KR101602533B1 - 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101602533B1
KR101602533B1 KR1020130116834A KR20130116834A KR101602533B1 KR 101602533 B1 KR101602533 B1 KR 101602533B1 KR 1020130116834 A KR1020130116834 A KR 1020130116834A KR 20130116834 A KR20130116834 A KR 20130116834A KR 101602533 B1 KR101602533 B1 KR 101602533B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound
layer
group
light emitting
heterocyclic compound
Prior art date
Application number
KR1020130116834A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150037318A (ko
Inventor
차용범
이동훈
허동욱
장준기
김성소
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020130116834A priority Critical patent/KR101602533B1/ko
Publication of KR20150037318A publication Critical patent/KR20150037318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101602533B1 publication Critical patent/KR101602533B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 {HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 새로운 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
Tang, C. W.; VanSlyke, S. A.; Chen, C. H., Electroluminescence of doped organic thin films, Journal of Applied Physics (1989), 65(9), 3610-16.
본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112013088872708-pat00001
화학식 1에 있어서,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 CH 또는 N이고,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
X4 내지 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 CH 또는 N이고,
X4 내지 X6 중 적어도 하나는 N이며,
Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 따른 새로운 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 사용함으로써 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1 내지 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조를 예시한 단면도이다.
이하 본 명세서를 상세히 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
본 명세서에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1,4-나프탈렌기 양측에 적어도 N을 하나 이상 포함하는 단환의 헤테로고리기 즉, X1 내지 X3 또는 X4 내지 X6을 포함하는 헤테로고리가 페닐렌기를 통하여 연결된다.
본 명세서는 나프탈렌기를 중심으로 양쪽에 헤테로환을 포함하는 치환기를 도입함으로써, 유기 발광 소자에서 사용되는 유기물층으로 사용되기에 적합한 특성을 가질 수 있다. 치환기에 따라 적절한 에너지 준위를 갖는 화합물을 선택하여 유기 발광 소자에 전자 주입 및/또는 전자 수송 물질로 사용함으로써 에너지 밴드 갭을 미세하게 조절이 가능하여 특성을 개선시킬 수 있다.
1,4- 나프탈렌기인 경우, 1,5- 나프탈렌기 또는 2,6- 나프탈렌기인 경우보다 구동 전압이 낮고, 광효율이 높은 소자를 구현할 수 있다.
페닐렌기를 통하여 연결하는 경우, 나프탈렌에 직접결합하는 화합물들보다 분자량이 커서 유리 전이 온도 (Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 유기발광소자에서 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하여 수명 특성이 향상된다. 또한 페닐렌기에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위 및/또는 컨쥬게이션 길이도 조절하여 다양한 에너지 밴드 갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 나프탈렌이 전자 공여체 역할을 하고 치환체들이 전자 수용체 역할을 하는데 이 두개의 유닛 사이가 일정한 거리가 있을 때 HOMO와 LUMO의 오비탈(Obital) 분포에서 오비탈 분포(Obital Distribution)가 원할하기 때문에 페닐렌기를 연결하는 것이 직접 결합하는 경우보다 소자 특성이 향상된다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있으며, 탄소수 1 내지 25의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 25의 알콕시기가 치환되는 경우를 포함한다. 또한, 본 명세서 내에서의 아릴기는 방향족고리를 의미할 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 스틸베닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조이다.
상기 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 구조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물의 연결이 끊어진 상태의 구조이다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112013088872708-pat00002
,
Figure 112013088872708-pat00003
,
Figure 112013088872708-pat00004
및
Figure 112013088872708-pat00005
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로 고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴 아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기 중의 헤테로 아릴기는 전술한 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X3를 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00006
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X3를 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00007
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X3를 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00008
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4 내지 X6을 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00009
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4 내지 X6을 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00010
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4 내지 X6을 포함하는 헤테로환과 나프탈렌을 연결하는 페닐렌기는
Figure 112013088872708-pat00011
이다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112013088872708-pat00012
는 다른 치환기에 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2]
Figure 112013088872708-pat00013
[화학식 3]
Figure 112013088872708-pat00014
[화학식 4]
Figure 112013088872708-pat00015
[화학식 5]
Figure 112013088872708-pat00016
[화학식 6]
Figure 112013088872708-pat00017

