有机发光元件的空穴注入层材料、空穴传输层材料、发光层材料、电子传输层材料及电荷产生层材料的取代基引入至核心结构中，可合成满足每一有机材料层所需要的条件的材料。
此外，通过将各种取代基引入化学式1的结构中，可精密地控制能带间隙，且同时增强有机材料之间的界面处的性质，且材料应用可变得多样化。
此外，本申请案的一个实施例提供一种有机发光元件，所述有机发光元件包括：第一电极；第二电极，被设置成与所述第一电极相对；以及一或多个有机材料层，设置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述有机材料层中的一或多个层包含根据化学式1的杂环化合物。
本申请案的另一实施例提供一种有机发光元件，所述有机发光元件包括：第一电极；第二电极，设置成与所述第一电极相对；以及一或多个有机材料层，设置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述有机材料层中的一或多个层包含根据化学式1的一个杂环化合物。
关于由化学式1表示的杂环化合物的具体说明与上面提供的说明相同。
在本申请案的一个实施例中，第一电极可为阳极，而第二电极可为阴极。
在另一实施例中，第一电极可为阴极，而第二电极可为阳极。
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。例如，根据化学式1的杂环化合物可包含在蓝色有机发光元件的蓝色发光层的主体材料中。
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。例如，根据化学式1的杂环化合物可包含在绿色有机发光元件的绿色发光层的主体材料中。
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。例如，根据化学式1的杂环化合物可包含在红色有机发光元件的红色发光层的主体材料中。
除使用上述杂环化合物形成有机材料层中的一或多者以外，本揭示的有机发光元件可使用常见有机发光元件制造方法及材料来制造。
当制造有机发光元件时，所述杂环化合物可通过溶液涂布方法以及真空沉积方法而被形成为有机材料层。本文中，所述溶液涂布方法意指旋转涂布、浸涂、喷墨印刷、网版印刷、喷雾方法、辊涂等，但不限于此。
本揭示的有机发光元件的有机材料层可被形成为单层结构，但可被形成为其中叠层有二或更多个有机材料层的多层式结构。举例而言，本揭示的有机发光元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，有机发光元件的结构不限于此，而是可包括更小数目的有机材料层。
在本揭示的有机发光元件中，有机材料层可包括发光层，且所述发光层可包含所述杂环化合物。
在另一有机发光元件中，有机材料层包括发光层，所述发光层包含主体材料，且所述主体材料可包括所述杂环化合物。
作为另一实例，包含所述杂环化合物的有机材料层包含由化学式1表示的杂环化合物作为主体，且铱系掺质剂可与其一起使用。
在本揭示的有机发光元件中，有机材料层包括电子注入层或电子传输层，且所述电子传输层或所述电子注入层可包含所述杂环化合物。
在另一有机发光元件中，有机材料层包括电子阻挡层或空穴阻挡层，且所述电子阻挡层或所述空穴阻挡层可包含所述杂环化合物。
本揭示的有机发光元件可还包括选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层及空穴阻挡层组成的群组中的一、二或更多个层。
图1至图3示出根据本申请案一个实施例的有机发光元件的电极及有机材料层的叠层顺序。然而，本申请案的范围不限于该些图，且此项技术中已知的有机发光元件的结构亦可用于本申请案。
图1示出其中阳极(200)、有机材料层(300)及阴极(400)连续叠层在基板(100)上的有机发光元件。然而，所述结构不限于此种结构，且如图2所示，亦可获得其中阴极、有机材料层及阳极连续叠层在基板上的有机发光元件。
图3示出有机材料层为多层的情况。根据图3的有机发光元件包括空穴注入层(301)、空穴传输层(302)、发光层(303)、空穴阻挡层(304)、电子传输层(305)及电子注入层(306)。然而，本申请案的范围不限于此种叠层结构，且根据需要，可不包括除发光层之外的层，并且可进一步添加其他需要的功能层。
根据需要，包含化学式1的化合物的有机材料层可更包含其他材料。
在根据本申请案一个实施例的有机发光元件中，有机材料层可还包含以下化学式2的杂环化合物。
[化学式2]
在化学式2中，
Ra及Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，
Rc及Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；及经取代或未经取代的胺基组成的群组，且
r及s为0至7的整数。
当在有机发光元件的有机材料层中同时包含化学式1的化合物及化学式2的化合物时，会获得更优异的效率及寿命的效果。此种结果可导致预测当同时包含所述两种化合物时会发生激发错合体(exciplex)现象。
