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CN106164215B - 有机发光器件 - Google Patents

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CN106164215B
CN106164215B CN201580018661.XA CN201580018661A CN106164215B CN 106164215 B CN106164215 B CN 106164215B CN 201580018661 A CN201580018661 A CN 201580018661A CN 106164215 B CN106164215 B CN 106164215B
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李东勋
许瀞午
姜敏英
许东旭
韩美连
郑寓用
郑珉祐
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LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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Abstract

本发明涉及有机发光器件，包括：阴极；阳极；设置在阴极与阳极之间的发光层；以及由化学式(1)表示的杂环化合物。本发明包括：设置在阴极与发光层之间的第一电子传输层；以及设置在阴极与第一电子传输层之间的第二电子传输层，其中第二电子传输层包含含有由化学式(3)至(5)表示的一种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属的一种或更多种n型掺杂剂。

Description

有机发光器件
技术领域
本发明要求于2014年4月4日提交的韩国专利申请第10-2014-0040818号、于2015年1月23日提交的韩国专利申请第10-2015-0011540号以及于2015年1月23日提交的韩国专利申请第10-2015-0011570号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本发明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，并且激子再次落到基态而发光。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
本发明的一个目的是提供发光效率高和/或驱动电压低的有机发光二极管。
技术方案
本发明提供了有机发光二极管，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且设置在阴极与发光层之间的第一电子传输层；以及设置在阴极与第一电子传输层之间的第二电子传输层，
其中第二电子传输层包含含有由下式3至5表示的一种或两种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属中的一种或两种或更多种n型掺杂剂。
[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，
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3中，
A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、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，
L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、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，
A为以下经取代或未经取代的结构中的任一者：
X为O、S或CT12T13，
o和p为1至3的整数，并且
当o和p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，
T1至T8、T12和T13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，
[式4]
在式4中，
q为1至4的整数，
r为1至8的整数，并且
当q和r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，
T9和T10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，
T9和T10中的至少一者具有以下结构：
L4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，
X1为O、S或Se，
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芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，
[式5]
在式5中，
L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、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，
A′为经取代或未经取代的亚芘基，以及
Cz为经取代或未经取代的咔唑基。
有益效果
根据本发明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为示出根据本发明一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。
图2为示出根据本发明一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。
图3为示出根据本发明一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。
图4为示出根据本发明一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。
图5为示出化合物1-6的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。
图6为示出化合物1-8的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。
图7为示出化合物1-30的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。
图8为示出化合物1-138的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。
图9为示出化合物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、302、303：空穴传输层
401、402、403：发光层
501、502：第一电子传输层
601、602：第二电子传输层
701：阴极
801、802：P型有机材料层
901、902：电荷产生层
1001：空穴注入层
1101：电子传输层
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本发明。
在本发明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。
在本发明中当一个部件“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。
本发明提供了有机发光二极管，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且设置在阴极与发光层之间的第一电子传输层；以及设置在阴极与第一电子传输层之间的第二电子传输层，所述第二电子传输层包含含有由式3至5表示的化合物中的一种或更多种主体材料以及选自碱金属和碱土金属中的一种或更多种掺杂剂。
在本发明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第一电子传输层并且被设置成比第二电子传输层更邻近发光层。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层被设置成比第一电子传输层更邻近阴极。
在本发明中“邻近”意指设置得相对更近。在这种情况下，本发明可包括彼此物理接触的情况，并且还可包括另外的有机材料层被设置在相邻有机材料层之间的情况。
在本发明的一个示例性实施方案中，有机发光二极管发射蓝色荧光。
在本发明的一个示例性实施方案中，有机发光二极管发射白色光。
在本发明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。在本发明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6.0eV或更大且7.0eV或更小。根据本发明的一个示例性实施方案，在具有深HOMO能级(如在由式1表示的化合物中)的情况下，来自发光层的空穴可得到有效地阻挡，因此，可提供高发光效率，并且二极管的稳定性可得到改善，因此，可提供具有长使用寿命的二极管。
在本发明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表示的杂环化合物的HOMO能级之间相差0.2eV或更大时，来自发光层的空穴可进一步得到有效地阻挡，因此，可以提供发光效率高且使用寿命长的有机发光二极管。
在本发明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被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的HOMO能级更深的HOMO能级来有效地阻挡空穴。
如在本发明的一个示例性实施方案中在发射蓝色荧光的有机发光二极管的情况下，通常使用蒽衍生物作为主体材料，并且在这种情况下，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被设置在阴极与发光层之间时，可以同时起到阻挡空穴和转移电子的作用。
在本发明中，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。