[화학식 7]
Figure 112013088872708-pat00018
화학식 2 내지 7에 있어서,
Ar1 내지 Ar4 및 X1 내지 X6는 청구항 1에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는CH이고, X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1은 N이고, X2 및 X3는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X2는 N이고, X1 및 X3는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X3는 N이고, X1 및 X2는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 및 X2는 N일 수 있다. 이 경우, X3는 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 및 X3는 N일 수 있다. 이 경우, X2는 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X2 및 X3는 N일 수 있다. 이 경우, X1은 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4 내지 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는CH이고, X4 내지 X6 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X4 내지 X6는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X4은 N이고, X5 및 X6는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X5는 N이고, X4 및 X6는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X6는 N이고, X4 및 X5는 CH일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X4 및 X5는 N일 수 있다. 이 경우, X6는 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X4 및 X6는 N일 수 있다. 이 경우, X5는 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X5 및 X6는 N일 수 있다. 이 경우, X4은 CH이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기 또는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-32 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00019
Figure 112013088872708-pat00020
Figure 112013088872708-pat00021
Figure 112013088872708-pat00022
Figure 112013088872708-pat00023
Figure 112013088872708-pat00024
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 3-1 내지 3-32 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00025
Figure 112013088872708-pat00026
Figure 112013088872708-pat00027
Figure 112013088872708-pat00028
Figure 112013088872708-pat00029
Figure 112013088872708-pat00030
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 해태로환 화합물은 하기 화학식 4-1 내지 4-32 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00031
Figure 112013088872708-pat00032
Figure 112013088872708-pat00033
Figure 112013088872708-pat00034
Figure 112013088872708-pat00035
Figure 112013088872708-pat00036
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 5-1 내지 5-50 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00037
Figure 112013088872708-pat00038
Figure 112013088872708-pat00039
Figure 112013088872708-pat00040
Figure 112013088872708-pat00041
Figure 112013088872708-pat00042
Figure 112013088872708-pat00043
Figure 112013088872708-pat00044
Figure 112013088872708-pat00045
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 6-1 내지 6-50 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00046
Figure 112013088872708-pat00047
Figure 112013088872708-pat00048
Figure 112013088872708-pat00049
Figure 112013088872708-pat00050
Figure 112013088872708-pat00051
Figure 112013088872708-pat00052
Figure 112013088872708-pat00053
Figure 112013088872708-pat00054
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 7-1 내지 7-50 중 어느 하나이다.
Figure 112013088872708-pat00055
Figure 112013088872708-pat00056
Figure 112013088872708-pat00057
Figure 112013088872708-pat00058
Figure 112013088872708-pat00059
Figure 112013088872708-pat00060
Figure 112013088872708-pat00061
Figure 112013088872708-pat00062
Figure 112013088872708-pat00063
상기 화학식 1의 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1,4-나프탈렌기 양측에 오르토(ortho), 메타(meta) 및/또는 파라(para) 방향의 페닐렌기를 연결하고 X1 내지 X3를 포함하고 Ar1, Ar2을 치환 시킨 헤테로환 고리와 X4 내지 X6를 포함하고 Ar3, Ar4를 치환 시킨 헤테로환 고리를 각각 결합시키는 방법으로 제조될 수 있다.
X1 내지 X6 중 헤테로 원자의 개수, Ar1 내지 Ar4 의 치환기를 변경하여, 2-1 내지 2-32, 3-1 내지 3-32, 4-1 내지 4-32, 5-1 내지 5-50, 6-1 내지 6-50 및 7-1 내지 7-50 뿐만 아니라, 싱기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제조할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층을 포함하고,
상기 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고,
