KR101802618B1 - 신규 유기 화합물 및 그를 갖는 유기 발광 소자 및 표시 장치 - Google Patents

신규 유기 화합물 및 그를 갖는 유기 발광 소자 및 표시 장치 Download PDF

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시게모토 아베
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다카유키 호리우치
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히로카즈 미야시타
겐고 기시노
나오키 야마다
아키히토 사이토오
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Abstract

높은 안정성을 갖는 신규 유기 화합물이 제공된다. 상기 유기 화합물은 청구항 1에 기재된 화학식 1로 표시된다. 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 청구항 1에 기재된 치환기 군 A 및 치환기 군 B로부터 선택되고, 여기서 R1 및 R2 중 적어도 하나는 치환기 군 A 또는 치환기 군 B로부터 선택되고; 치환기 군 A에 속하는 치환기의 R11 및 R12는 각각 독립적으로 치환기 군 B로부터 선택된다.

Description

신규 유기 화합물 및 그를 갖는 유기 발광 소자 및 표시 장치{NOVEL ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 신규 유기 화합물, 및 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 소자(또한 유기 전계발광 소자 또는 유기 EL 소자라고도 지칭됨)는 한 쌍의 전극과 상기 전극들 사이에 배치된 유기 화합물 층을 포함하는 전자 소자이다.
전극의 쌍으로부터 유기 화합물 층 내로 전자 및 정공이 주입되어, 유기 화합물 층 내의 유기 발광 화합물의 여기자를 생성하고, 상기 여기자가 기저 상태로 복귀될 때, 유기 발광 소자가 광을 방출한다.
유기 발광 소자는 최근 현저히 진보하였고, 낮은 구동 전압, 다양한 발광 파장, 고속 응답, 및 발광 장치의 크기 및 중량 감소를 특징으로 한다.
고성능 유기 발광 소자를 제공하기 위해서, 우수한 소자 수명 특성을 갖는 화합물을 창출하는 것은 중요하다. 따라서, 유기 발광 소자에 적합한 화합물이 활발하게 창출되어 왔다.
지금까지 창출된, 크리센의 3-위치 또는 9-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물로서, 예를 들어 특허문헌 1은 중간체로서 하기에 나타낸 화합물 1-A를 기재하고, 특허문헌 2는 하기에 나타낸 화합물 1-B를 기재한다.
크리센의 2-위치 또는 8-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물로서, 비특허문헌 1은 하기에 나타낸 화합물 1-C를 기재한다.
<화학식 1-A>
Figure 112015039606318-pct00001
<화학식 1-B>
Figure 112015039606318-pct00002
<화학식 1-C>
Figure 112015039606318-pct00003
화합물 1-A는 4-위치에도 치환기를 가지며, 따라서, 이 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 소자 수명이 짧다.
화합물 1-B는 6-위치 또는 12-위치에도 치환기를 가지며, 따라서, 이 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 소자 수명이 짧다.
화합물 1-C는 2-위치 또는 8-위치에도 치환기를 가지며, 따라서, 이 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 소자 수명이 짧다.
그러므로, 특허문헌 1 또는 2, 또는 비특허문헌 1에 기재된 구조를 갖는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 높은 소자 수명 특성을 가질 수 없다.
국제 공개 제WO 2000/056691호 미국 특허 공개 제2009/0162693호
씨.에스. 마블(C.S. MARVEL) 및 더블유.제이. 페펠(W.J. PEPPEL), Journal Of the American Chemical Society (1939), 61, 895-7
본 발명은, 유기 발광 소자에 포함될 경우에, 그를 포함하는 유기 발광 소자에 높은 소자 수명 특성을 부여하는 유기 화합물을 제공한다. 본 발명은 또한 긴 소자 수명을 갖는 유기 발광 소자를 제공한다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112015039606318-pct00004
화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기 군 A 및 하기에 나타낸 군 B에 속하는 치환기로부터 선택되고, 여기서 R1 및 R2 중 적어도 하나는 치환기 군 A 또는 치환기 군 B로부터 선택된다.
치환기 군 A에서, R11 및 R12는 각각 독립적으로 상기 치환기 군 B로부터 선택된다. 치환기 군 A 및 치환기 군 B에 나타낸 치환기는 치환 또는 비치환된 아릴 기 및 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭 기이다.
본 발명은 고도로 안정한 유기 화합물을 제공할 수 있으며, 또한 긴 소자 수명을 갖는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징은 예시적인 실시형태의 하기 설명(첨부된 도면 참조)으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 발광 소자 및 각각의 유기 발광 소자에 접속된 능동 소자를 갖는 표시 장치의 일례를 도시하는 개략적 황단면도이다.
본 발명에 따른 유기 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure 112015039606318-pct00005
화학식 1에서, R1 내지 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 하기에 나타낸 치환기 군 A 및 치환기 군 B로부터 선택되며, 여기서 R1 및 R2 중 적어도 하나는 하기에 나타낸 치환기 군 A 또는 치환기 군 B로부터 선택된다.
치환기 군 A에서, R11 및 R12는 각각 독립적으로 치환기 군 B로부터 선택된다.
Figure 112015039606318-pct00006
Figure 112015039606318-pct00007
치환기 군 A 또는 치환기 군 B에 속하는 각 치환기는 R11 및 R12 치환 위치 이외의 치환 위치에, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 알킬 기, 치환 또는 비치환된 알콕시 기, 실릴 기 또는 시아노 기를 가질 수 있다.
치환기 군 A에 속하는 각 치환기를 또한 A로 나타내고, 치환기 군 B의 각 치환기를 또한 B로 나타낸다.
A 및 B의 할로겐 원자의 예로는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다.
A 및 B의 알킬 기의 예로는 메틸, 에틸, 노르말 프로필, 이소프로필, 노르말 부틸, 3급 부틸, 2급 부틸, 옥틸, 시클로헥실, 1-아다만틸 및 2-아다만틸 기를 들 수 있다.
A 및 B의 알콕시 기의 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 2-에틸-옥틸옥시 및 벤질옥시 기를 들 수 있다.
실시형태에 따른 유기 화합물에서, 기본 골격에 치환기를 도입하는 것에 의해 필름-형성 특성이 향상되지만, 지나치게 많은 치환기가 도입되면 승화성이 저하된다.