在本发明的一个示例性实施方案中，可通过使用大气压光电子光谱仪AC3(由RIKEN KEIKI Co.，Ltd.制造)来测量HOMO能级。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。
在本发明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。
根据本发明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。
在本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，三线态能量(ET)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。
ET(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。
在本发明的另一个示例性实施方案中，三线态能量(ET)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.Gaussian Corporation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。
在本发明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(ET)。
在本发明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。更优选地，由式1表示的杂环化合物的偶极矩为1德拜或更小。
在本发明的一个示例性实施方案中，包含在第二电子传输层中的主体材料的偶极矩为1德拜或更大。
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]
■ρ(r0)：分子密度
■V：体积
■r：观察点
■d3r0：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
■ρα(r-Ra)：球形平均基态原子密度
■：：准分子密度
变形密度
■ρ(r)：分子密度
■ρα(r-Rα)：位于坐标Rα处的自由原子α的密度
原子电荷
q(α)＝-∫ρd(r)Wα(r)d3r
■Wα(r)：权函数
具有前述偶极矩值范围的有机发光二极管可提供低驱动电压和高发光效率，原因是由阴极引入的电子的注入和传输能力得到改善。此外，有机发光二极管中的分子的布置优异，由此提供致密且紧凑的膜。因此，包含电子传输材料的有机发光二极管的稳定性优异，并且因此，可提供具有长使用寿命的有机发光二极管。
在本发明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目增加，因此，可以预期高效率。
在本发明中，电子迁移率可通过本领域中使用的方法测量。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，在本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，第一电子传输层还包含由下式10表示的n型掺杂剂。
[式10]
A3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，以及
M为碱金属或碱土金属。
在本发明的一个示例性实施方案中，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10-2各自独立地为未经取代的或者经选自以下中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、以及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。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式10表示的n型掺杂剂可为以下结构中的任一者。
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、以及经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，当由式10表示的有机碱金属化合物或有机碱土金属化合物用作n型掺杂剂时，所述化合物可用于防止在第二电子传输层中使用的金属掺杂剂的扩散，可确保来自发光层的空穴的稳定性，因此，可改善有机发光二极管的使用寿命。此外，对于第一电子传输层的电子迁移率，可通过控制有机碱金属化合物或有机碱土金属化合物的比例使发光层中空穴和电子的平衡最大化，从而增加发光效率。因此，鉴于二极管的使用寿命，更优选的是在第一电子传输层中包含有机碱金属化合物或有机碱土金属化合物作为n型掺杂剂。
在本发明中，作为第一电子传输层中使用的n型掺杂剂，Liq是更优选的。
在本发明的一个示例性实施方案中，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型掺杂剂的存在量为基于第一电子传输层总重量的10重量％至90重量％。优选地，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型掺杂剂的存在量为基于第一电子传输层总重量的20重量％至80重量％。
第一电子传输层可包含重量比为1∶9至9∶1的由式1表示的杂环化合物和由式10表示的n型掺杂剂。优选地，第一电子传输层可包含重量比为2∶8至8∶2，更优选重量比为3∶7至7∶3的式1的杂环化合物和式10的n型掺杂剂。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含选自碱金属和碱土金属的一种或两种或更多种n型掺杂剂。
根据本发明的一个示例性实施方案，由式1表示的化合物和n型掺杂剂可以9∶1至1∶9的重量比堆叠在有机发光二极管上。
具体地，第二电子传输层还包含选自以下的一种或两种或更多种n型掺杂剂：碱金属Li、Na、K、Rb、Cs或Fr，以及碱土金属Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层的n型掺杂剂是Li。
在另一个示例性实施方案中，第二电子传输层的n型掺杂剂是Ca。
根据本发明的一个示例性实施方案，碱金属或碱土金属的n型掺杂剂的包含量可为基于第二电子传输层总重量的0.1重量％至20重量％。
根据本发明的一个示例性实施方案，第一电子传输层包含由式1表示的化合物作为主体和Liq作为n型掺杂剂，并且第二电子传输层包含选自式3至5的一种或更多种化合物作为主体以及碱金属和/或碱土金属作为n型掺杂剂。
在这种情况下，电子平稳地注入电极，因此，可以实现具有低驱动电压的有机发光二极管。此外，当作为n型有机材料层的第二电子传输层与p型有机材料层形成NP结时，电子从p型有机材料层平稳地产生至第二电子传输层，因此，可以实现具有有效串联结构的有机发光二极管。
具体地，由式1表示的化合物的第一电子传输层被设置成与发光层相邻，因此，可以防止三线态激子迁移出发光层，并且第二电子传输层被设置成与阴极相邻，因此可以增加三线态激子的密度。因此，根据本发明的一个示例性实施方案的有机发光二极管诱导传输和注入电子以及三线态激子聚集的作用，从而提供低驱动电压和高效率。
在本发明的一个示例性实施方案中，第一电子传输层被设置成与发光层相邻。在另一个示例性实施方案中，第二电子传输层被设置成与阴极相邻。
在这种情况下，可有效实现电子的转移和三线态激子的聚集。
在本发明中，n型掺杂剂意指允许主体材料具有n型半导体特性的材料。n型半导体特性意指使电子以最低未占分子轨道(LUMO)能级注入或传输的特性，即，具有大的电子电导率的材料特性。
根据本发明的一个示例性实施方案的有机发光二极管包括第一电子传输层，其包含由式1表示的杂环化合物作为发光层与阴极之间的主体和具有所述结构的Liq作为n型掺杂剂。
在本发明的一个示例性实施方案中，有机发光二极管还可包括介于上述第一电子传输层与发光层之间的空穴阻挡层。
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。
在本发明中，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。
在本发明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。
在本发明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为氘。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。
在本发明中，卤素基团可为氟、氯、溴或碘。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。根据又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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，“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。
在本发明中，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。在本发明中，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。
在本发明中，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。
在本发明中，“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。
在本发明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。在本发明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。
在本发明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。
根据本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式1表示的杂环化合物可由式1-A-1表示。
在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。
在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-4表示。