激发错合体现象为由于两个分子之间的电子交换而释放具有供体(p型主体(p-host))最高占用分子轨域(highest occupied molecular orbital，HOMO)能阶及受体(n型主体(n-host))LUMO能阶大小的能量的现象。当两个分子之间发生激发错合体(exciplex)现象时，发生反向系统间交叉(reverse intersystem crossing，RISC)，且结果，荧光的内部量子效率可增加至100％。当具有良好空穴传输能力的供体(p型主体)及具有良好电子传输能力的受体(n型主体)用作发光层的主体时，空穴被注入至p型主体且电子被注入至n型主体，并且因此，可降低驱动电压，结果此有助于寿命的增强。
在本申请案的一个实施例中，Rc及Rd可为氢。
在本申请案的一个实施例中，化学式2的Ra及Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
在另一实施例中，化学式2的Ra及Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为经取代或未经取代的C6至C40芳基。
在另一实施例中，化学式2的Ra及Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为未经取代或经选自由C1至C40烷基、C6至C40芳基、-CN及-SiR201R202R203组成的群组中的一个或多个取代基取代的C6至C40芳基。
在另一实施例中，化学式2的Ra及Rb彼此相同或不同，且可各自独立地为未经取代或经苯基、-CN或-SiR201R202R203取代的苯基；未经取代或经苯基取代的联苯基；萘基；未经取代或经甲基或苯基取代的芴基；螺环二芴基；或联三亚苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式2的R201、R202及R203可为C6至C60芳基。
在另一实施例中，化学式2的R201、R202及R203可为C6至C40芳基。
在本申请案的一个实施例中，化学式2的R201、R202及R203可为苯基。
在本申请案的一个实施例中，化学式2可由以下化合物中的任一者表示，但不限于此。
在根据本申请案一个实施例的有机发光元件中，化学式2的化合物可包含在有机材料层的发光层中。
在根据本申请案一个实施例的有机发光元件中，化学式2的化合物可包含在有机材料层的发光层中，且具体而言可用作发光层的主体材料。
在本申请案的一个实施例中，有机发光元件的发光层的主体材料可同时包括化学式1的杂环化合物及化学式2的杂环化合物。
本申请案的一个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化学式2表示的杂环化合物。
在所述组成物中，由化学式1表示的杂环化合物:由化学式2表示的杂环化合物可具有1:10至10:1的重量比，且所述重量比可为1:8至8:1、1:5至5:1或1:2至2:1，但不限于此。
本申请案的一个实施例提供一种制造有机发光元件的方法，所述方法包括：制备基板；在所述基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成一或多个有机材料层；以及在所述有机材料层上形成第二电极，其中所述形成有机材料层包括使用根据本申请案一个实施例的所述用于有机材料层的组成物来形成一或多个有机材料层。
在本申请案的一个实施例中提供的制造有机发光元件的方法中，所述形成有机材料层是使用热真空沉积方法来形成由化学式1表示的杂环化合物。
在本申请案的一个实施例中提供的制造有机发光元件的方法中，所述形成有机材料层是在预混合(pre-mixed)之后使用热真空沉积方法来形成两种类型的由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物。
预混合(pre-mixed)意指在沉积在有机材料层上之前，首先在一个供应源中混合两种类型的由化学式1表示的杂环化合物及由化学式2表示的杂环化合物。
根据本申请案的一个实施例，预混合材料可被称为用于有机材料层的组成物。
在根据本申请案的一个实施例的有机发光元件中，以下示出除了化学式1的化合物之外的材料，然而，该些仅用于说明的目的，而非限制本申请案的范围，且可由此项技术中已知的材料代替。
作为阳极材料，可使用具有相对大的功函数的材料，且可使用透明导电氧化物、金属、导电聚合物等。阳极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌、及金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、及氧化铟锌(IZO)；金属与氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯、及聚苯胺等，但不限于此。
作为阴极材料，可使用具有相对小的功函数的材料，且可使用金属、金属氧化物、导电聚合物等。阴极材料的具体实例包括：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、及铅，或其合金；多层式结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al等，但不限于此。