높은 필름-형성 특성은 유리 전이 온도를 측정함으로써 확인할 수 있다. 높은 유리 전이 온도를 갖는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 안정한 소자일 수 있다. 안정한 소자는 긴 소자 수명을 갖는다. 유리 전이 온도는 Tg라고도 지칭된다.
이러한 관점에서 볼 때, 화학식 1의 R1 또는 R2는 -B 또는 -A-B일 수 있다. 즉, R1 또는 R2는 단지 치환기 군 B로부터 선택된 치환기이거나, 또는 치환기 군 A로부터 선택된 치환기와 치환기 군 B로부터 선택된 치환기로 구성된 복합 치환기이다.
실시형태에서의 기본 골격은 비치환된 크리센의 구조 화학식과 동일한 구조 화학식으로 표시된다. 본 발명의 기본 골격은 또한 크리센 골격이라고도 지칭될 수 있다.
이제, 실시형태에 따른 유기 화합물의 합성 방법을 설명할 것이다. 실시형태에 따른 유기 화합물은, 예를 들어, 하기 반응식에 따라 합성될 수 있다.
Figure 112015039606318-pct00008
상기 합성 반응식에 나타낸 바와 같이, 실시형태에 따른 유기 화합물이 합성될 수 있다.
이제, 실시형태에 따른 유기 화합물의 기본 골격의 특성을 설명할 것이다.
본 발명자들은 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 설계하는데 있어서, 기본 골격 및 치환 위치에 주목하였다. 구체적으로는, 크리센 골격의 적어도 3-위치 또는 9-위치를 치환시키고 크리센 골격의 다른 위치는 치환시키지 않음으로서 높은 소자 수명 특성을 얻는다.
본 발명의 유기 화합물과 유사한 구조를 갖는 비교 화합물과 비교함으로써, 본 발명에 따른 유기 화합물의 특성을 설명할 것이다. 구체적으로는, 비교 대조군 화합물이 하기 화학식 2 내지 4로 표시된다.
<화학식 2>
Figure 112015039606318-pct00009
<화학식 3>
Figure 112015039606318-pct00010
<화학식 4>
Figure 112015039606318-pct00011
비교에 사용된 본 발명에 따른 유기 화합물은, 화학식 1로 표시되는 크리센 골격의 3-위치에 크리센을 갖는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물, 및 화학식 1로 표시되는 크리센 골격의 3-위치 및 9-위치에 페닐 기를 갖는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물이다.
<화학식 5>
Figure 112015039606318-pct00012
<화학식 6>
Figure 112015039606318-pct00013
본 발명자들은, 화학식 5 또는 6으로 표시되는 유기 화합물의 분자 안정성에 비해 화학식 2 또는 3으로 표시되는 유기 화합물의 분자 안정성이 더 낮은 것은 크리센 골격에 있어서의 치환기의 치환 위치에 의해 유발된다는 것을 알아내었다.
본 발명에서는 크리센 골격과 아릴 기와의 결합의 이면각을 계산하였다. 계산은 밀도 함수 이론(density functional theory), B3LYP/6-31G* 레벨에서의 양자 화학 계산에 기초하여 수행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00014
표 1에 나타낸 바와 같이, 안정한 구조에서의 크리센 골격과 아릴 기와의 이면각은, 아릴 기가 2-위치, 3-위치, 8-위치 또는 9-위치에 도입된 경우에는 38°인 반면, 아릴 기가 1-위치, 4-위치, 5-위치, 6-위치, 7-위치, 10-위치, 11-위치 또는 12-위치에 도입된 경우에는 50° 이상이다.
기들이 거의 평면으로 배열된 화합물은 안정하다. 이러한 점에서 볼 때, 큰 이면각을 갖는, 즉 1-위치, 4-위치, 5-위치, 6-위치, 7-위치, 10-위치, 11-위치 또는 12-위치에 치환기를 갖는 화합물은 2-위치, 3-위치, 8-위치 또는 9-위치에 치환기를 갖는 화합물에 비해 안정성이 낮다.
이러한 관계는 크리센 골격과 아릴 기와의 결합 길이에도 적용된다. 큰 이면각을 갖는, 즉 1-위치, 4-위치, 5-위치, 6-위치, 7-위치, 10-위치, 11-위치 또는 12-위치에 아릴 기를 갖는 화합물은 1.49 Å 이상의 결합 길이를 갖는 반면, 작은 이면각을 갖는, 즉 2-위치, 3-위치, 8-위치 또는 9-위치에 아릴 기를 갖는 화합물은 1.49 Å 미만의 결합 길이를 갖는다.
탄소 원자 간의 결합 길이가 길수록 약한 결합 및 낮은 안정성을 유도한다.
유기 EL 재료와 같은, 전하 수송을 위한 전하 수송 재료로서 사용되는 크리센 골격은 무정형 특성의 관점에서 볼 때 아릴 기를 가질 수 있다.
이러한 경우에는, 안정성 면에서, 1-위치, 4-위치, 5-위치, 6-위치, 7-위치, 10-위치, 11-위치 및 12-위치가 아릴 기의 도입이 없는 수소이어야 한다.
이것에 기초하여, 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물(이하, 화합물 (2) 또는 화합물 (3)이라고도 지칭함)과 화학식 5 또는 6으로 표시되는 화합물(이하, 화합물 (5) 또는 화합물 (6)이라고도 지칭함)을 비교한다. 화합물 (2)에서의 크리센 골격과 2-위치의 아릴 기와의 결합, 및 크리센 골격과 3-위치의 아릴 기와의 결합의 계산된 이면각; 및 화합물 (3)에서의 크리센 골격과 3-위치 또는 9-위치의 아릴 기와의 결합, 및 크리센 골격과 6-위치 또는 12-위치의 아릴 기와의 결합의 계산된 이면각을 표 2에 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00015
이 결과는, 비교에 사용된 비교 화합물 각각이 50° 이상의 이면각 및 1.49 Å 이상의 결합 길이를 가지며, 따라서 본 발명의 화합물에 비해 불안정한 결합 부위를 포함한다는 것을 증명한다. 즉, 비교 화합물에 비해 본 발명의 화합물은 높은 안정성을 갖는다.
유기 발광 소자에 있어서, 정공 수송 층으로부터 발광 층으로, 또는 정공 주입 층으로부터 정공 수송 층으로 정공이 주입될 때, 정공 주입 층 또는 정공 수송 층과 발광 층 간의 HOMO 준위의 차이가 작을수록 정공 주입 장벽이 작아진다.
