CN106164216A - 有机发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有机发光器件，其包括：阴极；阳极；设置在所述阴极与所述阳极之间的发光层；以及由化学式(1)表示的杂环化合物。本发明包括设置在所述阴极和所述发光层之间的有机层；以及由化学式(3)表示的咔唑衍生物，并且包括设置在所述阳极和所述发光层之间的有机层。

Description

有机发光器件

技术领域

本说明书要求提交于2014年4月4日的韩国专利申请No.10-2014-0040818、提交于2015年1月23日的韩国专利申请No.10-2015-0011540和提交于2014年1月23日的韩国专利申请No.10-2014-0011559的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及有机发光二极管。

背景技术

有机发光现象是通过特定有机分子的内部过程将电流转化为可见光的实例之一。有机发光现象的原理如下。

当将有机材料层设置在阳极与阴极之间时，如果在两个电极之间施加电压，则电子和空穴分别从阴极和阳极注入到有机材料层中。注入到有机材料层中的电子与空穴复合形成激子，并且激子再次返回到基态而发光。使用该原理的有机发光二极管可由以下构成：阴极；阳极；和设置在其间的有机材料层，例如，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。

在有机发光二极管中使用的材料大部分是纯有机材料或其中有机材料和金属形成配合物化合物的配合物化合物，并且根据其用途可分为空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等。在此，通常使用具有p型特性的有机材料(即，容易被氧化且当该材料被氧化时电化学稳定的有机材料)作为空穴注入材料或空穴传输材料。同时，通常使用具有n型特性的有机材料(即，容易被还原且当该材料被还原时电化学稳定的有机材料)作为电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料，具有p型特性和n型特性二者的材料(即，在氧化态和还原态期间均稳定的材料)是优选的，并且当形成激子时，对激子转化为光具有高发光效率的材料是优选的。

本领域需要开发具有高效率的有机发光二极管。

[引用列表]

[专利文献]

韩国专利申请特开第2000-0051826号的官方公报

发明内容

[技术问题]

本说明书的一个目的是提供具有高发光效率和/或低驱动电压的有机发光二极管。

[技术方案]

本说明书提供了有机发光二极管，其包括：阴极、阳极、设置在阴极与阳极之间的发光层、包含由下式1表示的杂环化合物并设置在阴极与发光层之间的有机材料层，以及包含由下式3表示的咔唑衍生物并设置在阳极与发光层之间的有机材料层。

[式1]

在式1中，

Ar1至Ar3彼此不同，

Ar1和Ar2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环基，

Ar3由下式2表示，

[式2]

在式2中，

R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，

L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基，或者经取代或未经取代的二价杂环基，

l为1至5的整数，

m为1至3的整数，

n为1至4的整数，并且

当l、m和n各自为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，

[式3]

在式1和2中，

Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为氢、氘、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，

L2为直接键，或者经取代或未经取代的亚芳基，

o为0至5的整数，并且

当o为2或更大的整数时，两个或更多个L2彼此相同或不同，

R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、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环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，并且

Y1和Y2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、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环基，或者Y1和Y2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

[有益效果]

根据本说明书的一个示例性实施方案的有机发光二极管提供了低驱动电压和/或高发光效率。

附图说明

图1是示出了根据本说明书的一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。

图2是示出了根据本说明书的一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。

图3是示出了化合物1-6的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。

图4是示出了化合物1-8的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。

图5是示出了化合物1-30的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。

图6是示出了化合物1-138的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。

图7是示出了化合物2-5的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。

＜附图标记说明>

101：基板

201：阳极

301：空穴传输层

401：发光层

501：电子传输层

601：阴极

701：受体层

具体实施方式

下文中，将更详细地描述本说明书。

在本说明书中当一个构件被设置在另一构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一构件相接触的情况，还包括在两个构件之间存在又一构件的情况。

在本说明书中当一个部件“包括”一个构成元件时，除非另有明确描述，否则这不意指排除另一构成元件，而意指还可包括另一构成元件。

本说明书提供了有机发光二极管，其包括：阴极、阳极、设置在阴极与阳极之间的发光层、包含由式1表示的杂环化合物并设置在阴极与发光层之间的有机材料层，以及包含由式3表示的咔唑衍生物并设置在阳极与发光层之间的有机材料层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层为电子传输层、电子注入层，或同时传输并注入电子的层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层为电子传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式3表示的咔唑衍生物的有机材料层为空穴传输层、空穴注入层，或同时传输并注入空穴的层。

在另一个示例性实施方案中，包含由式3表示的咔唑衍生物的有机材料层为空穴传输层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机发光二极管发射蓝色荧光。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的HOMO能级为6eV或更大。在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的HOMO能级为6eV或更大并且7.0eV或更小。根据本说明书的一个示例性实施方案，在具有如由式1表示的化合物中的深HOMO能级的情况下，可有效地自发光层阻挡空穴，并因此，可提供高的发光效率，并且可改善二极管的稳定性，并因此，可提供具有长使用寿命的二极管。

在本说明书的一个示例性实施方案中，发光层包含主体和掺杂剂，并且主体的HOMO能级与由式1表示的杂环化合物的HOMO能级之间相差0.2eV或更大。如上所述，当发光层的主体材料与由式1表示的杂环化合物之间的HOMO能级相差0.2eV或更大时，可进一步有效地自发光层阻挡空穴，并因此，可提供具有高发光效率和长使用寿命的有机发光二极管。

在本说明书的一个示例性实施方案中，将包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层设置成与发光层相邻。在这种情况下，可通过具有比发光层的主体化合物更深的HOMO能级来有效地阻挡空穴。

如在本说明书的一个示例性实施方案中在发蓝色荧光的有机发光二极管的情况下，主体材料的HOMO能级小于6eV。因此，当包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层设置在阴极和发光层之间时，可同时起阻挡空穴和电子传输的作用。

在本说明书中，能级意指能量的大小。因此，即使当以真空能级的负(-)方向表示能级时，也应解释为，能级意指相应的能量值的绝对值。例如，HOMO能级意指真空能级至最高占据分子轨道的距离。

在本说明书的一个示例性实施方案中，HOMO能级可通过使用大气压光电子光谱仪AC3(由Riken Keiki Co.，Ltd.制造)测量。具体地，可通过在材料上照射光，并测量此时由于电荷分离产生的电子的量来测量HOMO能级。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的三线态能量为2.2eV或更大。

根据本说明书的一个示例性实施方案，在包含由式1表示的杂环化合物(其具有在多种范围内的三线态能量)的情况下，可以通过有效地阻挡有机发光二极管中发光层的三线态激子来预期具有高效率和/或长使用寿命的二极管。

在本说明书的一个示例性实施方案中，发光层包含主体和掺杂剂，并且由式1表示的杂环化合物的三线态能量大于所述主体的三线态能量。

在具有比发光层的主体化合物的三线态能量大的三线态能量的情况下，可有效地阻挡发光层的三线态激子。具体地，由于一般使用的发光层的蒽主体衍生物的三线态能级小于1.9eV并且在阴极和发光层之间包含由式1表示的化合物的有机材料层的三线态能级为2.2eV或更大，所以阻挡三线态激子的作用高，并因此可提高二极管效率。全部以下化合物[ET-A]、[ET-B]、[ET-D]和[ET-J](其为被建议作为下述比较例的蒽衍生物)的三线态能量小于1.9eV，并且可以确认的是，低三线态能量的化合物具有低的二极管效率。这是因为当使用三线态能量小于2.2eV的化合物时，减弱了三线态-三线态湮灭(TTA)的作用。