상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물만 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공저지층을 포함하고, 상기 정공저지층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 헤테로환 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 유기 화합물, 금속 또는 금속 화합물이 있다.
도펀트 재료로서의 유기 화합물로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 또는 금속 화합물로는 일반적인 금속 또는 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 금속 착체를 사용할 수 있다. 상기 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공저지층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예
< 제조예 1> 하기 화합물 2-1의 제조
1) 하기 화합물 1-A의 화합물 합성
[화합물 1-A]
Figure 112013088872708-pat00064
질소 분위기에서 마그네슘(19.4g, 0.8mol), 요오드 (2.04g, 16mmol)을 무수테트라하이드로퓨란 160ml 용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 브로모벤젠(125.6g, 0.8mol)을 무수 테트로하이드로퓨란 300ml에 희석한 용액을 이 현탁액에 1 시간에 걸쳐 천천히 적가하고, 이 혼합물을 5 시간 가열 환류하였다. 이 혼합물을 상온으로 식힌 후, 1,3,5-트리클로로트리아진(55.2g, 0.3mol)을 무수 테트라하이드로퓨란 300ml에 용해한 용액을 이 혼합물에 천천히 적가하고, 약 7 시간 환류교반하였다. 반응이 끝난 후, 반응 유체의 유기 용매를 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여, 화합물 1-A (78g, 수율: 73.5%)를 수득했다.
MS[M+H]+= 268
2) 하기 화합물 1-B의 합성
[화합물 1-A] [화합물 1-B]
Figure 112013088872708-pat00065
질소 분위기에서 상기 화합물 1-A(55.65g, 0.21mol), 4-클로로페닐보로닉시드(35.7g, 0.23mol)을 테트라하이드로퓨란 240ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(120ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(4.8g, 4.1mmol)을 넣은 후7 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:6으로 컬럼하여 상기 화합물 1-B (51g, 수율: 72%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 344
3) 하기 화합물 1-C의 합성
[화합물 1-B] [화합물 1-C]
Figure 112013088872708-pat00066
질소 분위기에서 상기 화합물 1-B(51g, 148.4mmol), 비스(피나콜라토)다이보론(41.4g, 162mmol) 및 아세트산칼륨(43.7g, 444mmol)을 섞고 디옥산 150ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.55g, 4.41mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.4g, 8.9mmol)을 넣고 11시간동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액을 물에 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 상기 화합물 1-C(53g, 수율: 81%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 436
4) 하기 화합물 2-1의 합성
[화합물 1-C] [화합물 2-1]
Figure 112013088872708-pat00067
상기 화합물 1-C (24.6g, 56.6mmol)과 1,4-디브로모나프탈렌(7.7g, 26.9mmol)을 테트라하이드로퓨란(160ml)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(80ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(600mg, 0.51mmol)을 넣은 후, 4시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 상기 화합물 2-1(18.0g, 수율 92%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 제조예 2> 화합물 2-2의 제조
1) 하기 화합물 2-A의 합성
[화합물 2-A]
Figure 112013088872708-pat00068
질소 분위기에서 상기 화합물 2-클로로-4-페닐-6-비페닐-1,3,5트리아진 (45.5g, 0.13mol), 4-클로로페닐보로닉시드(18.43g, 0.15mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(100ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(3.1g, 2.6mmol)을 넣은 후8 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:6으로 컬럼하여 상기 화합물 1-A (46g, 수율: 82%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 420
2) 하기 화합물 2-B의 합성
[화합물 2-A] [화합물 2-B]
Figure 112013088872708-pat00069
질소 분위기에서 상기 화합물 2-A(42.5g, 101.2mmol), 비스(피나콜라토)다이보론(30.8g, 121.5mmol) 및 아세트산칼륨(30.8g, 121.5mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.2g, 2.02mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.13g, 4.04mmol)을 넣고 14시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 상기 화합물 2-B(47g, 91%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 512
3) 하기 화합물 2-C의 합성
[화합물 2-B] [화합물 2-C]
Figure 112013088872708-pat00070
상기 화합물 2-B (43.82g, 257.1mmol)과 1,4-디브로모나프탈렌(24.5g, 85.67mmol)을 테트라하이드로퓨란(180ml)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(90ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.9g, 1.71mmol)을 넣은 후, 6시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 상기 화합물 2-C(45g, 수율 89%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 591
4) 하기 화합물 2-2의 합성
[화합물 2-C] [화합물 1-C] [화합물 2-2]
Figure 112013088872708-pat00071