이것은 발광 소자의 구동 전압을 낮춰주고, 소비 전력의 저하 또는 소자 수명의 증가로 이어진다. 따라서, 얕은 HOMO 준위를 갖는 화합물을 사용하는 것에 의해 정공 주입 장벽을 낮출 수 있다.
전자 수송 층으로부터 발광 층으로, 또는 전자 주입 층으로부터 전자 수송 층으로 전자가 주입될 때에는, 전자 주입 층 또는 전자 수송 층과 발광 층 간의 LUMO 준위의 차이가 작을수록 전자 주입 장벽이 낮아지고, 유기 발광 소자의 구동 전압은 더 낮춰진다.
HOMO-LUMO 갭이 화합물의 S1 에너지 준위이다. S1 에너지가 감소하면, LUMO 준위는 깊어진다. 그러므로, 낮은 S1 에너지를 갖는 화합물을 사용하는 것에 의해 전자 주입 장벽을 낮출 수 있다.
특히, 인광 재료에서는, Ir(ppy)3 및 Ir(piq)3과 같은 많은 인광 재료가 얕은 HOMO 준위를 갖는다.
탄화수소로 구성된 많은 유기 화합물은 인광 재료보다 더 깊은 HOMO 준위를 가지며, 그 안에 정공이 포획되어, 낮은 정공 수송성을 갖는 발광 소자가 제공된다. 이것은 발광 소자 내의 전하 균형을 저하시키므로, 발광 소자의 짧은 소자 수명을 유도한다.
그러므로, 인광 재료를 사용할 때에는, 수송 층에서 및 호스트 재료로서 얕은 HOMO 준위를 갖는 재료를 사용함으로써 정공에 의한 전하 포획성을 억제하고, 또한 발광 재료와도 HOMO 준위의 전위차를 작게할 필요가 있다.
2-위치 또는 8-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물과, 본 발명의 3-위치 또는 9-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물은 이면각 및 결합 길이에 기초하여 결정되는 안정성에서 큰 차이를 보이지 않는다.
하기 표 3에 2-위치 및 8-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물 (4) 및 3-위치 및 9-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물 (6)의 HOMO 준위 및 계산된 S1 에너지 준위를 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00016
표 3은, 본 발명에 따른 3-위치 및 9-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물 (6)이 2-위치 및 8-위치에 아릴 치환기를 갖는 화합물 (4)보다도 0.15 eV 이상 더 낮은 S1 에너지 준위를 갖는 것을 보여준다. 또한, HOMO 준위도 약 0.4 eV만큼 더 얕다.
이것은 3-위치 또는 9-위치에 아릴 기를 도입하는 것이 낮은 S1 에너지 준위 및 얕은 HOMO 준위를 갖는 화합물을 제공한다는 것을 증명한다.
이러한 점에 비추어서, 크리센 골격을 갖는 재료가 높은 안정성, 얕은 HOMO 준위 및 낮은 S1 에너지 준위를 가질 수 있기 위해서는, 아릴 치환기가 3-위치 및 9-위치에만 도입되고, 다른 치환 부위는 모두 수소 원자일 필요가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 3-위치 및 9-위치에만 아릴 치환기를 갖는 크리센 화합물은, 유기 발광 소자의 수송 층에서 또는 발광 층의 호스트 재료로서 사용됨으로써, 다른 위치에 아릴 치환기를 갖는 크리센 골격 화합물에 비해, 보다 긴 수명을 나타내는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
화합물을 인광 재료의 호스트 재료로서 사용하는 경우에는, T1 에너지에 관한 문제를 갖는다. 크리센 골격 자체의 T1 에너지 준위는 500 nm이며, 이는 녹색 내지 적색 광을 발광하는 발광 층의 호스트 재료로서 사용되는 것을 허용한다.
크리센 골격 화합물을 적색 인광 발광 소자의 발광 층의 호스트 재료로서 사용하는 경우에는, 620 nm 미만, 특히 550 nm 미만의 T1 에너지 준위를 갖는 치환기를 도입할 필요가 있다.
치환기의 구체적 예로는 벤젠, 나프탈렌, 플루오렌, 트리페닐렌, 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 페난트렌 및 플루오란텐을 들 수 있다.
실시형태에서, "620 nm 미만의 에너지 준위"는, 에너지 준위에 의해 정의되는 파장이 620 nm보다 작은 것을 의미한다. 에너지 준위를 정의하는 eV의 값은 파장의 감소에 따라 증가한다. 이것은 다른 파장에도 적용된다.
화합물을 형광 재료의 호스트 재료로서 사용하는 경우에는, T1 에너지에 관한 어떠한 문제도 갖지 않으며, 화합물이 청색 내지 적색 영역에서 사용될 수 있다.
화합물을 형광 재료의 호스트 재료로서 사용하는 경우, 치환기의 예로는 인광 재료의 호스트 재료로서 사용되는 화합물의 예에 더하여 피렌, 안트라센 및 페릴렌을 들 수 있다.
본 발명에 따른 유기 화합물의 구체적인 비제한적 예를 이하에 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00017
Figure 112015039606318-pct00018
Figure 112015039606318-pct00019
Figure 112015039606318-pct00020
Figure 112015039606318-pct00021
Figure 112015039606318-pct00022
Figure 112015039606318-pct00023
Figure 112015039606318-pct00024
Figure 112015039606318-pct00025
상기 예시된 화합물 중, 군 A에 속하는 화합물 각각은 크리센의 3-위치에만 아릴 치환기를 가지며, 각 분자가 탄화수소만으로 구성된다. 치환기가 크리센의 3-위치에만 도입되기 때문에, 합성이 용이하다.
일반적으로, 탄화수소만으로 구성된 화합물은 높은 결합 에너지 준위를 갖는다. 그러므로, 유기 화합물은 안정하다.
실시형태에 따른 유기 화합물 중, 탄화수소만으로 구성된 유기 화합물, 즉 군 A에 속하는 화합물은 높은 분자 안정성을 갖는다.
군 A에 속하는 각각의 유기 화합물은 또한 순도 100%까지의 고농도 재료로서 발광 층, 수송 층 또는 주입 층에 사용될 수 있다.