在本说明书的一个示例性实施方案中，当在阴极和发光层之间设置多个层时，将包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层设置成相对邻近发光层。在这种情况下，可更有效地阻挡三线态激子。

在本说明书的一个示例性实施方案中，三线态能量(E_T)可通过使用低温光致发光法进行测量。三线态能量可通过测量λ_边缘值并使用以下转换式来获得。

E_T(eV)＝1239.85/(λ_边缘)

当通过采用磷光强度为纵轴并且波长为横轴来表述磷光光谱时，转换式中的“λ_边缘”意指通过相对于磷光光谱的短波长侧的增加而绘制的切线与横轴之截面的波长值，并且其单位为nm。

在本说明书的另一个示例性实施方案中，三线态能量(E_T)也可通过量子化学计算获得。量子化学计算可通过使用由U.S.GaussianCorporation制造的量子化学计算程序Gaussian 03来进行。在计算中，使用密度泛函理论(DFT)，并且三线态能量的计算值可通过含时密度泛函理论(TD-DFT)相对于使用B3LYP作为函数且6-31G＊作为基函数优化的结构来获得。

在本说明书的另一个示例性实施方案中，在一些情况下在特定有机化合物中没有观察到磷光光谱，并且在所述有机化合物中，可以假设并使用通过利用如上所示的量子化学计算获得的三线态能量(E_T)。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的偶极矩为2德拜或更小。优选地，由式1表示的杂环化合物的偶极矩为1德拜或更小。

本发明中的偶极矩是指示极性程度的物理量，并且可通过以下方程式1进行计算：

[方程式1]

$p\left(r\right)=\underset{V}{\∫}\mathrm{\ρ}\left(r_0\right)(r_0-r)d^3{r}_0$

■ρ(r₀)：分子密度

■V：体积

■r：观察点

■d^Br₀：单元体积

偶极矩的值可通过计算方程式1中的分子密度获得。例如，分子密度可通过如下获得：使用称为Hirshfeld电荷分析的方法以获得各原子的电荷和偶极子并根据以下方程式进行计算，偶极矩可通过将计算结果代入方程式1中来获得。

权函数

$W_{\mathrm{\α}}\left(r\right)={\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{\α}}(r-R_{\mathrm{\α}}){\[\underset{\mathrm{\β}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{\β}}(r-R_{\mathrm{\β}})\]}^{-1}$

■ρ_α(r-R_α)：球形平均基态原子密度

■准分子密度

变形密度

${\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{\α}}\left(r\right)=\mathrm{\ρ}\left(r\right)-\underset{\mathrm{\α}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{\α}}(r-R_{\mathrm{\α}})$

■ρ(r)：分子密度

■ρ_α(r-R_α)：位于坐标R_α处的自由原子α的密度

原子电荷

q(α)＝-∫ρ_d(r)W_α(r)d³r

■W_α（r)：权函数

有机发光二极管(其包括包含具有前述偶极矩值范围的化合物的有机材料层)具有改善的传输从有机材料层(如邻近的电子注入层或邻近的空穴注入层)注入的电子或空穴的能力。因此，可提供具有低驱动电压和高发光效率的有机发光层。此外，有机发光二极管中分子的排列是优良的，从而提供了致密且紧凑的膜。因此，包含电子传输材料的有机发光二极管的稳定性优良，并因此可提供长使用寿命的有机发光二极管。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当包含具有前述偶极矩值范围的化合物的有机材料层还包含上述n型掺杂剂时，有机材料层的偶极矩可大大增加，并且可提高从阴极注入和传输电子的能力，从而提供具有低驱动电压和/或高发光效率的有机发光二极管。

因此，有机发光二极管(其满足根据本说明书的一个示例性实施方案的偶极矩值范围并且包含由式1表示的杂环化合物)可提供高度稳定且高效的具有长使用寿命的有机发光二极管。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的电子迁移率为10^-6cm²/Vs或更大。

在另一个示例性实施方案中，在0.1MV/cm至0.5MV/cm的电场条件下由式1表示的杂环化合物的电子迁移率为10^-6cm²/Vs或更大。在又一个示例性实施方案中，在0.1MV/cm的电场条件下由式1表示的杂环化合物的电子迁移率为10^-6cm²/Vs或更大。在这种情况下，发光层中产生的激子数量增加，并因此，可预期高效率。

在本说明书中，电子迁移率可通过用于本领域的方法测量。具体地，可使用飞行时间(TOF)或测量空间电荷限制电流(SCLC)的方法，并且方法不限于此。

具体地，在本说明书的一个示例性实施方案中，在真空下在ITO基板上加热红菲绕啉和锂(2％)并使其沉积至20nm的厚度，然后使该化合物沉积至200nm的厚度。在真空下在所述层上加热红菲绕啉和锂(2％)并使其沉积成厚度为20nm的膜，然后使铝沉积至100nm或更大的厚度，由此制备样品。空间电荷限制电流(SCLC)区域中的电子迁移率可通过测量针对样品电压的电流密度(mA/cm²)来计算。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的玻璃化转变温度为80℃或更高。更具体地，由式1表示的杂环化合物的玻璃化转变温度为100℃。一般被认为是空穴阻挡材料的红菲绕啉(Bphen)的玻璃化转变温度小于70℃，并因此问题在于红菲绕啉不可应用于70℃或更高的环境。因此，当使用玻璃化转变温度在前述范围中的化合物时，可应用具有优良热稳定性的有机发光二极管。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层还包含n型掺杂剂。

具体地，在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式1表示的所述杂环化合物的所述有机材料层还包含由下式10表示的n型掺杂剂。

[式10]

A为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，

曲线表示形成具有M和两个或三个原子的5元或6元环所需的键，并且所述原子为未经取代的或者经与一个或两个或更多个A所限定的取代基相同的取代基取代，并且

M为碱金属或碱土金属。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式10表示的所述n型掺杂剂由下式10-1或10-2表示。

[式10-1]

[式10-2]

在式10-1和10-2中，

M与式10中所限定的相同，并且

式10-1和式10-2各自独立地未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者相邻取代基彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式10表示的n型掺杂剂可以是以下结构中任一者。

所述结构可未经取代或经选自以下的一个或两个或更多个取代基取代：氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，和经取代或未经取代的杂环基。

在本说明书中，n型掺杂剂意指允许主体材料具有n型半导体特征的材料。n型半导体特征意指在最低未占据分子轨道(LUMO)能级注入或传输电子的特征，即，电子导电率高的材料的特征。

在本说明书中，n型掺杂剂通过用由碱金属表示的供体掺杂电子传输层用于促进电子自阴极的激发，并且n型掺杂剂可包括选自供体金属化合物和供体金属络合物中的一种或更多种。

在本说明书的一个示例性实施方案中，基于包含由式1表示的杂环化合物的有机材料层的总重量，由式10表示的有机碱金属化合物或有机碱土金属化合物的n型掺杂剂以20重量％至80重量％的量存在。

根据本说明书的一个示例性实施方案，n型掺杂剂可以是单独的或者其两种或更多种的结合。

根据本说明书的一个示例性实施方案的有机发光二极管包括电子传输层，其包含由式1表示的杂环化合物作为发光层和阴极之间的主体，以及n型掺杂剂。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机发光二极管还可在前述电子传输层和发光层之间包括空穴阻挡层。