鉴于发光效率和使用寿命，用作本发明中的电子传输层的杂环化合物优选为由式1-A-1表示的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案种，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的定义与式1中所限定的相同。
x1为1至5的整数，以及
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。
在本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，X1是氢。
在另一个示例性实施方案中，X2是氢。
如在本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
在本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是苯基、联苯基、萘基或菲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的联苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的萘基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是经取代或未经取代的菲基。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明的一个示例性实施方案，Ar1是苯基，并且Ar2是联苯基。
根据本发明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、三联苯基、萘基、菲基或经萘基取代的苯基。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明的一个示例性实施方案，R1是氢、氘或烷基。
根据本发明的一个示例性实施方案，R1是氢。
在本发明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。
在本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
根据本发明的一个示例性实施方案，R2是氢、氘或苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，R2是氢或氘。
根据本发明的一个示例性实施方案，R2是氢。
在本发明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。
在本发明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。
在本发明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。
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、或者经取代或未经取代的芳基。
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、具有6至20个碳原子的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，并且各自独立地为烷基、具有6至20个碳原子的芳基、或杂环基。
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，并且各自独立地为甲基、未经取代的苯基、经甲基取代的苯基、联苯基、或萘基，或者R3和R4彼此结合形成5元脂族环。
在另一个示例性实施方案中，R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基、苯基、或经甲基取代的苯基。
在本发明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，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成螺环键。
在本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，L1是直接键、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是直接键、或具有6至20个碳原子的亚芳基。
根据本发明的一个示例性实施方案，L1可为直接键、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。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar3可选自以下结构：
在本发明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1-1至1-627和2-1至2-363中的任一者表示：
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式3至6表示的一种或两种或更多种化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式3表示的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式4表示的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式5表示的化合物。
具体地，当第二电子传输层包含咪唑衍生物、吡啶衍生物和咪唑稠环衍生物时，氧化膦基团的氮原子或氧原子的未共用电子对与金属有效地键合，因此，可以有效地发生n型掺杂剂的掺杂。因此，促进了电子从阴极的传输和/或注入，并且可提供具有低驱动电压的有机发光二极管。
此外，当使有机发光二极管驱动时，氧化膦基团的氮原子或氧原子的未共用电子对可与金属键合以通过向有机材料层施加的场来防止金属移动，由此抑制有机发光二极管的驱动电压增加，并且可以实现具有长使用寿命的有机发光二极管。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式3表示的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，A是经取代或未经取代的以下结构中的任一者：
在本发明的一个示例性实施方案中，A是未经取代的或者经选自以下中的取代基取代：卤素基团、经取代或未经取代的烷基、以及经取代或未经取代的芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A是未经取代的或者经选自以下中的取代基取代：氟、甲基、经烷基取代的苯基、以及苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A是2，7-亚萘基、2，7-亚芴基、2，7-亚二苯并呋喃基或1，6-亚萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、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。
在本发明的一个示例性实施方案中，L2和L3是直接键、亚芳基、或二价杂环，并且所述亚芳基和二价杂环为未经取代的或经芳基取代。
在本发明的一个示例性实施方案中，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚吡啶基、或者经取代或未经取代的亚噻吩基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、亚苯基、经苯基取代的亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚吡啶基、或亚噻吩基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L2亚苯基。
在另一个实施方案中，L3是亚苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基、或者经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、经烷基取代的芴基、或者吡啶基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自为经取代或未经取代的烷基。
在另一个示例性实施方案中，A1和A2是具有1至10个碳原子的经取代或未经取代的烷基。
在一个示例性实施方案中，A1和A2是甲基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A1和A2各自独立地为具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A1和A2是萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T1至T8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芳基、或者经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T1至T8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苯基、经取代或未经取代的萘基、或者经取代或未经取代的吡啶基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T1至T8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、苯基、萘基或吡啶基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T1是氢。
在另一个示例性实施方案中，T2是氢。
在本发明的一个示例性实施方案中，T3是经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，T3是经取代或未经取代的苯基。
在又一个示例性实施方案中，T3是苯基。
在又一个示例性实施方案中，T3是经取代或未经取代的萘基。
在又一个示例性实施方案中，T3是萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T3是经取代或未经取代的杂环基。
在另一个示例性实施方案中，T3是包含氮的杂环基。