作为空穴注入材料，可使用已知的空穴注入材料，且例如，可使用酞菁化合物，例如美国专利第4,356,429号中揭示的铜酞菁；或星形猝发型胺衍生物，例如文献[高级材料(Advanced Material)，6，第677页(1994)]中阐述的三(4-咔唑基-9-基苯基)胺(TCTA)、4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)胺基]三苯基胺(m-MTDATA)或1,3,5-三[4-(3-甲基苯基苯胺基)苯基]苯(m-MTDAPB)、作为具有溶解度的导电聚合物的聚苯胺/十二烷基苯磺酸(polyaniline/dodecylbenzene sulfonic acid)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate))、聚苯胺/樟脑磺酸(polyaniline/camphor sulfonic acid)或聚苯胺/聚(4-苯乙烯-磺酸酯)(polyaniline/poly(4-styrene-sulfonate))等。
作为空穴传输材料，可使用吡唑啉衍生物、芳基胺系衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物等，且亦可使用低分子或高分子材料。
作为电子传输材料，可使用恶二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、二苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物等的金属错合物，且亦可使用高分子材料以及低分子材料。
作为电子注入材料的实例，此项技术中通常使用LiF，然而，本申请案不限于此。
作为发光材料，可使用红色、绿色或蓝色发光材料，且根据需要，可混合并使用二或更多种发光材料。本文中，可通过沉积为单独的供应源或者通过预混合并沉积为一种供应源来使用二或更多种发光材料。此外，荧光材料亦可用作发光材料，然而，亦可使用磷光材料。作为发光材料，可单独使用通过键结分别自阳极及阴极注入的电子及空穴来发光的材料，然而，亦可使用具有一起参与发光的主体材料及掺质剂材料的材料。
当混合发光材料主体时，可混合相同系列的主体，或者可混合不同系列的主体。例如，可选择n型主体材料或p型主体材料中的任何两种或更多种材料，并将其用作发光层的主体材料。
根据所使用的材料，根据本申请案的一个实施例的有机发光元件可为顶部发射型、底部发射型、或双发射型。
根据本申请案一个实施例的杂环化合物亦可在有机发光元件中使用的相似原理之下用于有机电子元件中，包括有机太阳电池、有机光导体、有机晶体管等。
实施本发明的方式
在下文中，将参考实例更详细地阐述本说明书，然而该些仅用于说明的目的，且本申请案的范围不限于此。
<制备例1>制备化合物1-1
1)制备化合物1-1-6
将4-溴-2-氟-1-碘苯(4-bromo-2-fluoro-1-iodobenzene)(200.0克，664.7毫摩尔)、(2-氯-6-甲氧基苯基)硼酸((2-chloro-6-methoxyphenyl)boronic acid)(148.7克，794.6毫摩尔)、Pd(PPh)4(38.4克，33.2毫摩尔)及K2CO3(183.7克，1329.4毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)/H2O(1升/200毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及二氯甲烷(DCM)对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:3)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物1-1-6(178克，85％)。
2)制备化合物1-1-5
将化合物1-1-6(178克，564.1毫摩尔)及BBr3(107毫升，1128.2毫摩尔)溶解在DCM(800毫升)中后，将所得物回流了1小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:1)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物1-1-5(153.1克，90％)。
3)制备化合物1-1-4
将化合物1-1-5(153克，507.4毫摩尔)及K2CO3(140.3克，1014.8毫摩尔)溶解在二甲基甲酰胺(DMF)(800毫升)中后，将所得物回流了4小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:9)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物1-1-4(88.5克，62％)。
4)制备化合物1-1-3
将化合物1-1-4(88.5克，314.4毫摩尔)、双(频哪醇基)二硼(bis(pinacolato)diboron))(159.7克，628.8毫摩尔)、PdCl2(dppf)(23.0克，31.4毫摩尔)及KOAc(92.6克，943.2毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)(500毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物1-1-3(85.7克，83％)。
5)制备化合物1-1-2