상기 화합물 2-C (21.5g, 36.4mmol) 상기 화합물1-C(15.85g, 36.4mmol)을 테트라하이드로퓨란(120ml)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(60ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.8g, 0.73mmol)을 넣은 후, 5시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 상기 화합물 2-2(25g, 수율 84%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 819
< 제조예 3> 하기 화합물 2-3의 제조
1) 하기 화합물 2-E의 합성
[화합물 2-D] [화합물 2-E]
Figure 112013088872708-pat00072
상기 화합물 2-B 대신 2-D를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-C을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-E을 제조하였다.
MS[M+H]+= 667
2) 하기 화합물 2-3 의 합성
[화합물 2-E] [화합물 1-C] [화합물 2-3]
Figure 112013088872708-pat00073
상기 화합물 2-C 대신 2-E를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-2을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 895
< 제조예 4> 하기 화합물 2-4의 제조
1) 하기 화합물 2-4 의 합성
[화합물 2-B] [화합물 2-4]
Figure 112013088872708-pat00074
상기 화합물 1-C 대신 2-B를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-4 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 895
< 제조예 5> 하기 화합물 2-5의 제조
1) 하기 화합물 2-5의 합성
[화합물 2-E] [화합물 2-B] [화합물 2-5]
Figure 112013088872708-pat00075
상기 화합물 2-C, 1-C 대신 2-E, 2-B 를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-2을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-5 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 895
< 제조예 6> 하기 화합물 2-6의 제조
1) 하기 화합물 2-6의 합성
[화합물 2-D] [화합물 2-6]
Figure 112013088872708-pat00076
상기 화합물 1-C 대신 2-D를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 1047
< 제조예 7> 하기 화합물 2-7의 제조
1) 하기 화합물 2-F의 합성
[화합물 2-F]
Figure 112013088872708-pat00077
질소 분위기에서 상기 화합물 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘 (37.3g, 0.14mol), 4-클로로페닐보로닉시드(23.8g, 0.15mol)을 테트라하이드로퓨란 150ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(80ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(3.2g, 2.7mmol)을 넣은 후 5시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:6으로 컬럼하여 상기 화합물 2-F (34g, 수율: 71%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 343
2) 하기 화합물 2-G의 화합물 합성
[화합물 2-F] [화합물 2-G]
Figure 112013088872708-pat00078
질소 분위기에서 상기 화합물 2-F(34.9g, 98.9mmol), 비스(피나콜라토)다이보론(27.6g, 108mmol) 및 아세트산칼륨(29.1g, 296mmol)을 섞고 디옥산 100ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.7g, 2.94mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.6g, 5.9mmol)을 넣고 10시간동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액을 물에 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 상기 화합물 2-G(35g, 수율: 81%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 435
3) 하기 화합물 2-7의 합성
[화합물 2-G] [화합물 2-7]
Figure 112013088872708-pat00079
상기 화합물 1-C 대신 2-G를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-7 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 741
< 제조예 8> 화합물 2-17의 제조
1) 하기 화합물 2-17의 합성
[화합물 2-H] [화합물 2-17]
Figure 112013088872708-pat00080
상기 화합물 1-C 대신 2-H를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-17 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 741
< 제조예 9> 화합물 2-23의 제조
1) 하기 화합물 2-23의 합성
[화합물 2-I] [화합물 2-23]
Figure 112013088872708-pat00081
상기 화합물 1-C 대신 2-I를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-23 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 739
< 제조예 10> 화합물 3-1의 제조
1) 화합물 3-A의 제조
[화합물 1-A] [화합물 3-A]
Figure 112013088872708-pat00082
질소 분위기에서 상기 화합물 1-A(30.0g, 0.11mol), 3-클로로페닐보로니액시드(19.2g, 0.12mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(100ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(2.5g, 2.2mmol)을 넣은 후 6시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨한: 헥산 = 1:6으로 컬럼하여 상기 화합물 3-A(31g, 수율: 82%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 344
2) 하기 화합물 3-B의 합성
[화합물 3-A] [화합물 3-B]
Figure 112013088872708-pat00083
질소 분위기에서 상기 화합물 3-A(14.5g, 42.2mmol), 비스(피나콜라토)다이보론(12.9g, 50.6mmol) 및 아세트산칼륨(12.3g, 1236mmol)을 섞고, 디옥산 100ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(727mg, 1.26mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(709mg, 2.52mmol)을 넣고 10시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 상기 화합물 3-B(17g, 94%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 436