在又一个示例性实施方案中，T3是包含氮的单环杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T3是吡啶基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T4是氢。
在另一个示例性实施方案中，T5是氢。
在本发明的一个示例性实施方案中，T6是经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，T6是经取代或未经取代的苯基。
在又一个示例性实施方案中，T6是苯基。
在又一个示例性实施方案中，T6是经取代或未经取代的萘基。
在又一个示例性实施方案中，T6是萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T6是经取代或未经取代的杂环基。
在另一个示例性实施方案中，T6是包含氮的杂环基。
在又一个示例性实施方案中，T6是包含氮的单环杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T6是吡啶基。
在本发明的一个示例性实施方案中，T7是氢。
在另一个示例性实施方案中，T8是氢。
在本发明的一个示例性实施方案中，T1和T2彼此结合形成烃环。
在另一个示例性实施方案中，T1和T2彼此结合形成苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，T3和T4彼此结合形成烃环。
在另一个示例性实施方案中，T3和T4彼此结合形成苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，T5和T6彼此结合形成烃环。
在一个示例性实施方案中，T5和T6彼此结合形成苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，T7和T8彼此结合形成烃环。
在另一个示例性实施方案中，T7和T8彼此结合形成苯环。
在又一个示例性实施方案中，由式3表示的化合物由下式3-1至3-101中的任一者表示。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含式4的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，T9是氢。
在另一个示例性实施方案中，T9是
在本发明的一个示例性实施方案中，T10是氢。
在另一个示例性实施方案中，T10是
在本发明的一个示例性实施方案中，T9和T10中的至少一者为
在另一个示例性实施方案中，T9和T10中的一者为
在又一个示例性实施方案中，T9和T10二者均为
在本发明的一个示例性实施方案中，T9和T10与相邻基团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，T9和T10与相邻基团结合形成经取代或未经取代的苯环。
在又一个示例性实施方案中，T9和T10与相邻基团结合形成苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，T10与相邻基团结合形成苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，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芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，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、或者经取代或未经取代的萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5是苯基。
在另一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5是萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5中的一者是苯基，而另一者是萘基。
在另一个示例性实施方案中，X1是O。
在本发明的一个示例性实施方案中，L4是直接键、或者经取代或未经取代的亚芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L4是由以下组成的组中的一者两者或更多者的组合：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、经取代或未经取代的亚芴基、以及经取代或未经取代的亚芘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L4是亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚芴基、亚芘基、亚苯基-亚萘基、亚苯基-亚芘组、或者亚苯基-亚芴基，并且L4是未经取代的或者经选自烷基和芳基的取代基取代，或者形成螺环结构。
在本发明的一个示例性实施方案中，L4是直接键、亚苯基或亚联苯基。
在本发明中，“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，或者两个环化合物通过一个原子彼此连接。
在本发明中，螺环结构可形成芴结构。
在本发明的一个示例性实施方案中，L4是直接键、亚苯基、亚联苯基、亚萘基、经甲基取代的亚芴基、经苯基取代的亚芴基、螺环亚联芴基、亚芘基、亚苯基-亚萘基、亚苯基-亚芘基、经亚苯基-甲基取代的亚芴基、经亚苯基-苯基取代的亚芴基、或者螺环亚芴基。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式4表示的化合物由下式4-1至4-84中的任一者表示。
在本发明的一个示例性实施方案中，第二电子传输层包含由式5表示的化合物。
在本发明的一个示例性实施方案中，式5选自下式5A至5C中的任一者。
[式5A]
[式5B]
[式5C]
在式5A至5C中，
A′、Cz、L6和L7与式5中所限定的那些相同。
在本发明的一个示例性实施方案中，A′选自以下结构：
所述结构为未经取代的或者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、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、以及经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，亚芘基结构是未经取代的或者经被取代或未被取代的烷基取代。
在另一个示例性实施方案中，亚芘基结构是未经取代的或者经具有1至10个碳原子的被取代或未被取代的烷基取代。
在本发明的一个示例性实施方案中，亚芘基结构是未经取代的或者经叔丁基取代。
在本发明的一个示例性实施方案中，A′是
在另一个示例性实施方案中，A′是
在本发明的一个示例性实施方案中，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、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，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、或者具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的亚芳基。
在又一个示例性实施方案中，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、或者经取代或未经取代的亚苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，L6是亚苯基。
在另一个示例性实施方案中，L6是直接键。
在又一个示例性实施方案中，L7是亚苯基。
本发明的亚苯基可选自以下结构：
所述亚苯基可为未经取代的或者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、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、以及经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Cz可选自以下结构：
所述结构为未经取代的或者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、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、以及经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Cz是未经取代的或者经被取代或未被取代的芳基取代。
在另一个示例性实施方案中，Cz是未经取代的或者经具有6至30个碳原子的被取代或未被取代的芳基取代。
在又一个示例性实施方案中，Cz是未经取代的或者经被取代或未被取代的苯基取代。
在本发明的一个示例性实施方案中，Cz是
在本发明的一个示例性实施方案中，由式5表示的化合物由下式5-1至5-37中的任一者表示。
在本发明的一个示例性实施方案中，有机发光二极管具有串联结构。在这种情况下，可以制造白色发光二极管，其具有蓝色荧光、绿色磷光和红色磷光的堆叠体；以及蓝色荧光和黄绿色磷光的堆叠体。具体地，根据本发明的一个示例性实施方案的有机发光二极管可包括荧光发光二极管和/或磷光发光二极管。
在本发明的一个示例性实施方案中，有机发光二极管包括两个或更多个发光层，并且在两个或更多个发光层中的两个相邻发光层之间包括电荷产生层，电荷产生层包括第二电子传输层和p型有机材料层，并且第一电子传输层被设置在发光层与第二电子传输层之间。
在另一个示例性实施方案中，包括在电荷产生层中的第二电子传输层和p型有机材料层形成NP结。
在本发明的一个示例性实施方案中，p型有机材料层选自空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层和发光层。
在本发明中，n型意指n型半导体特性。换言之，n型是通过最低未占据分子轨道(LUMO)能级注入或传输电子的特性，这可被定义为电子迁移率比空穴迁移率大的材料的特性。反之，p型意指p型半导体特性。换言之，p型是通过最高占据分子轨道(HOMO)能级注入或传输空穴的特性，这可被定义为空穴迁移率比电子迁移率大的材料的特性。在本发明中，具有n型特性的化合物或有机材料层可被称为n型化合物或n型有机材料层。另外，具有p型特性的化合物或有机材料层可被称为p型化合物或p型有机材料层。此外，n型掺杂可意指进行掺杂以便具有n型特性。