유기 화합물을 발광 층에 사용한 경우, 화합물이 발광 재료로서가 아니라, 호스트 재료로서 사용될 수 있다. 유기 화합물을 호스트 재료로서 사용한 경우, 발광 효율은 발광 재료의 농도가 낮을 때 높다.
여기서, "고농도"란 군 A에 속하는 유기 화합물에 대하여, 발광 재료의 순도가 50% 이상인 경우를 의미하며, 한편 "저농도"란 순도가 10% 이하인 경우를 의미한다.
실시형태에 따른 군 A에 속하는 화합물은 하기 화학식 7로 표시된 화합물이다.
<화학식 7>
Figure 112015039606318-pct00026
화학식 7에서, R1은 치환 또는 비치환된 아릴 기를 나타낸다.
아릴 기의 예로는 페닐, 나프틸, 비페닐, 페난트릴, 플루오레닐, 트리페닐레닐 및 크리세닐 기를 들 수 있다.
아릴 기는 알킬, 페닐, 터페닐, 나프틸, 페난트릴, 플루오레닐, 트리페닐레닐, 크리세닐, 피레닐, 테트라세닐, 페릴레닐, 안트라세닐, 디벤조티오페닐 또는 디벤조푸라닐 기를 가질 수 있다.
아릴 기의 치환기는 알킬 기를 추가로 가질 수 있다.
상기 예시된 화합물 중, 군 B에 속하는 화합물 각각은 크리센의 3-위치 및 9-위치에 아릴 기를 가지며, 각 분자는 탄화수소만으로 구성된다.
이들 화합물에서, 크리센 골격에 대하여 밴드 갭이 용이하게 조절될 수 있다. 일반적으로, 탄화수소만으로 구성된 화합물은 높은 결합 에너지 준위를 갖는다. 따라서, 유기 화합물은 안정하다.
따라서, 실시형태에 따른 유기 화합물 중, 탄화수소만으로 구성된 유기 화합물, 즉 군 B에 속하는 화합물은 높은 분자 안정성을 갖는다. 군 B에 속하는 각각의 유기 화합물은 또한 순도 100%까지의 고농도 재료로서 발광 층, 수송 층 또는 주입 층에 사용될 수 있다.
유기 화합물을 발광 층에 사용한 경우, 화합물이 발광 재료로서가 아니라, 호스트 재료로서 사용될 수 있다. 유기 화합물을 호스트 재료로서 사용한 경우, 발광 효율은 발광 재료의 농도가 낮을 때 높다. 여기서, "고농도"란 군 B에 속하는 유기 화합물에 대하여, 발광 재료의 순도가 50% 이상인 경우를 의미하며, 한편 "저농도"란 순도가 10% 이하인 경우를 의미한다.
화합물이 호스트 재료로서 사용된 경우, 발광 층은 게스트 재료에 더하여 어시스트 재료를 함유할 수 있다. 어시스트 재료는, 호스트 재료의 에너지 준위와 게스트 재료의 에너지 준위와의 사이의 에너지 준위를 갖는 화합물이다.
상기 예시된 화합물 중, 군 C에 속하는 화합물 각각은 시클릭 기 내에 헤테로원자를 함유하는 치환기를 갖는다. 일반적으로, 헤테로원자와 탄소 원자 간의 결합은 탄소 원자들 간의 결합보다도 더 약하지만, 이 경우에는 치환기가 시클리 기 내에 헤테로 원자를 가짐으로써, 헤테로원자와 탄소 원자 간의 결합이 강하다.
그 결과, 화합물은 헤테로원자의 존재에도 불구하고 안정한 분자이다. 이 경우에, 분자간 상호작용이 헤테로원자에 기인하여 변화한다.
헤테로원자를 함유하는 치환기를 갖는 군 C에 속하는 각각의 유기 화합물은 또한 전자 수송성, 정공 수송성 또는 정공 포획성 발광 재료로서 유용하다. 유기 화합물 중, 분자간 상호작용이 억제된 불소화된 화합물은 승화성의 향상이 기대된다.
군 C에 속하는 유기 화합물은 또한 순도 100%까지의 고농도 재료로서 사용될 수 있다. 여기서, "고농도"란 군 C에 속하는 유기 화합물을 순도 50% 이상으로 사용한 경우를 의미하며, 한편 "저농도"란 순도 10% 이하인 경우를 의미한다.
이제, 실시형태의 유기 발광 소자를 설명할 것이다.
실시형태의 유기 발광 소자는 적어도, 한 쌍의 전극인 애노드와 캐소드, 및 이들 전극들 사이에 배치된 유기 화합물 층을 포함한다. 실시형태의 유기 발광 소자의 유기 화합물 층은, 발광 층을 포함하고 있는 한, 단층일 수도 있고, 또는 복수의 층의 적층체일 수도 있다.
유기 화합물 층이 복수의 층으로 구성된 적층체인 경우, 유기 화합물 층은, 발광 층에 더하여, 예를 들어, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 정공/엑시톤 차단 층, 전자 수송 층 및 전자 주입 층을 포함할 수 있다. 발광 층은 단층일 수도 있고, 또는 복수의 층의 적층체일 수도 있다.
실시형태의 유기 발광 소자에서는, 실시형태에 따른 유기 화합물이 유기 화합물 층들 중 적어도 1개의 층에 함유된다.
구체적으로는, 실시형태에 따른 유기 화합물은 발광 층, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 정공/엑시톤 차단 층, 전자 수송 층 및 전자 주입 층 중 어느 하나에 함유될 수 있다. 특히, 실시형태에 따른 유기 화합물은 발광 층에 함유될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 화합물이 실시형태의 유기 발광 소자의 발광 층에 함유되는 경우, 발광 층은 실시형태에 따른 유기 화합물만으로 형성되거나, 또는 실시형태에 따른 유기 화합물과 또 다른 화합물로 형성될 수도 있다.
실시형태에 따른 유기 화합물과 또 다른 화합물로 제조된 발광 층의 경우, 실시형태에 따른 유기 화합물은 발광 층의 호스트 재료 또는 게스트 재료로서 사용될 수 있고, 또는 발광 층에 함유될 수 있는 어시스트 재료로서 사용될 수 있다.