以下将描述取代基的实例，但本发明不限于此。

术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另一取代基，并且待取代的位置不受限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即，取代基可进行取代的位置)即可，并且当两个或更多个被取代时，所述两个或更多个取代基可彼此相同或不同。

在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下中的一个或两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、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烯基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、以及经取代或未经取代的杂环基，或者经以上所举例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”可为联苯基。即，联苯基还可为芳基，并且可解释为两个苯基连接的取代基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，“经取代或未经取代的”可解释为未经取代的或者经选自以下中的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、羟基、羰基、酯基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、以及烷基芳基。

根据本发明的一个示例性实施方案，更优选的是表述“经取代或未经取代的”为未经取代的或者经选自氘、烷基和芳基中的一个或更多个取代基取代。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物的氢原子可被氘取代。即，根据本发明的一个示例性实施方案由式1表示的杂环化合物可包含一个或更多个氘。包含氘的含义还包括杂环化合物本身的取代基也可为氘的情况，以及杂环化合物的取代基被氘取代的情况。

在本说明书中，卤素基团可为氟、氯、溴或碘。

在本说明书中，烷基可以是直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。根据一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至20。根据另一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至10。根据又一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、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，环烷基没有特别限制，但优选为具有3至60个碳原子，并且根据一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至30。根据另一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至20。根据又一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至6。具体地，其示例包括环丙基、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、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20。其具体实例包括甲氧基、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，烯基可为直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为2至40。根据一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至20。根据另一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至10。根据另一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至6。其具体实例包括乙烯基、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，甲硅烷基的具体实例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，硼基的具体实例包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、苯基硼基等，但不限于此。

在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选地具有6至60个碳原子，并且可为单环芳基或多环芳基。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至30。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至20。当芳基为单环芳基时，芳基可为苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基等，但不限于此。当芳基为多环芳基时，芳基可为萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。

在本说明书中，芴基可被取代，并且两个取代基可彼此结合形成螺环结构。

当芴基被取代时，取代基可为等，但不限于此。

在本说明书中，杂环基为包含O、N、S、Si和Se中的一者或更多者作为杂元素的杂环基，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为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、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。

杂环基可为单环或多环的，并且可为芳族环、脂族环、或芳族环和脂族环的稠环。

在本说明书中，对于上述芳基的描述可应用于芳氧基、芳基硫基和芳基磺酰基的芳基。

在本说明书中，对于上述烷基的描述可应用于烷基硫基和烷基磺酰基的烷基。

在本说明书中，对于上述芳基的说明可应用于除了二价亚芳基之外的亚芳基。

在本说明书中，“相邻”基团可意指：被与取代相应取代基的原子直接连接的原子所取代的取代基；位于空间上最靠近相应取代基的取代基；或者被取代相应取代基的原子所取代的另一个取代基。例如，在苯环中的邻位上取代的两个取代基和被脂族环中的同一个碳取代的两个取代基可解释为彼此“相邻”的基团。

在本说明书中，未经取代或者经两个相邻烃环或杂环取代的亚烷基、或者未经取代或者经烃环或杂环取代的亚烯基可彼此结合形成环。在本说明书中，由相邻基团彼此结合形成的环可为单环或多环，可为脂族环、芳族环、或者脂族环和芳族环的稠环，并且可形成烃环或杂环。

在本说明书中，与相邻基团结合形成环的含义意指：与相邻基团结合形成经取代或未经取代的脂族烃环、经取代或未经取代的芳族烃环、经取代或未经取代的脂族杂环、经取代或未经取代的芳族杂环、及其稠环。

烃环可选自除了非单价烃环之外的环烷基或芳基的实例。杂环可为芳族环、脂族环、或者芳族环和脂族环的稠环中的任一者，并且可选自除了非单价杂环之外的杂环基的实例。

在本说明书中，“螺环键”可意指这样的结构：其中在同一个碳上的取代基彼此结合，以及两个环化合物通过一个原子彼此连接。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物可由下式1-A表示：

[式1-A]

在式1-A中，

Ar1、Ar2、L1、R1至R4、l、m和n的定义与式1中所限定的相同。

在有机发光二极管中使用的有机材料的重要特性之一是需要形成非晶沉积膜。具有高结晶性的有机材料的缺点在于在沉积期间膜被不均匀地沉积，因此，当使二极管驱动时驱动电压大幅增加，且二极管的使用寿命缩短，因此二极管迅速劣化。为了减轻所述缺点，需要形成非晶膜。

因此，本发明人已确认呈三嗪衍生物结构的非对称材料不显示出结晶性。在本说明书的一个示例性实施方案中，对于由式1表示的杂环化合物，作为三嗪的取代基的Ar1至Ar3彼此不同。在这种情况下，由于三嗪的取代基是非对称的，所以杂环化合物可提供能够形成非晶沉积膜，且具有低驱动电压和长使用寿命的二极管。

根据本说明书的一个示例性实施方案，式1可由下式1-A-1至1-A-4中的任一者表示。

[式1-A-1]

[式1-A-2]

[式1-A-3]

[式1-A-4]

在式1-A-1至1-A-4中，

Ar1、Ar2、L1、R1至R4、l、m和n的定义与式1中所限定的相同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由式1-A-1表示。

在本说明书的另一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由式1-A-2表示。

在本说明书的又一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由式1-A-3表示。

鉴于发光效率和使用寿命，在本说明书中用作电子传输层的杂环化合物优选为由式1-A-4表示的化合物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由下式1-B表示。

[式1-B]

R1至R4、Ar1、L1、l、m和n与式1中所限定的那些相同。

x1为1至5的整数，并且

x2为1至4的整数，并且

当x1和x2为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，并且

x1和x2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者两个或更多个相邻基团彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者经取代或未经取代的杂环。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由下式1-B-1表示。

[式1-B-1]

在式1-B-1中，

R1至R4、Ar1、L1、l、m、n、x1、x2、X1和X2与式1-B中所限定的那些相同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，X1为氢。