在本发明中，电荷产生层是在不施加外部电压的情况下产生电荷的层，并且在两个或更多个发光层中的相邻发光层之间产生电荷，以使得包括在有机发光二极管中的两个或更多个发光层能够发光。
根据本发明的一个示例性实施方案的电荷产生层包括n型有机发光层和p型有机材料层，并且n型有机材料层为上述第二电子传输层。
当在电荷产生层中不使用n型有机材料层时，空穴和电子不能有效地生产，使得可能发生这样的问题：两个或更多个发光层的一部分不发光。根据本发明的一个示例性实施方案，当使用第二电子传输层作为n型有机材料层时，电子和空穴有效地从电荷产生层中产生，因此，可以预期从两个或更多个发光层的有效发光。
本发明中的NP结不仅可意指第二电子传输层(其为n型有机材料层)与p型有机材料层的物理接触，也意指可容易地产生和传输空穴和电子的相互作用。
根据本发明的一个示例性实施方案，当NP结形成时，通过外部电压或光源可以容易地形成空穴或电子。因此，能够防止用于注入空穴的驱动电压增加。
在本发明的一个示例性实施方案中，P型有机材料层包含选自下式7至9中的一种或两种或更多种化合物。
[式7]
在式7中，
A10至A15彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、腈基、硝基、酰胺基、羰基、经取代或未经取代的磺酰基、经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烯基、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，
[式8]
在式8中，
A16至A18彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经选自氰基、卤素基团和卤代烷基中的一个或两个或更多个取代基取代的芳基，或者未经取代或者经选自氰基、卤素基团和卤代烷基中的一个或两个或更多个取代基取代的杂环基，
[式9]
在式9中，
Ar10为经取代或未经取代的烃环，或者经取代或未经取代的杂环，
Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CA23，
A19至A23彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、腈基、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、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，
Cy1和Cy2彼此相同或不同，并且各自独立地为以下结构中的任一者，并且
A24至A26彼此相同或不同，并且各自独立地为腈基、经取代或未经取代的酯基、或者经取代或未经取代的三氟烷基。
在本发明的一个示例性实施方案中，p型有机材料层仅包含式7的化合物。
在另一个示例性实施方案中，使用式8作为p型掺杂剂。因此，包含式8的p型有机材料层可与常规的空穴传输材料一起使用。
在又一个示例性实施方案中，使用式9作为p型掺杂剂。因此，包含式9的p型有机材料层可与常规的空穴传输材料一起使用。
根据本发明的一个示例性实施方案，当包括第二电子传输层作为电荷产生层的n型有机材料层，并且包括包含选自式7至9中的一种或两种或更多种化合物的有机材料层作为电荷产生层的p型有机材料层时，电子和空穴有效地从电荷产生层中产生，从而可以使以串联结构使用的两个或更多个发光层的发光效率优异。
在本发明的一个示例性实施方案中，A10至A15彼此相同或不同，并且各自独立地为腈基、硝基、经取代或未经取代的磺酰基(SO2R)、经取代或未经取代的烯基、或者经取代或未经取代的芳基。
R意指经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A10至A15各自为经腈基取代的烯基。
在本发明的另一个示例性实施方案中，A10至A15各自为硝基、或者经腈基取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A10至A15各自为硝基、或者经腈基取代的苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式7表示的化合物可由下式7-1至7-6中的任一者表示：
在本发明的一个示例性实施方案中，p型有机材料层包含式7-1。
在本发明的一个示例性实施方案中，A16至A18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
所述苯基、萘基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基和异喹啉基可为未经取代的或者经选自氰基、卤素基团和卤代烷基中的一个或两个或更多个取代基取代。
在本发明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。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式8表示的化合物由下式8-1表示。
[式8-1]
在本发明的另一个示例性实施方案中，p型有机材料层包含常规使用的空穴传输材料和式8-1。
在另一个示例性实施方案中，p型有机材料层包含NPB和式8-1。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar10是经取代或未经取代的苯环、或者经取代或未经取代的萘环。
在另一个示例性实施方案中，Ar10是苯环。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar10是萘环。
在本发明的一个示例性实施方案中，Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为CA23。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19至A22彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷氧基、或者经取代或未经取代的芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19至A22彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氟、三氟烷基、或三氟烷氧基、或者经选自卤素基团和三氟烷基的取代基取代一次或两次或更多次的芳基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A20是氢。
在另一个示例性实施方案中，A22是氢。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19是经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A19是经选自卤素基团和三氟烷基的取代基取代一次或两次或更多次的芳基。
在一个示例性实施方案中，A19是经选自氟和三氟烷基的取代基取代一次或两次或更多次的苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19是经三氟甲基取代的苯基。
在另一个示例性实施方案中，A19是经氟取代的苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19是卤素基团。
在另一个示例性实施方案中，A19是氟。
在本发明的一个示例性实施方案中，A19是经三氟烷基取代的烷氧基。
在另一个示例性实施方案中，A19是三氟甲氧基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A20是经取代或未经取代的芳基。
在另一个示例性实施方案中，A20是经选自卤素基团和三氟烷基的取代基取代一次或两次或更多次的芳基。
在一个示例性实施方案中，A20是经选自氟和三氟甲基的取代基取代一次或两次或更多次的苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A20是经三氟甲基取代的苯基。
在另一个示例性实施方案中，A20是经氟取代的苯基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A20是卤素基团。
在另一个示例性实施方案中，A20是氟。
在本发明的一个示例性实施方案中，A20是经三氟烷基取代的烷氧基。
在另一个示例性实施方案中，A20是三氟甲氧基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Cy1是
在另一个示例性实施方案中，Cy2是
在本发明的一个示例性实施方案中，A24是腈基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Cy1是
在本发明的一个示例性实施方案中，Cy2是
在另一个示例性实施方案中，A25和A26彼此相同，并且各自独立地为腈基。
在本发明的一个示例性实施方案中，A23是氢。
在本发明的一个示例性实施方案中，由式9表示的化合物由下式9-1至9-7表示。
根据本发明一个示例性实施方案的有机发光二极管包括在阴极和发光层之间的包含上述由式1表示的杂环化合物的第一电子传输层，并且可以通过本领域已知的材料和方法进行制造，不同之处在于提供了包含由式3至5表示的化合物的第一电子传输层和第二电子传输层。
例如，本发明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。
本发明的有机发光二极管的有机材料层可由其中堆叠有两个或更多个有机材料层的多层结构构成。
在本发明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，本发明的有机发光二极管的结构可具有与图1至4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、第一电子传输层501、第二电子传输层601和阴极701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在第一电子传输层501中，并且由式3至5表示的化合物中的一者或更多者和金属掺杂剂包含在第二电子传输层601中。
图2示出了串联型有机发光二极管的结构，其中阳极201、空穴传输层301、第一发光层401、第一电子传输层501、第二电子传输层601、p型有机材料层801、第二发光层402和阴极701依次堆叠在基板101上。