将化合物1-1-3(85.0克，258.7毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-trizine)(69.3克，258.7毫摩尔)、Pd(PPh)4(14.9克，12.9毫摩尔)及K2CO3(71.5克，517.4毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)(/H2O(1000/200毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:4)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物1-1-2(79.7克，71％)。
6)制备化合物1-1-1
将化合物1-1-2(79.0克，182.1毫摩尔)、双(频哪醇基)二硼(bis(pinacolato)diboron))(92.5克，364.2毫摩尔)、Pd(dba)2(10.5克，18.2毫摩尔)、XPhos(17.4克，36.4毫摩尔)及KOAc(53.6克，546.3毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)(800毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物1-1-1(84.2克，88％)。
7)制备化合物1-1
将化合物1-1-1(15.0克，28.5毫摩尔)、2-溴二苯并[b,d]呋喃(2-bormodibenzo[b,d]furan)(7.8克，31.4毫摩尔)、Pd(PPh)4(1.6克，1.4毫摩尔)及K2CO3(7.9克，57.0毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)/H2O(200/40毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:3)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物1-1(13.2克，82％)。
除了使用下表1的中间物A代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-trizine)且使用下表1的中间物B代替2-溴二苯并[b,d]呋喃(2-bormodibenzo[b,d]furan)之外，以与制备例1相同的方式合成了目标化合物A。
[表1]
<制备例2>制备化合物4-1
1)制备化合物4-1-6
将4-溴-2-氟-1-碘苯(4-bromo-2-fluoro-1-iodobenzene)(200.0克，664.7毫摩尔)、(3-氯-2-甲氧基苯基)硼酸((3-chloro-2-methoxyphenyl)boronic acid)(148.7克，794.6毫摩尔)、Pd(PPh)4(38.4克，33.2毫摩尔)及K2CO3(183.7克，1329.4毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)/H2O(1升/200毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:4)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物4-1-6(169克，81％)。
2)制备化合物4-1-5
将化合物4-1-6(169克，535.5毫摩尔)及BBr3(103毫升，1071.0毫摩尔)溶解在二氯甲烷(DCM)(800毫升)中后，将所得物回流了1小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:1)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物4-1-5(145.3克，90％)。
3)制备化合物4-1-4
将化合物4-1-5(145.3克，481.9毫摩尔)及K2CO3(133.2克，963.9毫摩尔)溶解DMF(800毫升)中后，将所得物回流了4小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:8)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物4-1-4(74.6克，57％)。
4)制备化合物4-1-3
将化合物4-1-4(74.6克，265.1毫摩尔)、双(频哪醇基)二硼(bis(pinacolato)diboron))(134.6克，530.2毫摩尔)、PdCl2(dppf)(19.4克，26.5毫摩尔)及KOAc(78.1克，795.3毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(500毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物4-1-3(76.7克，88％)。
5)制备化合物4-1-2
将化合物4-1-3(76.7克，233.28毫摩尔)、2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-trizine)(67.7克，233.28毫摩尔)、Pd(PPh)4(13.5克，11.7毫摩尔)及K2CO3(64.5克，466.6毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)/H2O(800/160毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:5)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物4-1-2(70.9克，70％)。