여기서, 호스트 재료란 발광 층을 구성하는 화합물 중에서 가장 큰 중량비를 갖는 화합물이고, 게스트 재료란 발광 층을 구성하는 화합물 중에서 호스트 재료의 중량비보다 작은 중량비를 가지며 주된 발광을 담당하는 화합물이다. 어시스트 재료란 발광 층을 구성하는 화합물 중에서 호스트 재료의 중량비보다 작은 중량비를 가지며 게스트 재료의 발광을 보조하는 화합물이다. 어시스트 재료는 제2 호스트 재료라고도 지칭된다.
본 발명자들은 다양한 연구를 수행하였고, 실시형태에 따른 유기 화합물을, 발광 층의 호스트 재료로서 또는 전하 수송 층으로서, 특히, 발광 층의 호스트 재료로서 사용함으로써, 고효율 및 고휘도의 광학적 출력을 가지며 유의하게 높은 내구성을 나타내는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
발광 층은 단층 또는 다중층일 수 있고, 또한 2개 이상의 발광색을 갖는 발광 재료들을 함유함으로써 발광색을 혼합할 수도 있다. 다중층은 복수의 발광 층의 적층체를 지칭한다. 이 경우에, 유기 발광 소자의 발광색은 청색, 녹색으로부터 적색까지의 범위이지만, 특별히 제한되지는 않는다.
보다 구체적으로는, 발광색은 백색 또는 중간색일 수 있다. 백색 광을 발광하는 경우, 발광 층이 적색, 청색 및 녹색의 광을 발광한다. 층은 증착 또는 도포에 의해 형성될 수 있다.
실시형태에 따른 유기 발광 소자에서, 유기 화합물 층은 발광부를 가질 수 있고, 발광부는 복수의 발광 재료를 함유할 수 있고, 이들 복수의 발광 재료 중 임의의 2개는, 이들 재료를 포함하는 소자가 백색 광을 발광하도록 서로 상이한 색들의 광을 발광한다.
실시형태에 따른 유기 화합물은, 실시형태의 유기 발광 소자를 구성하는 발광 층 이외의 유기 화합물 층의 구성 재료로서 사용될 수 있다. 구체적으로는, 실시형태에 따른 유기 화합물이, 예를 들어, 전자 수송 층, 전자 주입 층, 정공 수송 층, 정공 주입 층 또는 정공 차단 층의 구성 재료로서 사용될 수 있다.
여기서, 실시형태에 따른 유기 화합물에 더하여, 예를 들어, 공지된 저분자량 또는 고분자량 발광 재료, 정공 주입성 또는 수송성 화합물, 호스트 재료, 발광 화합물, 또는 전자 주입성 또는 수송성 화합물이 임의로 사용될 수 있다.
이러한 화합물의 예를 이하에 제시할 것이다.
게스트 재료로서 사용되는 발광 재료로는 형광 재료 및 인광 재료가 있다. 형광 재료는 유기 화합물 또는 금속 착체이다. 금속 착체의 예로는 보론 착체, 아연 착체 및 알루미늄 착체를 들 수 있다.
인광 재료는 이리듐 착체, 백금 착체, 레늄 착체, 구리 착체, 유로퓸 착체 또는 루테늄 착체와 같은 금속 착체이다. 특히, 강한 인광 특성을 갖는 이리듐 착체가 사용될 수 있다. 발광 층은 여기자 또는 캐리어의 전달을 보조하기 위해 복수의 형광 재료 또는 인광 재료를 포함할 수 있다.
정공 주입성 또는 수송성 화합물로는, 높은 정공 이동도를 갖는 재료가 사용될 수 있다. 정공 주입 또는 수송 능력을 갖는 저분자량 또는 고분자량 재료의 예로는 트리아릴아민 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 스틸벤 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 포르피린 유도체, 폴리(비닐카르바졸), 폴리(티오펜) 및 기타 전기 전도성 중합체를 들 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다.
호스트 화합물은 전자 및 정공 둘 다를 흐르게 하여야 한다. 그러한 화합물의 예로는 융합 고리 화합물(예를 들어, 플루오렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 카르바졸 유도체, 퀴녹살린 유도체 및 퀴놀린 유도체), 트리스(8-퀴놀리놀레이트)알루미늄 등의 유기 알루미늄 착체, 유기 아연 착체, 트리페닐아민 유도체, 및 폴리(플루오렌) 유도체 및 폴리(페닐렌) 유도체 등의 중합체 유도체를 들 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다.
전자 주입성 또는 수송성 화합물은, 예를 들어, 정공 주입성 또는 수송성 화합물의 정공 이동도와의 밸런스를 고려하여 적절히 선택된다. 전자 주입 또는 수송 능력을 갖는 화합물의 예로는 옥사디아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 피라진 유도체, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 퀴놀린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 페난트롤린 유도체 및 유기 알루미늄 착체를 들 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다.
표 4는 발광 재료로서 사용되는 유기 화합물의 비제한적 예를 나타내고, 표 5는 금속 착체 화합물, 정공 주입성 화합물, 정공 수송성 화합물, 호스트 화합물, 전자 주입성 화합물 및 전자 수송성 화합물의 비제한적 예를 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00027
Figure 112015039606318-pct00028
애노드의 구성 재료로는, 더 큰 일함수를 갖는 재료가 사용된다. 그의 예로는 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 코발트, 셀레늄, 바나듐 및 텅스텐 등의 금속 단체(simple metal); 2종 이상의 금속 단체의 합금; 및 산화주석, 산화아연, 산화인듐, 산화주석인듐(ITO) 및 산화아연인듐 등의 금속 산화물을 들 수 있다.
또한, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 등의 전기 전도성 중합체가 사용될 수 있다. 이들 전극 물질은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 애노드는 단층 구조 또는 다중층 구조를 가질 수 있다.
한편, 캐소드의 구성 재료로는, 더 낮은 일함수를 갖는 재료가 사용되며, 그의 예로는 리튬 등의 알칼리 금속; 칼슘 등의 알칼리 토금속; 알루미늄, 티타늄, 망간, 은, 납 및 크롬 등의 금속 단체; 및 2종 이상의 금속 단체의 합금을 들 수 있다.
예를 들어, 마그네슘-은, 알루미늄-리튬 및 알루미늄-마그네슘 등의 합금이 사용될 수 있다. 또한, 산화주석인듐(ITO) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 이러한 전극 물질은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 캐소드는 단층 구조 또는 다중층 구조를 가질 수 있다.
실시형태의 유기 발광 소자에서, 실시형태에 따른 유기 화합물을 함유하는 층 및 그 밖의 유기 화합물의 층이 하기 방법에 의해 형성된다.