在图2中，由式1表示的杂环化合物包含在第一电子传输层501中，并且由式3至5表示的化合物中的一者或更多者和金属掺杂剂包含在第二电子传输层601中。此外，第二电子传输层601和p型有机材料层801可构成电荷产生层901。
图3示出了串联型有机发光二极管的结构，其中阳极201、空穴注入层1001、第一空穴传输层301、第一发光层401、第一电子传输层501、第二电子传输层601、p型有机材料层801、第二空穴传输层302、第二发光层402、电子传输层1101和阴极701依次堆叠在基板101上。
在图3中，由式1表示的杂环化合物包含在第一电子传输层501中，并且由式3至5表示的化合物中的一者或更多者和金属掺杂剂包含在第二电子传输层601中。此外，第二电子传输层601和p型有机材料层801可构成电荷产生层901。
此外，用于第一空穴传输层301和第二空穴传输层302的材料可以彼此相同或不同。
图4是描述其中电荷产生层901和902堆叠在两个或更多个层中的二极管的图，并且示出串联型有机发光二极管的结构，其中阳极201、空穴注入层1001、第一空穴传输层301、第一发光层401、第一电子传输层501、第二电子传输层601、第一p型有机材料层801、第二空穴传输层302、第二发光层402、第一电子传输层502、第二电子传输层602、第二p型有机材料层802、第三空穴传输层303、第三发光层403、电子传输层1101和阴极701依次堆叠在基板101上。
在图4中，由式1表示的杂环化合物包含在第一电子传输层501和502中，并且由式3至5表示的化合物中的一者或更多者和金属掺杂剂包含在第二电子传输层601和602中。此外，第二电子传输层601和602以及p型有机材料层801和802可分别构成第一电荷产生层901和第二电荷产生层902。
用于第一空穴传输层301、第二空穴传输层302和第三空穴传输层303的材料可以彼此相同或不同，并且用于第一p型有机材料层801和第二p型有机材料层802的材料可以彼此相同或不同。
图1至4示出了根据本发明的示例性实施方案的示例性结构，并且该结构不限于此。
当有机发光二极管包括多个有机材料层时，所述有机材料层可由相同材料或不同材料形成。
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，并且还具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、二酚醌、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，根据本发明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，根据本发明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。
根据本发明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发明的实施例来详细地描述本发明。然而，根据本发明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。提供本发明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]
根据本发明的一个示例性实施方案由式1表示的杂环化合物以及下式ET-A和ET-B的HOMO能级的值和三线态能量(ET)示于下表1中。
在本发明的实施例中，HOMO能级通过使用大气压光电子光谱仪AC3(由RIKENKEIKI Co.，Ltd.制造)进行测量。
此外，三线态能量(ET)通过使用由U.S.Gaussian Corporation制造的量子化学计算程序Gaussian 03进行计算，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)
1-1 6.45 2.80
1-6 6.37 2.62
1-8 6.38 2.78
1-30 6.44 2.62
1-32 6.43 2.78
1-54 6.35 2.62
1-92 6.30 2.46
1-102 6.27 2.46
1-116 6.29 2.57
1-128 6.32 2.47
1-138 6.29 2.47
1-160 6.37 2.79
1-229 6.32 2.57
1-237 6.28 2.46
1-279 6.31 2.46
2-5 6.22 2.62
2-6 6.25 2.70
2-28 6.32 2.71
2-141 6.15 2.43
2-269 6.13 2.44
2-282 6.19 2.45
ET-A 5.71 1.64
ET-B 5.75 1.64
[实施例2]
根据本发明的一个示例性实施方案由式1表示的杂环化合物的偶极矩值示于表2中。
[表2]
式 偶极矩(德拜)
1-6 0.85
1-8 0.51
1-30 0.8
[实施例1-1]
将薄薄地涂覆有氧化铟锡(ITO)至的厚度的玻璃基板放入其中溶解有洗涤剂的蒸馏水中，并用超声波清洗。在这种情况下，使用由Fischer Corporation制造的产品作为洗涤剂，并且将使用由Millipore Corporation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。
使下式[HAT]热真空沉积在如上述制备的透明ITO电极上至的厚度，由此形成空穴注入层。使下式[NPB]真空沉积在空穴注入层上至的厚度，由此形成空穴传输层。使下式[HT-A]真空沉积在空穴传输层上至的厚度，由此形成电子阻挡层。
随后，使下式[BH]和[BD]以重量比25∶1真空沉积在电子阻挡层上至厚度为的膜，由此形成发光层。
使式1-1和下式[LiQ]以重量比1∶1真空沉积在发光层上，由此形成厚度为的第一电子传输层。使式3-1和[Li]以重量比100∶1真空沉积在第一电子传输层上，由此形成厚度为的第二电子传输层。
使铝沉积在第二电子传输层上至的厚度，由此形成阴极。
在前述步骤中，使有机材料的沉积速率保持在至使阴极的氟化锂的沉积速率保持在并且使铝的沉积速率保持在并使沉积期间的真空度保持在1×10-7托至5×10-8托，由此制造有机发光二极管。
[实施例1-2]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-6]和[式5-14]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-3]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-30]和[式3-16]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-4]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-32]和[式4-2]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-5]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-54]和[式3-32]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-6]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-92]和[式3-32]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-7]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-102]和[式4-35]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-8]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-138]和[式4-3]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-9]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-160]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[实施例1-10]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-237]和[式4-2]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-11]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-5]和[式3-15]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-12]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-6]和[式5-32]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-13]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-28]和[式5-14]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-14]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-141]和[式3-22]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-15]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-269]和[式5-10]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-16]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式2-282]和[式4-3]分别代替[实施例1-1]的[式1-1]和[式3-1]。
[实施例1-17]
除了[实施例1-2]的[Liq]之外，以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管。
[实施例1-18]
以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式3-1]代替[实施例1-2]的[式5-14]。