3) 하기 화합물 3-1의 합성
[화합물 3-B] [화합물 3-1]
Figure 112013088872708-pat00084
상기 화합물 3-B (17.3g, 39.7mmol) 과 1,4-디브로모나프탈렌(5.4g, 18.9mmol)을 테트라하이드로퓨란 60ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 30ml를 첨가하고 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(436mg, 0.37mmol)을 넣은 후 2시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 상기 화합물 3-1 (12.2g, 수율: 87%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 제조예 11> 화합물 3-2의 제조
1) 하기 화합물 3-D의 합성
[화합물 3-C] [화합물 3-D]
Figure 112013088872708-pat00085
상기 화합물 2-B 대신 상기 화합물 3-C를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 3-D 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 591
2) 하기 화합물 3-2의 합성
[화합물 3-D] [화합물 3-B] [화합물 3-2]
Figure 112013088872708-pat00086
상기 화합물 3-D (21.5g, 36.4mmol) 상기 화합물 3-B(15.85g, 36.4mmol)을 테트라하이드로퓨란(120ml)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(60ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.8g, 0.73mmol)을 넣은 후, 5시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 상기 화합물 3-2(25g, 수율 84%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 819
< 제조예 12> 화합물 4-1의 제조
1) 하기 화합물 4-A의 합성
[화합물 1-A] [화합물 4-A]
Figure 112013088872708-pat00087
4-클로로페닐보로니액시드 대신3-클로로페닐보로니액시드(19.2g, 0.12mol)를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1-B 를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 344
2) 하기 화합물 4-B의 합성
[화합물 4-A] [화합물 4-B]
Figure 112013088872708-pat00088
상기 화합물 2-A 대신 상기 화합물 4-A를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-B를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-B 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 436
3) 하기 화합물 4-1의 합성
[화합물 4-B] [화합물 4-1]
Figure 112013088872708-pat00089
상기 화합물 1-C 대신 상기 화합물 4-B를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-1를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-1 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 제조예 13> 화합물 5-1의 제조
1) 하기 화합물 5-A의 합성
[화합물 3-B] [화합물 5-A]
Figure 112013088872708-pat00090
상기 화합물 2-B 대신 상기 화합물 3-B를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-A 를 제조하였다
MS[M+H]+= 515
2) 하기 화합물 5-1의 합성
[화합물 5-A] [화합물 4-B] [화합물 5-1]
Figure 112013088872708-pat00091
상기 화합물 3-D, 3-B 대신 상기 화합물 5-A, 4-B를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 3-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-1 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 제조예 14> 화합물 6-1의 제조
1) 하기 화합물 6-A의 합성
[화합물 4-B] [화합물 6-A]
Figure 112013088872708-pat00092
상기 화합물 2-B 대신 상기 화합물 4-B를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 2-C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-A 를 제조하였다
MS[M+H]+=515
2) 하기 화합물 6-1의 합성
[화합물 6-A] [화합물 1-C] [화합물 6-1]
Figure 112013088872708-pat00093
상기 화합물 3-D, 3-B 대신 상기 화합물 6-A, 1-C를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 3-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-1 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 제조예 15> 화합물 7-1의 제조
1) 하기 화합물 7-1의 합성
[화합물 5-A] [화합물 1-C] [화합물 7-1]
Figure 112013088872708-pat00094
상기 화합물 3-D, 3-B 대신 상기 화합물 5-A, 1-C를 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 3-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 7-1 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 743
< 실험예 1>
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure 112013088872708-pat00095
상기 정공 주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화합물 4-4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(400Å)를 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
[NPB]
Figure 112013088872708-pat00096
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 300Å으로 아래와 같은 BH와 BD를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
[BH]
Figure 112013088872708-pat00097
[BD]
Figure 112013088872708-pat00098
[LiQ]
Figure 112013088872708-pat00099