진공 증착, 이온화 증착, 스퍼터링, 플라즈마 코팅, 또는 적절한 용매에 용해시킨 화합물의 공지된 코팅(예를 들어, 스핀 코팅, 디핑, 캐스팅 방법, LB 방법 또는 잉크젯 방법)에 의해 박막을 형성한다.
층을 진공 증착, 용액 코팅 등에 의해 형성하는 경우, 결정화가 거의 일어나지 않고, 생성된 층은 오랜 기간 동안 우수한 안정성을 보인다. 또한, 코팅에서, 적절한 바인더 수지와 함께 필름을 형성할 수도 있다.
바인더 수지의 예로는 폴리비닐 카르바졸 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 요소 수지를 들 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다. 이들 바인더 수지는 단독중합체 또는 공중합체로서 단독으로, 또는 이들의 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 또한, 가소제, 산화방지제 및 UV 흡수제 등의 공지된 첨가제가 필름에 임의로 함유될 수 있다.
실시형태에 따른 유기 발광 소자의 용도
본 발명의 유기 발광 소자는 표시 장치 또는 조명 시스템의 구성 부재로서 사용될 수 있다. 기타 사용 예로는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 노광 광원, 액정 표시 장치의 백라이트, 컬러 필터 없는 백색 광원, 및 컬러 필터, 백색 광원 및 기타 부품을 포함하는 발광 장치를 들 수 있다.
컬러 필터는, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 중 적어도 하나의 색을 투과시킨다. 발광 장치는 백색의 색도를 조절하기 위한 필터 및 백색 광원의 조합일 수 있다.
표시 장치는 실시형태의 유기 발광 소자를 표시부에 포함한다. 이 표시부는 복수의 화소를 포함하며, 화소 각각은 실시형태의 유기 발광 소자, 및 유기 발광 소자에 접속된 능동 소자를 포함한다.
능동 소자의 예로는 휘도를 조절하기 위한 스위칭 소자 또는 증폭 소자, 보다 구체적으로는, 트랜지스터를 들 수 있다.
유기 발광 소자의 애노드 또는 캐소드는 트랜지스터의 드레인 전극 또는 소스 전극에 전기 접속되어 있다. 여기서, 표시 장치는, 예를 들어, PC의 표시 유닛으로서 사용될 수 있다.
표시 장치는, 예를 들어, 면(area) CCD, 선(linear) CCD 또는 메모리 카드로부터의 화상 정보를 입력하는 화상 입력부를 포함하며, 입력된 화상을 표시부에 표시하는 화상 정보 처리 장치일 수 있다.
촬상 장치 또는 잉크젯 프린터의 표시부는, 외부로부터 입력된 화상 정보를 표시하는 화상 출력 기능, 및 화상에 가공 정보를 입력하는 조작 패널로서의 입력 기능을 가질 수 있다. 표시 장치는 다기능 프린터의 표시부에 사용될 수 있다.
조명 시스템은, 예를 들어, 실내를 조명하기 위한 장치이다. 조명 시스템은 백색, 주 백색(neutral white), 또는 청색 내지 적색의 임의의 색의 광을 발광할 수 있다.
실시형태에서, 백색은 색 온도가 약 4200 K이고, 주 백색은 색 온도가 약 5000 K이다. 조명 시스템은 또한 컬러 필터를 가질 수 있다.
실시형태에 따른 조명 시스템은 실시형태에 따른 유기 발광 소자, 및 유기 발광 소자에 접속된, 구동 전압을 공급하기 위한 AC/DC 컨버터 회로를 포함한다.
실시형태에 따른 AC/DC 컨버터 회로는 AC 전압을 DC 전압으로 변환한다.
실시형태에 따른 화상 형성 장치는 감광체, 이 감광체의 표면을 대전시키기 위한 대전 유닛, 감광체를 노광시켜 정전 잠상을 형성하기 위한 노광 유닛, 및 감광체의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 유닛을 포함한다. 노광 유닛은 실시형태의 유기 발광 소자를 포함한다.
노광 유닛의 예로는 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 포함하는 노광기를 들 수 있다. 노광기에서, 유기 발광 소자들은 열을 형성하며 배열될 수 있다. 대안적으로, 노광기는 노광면 전체가 광을 발광하도록 하는 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 유기 화합물은, 유기 발광 소자 이외에, 유기 태양 전지, 유기 TFT, 생체내 형광 인식 재료, 필름 또는 필터에 사용될 수도 있다.
이제, 실시형태의 유기 발광 소자를 포함하는 표시 장치에 대하여 도 1을 참조로 하여 설명할 것이다.
도 1은 실시형태의 유기 발광 소자, 및 이 유기 발광 소자에 접속된 트랜지스터의 일례인 TFT 소자를 갖는 표시 장치의 개략적 황단면도이다. 도 1은 표시 장치(20)의 두 쌍의 유기 발광 소자 및 TFT 소자를 도시한다. 이제, 구조를 이하에 상세히 설명할 것이다.
도 1에 나타낸 표시 장치(20)는 유리 기판 등의 기판(1), 및 TFT 소자 또는 유기 화합물 층을 보호하기 위해 기판(1)의 상부에 배치된 방습 보호 막(2)을 포함한다. 부호 3은 금속 게이트 전극을 나타내고, 부호 4는 게이트 절연 막을 나타내고, 부호 5는 반도체 층을 나타낸다.
TFT 소자(8)는 반도체 층(5), 드레인 전극(6) 및 소스 전극(7)을 포함한다. TFT 소자(8)의 상부에는 절연 막(9)이 배치된다. 유기 발광 소자의 애노드(11)가 콘택트 홀(10)을 통해 소스 전극(7)에 접속된다.
애노드 또는 캐소드 중 어느 하나가 TFT 소자의 소스 전극 또는 드레인 전극 중 어느 하나에 접속되는 한, 표시 장치는 상기 구성에 한정되지 않는다.
실시형태에 따른 유기 발광 소자의 능동 소자는 Si 기판과 같은 기판에 직접 형성될 수 있다. 기판 상에의 직접 형성은, Si 기판과 같은 기판 자체를 가공하여 트랜지스터를 형성하는 것을 의미한다.