在另一个示例性实施方案中，X2为氢。

如在本说明书的一个示例性实施方案中当Ar1或Ar2包含联苯基时，在二极管的使用寿命方面具有优异的效果。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的1元环至4元环的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为未经取代或者经选自以下中的一个或更多个取代基取代的芳基：氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、氧化膦基团、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、硼基、烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、烷基芳基、烷基胺基、芳烷基胺基、杂芳基胺基、芳基胺基、芳基膦基、以及杂环基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为未经取代或者经选自氘、烷基和芳基中的一个或更多个取代基取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基，并且Ar1和Ar2中的至少一者为未经取代或经氘取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为未经取代或经氘取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的基、经取代或未经取代的芴基、或者经取代或未经取代的杂芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为苯基、萘基、联苯基、三联苯基、四联苯基、菲基、基、芴基或杂芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的菲基、经取代或未经取代的基、或者经取代或未经取代的杂芳基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为未经取代或经芳基取代的苯基、未经取代或经芳基取代的联苯基、未经取代或经芳基取代的三联苯基、未经取代或经芳基取代的四联苯基、未经取代或经芳基取代的萘基、或者未经取代或经芳基取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为苯基、萘基、联苯基、三联苯基、四联苯基、菲基、基或杂芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的萘基、或者经取代或未经取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是苯基、联苯基、萘基或菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的萘基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为经取代或未经取代的苯基时，Ar2为经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的菲基、或者经取代的苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为苯基时，Ar2为联苯基、三联苯基、经苯基取代的三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、或者经萘基取代的苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为经取代或未经取代的联苯基时，Ar2为经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基、或者经取代或未经取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为联苯基时，Ar2为三联苯基、联苯基、经萘基取代的苯基、经菲基取代的苯基、经萘基取代的联苯基、萘基、经苯基取代的萘基、或者菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为经取代或未经取代的萘基时，Ar2为经取代或未经取代的联苯基、经取代的苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的菲基、或者经取代或未经取代的四联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为萘基时，Ar2为联苯基、经萘基取代的苯基、经菲基取代的苯基、三联苯基、经萘基取代的联苯基、经苯基取代的菲基、菲基、四联苯基、或者经苯基取代的三联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为经取代或未经取代的菲基时，Ar2为经取代或未经取代的联苯基、经取代的苯基、经取代或未经取代的三联苯基、或者经取代或未经取代的四联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Ar1为菲基时，Ar2为联苯基、经菲基取代的苯基、经萘基取代的苯基、三联苯基、四联苯基、或者经苯基取代的三联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar2是经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的三联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的萘基、或者经取代或未经取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar2是苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基或菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2中的至少一者是经取代或未经取代的联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是未经取代或经芳基取代的苯基、未经取代或经芳基取代的联苯基、未经取代或经芳基取代的萘基、或者未经取代或经芳基取代的菲基，并且Ar2是未经取代或经芳基取代的苯基、未经取代或经芳基取代的联苯基、未经取代或经芳基取代的三联苯基、未经取代或经芳基取代的四联苯基、未经取代或经芳基取代的萘基、或者未经取代或经芳基取代的菲基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1是苯基，并且Ar2是联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为苯基、联苯基、萘基、菲基、三联苯基、经萘基取代的苯基，或经三联苯基取代的苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢、经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢、具有1至30个碳原子的经取代或未经取代的烷基、或者具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢、具有1至6个碳原子的经取代或未经取代的烷基、或者具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基，或者两个或更多个相邻R1彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢、氘、具有1至6个碳原子的烷基、或具有6至20个碳原子的芳基，或者两个或更多个相邻R1彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢、氘或烷基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R1是氢。

在本说明书的一个示例性实施方案中，两个或更多个R1彼此结合形成经取代或未经取代的烃环。

在另一个示例性实施方案中，两个或更多个相邻R1彼此结合形成经取代或未经取代的苯环。

在本说明书的一个示例性实施方案中，两个或更多个相邻R1彼此结合形成苯环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、包含一个或更多个O和S原子的经取代或未经取代的单环杂环基或二环杂环基、经取代或未经取代的吡咯基、经取代或未经取代的咪唑基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的联吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三唑基、经取代或未经取代的吖啶基、经取代或未经取代的哒嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹喔啉基、经取代或未经取代的酞嗪基、经取代或未经取代的吡啶并嘧啶基、经取代或未经取代的吡啶并吡嗪基、经取代或未经取代的吡嗪并吡嗪基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的吲哚基、经取代或未经取代的苯并咪唑基、或者经取代或未经取代的菲咯啉基，或者两个或更多个相邻R2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、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环基，或者两个或更多个相邻R2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、氘、具有1至20个碳原子的经取代或未经取代的烷基、具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基、或者具有2至20个碳原子的经取代或未经取代的杂环基，或者两个或更多个相邻R2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、氘、或者具有6至40个碳原子的经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、氘、或者具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢或具有6至20个碳原子的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、或者经取代或未经取代的苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢、氘或苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢或氘。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R2是氢。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R2是经取代或未经取代的苯基。

在另一个示例性实施方案中，R2是苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，两个或更多个R2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环。

在另一个示例性实施方案中，两个或更多个相邻R2彼此结合形成经取代或未经取代的苯环。

在本说明书的一个示例性实施方案中，两个或更多个相邻R2彼此结合形成苯环。

在另一个示例性实施方案中，R1是氢，或者相邻基团彼此结合形成苯环。

在又一个示例性实施方案中，R2是氢。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的直链烷基、具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的直链烷氧基、具有1至40个碳原子的经取代或未经取代的直链硫代烷基、具有3至40个碳原子的经取代或未经取代的支化单环烷基或支化多环烷基、具有3至40个碳原子的经取代或未经取代的支化烯基、具有3至40个碳原子的经取代或未经取代的支化烷氧基、具有3至40个碳原子的经取代或未经取代的支化硫代烷氧基、经取代或未经取代的6元至40元芳基、经取代或未经取代的5元至40元杂环基、经取代或未经取代的5元至40元芳氧基、或者经取代或未经取代的5元至40元杂芳氧基，或者彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键。

根据本发明的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并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环基，或者彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键。

在本说明书的一个示例性实施方案中，更优选的是，R3和R4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环基。根据文献(J.AM.CHEM.SOC.2003，125，3710-3711)，可以确认，经双取代的芴基比螺二芴基具有更高的电子迁移率。因此，可以确认，由式1表示的化合物可比用于以下将描述的比较例中的式[ET-J]或式[ET-K]更有效地传输电子，并因此表现出高效率，并且还提高使用寿命。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并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具有6至20个碳原子的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为烷基、具有6至20个碳原子的芳基，或者杂环基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为烷基、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基，或者经取代或未经取代的萘基，或者R3和R4彼此结合形成5元脂族环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基，或者经取代或未经取代的萘基，或者R3和R4彼此结合形成5元脂族环。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基、未经取代的苯基、经甲基取代的苯基、联苯基，或者萘基，或者R3和R4彼此结合形成5元脂族环。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为烷基，或芳基。

在另一个示例性实施方案中，R3和R4为甲基，或苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基，或者两个或更多个相邻取代基彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者同一碳中的取代基彼此结合形成螺环键。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基，或者两个或更多个相邻取代基彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者同一碳中的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键。

在本说明书的一个示例性实施方案中，L1为直接键，或者经取代或未经取代的亚芳基。

在另一个示例性实施方案中，L1为直接键，或者具有6至20个碳原子的亚芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，L1为直接键，或者选自以下结构的任一者。

所述结构可为未经取代的或者经选自以下中的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、氧化膦基团、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、硼基、烷基、环烷基、烯基、芳基、胺基、芳基膦基、或杂环基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚萘基、或者经取代或未经取代的亚菲基。

在本发明的一个示例性实施方案中，(L1)₁是直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚萘基、或者经取代或未经取代的亚菲基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是直接键。

在另一个示例性实施方案中，L1是经取代或未经取代的亚苯基。

在又一个示例性实施方案中，L1是亚苯基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是经取代或未经取代的亚联苯基。

在一个示例性实施方案中，L1是亚联苯基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是经取代或未经取代的亚萘基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是亚萘基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是经取代或未经取代的亚菲基。

在另一个示例性实施方案中，L1是亚菲基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是直接键、亚苯基或亚萘基。