6)制备化合物4-1-1
将化合物4-1-2(74.0克，163.3毫摩尔)、双(频哪醇基)二硼(bis(pinacolato)diboron))，326.6毫摩尔、Pd(dba)2(9.4克，16.3毫摩尔)、XPhos(15.6克，32.7毫摩尔)及KOAc(48.1克，489.9毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)(740毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:4)对反应材料进行了纯化，以获得目标化合物4-1-1(72.9克，85％)。
7)制备化合物4-1
将化合物4-1-1(15.0克，28.5毫摩尔)、2-溴二苯并[b,d]呋喃(2-bormodibenzo[b,d]furan)(7.8克，31.4毫摩尔)、Pd(PPh)4(1.6克，1.4毫摩尔)及K2CO3(7.9克，57.0毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(1,4-dioxane)/H2O(200/40毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:3)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物4-1(12.9克，80％)。
除了使用下表2的中间物A代替2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-trizine)且使用下表2的中间物B代替2-溴二苯并[b,d]呋喃(2-bormodibenzo[b,d]furan)之外，以与制备例2相同的方式合成了目标化合物A。
[表2]
<制备实例3>合成化合物5-3
1)制备化合物5-3
将3-溴-1,1'-联苯(3.7克，15.8毫摩尔)、9-苯基-9H,9'H-3,3'-联咔唑(6.5克，15.8毫摩尔)、CuI(3.0克，15.8毫摩尔)、反式-1,2-二胺基环己烷(1.9毫升，15.8毫摩尔)及K3PO4(3.3克，31.6毫摩尔)溶解在1,4-二恶烷(100毫升)中后，将所得物回流了24小时。反应完成后，通过在室温下向其中引入蒸馏水及DCM对所得物进行了萃取。用MgSO4干燥了有机层，且然后使用旋转蒸发器移除了溶剂。通过管柱层析(DCM:Hex＝1:3)对反应材料进行了纯化并用甲醇进行了再结晶，以获得目标化合物5-3(7.5克，85％)。
除了使用下表3的中间物A代替3-溴-1,1'-联苯且使用下表3的中间物B代替9-苯基-9H,9'H-3,3'-联咔唑之外，以与制备例3相同的方式合成了目标化合物A。
[表3]
除了制备例1至3及表1至3中所述的化合物之外，亦以与上述制备例中所述的方法相同的方式制备了对应于化学式1及化学式2的杂环化合物。
以上制备的化合物的合成识别资料如下[表4]及[表5]中所述。
[表4]
[表5]
| 化合物 | FD-MS | 化合物 | FD-MS |
| 1-1 | m/z＝565.18(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝565.62) | 1-2 | m/z＝641.21(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝641.71) |
| 1-14 | m/z＝565.18(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝565.62) | 1-18 | m/z＝793.27(C<sub>57</sub>H<sub>35</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝793.91) |
| 1-37 | m/z＝581.16(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>OS＝581.68) | 1-38 | m/z＝657.19(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>OS＝657.78) |
| 1-49 | m/z＝581.16(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>OS＝581.68) | 1-50 | m/z＝657.19(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>OS＝657.78) |
| 1-61 | m/z＝640.23(C<sub>45</sub>H<sub>28</sub>N<sub>4</sub>O＝640.73) | 1-81 | m/z＝640.23(C<sub>45</sub>H<sub>28</sub>N<sub>4</sub>O＝640.73) |
| 1-102 | m/z＝701.25(C<sub>51</sub>H<sub>31</sub>N<sub>3</sub>O<sub>0</sub>＝701.81) | 1-106 | m/z＝641.21(C<sub>51</sub>H<sub>33</sub>N<sub>3</sub>O＝641.71) |