도 1에 나타낸 표시 장치(20)에서는, 단층 또는 다층인 유기 화합물 층(12)이 하나의 층으로서 도시되어 있다. 또한, 캐소드(13) 상에는 유기 발광 소자의 열화를 방지하기 위한 제1 보호 층(14) 또는 제2 보호 층(15)이 배치된다.
실시형태에 따른 표시 장치는 트랜지스터 대신에, 스위칭 소자로서 MIM 소자를 사용할 수도 있다.
트랜지스터는 단결정 규소 웨이퍼를 사용한 트랜지스터에 한정되지 않고, 기판의 절연성 표면 상에 활성 층을 갖는 박막 트랜지스터일 수 있다. 박막 트랜지스터는 TFT 소자라고도 불린다.
박막 트랜지스터는 활성 층으로서 단결정 규소를 사용한 박막 트랜지스터, 활성 층으로서 무정형 규소 또는 미세 결정질 규소 등의 비-단결정 규소를 사용한 박막 트랜지스터, 활성 층으로서 인듐 아연 산화물(IZO) 또는 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO) 등의 비-단결정 산화물 반도체를 사용한 박막 트랜지스터일 수 있다.
실시예
실시예 1
예시 화합물 A4의 합성
Figure 112015039606318-pct00029
(1) 화합물 E2의 합성
하기 시약 및 용매를 300 mL 3구 플라스크에 투입하였다.
화합물 E1: 8.00 g (30 mmol),
2-브로모나프탈렌: 6.42 g (31 mmol),
테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0): 1.0 g (0.86 mmol),
톨루엔: 100 mL,
에탄올: 50 mL, 및
10 wt% 탄산나트륨 수용액: 50 mL
이 반응 용액을 질소 분위기 하에 교반하면서 3 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액을 물로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 후속적으로, 이 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 톨루엔/헵탄 = 2/1)로 정제하여, 화합물 E2 6.56 g(수율 82%)을 얻었다.
Figure 112015039606318-pct00030
(2) 화합물 E4의 합성
하기 시약 및 용매를 질소 퍼징되는 200 mL 3구 플라스크에 투입하고, 교반하였다.
(메톡시메틸)트리페닐포스포늄 클로라이드: 18.0 g (52.5 mmol), 및
탈수 디에틸 에테르: 90 mL
후속적으로, 반응 용액에 THF 중 1M 칼륨 tert-부톡시드의 용액 52.5 mL(52.5 mmol)를 첨가한 후, 1 시간 동안 교반하였다. 후속적으로, 250 mL의 THF 용매에 용해된 중간체 E2 5.33 g(20.0 mmol)의 용액을 반응 용액에 첨가한 후, 실온에서 3.5 시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 용액에 물을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 후속적으로, 수성 상을 에틸 아세테이트로 액체-액체 분리에 의해 3회 추출하고, 유기 상을 물로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 후속적으로, 이 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 3/1)로 정제하여, 중간체 E3 5.35 g(수율 90%)을 얻었다.
질소 퍼징되는 100 mL 회수용 플라스크에 중간체 E3(2.97 g (10 mmol)) 및 탈수 디클로로메탄(100 mL)을 공급하였다. 혼합물을 교반하고, 여기에 메탄술폰산 0.2 mL를 첨가한 후, 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 용액에 메탄올을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 침전된 황색 침전물을 여과에 의해 수거하고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 후, 옥탄 및 톨루엔의 용매 혼합물로부터 재결정을 수행하여, 중간체 E4인 3-클로로크리센 2.31 g(수율 88%)을 얻었다.
(3) 화합물 A4의 합성
Figure 112015039606318-pct00031
하기 시약 및 용매를 100 mL 회수용 플라스크에 투입하였다.
중간체 E4: 525 mg (2.00 mmol),
보론산 화합물 E5: 1017 mg (2.00 mmol),
팔라듐(II) 아세테이트: 18 mg (80 μmol),
디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀: 80 mg (194 μmol),
칼륨 포스페이트: 1.06 g (5.00 mmol), 및
톨루엔: 50 mL
이 반응 용액을 교반하면서 8 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액에 물을 첨가하여 액체-액체 분리를 수행한 후, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 다음, 톨루엔/에탄올로부터 재결정을 수행하였다. 얻어진 결정을 150℃에서 진공 건조시키고, 승화에 의해 정제하여, 예시 화합물 A4 830 mg(수율 68%)을 얻었다.
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법(matrix-assisted laser desorption-ionization time-of-flight mass spectrometry))(오토플렉스(Autoflex) LRF), 브루커 코포레이션(Bruker Corporation) 제조]
실측값: m/z = 608.89, 계산값: C48H32 = 608.25
예시 화합물 A4의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A4를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션(JASCO Corp.) 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A4의 밴드 갭은 3.4 eV였다.
실시예 2
예시 화합물 A9의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E6을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A9를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00032
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 606.86, 계산값: C48H30 = 606.23
예시 화합물 A9의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A9를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A9의 밴드 갭은 3.4 eV였다.
실시예 3
예시 화합물 A10의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E7을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A10을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00033
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.17, 계산값: C46H28 = 580.71
예시 화합물 A10의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A10을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A10의 밴드 갭은 2.9 eV였다.
실시예 4
예시 화합물 A11의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E8을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A11을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00034
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 480.10, 계산값: C38H24 = 480.19
예시 화합물 A11의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A11을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A11의 밴드 갭은 3.3 eV였다.
실시예 5
예시 화합물 A12의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E9를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A12를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00035
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 546.46, 계산값: C43H30 = 546.23
예시 화합물 A12의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A12를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A12의 밴드 갭은 3.3 eV였다.
실시예 6
예시 화합물 A15의 합성
Figure 112015039606318-pct00036
하기 시약 및 용매를 100 mL 회수용 플라스크에 투입하였다.
중간체 E4: 578 mg (2.2 mmol),
보론산 화합물 E10: 380 mg (1.0 mmol),
팔라듐(II) 아세테이트: 18 mg (80 μmol),
디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀: 80 mg (194 μmol),
칼륨 포스페이트: 1.06 g (5.00 mmol), 및
톨루엔: 50 mL
이 반응 용액을 교반하면서 8 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액에 물을 첨가하여 액체-액체 분리를 수행한 후, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 다음, 톨루엔/에탄올로부터 재결정을 수행하였다. 얻어진 결정을 150℃에서 진공 건조시키고, 승화에 의해 정제하여, 예시 화합물 A15 337 mg(수율 58%)을 얻었다.