在本发明的一个示例性实施方案中，L1是未经取代的或者经一个或更多个氘取代。

在本发明的一个示例性实施方案中，式2可选自以下结构中的任一者：

在所述结构中，R3、R4、L1和l与以上所描述的那些相同，并且

所述结构可以是未经取代的或者经选自以下中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、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烯基、经取代或未经取代的胺基、经取代或未经取代的芳基、以及经取代或未经取代的杂环基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar3可选自以下结构。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物由以下结构1-1至1-627和2-1至2-363中的任一者表示。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式3表示的化合物的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或更大。在另一个示例性实施方案中，在0.1MV/cm至0.5MV/cm的电场条件下由式3表示的化合物的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或更大。在又一个示例性实施方案中，在0.1MV/cm的电场条件下由式3表示的化合物的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或更大。在另一些示例性实施方案中，由式3表示的化合物的空穴迁移率为10^-6cm²/Vs或更大。

根据本说明书的一个示例性实施方案的由式3表示的化合物在0.1MV/cm至0.5MV/cm的电场条件下的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或更大，并且所述空穴迁移率比相关领域中空穴传输材料的空穴迁移率大。因此，可增加发光层中产生的激子的数目，并因此可期望高效率，但是可导致朝向阴极的空穴泄漏。然而，当包含根据本说明书的一个示例性实施方案的由式1表示的杂环化合物的有机材料层设置在发光层和阴极之间时，优点在于，不仅可最大化效率还有使用寿命，因为不仅可通过式3将泄漏的空穴、还有产生的激子有效地限制在发光层中，并且激子，即，空穴-电子对面对化学侵蚀可保持稳定的形式。

在本说明书中，空穴迁移率可通过用于本领域的方法测量。具体地，可使用飞行时间(TOF)或测量空间电荷限制电流(SCLC)的方法，并且方法不限于此。在本说明书中，可通过设置材料的膜厚度为100nm或更大以便测量空间电荷限制电流(SCLC)来测量空穴迁移率。

在本说明书的一个示例性实施方案中，通过飞行时间(TOF)测量的由式3表示的化合物的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或者更大。

在本说明书的一个示例性实施方案中，在真空下在ITO基板上以20∶1的重量比加热由式3表示的化合物和由式4表示的化合物并沉积至厚度为10nm，然后沉积由式3表示的空穴传输材料至厚度为200nm，然后以20∶1的重量比沉积由式3表示的化合物和由式4表示的化合物至厚度为10nm，然后在其上沉积铝至厚度为10nm或更大，从而制备样品。空间电荷限制电流(SCLC)区域中的电子迁移率可通过测量针对样品电压的电流密度(mA/cm²)来计算。

根据本说明书的一个示例性实施方案，式3中的Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环芳基，或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的单环或多杂环芳基。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为经取代或未经取代的具有6至15个碳原子的单环或多环芳基，或者经取代或未经取代的具有2至15个碳原子的单环或多环杂芳基。

根据本说明书的又一个示例性实施方案，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基，或者经取代或未经取代的芴基。

根据本说明书的再一个示例性实施方案，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为苯基、经苯基取代的苯基、经吡啶基取代的苯基、联苯基，或者经甲基取代的芴基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar4为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基，或者经取代或未经取代的芴基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar4为经取代或未经取代的苯基。

在另一个示例性实施方案中，Ar4为经芳基取代的苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar4为经苯基取代的苯基。

在另一个示例性实施方案中，Ar4为苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar4为经杂环基取代的苯基。

在另一个示例性实施方案中，Ar4为经含氮杂环基取代的苯基。

在又一个示例性实施方案中，Ar4为经吡啶基取代的苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，经吡啶基取代的苯基为

在另一个示例性实施方案中，Ar4为经取代或未经取代的联苯基。

在又一个示例性实施方案中，Ar4为联苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，联苯基为

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar4为经取代或未经取代的芴基。

在另一个示例性实施方案中，Ar4为经烷基取代的芴基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar4为经甲基取代的芴基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar5为经取代或未经取代的苯基，或者经取代或未经取代的联苯基。

在一个示例性实施方案中，Ar5为经取代或未经取代的苯基。

在另一个示例性实施方案中，Ar5为苯基。

在又一个示例性实施方案中，Ar5为经取代或未经取代的联苯基。

在再一个示例性实施方案中，Ar5为联苯基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，在式3中，L2为直接键，或者经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环亚芳基。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，L2为直接键，或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的单环或多环亚芳基。

在又一个示例性实施方案中，L2为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基，或者经取代或未经取代的亚萘基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，(L2)为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基，或者经取代或未经取代的亚萘基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，在式3中，R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地选自氢、氘、经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的直链或支化烷基、经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环芳基，以及经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的单环或多环杂芳基。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地选自氢、氘、经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的直链或支化烷基、经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的单环或多环芳基，以及经取代或未经取代的具有2至10个碳原子的单环或多环杂芳基。

根据本说明书的一个示例性实施方案，R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢，或者经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢，或者经取代或未经取代的苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R5为氢。

在另一个示例性实施方案中，R6为氢。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R7为氢。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R8为氢。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R9为氢。

在另一个示例性实施方案中，R9为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的单环或多环芳基。

在又一个示例性实施方案中，R9为经取代或未经取代的苯基。

在再一个示例性实施方案中，R9为苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，R10为氢。

在另一个示例性实施方案中，R11为氢。

根据本说明书的一个示例性实施方案，在式3中，Y1和Y2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1至20个碳原子的直链或支化烷基、经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的单环或多环芳基，或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的单环或多环杂芳基，或者Y1和Y2彼此结合形成经取代或未经取代的芳香环。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，Y1和Y2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1至15个碳原子的直链或支化烷基、经取代或未经取代的具有6至15个碳原子的单环或多环芳基，或者经取代或未经取代的具有2至15个碳原子的单环或多环杂芳基，或者Y1和Y2彼此结合形成经取代或未经取代的芳香环。

根据本说明书的又一个示例性实施方案，Y1和Y2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1至10个碳原子的烷基，或者经取代或未经取代的苯基，或者彼此结合形成经取代或未经取代的芴结构。

根据本说明书的另一个示例性实施方案，Y1和Y2彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基，或苯基，或者彼此结合形成芴结构。

根据本说明书的一个示例性实施方案，当Y1和Y2彼此结合形成芴结构时，式3中包含Y1和Y2的芴基可以是螺二芴结构。

根据本说明书的一个示例性实施方案，由式3表示的化合物由下式3-1至3-22中的任一者表示。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机发光二极管在阳极与包含由式3表示的咔唑衍生物的有机材料层之间还包括受体层，所述受体层包含由下式4表示的受体材料。

[式4]

在式4中，

A1至A3彼此相同或不同，并且各自独立地为芳基，其未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氰基、卤素基团和卤代烷基；或者杂环基，其未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氰基、卤素基团和卤代烷基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，受体层还包含由式3表示的咔唑衍生物。

在另一个示例性实施方案中，基于受体层的总重量，由式4表示的受体材料以1重量％至30重量％的量存在。

根据本说明书的一个示例性实施方案，受体层可用作电子注入层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式3表示的咔唑衍生物的空穴传输层设置在发光层和阳极之间，并且包含由式4表示的受体材料和由式3表示的咔唑衍生物的受体层可设置在空穴传输层和阳极之间。

在本说明书中，受体层可用作空穴注入层。

在本说明书的一个示例性实施方案中，将不包含受体材料的空穴传输层设置成邻近发光层。

在另一个示例性实施方案中，有机发光二极管还可在前述空穴传输层和发光层之间包括电子阻挡层。

另外，当前述受体材料包含于含有根据本说明书的一个示例性实施方案的由式3表示的咔唑衍生物的有机材料层中时，空穴平稳地从阳极注入。这是因为提高了注入空穴的能力，同时由于掺杂受体材料，将阳极的费米能级与空穴传输层的费米能级之差调整到0.2eV之内。由于提高了空穴注入能力，许多空穴从阳极传输至发光层以降低有机发光二极管的驱动电压，并提高二极管的效率。