상기 발광층 위에 제조예 1에서 제조한 화합물 2-1과 상기 화합물 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 300Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~ 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 ⅹ10-7 ~5 ⅹ10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-2을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 3>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 4>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-4을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 5>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-5을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 6>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 7>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-7을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 8>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-17을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 9>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 2-23을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 10>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 3-1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 11>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 4-1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 12>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 5-1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 13>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 6-1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 14>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 상기 화합물 7-1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1>
상기 실험예 1에서 화합물 2-1 대신 하기 하기 ET1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET1]
Figure 112013088872708-pat00100
<비교예 2>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 하기 ET2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET2]
Figure 112013088872708-pat00101
<비교예 3>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 하기 ET3의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET3]
Figure 112013088872708-pat00102
<비교예 4>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1 대신 하기 하기 ET4의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET4]
Figure 112013088872708-pat00103
화합물 전압
(V@10mA/cm2)		 효율
(cd/A@10mA/cm2)		 색좌표
(x,y)
실험예 1 화합물 2-1 3.75 5.11 (0.138, 0.127)
실험예 2 화합물 2-2 3.88 4.95 (0.139, 0.122)
실험예 3 화합물 2-3 3.86 5.04 (0.138, 0.126)
실험예 4 화합물 2-4 3.85 4.72 (0.138, 0.127)
실험예 5 화합물 2-5 3.89 4.65 (0.137, 0.129)
실험예 6 화합물 2-6 3.88 4.61 (0.136, 0.129)
실험예 7 화합물 2-7 3.83 4.63 (0.137, 0.128)
실험예 8 화합물 2-17 3.89 4.62 (0.138, 0.129)
실험예 9 화합물 2-23 3.87 4.64 (0.138, 0.128)
실험예 10 화합물 3-1 3.74 5.08 (0.138, 0.129)
실험예 11 화합물 3-2 3.96 4.71 (0.137, 0.128)
실험예 12 화합물 4-1 3.82 4.72 (0.137, 0.129)
실험예 13 화합물 5-1 3.83 4.76 (0.137, 0.129)
실험예 14 화합물 6-1 3.86 4.74 (0.136, 0.129)
실험예 15 화합물 7-1 3.84 4.73 (0.137, 0.130)
비교예 1 ET1 4.28 3.68 (0.132, 0.138)
비교예 2 ET2 4.35 3.74 (0.133, 0.127)
비교예 3 ET3 4.05 4.46 (0.136, 0.130)
비교예 4 ET4 4.03 4.42 (0.136, 0.130)
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실험예 1과 비교예 1을 비교하면, 코어가 페닐인 경우보다 1,4-나프탈렌을 코어로 양쪽에 트리아진을 결합한 경우, 전자 수송 및 주입 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실험예 1 및 비교예 1 내지 2를 비교하면, 1,4-나프탈렌에 페닐렌기를 연결하여 트리아진을 연결한 경우, 직접결합보다 전자 수송 및 주입 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실험예 10, 12, 13, 14 그리고 15 와 비교예 3 내지 4를 비교하면, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물의 코어가 1,4-나프틸기인 경우, 1,5-나프틸기 또는 2,6-나프틸기 보다 전자 수송 및 주입 능력이 우수함을 확인할 수 있다. 그리고 오르쏘, 메타, 파라 방향으로 대칭 내지 비대칭으로 치환체들을 결합한 경우에도 낮은 전압과 높은 효율 특성을 보인다.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실험예 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 실험 결과를 보면 피리미딘, 피리딘 계열의 치환체들을 대칭 내지 비대칭으로 페닐렌으로 연결된 1,4-나프탈렌에 결합시킨 경우 전자 수송 및 주입 능력이 우수함을 확인할 수 있다.
상기 표 1의 결과와 같이, 본 발명에 다른 화합물은 전자 수송 및 주입 능력이 우수하여 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
1: 기판
2: 양극
3: 정공주입층
4: 정공수송층
5: 발광층
6: 전자수송층
7: 음극