[实施例1-19]
以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式4-2]代替[实施例1-2]的[式5-14]。
[实施例1-20]
以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-8]代替[实施例1-2]的[式1-6]。
[比较例1-1]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式3-1]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-2]
以与实施例[1-4]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式4-2]代替[实施例1-4]的[式1-32]。
[比较例1-3]
以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式5-14]代替[实施例1-2]的[式1-6]。
[比较例1-4]
除了[实施例1-4]的[Li]之外，以与实施例[1-4]中相同的方式制备有机发光二极管。
[比较例1-5]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式ET-A]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-6]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式Alq3]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-7]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式TPBI]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-8]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式ET-B]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-9]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式ET-C]代替[实施例1-1]的[式1-1]。
[比较例1-10]
以与实施例[1-4]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式ET-D]代替[实施例1-4]的[式1-32]。
[比较例1-11]
以与实施例[1-2]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式ET-E]代替[实施例1-2]的[式1-6]。
[比较例1-12]
以与实施例[1-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-1]代替[实施例1-1]的[式3-1]。
对于通过上述方法制造的有机发光二极管，驱动电压和发电效率在10mA/cm2的电流密度下进行测量，并且到达相比于初始亮度90％值的时间T90在20mA/cm2的电流密度下进行测量。结果示于下表3中。
[表3]
从表3的结果可以确认，根据本发明的一个示例性实施方案由式1表示的化合物可用作有机发光二极管的第一电子传输层，并且根据本发明的一个示例性实施方案由式3至5表示的化合物可用作有机发光二极管的第二电子传输层。
特别地，根据本发明由式1表示的化合物具有优异的热稳定性，并具有6.0eV或更大的深HOMO能级和高三线态能量(ET)和空穴稳定性，从而显示出优异的特性。当第一电子传输层中使用由式1表示的化合物时，碱金属有机金属化合物或碱土金属有机金属化合物可与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该化合物的空穴稳定性得到改善。
如表1的结果，可以确认，由式[ET-A]和[ET-B]表示的化合物二者的三线态能量均小于1.9eV，并且如表3的实施例和比较例的结果，可以确认，三线态能量小于2.2eV的化合物具有低的二极管效率。这些结果的原因是当使用三线态能量小于2.2eV的化合物时，三线态-三线态湮灭(TTA)的作用减少。
此外，通过表1可以确认，由式[ET-A]和[ET-B]表示的化合物的HOMO能级小于6eV，并且如表3的二极管估算的结果，可以确认，当二极管包含该化合物时，二极管具有短的使用寿命。显示出如上所述的结果，原因是在包含HOMO能级小于6eV的化合物的有机发光二极管中，阻挡空穴从发光层转移的作用减少。
因此，可以确认，鉴于二极管的驱动电压、效率和/或使用寿命，甚至对于根据本发明的一个示例性实施方案由式表示的杂环化合物，HOMO能级为6eV或更大且三线态能量为2.2eV的那些也是更优选的。
此外，根据文献(J.AM.CHEM.SOC.2003，125，3710-3711)，可以确认经二取代的芴基比螺环二芴基的电子迁移率高。因此，可以确认由式1表示的化合物可比比较例中使用的式[ET-D]更有效地传输电子，从而显示出高效率并且还改善使用寿命。
从表3的结果可以确认，由式1表示的化合物不适用于掺杂有金属的第二电子传输层。对于掺杂有金属的第二电子传输层，由式3至5而不是式1表示的化合物显示出低驱动电压和高效率。可显示出上述结果，原因是由式3至5表示的化合物的氧化膦基团的氮原子或氧原子的未共用电子对可与金属有效地键合，从而有效发生通过金属掺杂剂的掺杂。因此，当使用包含由式3至5表示的化合物和金属n型掺杂剂的第二电子传输层时，电子从阴极平稳地传输和/或注入，并可提供驱动电压低的有机发光二极管。
此外，当使有机发光二极管驱动时，氧化膦基团的氮原子或氧原子的未共用电子对可与金属键合以通过向有机材料层施加的场来防止金属移动，由此抑制有机发光从二极管的驱动电压增加，并且可以实现具有长使用寿命的有机发光二极管。
[实施例2-1]
将薄薄地涂覆有氧化铟锡(ITO)至的厚度的玻璃基板放入其中溶解有洗涤剂的蒸馏水中，并用超声波清洗。在这种情况下，使用由Fischer Corporation制造的产品作为洗涤剂，并且将使用由Millipore Corporation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。
使式[HAT]热真空沉积在如上述制备的透明ITO电极上至的厚度，由此形成空穴注入层。使式[NPB]真空沉积在空穴注入层上至的厚度，由此形成空穴传输层。使式[HT-A]真空沉积在空穴传输层上至的厚度，由此形成电子阻挡层。
使式[BH]和[BD]以重量比25∶1真空沉积在电子阻挡层上至厚度为的膜，由此形成发光层。
使式1-6和式[LiQ]以重量比1∶1真空沉积在发光层上，由此形成厚度为的第一电子传输层。使式5-14和[Ca]以重量比97∶3真空沉积在第一电子传输层上，由此形成厚度为的第二电子传输层。
使式[HAT]热真空沉积在第二电子传输层上至的厚度，由此形成p型有机材料层。使式[NPB]真空沉积在p型有机材料层上至的厚度，由此形成空穴传输层。使式[HT-A]真空沉积在空穴传输层上至 的厚度，由此形成电子阻挡层。
使下式[YGD]和式[YGH]以重量比1∶13真空沉积在电子阻挡层上至厚度为的膜，由此形成发光层。
使式1-6和式[LiQ]以重量比1∶1真空沉积在发光层上，由此形成厚度为的第一电子传输层。使式5-14和式[Ca]以重量比97∶3真空沉积在第一电子传输层上，由此形成厚度为的第二电子传输层。使铝沉积在第二电子传输层上至的厚度，由此形成阴极。
在前述步骤中，使有机材料的沉积速率保持在至使阴极的氟化锂的沉积速率保持在并且使铝的沉积速率保持在并使沉积期间的真空度保持在1×10-7托至5×10-8托，由此制造有机发光二极管。
[实施例2-2]
以与实施例[2-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使重量比为95∶5的[NPB]和[式8-1]代替[实施例2-1]的[HAT]沉积并使用。
[比较例2-1]
以与实施例[2-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[ET-A]代替[实施例2-1]的[式1-6]。
[比较例2-2]
以与实施例[2-1]中相同的方式制备有机发光二极管，不同之处在于使用[式1-8]代替[实施例2-1]的[式5-14]。
对于由上述方法制造的有机发光二极管，驱动电压和发电效率在10mA/cm2的电流密度下进行测量，并且到达相比于初始亮度90％值的时间(T90)在20mA/cm2的电流密度下进行测量。结果示于下表4中。
[表4]
从表4的结果可以确认，根据本发明的一个示例性实施方案由式1表示的化合物可用作有机发光二极管的第一电子传输层，并且根据本发明的一个示例性实施方案由式3至5表示的化合物可用作有机发光二极管的第二电子传输层。
特别地，根据本发明由式1表示的化合物具有优异的热稳定性，并具有6.0eV或更大的深HOMO能级和高三线态能量(ET)和空穴稳定性，从而显示出优异的特性。当第一电子传输层中使用由式1表示的化合物时，碱金属有机金属化合物或碱土金属有机金属化合物可与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该化合物的空穴稳定性得到改善。
从表4的结果可以确认，当通过使用由式3至5表示的化合物作为第二电子传输层(其为n型有机材料层)与由式7至9表示的化合物作为p型有机材料层形成NP结时，电子从p型有机材料层平稳地产生至第二电子传输层，因此，可以实现具有有效串联结构的有机发光二极管。

Claims (26)

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第一电子传输层；以及
设置在所述阴极与所述第一电子传输层之间的第二电子传输层，
其中所述第二电子传输层包含含有由下式3至5表示的一种或两种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属的一种或两种或更多种n型掺杂剂：
[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、或者经取代或未经取代的菲基，“经取代或未经取代的”意指未经取代的或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、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、或菲基，