在本说明书的一个示例性实施方案中，包含由式3表示的咔唑衍生物的有机材料层包含芴基并因此具有相对较高的分子平面度，从而产生高的空穴迁移率。因此由于与由式4表示的受体材料的优良相互作用，增加了载流子的产生。因此，具有的效果为，许多空穴可被传输并注入到发光层中。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机发光二极管可在阳极和发光层之间包括两个或更多个空穴传输层。在这种情况下，所述两个或更多个空穴传输层中的一个或更多个层包含由式3表示的咔唑衍生物。

在本说明书的一个示例性实施方案中，用于两个或更多个空穴传输层的材料彼此相同或不同。

在本说明书的一个示例性实施方案中，当有机发光二极管包括两个或更多个空穴传输层时，将包含由式3表示的咔唑衍生物的空穴传输层设置成邻近发光层。

另外，两个或更多个空穴传输层可包含由式3表示的咔唑衍生物，并且除了咔唑衍生物的其他材料可彼此相同或不同。

本说明书中“邻近”意指相对靠近地设置。在这种情况下，本说明书可包括彼此物理接触的情况，并且还可包括在邻近的有机材料层之间设置附加的有机材料层的情况。

在本说明书的一个示例性实施方案中，A1至A3彼此相同或不同，并且各自独立地为苯基、萘基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基或异喹啉基，并且

苯基、萘基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基和异喹啉基可未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氰基、卤素基团和卤代烷基。

A1至A3包括氰基、卤素基团和卤代烷基的吸电子基团，并因此还可增强受体的作用。

在本说明书的一个示例性实施方案中，A1至A3彼此相同或不同，并且各自独立地为经氟和氰基取代的苯基。

在本说明书的一个示例性实施方案中，由式4表示的受体材料由下式4-1表示。

[式4-1]

根据本说明书的一个示例性实施方案的有机发光二极管可通过本领域已知的材料和方法制造，不同之处在于，有机发光二极管包含在阴极和发光层之间的前述由式1表示的杂环化合物，以及在阳极和发光层之间的前述由式3表示的咔唑衍生物。

例如，本说明书的有机发光二极管可通过在基板上依次堆叠阳极、有机材料层和阴极来制造。在这种情况下，有机发光二极管可通过如下制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(如溅射或电子束蒸发)使具有导电性的金属或金属氧化物或其合金沉积在基板上以形成阳极，在其上形成包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层和电子注入层的有机材料层，然后使可用作阴极的材料沉积在其上。除了上述方法之外，有机发光二极管还可通过在基板上依次沉积阴极材料、有机材料层和阳极材料来制成。除了上述方法之外，有机发光二极管还可通过在基板上依次沉积阳极材料、有机材料层和阴极材料来制成。

本说明书的有机发光二极管的有机材料层可由其中堆叠了具有两个或更多个层的有机材料层的多层结构构成。

在本说明书的一个示例性实施方案中，有机发光二极管还可包括选自以下的一个或更多个层：空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层。

例如，本说明书的有机发光二极管的结构可具有与图1和图2中所示的相同结构，但不限于此。

图1示出了有机发光二极管的结构，其中阳极201、空穴传输层301、发光层401、电子传输层501和阴极601依次堆叠在基板101上。在图1中，由式1表示的杂环化合物包含于电子传输层501中，并且由式3表示的咔唑衍生物包含于空穴传输层301中。

图2示出了有机发光二极管的结构，其中阳极201、受体层701、空穴传输层301、发光层401、电子传输层501和阴极601依次堆叠在基板101上。在图1中，由式1表示的杂环化合物可包含于电子传输层501中，由式3表示的咔唑衍生物可包含于空穴传输层301中，并且由式4表示的受体材料可包含于受体层701中。

图1和2为根据本说明书的示例性实施方案的例示的结构，并且还可包括另一些有机材料层。

当有机发光二极管包括多个有机材料层时，有机材料层可由相同的材料或不同的材料形成。

作为阳极材料，通常优选的是具有大的功函数的材料以使空穴平稳注入有机材料层。本发明中可使用的阳极材料的实例包括：金属，如钒、铬、铜、锌和金或其合金；金属氧化物，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，如ZnO：Al或SnO₂：Sb；导电聚合物，如聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(亚乙基-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，通常优选的是具有小的功函数的材料以使电子平稳注入有机材料层。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、锡或铅或其合金；多层结构材料，如LiF/Al或LiO₂/Al等，但不限于此。

作为空穴注入材料，优选这样的化合物：其中所述空穴注入材料具有向从电极注入空穴的层传输空穴的能力，从而在阳极处具有空穴注入作用，并具有优异的空穴注入发光层或发光材料的作用，防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，并且具有优异的薄膜形成能力。优选的是，空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)介于阳极材料的功函数与有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、芳胺类有机材料、六腈六氮杂三亚苯基类有机材料、喹吖啶酮类有机材料、苝类有机材料、蒽醌、聚苯胺和聚噻吩类导电聚合物等，但不限于此。

空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，并且空穴传输材料是这样的合适的材料：其可接收来自阳极或空穴注入层的空穴并可将空穴转移至发光层，并且对空穴具有高迁移率。其具体的实例包括芳胺类有机材料、导电聚合物、同时存在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：其可接收分别来自空穴传输层和来自电子传输层的空穴和电子并使空穴与电子结合而在可见光区内发光，并且优选为对荧光或磷光具有良好量子效率的材料。其具体实例包括8-羟基喹啉铝配合物(Alq₃)；咔唑类化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉金属化合物；苯并唑、苯并噻唑和苯并咪唑类化合物；聚(对苯乙炔)(PPV)类聚合物；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。主体材料的实例包括稠合芳环衍生物或含杂环的化合物等。具体地，稠合芳环衍生物的实例包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，并且含杂环的化合物的实例包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但其实例不限于此。

在荧光发光层中，作为主体材料，一种或两种或更多种选自二苯乙烯基亚芳(DSA)、二苯乙烯基亚芳衍生物、二苯乙烯基苯(DSB)、二苯乙烯基苯衍生物、4，4′-双(2，2′-二苯基乙烯基)-1，1′-二苯基(DPVBi)、DPVBi衍生物、螺-DPVBi和螺-6P。

在荧光发光层中，作为掺杂剂材料，一种或两种或更多种选自苯乙烯胺类掺杂剂材料、苝类掺杂剂材料和二苯乙烯基联苯(DSBP)类掺杂剂材料。

电子注入层是从电极注入电子的层，并且优选为这样的化合物：其具有传输电子的能力、具有从阴极注入电子的作用并且具有优异的将电子注入发光层或发光材料的作用，防止发光层中产生的激子移动至空穴注入层，并且还能够高度形成薄膜。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、二酚醌、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。