| 4-1 | m/z＝565.18(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝565.62) | 4-2 | m/z＝641.21(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝641.71) |
| 4-4 | m/z＝641.21(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝641.71) | 4-14 | m/z＝565.18(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>O<sub>2</sub>＝565.62) |
| 4-37 | m/z＝581.16(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>OS＝581.68) | 4-40 | m/z＝657.19(C<sub>45</sub>H<sub>27</sub>N<sub>3</sub>OS＝657.78) |
| 4-49 | m/z＝581.16(C<sub>39</sub>H<sub>23</sub>N<sub>3</sub>OS＝581.68) | 4-51 | m/z＝733.22(C<sub>51</sub>H<sub>31</sub>N<sub>3</sub>OS＝733.88) |
| 4-61 | m/z＝640.23(C<sub>45</sub>H<sub>28</sub>N<sub>4</sub>O＝640.73) | 4-81 | m/z＝640.23(C<sub>45</sub>H<sub>28</sub>N<sub>4</sub>O＝640.73) |
| 5-3 | m/z＝560.23(C<sub>42</sub>H<sub>28</sub>N<sub>2</sub>＝560.70) | 5-4 | m/z＝560.23(C<sub>42</sub>H<sub>28</sub>N<sub>2</sub>＝560.70) |
| 5-7 | m/z＝636.26(C<sub>48</sub>H<sub>32</sub>N<sub>2</sub>＝636.80) | 5-31 | m/z＝636.26(C<sub>48</sub>H<sub>32</sub>N<sub>2</sub>＝636.80) |
| 5-32 | m/z＝636.26(C<sub>48</sub>H<sub>32</sub>N<sub>2</sub>＝636.80) | 5-42 | m/z＝636.26(C<sub>48</sub>H<sub>32</sub>N<sub>2</sub>＝636.78) |
<实验例1>-制造有机发光元件
用蒸馏水超音波对上面氧化铟锡(ITO)被涂布至1,500埃厚度的薄膜的玻璃基板进行了清洗。用蒸馏水清洗完成后，用例如丙酮、甲醇及异丙醇等溶剂对基板进行了超音波清洗，然后干燥，并在紫外(UV)清洁器中将紫外臭氧(ultraviolet ozone，UVO)处理进行了5分钟。之后，将基板传输至等离子体清洁器(plasma cleaner，PT)，且在真空下进行等离子体处理以移除ITO功函数及残留膜之后，将基板传输至热沉积设备以进行有机沉积。
在透明ITO电极(阳极)上，形成了作为共用层的空穴注入层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)。
如下在其上热真空沉积了发光层。作为发光层，将下表6的化合物沉积至400埃作为主体，且作为绿色磷光掺质剂，掺杂Ir(ppy)3并沉积达发光层的所沉积厚度的7％。此后，将BCP沉积至60埃作为空穴阻挡层，且将Alq3在其上沉积至200埃作为电子传输层。最后，通过将氟化锂(LiF)沉积至10埃的厚度在电子传输层上形成了电子注入层，且然后通过将铝(Al)阴极沉积至1,200埃的厚度在电子注入层上形成了阴极，且结果，制造了有机电致发光元件。
同时，对于在有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)制造中使用的每种材料，制造OLED所需的全部有机化合物在10-8托至10-6托下进行真空升华纯化。
对于如上制造的有机电致发光元件中的每一者，使用麦克赛恩斯公司(McScienceInc.)制造的M7000测量了电致发光(electroluminescent，EL)性质，且利用测量结果，当标准亮度为6,000坎德拉/平方米时，通过麦克赛恩斯公司制造的寿命测量系统(M6000)测量了T90。
所制造的有机发光元件的驱动电压、发光效率、色坐标(CIE)及寿命的测量结果示于下表6中。
[表6]
<实验例2>-制造有机发光元件
用蒸馏水超音波对上面ITO被涂布至1,500埃厚度的薄膜的玻璃基板进行了清洗。用蒸馏水清洗完成后，用例如丙酮、甲醇及异丙醇等溶剂对基板进行了超音波清洗，然后干燥，并在紫外清洁器中将UVO处理进行了5分钟。之后，将基板传输至等离子体清洁器(PT)，且在真空下进行等离子体处理以移除ITO功函数及残留膜之后，将基板传输至热沉积设备以进行有机沉积。
在透明ITO电极(阳极)上，形成了作为共用层的空穴注入层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)。