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112015096766666-pat00104

    화학식 1에 있어서,
    X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 CH 또는 N이고,
    X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
    X4 내지 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 CH 또는 N이고,
    X4 내지 X6 중 적어도 하나는 N이며,
    Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112013088872708-pat00105

    [화학식 3]
    Figure 112013088872708-pat00106

    [화학식 4]
    Figure 112013088872708-pat00107

    [화학식 5]
    Figure 112013088872708-pat00108

    [화학식 6]
    Figure 112013088872708-pat00109


    [화학식 7]
    Figure 112013088872708-pat00110

    화학식 2 내지 7에 있어서,
    Ar1 내지 Ar4 및 X1 내지 X6는 청구항 1에서 정의한 바와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    Ar1 내지 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 또는 비페닐기인 것인 헤테로환 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-32 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00111

    Figure 112013088872708-pat00112

    Figure 112013088872708-pat00113

    Figure 112013088872708-pat00114

    Figure 112013088872708-pat00115

    Figure 112013088872708-pat00116
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 3-1 내지 3-32 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00117

    Figure 112013088872708-pat00118

    Figure 112013088872708-pat00119

    Figure 112013088872708-pat00120

    Figure 112013088872708-pat00121

    Figure 112013088872708-pat00122
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 4-1 내지 4-32 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00123

    Figure 112013088872708-pat00124

    Figure 112013088872708-pat00125

    Figure 112013088872708-pat00126

    Figure 112013088872708-pat00127

    Figure 112013088872708-pat00128
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 5-1 내지 5-50 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00129

    Figure 112013088872708-pat00130

    Figure 112013088872708-pat00131

    Figure 112013088872708-pat00132

    Figure 112013088872708-pat00133

    Figure 112013088872708-pat00134

    Figure 112013088872708-pat00135

    Figure 112013088872708-pat00136

    Figure 112013088872708-pat00137
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 6-1 내지 6-50 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00138

    Figure 112013088872708-pat00139

    Figure 112013088872708-pat00140

    Figure 112013088872708-pat00141

    Figure 112013088872708-pat00142

    Figure 112013088872708-pat00143

    Figure 112013088872708-pat00144

    Figure 112013088872708-pat00145

    Figure 112013088872708-pat00146
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 7-1 내지 7-50 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물.
    Figure 112013088872708-pat00147

    Figure 112013088872708-pat00148

    Figure 112013088872708-pat00149

    Figure 112013088872708-pat00150

    Figure 112013088872708-pat00151

    Figure 112013088872708-pat00152

    Figure 112013088872708-pat00153

    Figure 112013088872708-pat00154

    Figure 112013088872708-pat00155
  10. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고,
    상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 정공저지층을 포함하고,
    상기 정공저지층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층을 포함하고,
    상기 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
KR1020130116834A 2013-09-30 2013-09-30 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR101602533B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116834A KR101602533B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116834A KR101602533B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150037318A KR20150037318A (ko) 2015-04-08
KR101602533B1 true KR101602533B1 (ko) 2016-03-10

Family

ID=53033308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130116834A KR101602533B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101602533B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101962758B1 (ko) * 2015-06-17 2019-03-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102059021B1 (ko) 2015-06-19 2019-12-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102500272B1 (ko) 2015-09-16 2023-02-16 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102208995B1 (ko) * 2015-10-23 2021-01-28 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102055973B1 (ko) * 2016-12-07 2019-12-13 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2019135665A1 (ko) * 2018-01-08 2019-07-11 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR102404399B1 (ko) * 2018-01-08 2022-06-02 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
WO2019176384A1 (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス用材料、表示装置、及び、照明装置
KR20200093442A (ko) 2019-01-28 2020-08-05 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110079197A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150037318A (ko) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101917953B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR101593368B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101499356B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101770463B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101698640B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101814875B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101773670B1 (ko) 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR101602533B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102100008B1 (ko) 안트라센계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101644700B1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101755093B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102222042B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20140009919A (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR101878544B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102255556B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20160120609A (ko) 화합물을 포함하는 유기 전자 소자
KR20150024288A (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102032599B1 (ko) 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101640637B1 (ko) 신규한 화합물, 그 제조 방법 및 상기 화합물을 이용한 유기 전자 소자
KR101968213B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101896151B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR101813761B1 (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101817836B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102209930B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180050148A (ko) 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200116

Year of fee payment: 5