金属配合物化合物的实例包括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。

空穴阻挡层是阻挡空穴到达阴极的层，并且一般可在与空穴注入层相同的条件下形成。其具体实例包括二唑衍生物或三唑衍生物、菲咯啉衍生物、BCP、铝配合物等，但不限于此。

根据所使用的材料，根据本说明书的有机发光二极管可为顶部发光型、底部发光型或双发光型。

此外，根据本说明书的有机发光二极管可为其中下电极是阳极且上电极是阴极的常规型，而且也可为其中下电极是阴极且上电极是阳极的倒置型。

根据本说明书的一个示例性实施方案的结构可通过与有机发光二极管所应用的原理类似的原理进行操作，即使在包括有机太阳能电池、有机光电导体、有机晶体管等的有机电子二极管中也是如此。

本发明的实施方式

下文中，将通过参考具体描述本说明书的实施例来详细地描述本发明。然而，根据本说明书的实施例可以多种形式进行修改，并且其不解释为本发明的范围受制于以下详细描述的实施例。提供本说明书的实施例用于向本领域普通技术人员更完全地解释本发明。

[实施例1]

根据本说明书的一个示例性实施方案的由式1表示的杂环化合物、由下式ET-B和ET-J表示的化合物的HOMO能级和三线态能量(ET)的值示于下表1。

在本说明书的实施例中，HOMO能级通过使用大气压光电子光谱仪AC3(由RikenKeiki Co.，Ltd.制造)测量。

此外，三线态能量(E_T)通过使用由美国Gaussian公司开发的量子化学计算程序Gaussian 03计算，并且使用密度泛函理论(DFT)，并且三线态能量的计算值通过含时密度泛函理论(TD-DFT)相对于使用B3LYP作为函数且6-31G＊作为基函数优化的结构来获得。。

[表1]

式	HOMO(eV)	ET(eV)
			1-6	6.37	2.62
1-8	6.38	2.78
			1-22	6.35	2.61
1-30	6.44	2.62
			1-40	6.35	2.79
1-53	6.39	2.79
			1-54	6.35	2.62
1-55	6.38	2.77
			1-56	6.37	2.78
1-92	6.30	2.46
			1-102	6.27	2.46
1-116	6.29	2.57
			1-126	6.31	2.46
1-138	6.29	2.47
			1-160	6.37	2.79
1-170	6.36	2.64
			1-198	6.30	2.46
1-237	6.28	2.46
			1-279	6.31	2.46
1-341	6.27	2.43
			1-345	6.20	2.43
1-482	6.31	2.46
			2-5	6.22	2.62
2-6	6.25	2.70
			2-38	6.30	2.70
2-70	6.22	2.46
			2-90	6.20	2.46
2-113	6.25	2.44
			2-141	6.15	2.43
2-178	6.20	2.43
			2-269	6.13	2.44
2-353	6.15	2.44
			ET-B	5.81	1.67
ET-J	5.84	1.68

[实施例2]

根据本说明书的一个示例性实施方案的由式1表示的杂环化合物的偶极矩值示于表2。

[表2]

式	偶极矩(德拜)
		1-6	0.85
1-8	0.51
		1-30	0.8
1-198	0.64

[实施例1-1]

将薄薄地涂覆有厚度的氧化铟锡(ITO)的玻璃基板置于其中溶解有洗涤剂的蒸馏水中，并超声清洗。在这种情况下，使用Fischer公司制造的产品作为洗涤剂，而将使用由Millipore公司制造的过滤器过滤两次的蒸馏水用作蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水进行两次超声清洗10分钟。在使用蒸馏水的清洗完成之后，使用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声清洗，并进行干燥，然后将产物转移至等离子体清洗机。此外，使用氧等离子体清洗基板5分钟，然后将其转移至真空蒸发器。

在如上所述制备的透明ITO电极上，以98：2的重量比热真空沉积式3-3和式4-1至厚度为从而形成空穴注入层。在空穴注入层上真空沉积式3-3至厚度为从而形成空穴传输层。

随后，在空穴传输层上以25∶1的重量比真空沉积以下化合物[BH]和[BD]至膜厚度为从而形成发光层。

在发光层上以1∶1的重量比真空沉积式1-6的化合物和以下化合物[LiQ]，从而形成厚度为的电子传输层。随后在电子传输层上分别沉积氟化锂(LiF)和铝至厚度为和从而形成阴极。

在上述过程中，使有机材料的沉积速率维持在至使阴极的氟化锂的沉积速率维持在并且使铝的沉积速率维持在并且使沉积期间的真空度维持在1×10^-7至5×10^-8托，从而制造有机发光二极管。

[实施例1-2]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-8]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-3]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-30]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-4]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-56]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-5]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-102]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-6]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-116]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-7]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-138]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-8]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-170]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-9]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-198]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-10]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-237]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-11]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-341]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-12]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-482]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-13]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-126]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-14]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-6]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-15]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-38]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-16]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-90]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-17]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-113]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-18]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-141]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-19]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-269]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-20]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于分别使用[式1-40]和[式3-6]代替[实施例1-1]中的[式1-6]和[式3-3]。

[实施例1-21]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-160]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[实施例1-22]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-345]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[实施例1-23]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-5]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[实施例1-24]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-353]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[实施例1-25]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于分别使用[式1-22]和[式3-12]代替[实施例1-1]中的[式1-6]和[式3-3]。

[实施例1-26]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-92]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[实施例1-27]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-279]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[实施例1-28]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-70]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[实施例1-29]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式2-178]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[实施例1-30]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-53]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-31]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用[式1-54]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[实施例1-32]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式1-55]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-1]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[NPB]代替[实施例1-1]中的[式3-3]。

[比较例1-2]

有机发光二极管以与[实施例1-2]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[NPB]代替[实施例1-2]中的[式3-3]。

[比较例1-3]

有机发光二极管以与[实施例1-4]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[NPB]代替[实施例1-4]中的[式3-3]。

[比较例1-4]

有机发光二极管以与[实施例1-12]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[NPB]代替[实施例1-12]中的[式3-3]。

[比较例1-5]

有机发光二极管以与[实施例1-18]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[TCTA]代替[实施例1-18]中的[式3-3]。

[比较例1-6]

有机发光二极管以与[实施例1-22]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[TCTA]代替[实施例1-22]中的[式3-6]。

[比较例1-7]

有机发光二极管以与[实施例1-28]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[TCTA]代替[实施例1-28]中的[式3-12]。

[比较例1-8]

有机发光二极管以与[实施例1-9]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[TCTA]代替[实施例1-9]中的[式3-3]。

[比较例1-9]

有机发光二极管以与[实施例1-6]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[HT-A]代替[实施例1-6]中的[式3-3]。

[比较例1-10]

有机发光二极管以与[实施例1-8]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[HT-A]代替[实施例1-8]中的[式3-3]。

[比较例1-11]

有机发光二极管以与[实施例1-26]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[HT-A]代替[实施例1-26]中的[式3-3]。

[比较例1-12]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-A]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-13]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-B]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-14]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-C]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-15]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-D]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-16]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-E]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-17]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-F]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-18]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-G]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[比较例1-19]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-H]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[比较例1-20]

有机发光二极管以与[实施例1-20]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-I]代替[实施例1-20]中的[式1-40]。

[比较例1-21]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-J]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[比较例1-22]

有机发光二极管以与[实施例1-25]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[ET-K]代替[实施例1-25]中的[式1-22]。

[比较例1-23]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[Alq₃]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

[比较例1-24]