如下在其上热真空沉积了发光层。作为发光层，将如在下表7中被阐述为化学式1的一种类型的化合物与被阐述为化学式2的一种类型的化合物预混合，且然后在一个供应源中被沉积至400埃作为主体，且作为绿色磷光掺质剂，掺杂Ir(ppy)3并沉积达发光层的所沉积厚度的7％。此后，将BCP沉积至60埃作为空穴阻挡层，且将Alq3在其上沉积至200埃作为电子传输层。最后，通过将氟化锂(LiF)沉积至10埃的厚度在电子传输层上形成了电子注入层，且然后通过将铝(Al)阴极沉积至1,200埃的厚度在电子注入层上形成了阴极，且结果，制造了有机电致发光元件。
同时，对于在OLED制造中使用的每种材料，制造OLED所需的全部有机化合物在10-8托至10-6托下进行真空升华纯化。
对于如上制造的有机电致发光元件中的每一者，使用麦克赛恩斯公司制造的M7000测量了电致发光(EL)性质，且利用测量结果，当标准亮度为6,000坎德拉/平方米时，通过麦克赛恩斯公司制造的寿命测量系统(M6000)测量了T90。
根据本揭示制造的有机发光元件的驱动电压、发光效率、色坐标(CIE)及寿命的测量结果如下表7所示。
[表7]
自表6的结果看出，识别出相较于比较例7至14而言，使用本揭示的有机电致发光元件的发光层材料的有机电致发光元件具有较低的驱动电压、增强的发光效率及显著改善的寿命。
识别出在芳基取代二苯并呋喃结构中未经含氮环取代的另一苯环的实例11及12中，获得了高约2.5电子伏特或大于2.5电子伏特的T1能阶，此容易将能量自主体传输至掺质剂，且如在亚芳基或亚杂芳基取代的化学式中般获得了优异的发光效率。
特别地，识别出尽管当X1具有NR13的取代基时，HOMO能阶被定域至一侧，但当X1具有O、S等时，HOMO能阶被相对离域，此会形成更稳定的电子稳定结构，且制造出具有改善的寿命、驱动稳定性及效率的有机发光元件。
识别出当二苯并呋喃的第3号位置的一侧苯环经N-Het取代且第4号位置的另一苯环具有特定取代基时，相较于取代其他位置的情况而言，由于特别更有利的电流密度，驱动电压为低，且三重态能量亦为高。识别出当二苯并呋喃的第3号位置的一侧苯环经N-Het取代且第1号位置的另一苯环具有特定取代基时，相较于取代其他位置的情况而言，由于特别更低的Td，热稳定性为优异的，且有机发光元件的寿命性质为特别优异的。
此外，自表6及7的结果看出，当同时包含化学式1的化合物及化学式2的化合物时，获得了更优异的效率及寿命的效果。此种结果可导致预测当同时包含所述两种化合物时发生了激发错合体现象。
激发错合体现象为由于两个分子之间的电子交换而释放具有供体(p型主体)HOMO能阶及受体(n型主体)LUMO能阶大小的能量的现象。当两个分子之间发生激发错合体现象时，发生反向系统间交叉(RISC)，且结果，荧光的内部量子效率可增加至100％。当具有良好空穴传输能力的供体(p型主体)及具有良好电子传输能力的受体(n型主体)用作发光层的主体时，空穴被注入至p型主体且电子被注入至n型主体，并且因此，驱动电压可降低，结果此有助于寿命的增强。在本申请案的发明中，识别出当使用发挥供体作用的化学式2的化合物及发挥受体作用的化学式1的化合物作为发光层主体时，获得了优异的元件性质。
比较例7、8及9的化合物具有不同于本揭示的化合物的取代位置，且在比较例10及11的化合物中，不存在具有本申请案的化学式1的二苯并呋喃结构的所述两个取代基中的一者，并且识别出此打破了发光层中空穴与电子之间的平衡，因而导致寿命降低。此外，识别出当如在比较例14的化合物中般咔唑的氮部分键结至二苯并呋喃时，空穴移动更快，因而导致寿命降低。
Claims (18)
1.一种杂环化合物，由以下化学式1表示：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
N-Het是经取代或未经取代且包含一个或多个N的单环或多环的C2至C60杂环基；
L及L1彼此相同或不同，且各自独立地为直接键；经取代或未经取代的C6至C60亚芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60亚杂芳基；
Ar1及Ar2彼此相同或不同，且各自独立地为氢；氘；-CN；或者经取代或未经取代的C1至C60烷基；且
Z1为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或由以下化学式A表示，
[化学式A]
X1为O；S；CR11R12；或NR13；
R1至R4彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基，或者彼此相邻的二或更多个基团彼此键结以形成经取代或未经取代的C6至C60脂族或芳族烃环或者经取代或未经取代的C2至C60杂环；
R5及R6彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；-P(＝O)RR'；-SiRR'R”；及-NRR'组成的群组；
R11至R13、R、R'及R”彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；
c及d为0至3的整数；且
a及e为0至5的整数。
2.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1-A或1-B表示：
[化学式1-A]
[化学式1-B]