Ar3由下式2表示，
[式2]
在式2中，
R1是氢、氘、烷基、芳基或者两个或更多个相邻R1彼此结合形成苯环，
R2是氢、氘、烷基、芳基或者两个或更多个相邻R2彼此结合形成苯环，
R3和R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、烷基、经烷基取代或未经取代的苯基、经烷基取代或未经取代的联苯基、或者经烷基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，
L1为直接键、亚苯基、亚联苯基、亚萘基、或亚菲基，所述亚苯基、亚联苯基、亚萘基、或亚菲基未取代或经氘取代，
l为1至5的整数，
m为1至3的整数，
n为1至4的整数，
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3中，
A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基、经烷基取代的芴基、或者吡啶基，
L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚吡啶基、或者亚噻吩基，
A为以下结构中的任一者：
A是未经取代的或者经烷基取代，
X为O、S或CT12T13，
o和p为1至3的整数，并且
当o和p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，
T1至T8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、苯基、萘基、或者吡啶基，或者与相邻基团结合形成芳族环，
T12和T13彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、烷基、或者经烷基取代或未经取代的芳基，
[式4]
在式4中，
q为1至4的整数，
r为1至8的整数，并且
当q和r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，
T9和T10彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘，或者与相邻基团结合形成芳族环，
T9和T10中的至少一者具有以下结构：
L4为直接键、亚苯基、亚联苯基、亚萘基、经甲基取代的亚芴基、经苯基取代的亚芴基、螺环亚联芴基、亚芘基、亚苯基-亚萘基、亚苯基-亚芘基、经亚苯基-甲基取代的亚芴基、经亚苯基-苯基取代的亚芴基、或者螺环亚芴基，
X1为O、S或Se，
Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为苯基、或者萘基，
[式5]
在式5中，
L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、或者亚苯基，
A'为亚芘基，以及
Cz为经苯基取代或未经取代的咔唑基。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式3表示的所述化合物。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式4表示的所述化合物。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式5表示的所述化合物。
5.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能级与由式1表示的所述杂环化合物的HOMO能级之间相差0.2eV或更大。
6.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，并且由式1表示的所述杂环化合物的三线态能量大于所述主体的三线态能量。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一电子传输层还包含由下式10表示的n型掺杂剂：
[式10]
A3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，以及
M为碱金属或碱土金属。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其中由式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10-2各自独立地为未经取代的或者经选自以下中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、以及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。
9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的HOMO能级为6eV或更大。
10.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的三线态能量为2.2eV或更大。
11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的偶极矩为2德拜或更小。
12.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的电子迁移率为10-6cm2/Vs或更大。
13.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一电子传输层被设置成与发光层相接触。
14.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物由下式1-B表示：
[式1-B]
R1至R4、Ar1、L1、l、m和n与式1中所限定的相同，
x1为1至5的整数，
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、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、或菲基。
15.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物由下式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，其中包含在所述第二电子传输层中的主体材料的偶极矩为1德拜或更大。
17.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中A为以下经取代或未经取代的结构中的任一者：
X与权利要求1中所限定的相同。
18.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式3表示的所述化合物由下式3-1至3-101中的任一者表示：
19.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式4表示的所述化合物由下式4-1至4-84中的任一者表示：
20.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中A'选自以下结构：
21.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中Cz选自以下结构：
所述结构为未经取代的或者经选自以下中的一个或两个或更多个取代基取代：苯基。
22.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式5表示的所述化合物由下式5-1至5-37中的任一者表示：
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包括两个或更多个发光层，并且在所述两个或更多个发光层中的两个相邻发光层之间包括电荷产生层，
所述电荷产生层包括所述第二电子传输层和p型有机材料层；并且
所述第一电子传输层被设置在所述发光层与所述第二电子传输层之间。
24.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中包括在所述电荷产生层中的所述第二电子传输层和所述p型有机材料层形成NP结。
25.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述p型有机材料层选自空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层和发光层。
26.根据权利要求23所述的有机发光二极管，其中所述p型有机材料层包含选自下式7至9中的一种或两种或更多种化合物：
[式7]
在式7中，
A10至A15彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、腈基、硝基、酰胺基、羰基、经取代或未经取代的磺酰基、经取代或未经取代的酯基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烯基、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，
[式8]
在式8中，
A16至A18彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经选自氰基、卤素基团和卤代烷基中的一个或两个或更多个取代基取代的芳基，或者未经取代或者经选自氰基、卤素基团和卤代烷基中的一个或两个或更多个取代基取代的杂环基，
[式9]
在式9中，
Ar10为经取代或未经取代的烃环、或者经取代或未经取代的杂环，
Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CA23，
A19至A23彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、腈基、卤素基团、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、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，
Cy1和Cy2彼此相同或不同，并且各自独立地为以下结构中的任一者，并且
A24至A26彼此相同或不同，并且各自独立地为腈基、经取代或未经取代的酯基、或者经取代或未经取代的三氟烷基。
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