有机发光二极管以与[实施例1-1]中相同的方式制造，不同之处在于使用式[TPBI]代替[实施例1-1]中的[式1-6]。

对于通过上述方法制造的有机发光二极管来说，在10mA/cm²的电流密度下测量驱动电压和发光效率，在20mA/cm²的电流密度下测量用于达到与初始亮度相比90％值的时间T90。结果示于下表3。

[表3]

从表3的结果可以证实，根据本说明书的一个示例性实施方案的由式1表示的化合物可用于有机层，所述有机层可同时注入并传输有机发光二极管的电子。

在使用所述有机层的有机发光二极管的情况下，可以证实，与三嗪化合物(其中Ar1至A3中至少两者或更多者具有相同对称性)用于可同时注入并传输电子的有机层的情况相比，所述二极管具有更高效率、更低驱动电压和更长的使用寿命。

具体地，根据本发明的由式1表示的化合物的热稳定性优良，且具有6.0eV或更大的深HOMO能级，以及高的三线态能量(E_T)和空穴稳定性，从而表现出优良的特征。当化合物用于可同时注入并传输电子的有机层时，化合物可以与n型掺杂剂混合使用。因此，由式1表示的化合物具有低驱动电压和高效率，并且二极管的稳定性可通过化合物的空穴稳定性得以改善。

由于表1，可证实，由式[ET-B]和式[ET-J]表示的化合物二者均具有小于1.9eV的三线态能量，并且由于表3的实施例和比较例，可证实三线态能量小于2.2eV的化合物具有低的二极管效率。这些结果是由于当使用三线态能量小于2.2eV的化合物时，减弱了三线态-三线态湮灭(TTA)的作用。

此外，可由表1证实，由式[ET-B]和式[ET-J]表示的化合物具有小于6eV的HOMO能级，并且参考通过评估二极管获得的表3的结果，可证实，当二极管包含所述化合物时，所述二极管具有短的使用寿命。展现如上所述的结果是因为阻挡从发光层转移的空穴的作用在包含HOMO能级小于6eV的化合物的有机发光二极管中减小。

三线态能量和HOMO能级值的范围可特别地在包含蒽的化合物中确认，并且关于此的作用可在应用[ET-A]、[ET-B]、[ET-D]和[ET-J]的比较例中确认。

因此，根据本发明的一个示例性实施方案的由式1表示的杂环化合物并且HOMO能级为6eV或更大且三线态能量为2.2eV的化合物在二极管的驱动电压、效率和/或使用寿命方面是更优选的。

此外，根据文献(J.AM.CHEM.SOC.2003，125，3710-3711)，可证实，经二取代的芴基具有比螺二芴基更高的电子迁移率。因此，可证实，由式1表示的化合物比用于比较例的式[ET-J]或式[ET-K]更有效率地传输电子，并因此表现出高效率，并且还改善了使用寿命。

另外，可证实，当将比较例1-1至1-24的结果与实施例1-1至1-32的结果相比较时，其中在阴极与发光层之间设置由式1表示的杂环化合物且在阳极与发光层之间设置由式3表示的咔唑衍生物的有机发光二极管可提供具有低驱动电压、高发光效率和/或长使用寿命的有机发光二极管。

Claims (25)

1.一种有机发光二极管，包括：

阴极；

阳极：

设置在所述阴极与所述阳极之间的发光层；

包含由下式1表示的杂环化合物并且设置在所述阴极与所述发光层之间的有机材料层；以及

包含由下式3表示的咔唑衍生物并设置在所述阳极与所述发光层之间的有机材料层：

[式1]

在式1中，

Ar1至Ar3彼此不同，

Ar1和Ar2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环基，

Ar3由下式2表示，

[式2]

在式2中，

R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，或者同一碳中的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键，

L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，

l为1至5的整数，

m为1至3的整数，

n为1至4的整数，并且

当l、m和n各自为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，

[式3]

在式1和2中，

Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且为氢、氘、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，

L2为直接键，或者经取代或未经取代的亚芳基，

o为0至5的整数，并且

当o为2或更大的整数时，两个或更多个L2彼此相同或不同，

R5至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、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环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，并且

Y1和Y2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、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环基，或者Y1和Y2彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中包含所述由式1表示的杂环化合物的所述有机材料层为电子传输层、电子注入层，或同时传输并注入电子的层。

3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物的HOMO能级为6eV或更大。

4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物的三线态能量为2.2eV或更大。

5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物的偶极矩为2德拜或更小。

6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物的电子迁移率为10^-6cm²/Vs或更高。

7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包含主体和掺杂剂，并且所述主体的HOMO能级与所述由式1表示的杂环化合物的HOMO能级之间相差0.2eV或更大。

8.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包含主体和掺杂剂，并且所述由式1表示的杂环化合物的三线态能量大于所述主体的三线态能量。

9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中包含所述由式1表示的杂环化合物的所述有机材料层还包含由下式10表示的n型掺杂剂：

[式10]

A为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，

曲线表示形成具有M和两个或三个原子的5元或6元环所需的键，并且所述原子未经取代或者经与一个或两个或更多个A的定义相同的取代基取代，并且

M为碱金属或碱土金属。

10.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中所述由式10表示的n型掺杂剂由下式10-1或10-2表示：

[式10-1]

[式10-2]

在式10-1和10-2中，

M与式10中所限定的相同，并且

式10-1和式10-2各自独立地未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者相邻取代基彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。

11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中Ar1和Ar2彼此不同，并且各自独立地为未经取代或经芳基取代的苯基；未经取代或经芳基取代的联苯基；未经取代或经芳基取代的三联苯基；未经取代或经芳基取代的四联苯基；未经取代或经芳基取代的萘基；或者未经取代或经芳基取代的菲基。

12.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环，或者同一碳中的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键。

13.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中L1为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚萘基，或者经取代或未经取代的亚菲基。

14.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物由下式1-B表示：

[式1-B]

R1至R4、Ar1、L1、l、m和n与式1中所限定的那些相同，

x1为1至5的整数，并且

x2为1至4的整数，并且

当x1和x2为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，并且

X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、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烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者两个或更多个相邻基团彼此结合形成经取代或未经取代的烃环，或者经取代或未经取代的杂环。

15.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式1表示的杂环化合物由下式1-1至1-627和2-1至2-363中的任一者表示：

16.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中包含所述由式3表示的咔唑衍生物的所述有机材料层为空穴传输层、空穴注入层，或者同时传输并注入空穴的层。

17.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式3表示的化合物的空穴迁移率为5×10^-6cm²/Vs或更高。

18.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基，或者经取代或未经取代的芴基。

19.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中L2为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基，或者经取代或未经取代的亚萘基。

20.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中Y1和Y2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1至10个碳原子的烷基，或者经取代或未经取代的苯基，或者彼此结合形成经取代或未经取代的芴结构。

21.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述由式3表示的咔唑衍生物由下式3-1至3-22中任一者表示：

22.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管发射蓝色荧光。

23.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管在所述阳极与包含所述由式3表示的咔唑衍生物的所述有机材料层之间还包括受体层，所述受体层包含由下式4表示的受体材料：

[式4]

在式4中，

A1至A3彼此相同或不同，并且各自独立地为芳基，其未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氰基、卤素基团和卤代烷基；或者杂环基，其未经取代或者经一个或两个或更多个选自以下的取代基取代：氰基、卤素基团和卤代烷基。

24.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述受体层还包含所述由式3表示的咔唑衍生物。

25.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中基于所述受体层的总重量，所述由式4表示的受体材料以1重量％至30重量％的量存在。