在化学式1-A及1-B中，
R1至R6、N-Het、L、L1、X1、Ar1、Ar2、a、c、d及e具有与化学式1中相同的定义；且
Z2为经取代或未经取代的C6至C60芳基。
3.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中化学式1的化学式A由以下化学式1-1至1-6中的任一者表示：
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
在化学式1-1至1-6中，
X1、R5及d具有与化学式1中相同的定义；
R31至R34彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；且
R35及R36彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
4.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中N-Het为选自以下结构式中的任一者：
在所述结构式中，
R41至R45彼此相同或不同，且各自独立地为氢；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基。
5.根据权利要求1所述的杂环化合物，其中R5及R6为氢。
6.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者表示：
7.一种有机发光元件，包括：
第一电极；
第二电极，被设置成与所述第一电极相对；以及
一个或多个有机材料层，设置于所述第一电极与所述第二电极之间，
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至6中任一项所述的杂环化合物。
8.根据权利要求7所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包括发光层，且所述发光层包含所述杂环化合物。
9.根据权利要求7所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包括发光层，所述发光层包含主体材料，且所述主体材料包括所述杂环化合物。
10.根据权利要求7所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包括电子注入层或电子传输层，且所述电子传输层或所述电子注入层包含所述杂环化合物。
11.根据权利要求7所述的有机发光元件，其中所述有机材料层包括电子阻挡层或空穴阻挡层，且所述电子阻挡层或所述空穴阻挡层包含所述杂环化合物。
12.根据权利要求7所述的有机发光元件，更包括选自由发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层及空穴阻挡层组成的群组中的一个、二个或更多个层。
13.根据权利要求7所述的有机发光元件，其中所述有机材料层更包含以下化学式2的化合物：
[化学式2]
在化学式2中，
Ra及Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；
Rc及Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；及经取代或未经取代的胺基组成的群组；且
r及s为0至7的整数。
14.根据权利要求13所述的有机发光元件，其中化学式2是由以下化合物中的任一者表示：
15.一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：
根据权利要求权利要求1所述的由化学式1表示的杂环化合物；及
由以下化学式2表示的杂环化合物：
[化学式2]
其中，在化学式2中，
Ra及Rb彼此相同或不同，且各自独立地为经取代或未经取代的C6至C60芳基；或者经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；
Rc及Rd彼此相同或不同，且各自独立地选自由氢；氘；卤素；氰基；经取代或未经取代的C1至C60烷基；经取代或未经取代的C2至C60烯基；经取代或未经取代的C2至C60炔基；经取代或未经取代的C1至C60烷氧基；经取代或未经取代的C3至C60环烷基；经取代或未经取代的C2至C60杂环烷基；经取代或未经取代的C6至C60芳基；经取代或未经取代的C2至C60杂芳基；及经取代或未经取代的胺基组成的群组；且
r及s为0至7的整数。
16.根据权利要求15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，所述由化学式1表示的杂环化合物与所述由化学式2表示的杂环化合物具有1:10至10:1的重量比。
17.一种制造有机发光元件的方法，所述方法包括：
制备基板；
在所述基板上形成第一电极；
在所述第一电极上形成一个或多个有机材料层；及
在所述有机材料层上形成第二电极，
其中形成所述有机材料层包括使用如权利要求15所述的用于有机材料层的组成物来形成一个或多个所述有机材料层。
18.根据权利要求17所述的制造有机发光元件的方法，其中在将所述化学式1的杂环化合物与所述化学式2的杂环化合物预混合(pre-mixed)之后，形成所述有机材料层是使用热真空沉积方法来形成。
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