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.43, 계산값: C46H28 = 580.22
예시 화합물 A15의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A15를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A15의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 7
예시 화합물 A16의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E11을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A16을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00037
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.13, 계산값: C46H28 = 580.22
예시 화합물 A16의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A16을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A16의 밴드 갭은 3.3 eV였다.
실시예 8
예시 화합물 A18의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E12를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A18을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00038
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 554.65, 계산값: C44H26 = 554.20
예시 화합물 A18의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A18을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A18의 밴드 갭은 3.0 eV였다.
실시예 9
예시 화합물 A27의 합성
실시예 6에서의 화합물 E10 대신에 하기에 나타낸 화합물 E13을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 6에서와 같이 하여 예시 화합물 A27을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00039
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.44, 계산값: C46H28 = 580.22
예시 화합물 A27의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A27을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A27의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 10
예시 화합물 A14의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E14를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A14를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00040
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 530.41, 계산값: C42H26 = 530.66
예시 화합물 A14의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A14를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A14의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 11
예시 화합물 A35의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E15를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A35를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00041
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 596.25, 계산값: C47H32 = 596.76
예시 화합물 A35의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A35를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A35의 밴드 갭은 3.1 eV였다.
실시예 12
예시 화합물 A48의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E16을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A48을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00042
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 454.67, 계산값: C36H22 = 454.17
예시 화합물 A48의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A48을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A48의 밴드 갭은 3.1 eV였다.
실시예 13
예시 화합물 A65의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E17을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A65를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00043
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 612.88, 계산값: C48H36 = 612.28
예시 화합물 A65의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A65를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A65의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 14
예시 화합물 A70의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E18을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A70을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00044
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 676.75, 계산값: C53H40 = 676.88
예시 화합물 A70의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A70을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A70의 밴드 갭은 2.9 eV였다.
실시예 15
예시 화합물 A82의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E19를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A82를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00045
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.28, 계산값: C46H28 = 580.22
예시 화합물 A82의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A82를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A82의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 16
예시 화합물 A87의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E20을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 A87을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00046
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 604.12, 계산값: C48H28 = 604.74
예시 화합물 A87의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 A87을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 A87의 밴드 갭은 2.6 eV였다.
실시예 17
예시 화합물 B1의 합성
Figure 112015039606318-pct00047
(1) 화합물 E21의 합성
하기 시약 및 용매를 300 mL 3구 플라스크에 투입하였다.
화합물 E1: 8.00 g (30 mmol),
2,7-디브로모나프탈렌: 9.43 g (33 mmol),
테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0): 1.0 g (0.86 mmol),
톨루엔: 100 mL,
에탄올: 50 mL, 및
10 wt% 탄산나트륨 수용액: 50 mL
이 반응 용액을 질소 분위기 하에 반응을 위해 60℃에서 7 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 반응 용액을 물로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 후속적으로, 이 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 톨루엔/헵탄 = 2/1)로 정제하여, 중간체 E21 6.94 g(수율 67%)을 얻었다.
Figure 112015039606318-pct00048
(2) 화합물 E23의 합성
하기 시약 및 용매를 질소 퍼징되는 200 mL 3구 플라스크에 투입하고 교반하였다.
(메톡시메틸)트리페닐포스포늄 클로라이드: 18.0 g (52.5 mmol), 및
탈수 디에틸 에테르: 90 mL
후속적으로, 반응 용액에 THF 중 1M 칼륨 tert-부톡시드의 용액 52.5 mL(52.5 mmol)를 첨가한 후, 1 시간 동안 교반하였다. 후속적으로, 250 mL의 THF 용매에 용해된 중간체 E21 6.87 g(20.0 mmol)의 용액을 반응 용액에 첨가한 후, 실온에서 3.5 시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 용액에 물을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 후속적으로, 수성 상을 에틸 아세테이트로 액체-액체 분리에 의해 3회 추출하고, 유기 상을 물로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 후속적으로, 이 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 3/1)로 정제하여, 중간체 E22 5.1 g(수율 86%)을 얻었다.
질소 퍼징되는 100 mL 회수용 플라스크에 중간체 E22(3.73 g (10 mmol)) 및 탈수 디클로로메탄(100 mL)을 공급하였다. 혼합물을 교반하고, 여기에 메탄술폰산 0.2 mL를 첨가한 후, 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 용액에 메탄올을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 침전된 황색 침전물을 여과에 의해 수거하고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 후, 옥탄 및 톨루엔의 용매 혼합물로부터 재결정을 수행하여, 중간체 E23인 3-브로모-9-클로로크리센 2.90 g(수율 85%)을 얻었다.
(3) 화합물 B1의 합성
Figure 112015039606318-pct00049
하기 시약 및 용매를 100 mL 회수용 플라스크에 투입하였다.
중간체 E23: 342 mg (1.0 mmol),
보론산 화합물 E24: 268 mg (2.2 mmol),
팔라듐(II) 아세테이트: 18 mg (80 μmol),
디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀: 80 mg (194 μmol),
칼륨 포스페이트: 1.06 g (5.0 mmol), 및
톨루엔: 10 mL
이 반응 용액을 교반하면서 8 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액에 물을 첨가하여 액체-액체 분리를 수행한 후, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 다음, 톨루엔/에탄올로부터 재결정을 수행하였다. 얻어진 결정을 150℃에서 진공 건조시키고, 승화에 의해 정제하여, 예시 화합물 B1 285 mg(수율 75%)을 얻었다.
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 380.11, 계산값: C30H20 = 380.16
예시 화합물 B1의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B1을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B1의 밴드 갭은 3.3 eV였다.
실시예 18
예시 화합물 B2의 합성
실시예 17, (3)에서의 화합물 E24 대신에 하기에 나타낸 화합물 E25를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 같이 하여 예시 화합물 B2를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00050
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 480.48, 계산값: C38H24 = 480.19
예시 화합물 B2의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B2를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B2의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 19
예시 화합물 B12의 합성
Figure 112015039606318-pct00051
(1) 화합물 E27의 합성
하기 시약 및 용매를 100 mL 회수용 플라스크에 투입하였다.
중간체 E23: 1.23 g (3.0 mmol),
화합물 E26: 0.53 g (3.1 mmol),
테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0): 0.1 g (0.08 mmol),
톨루엔: 10 mL,
에탄올: 5 mL, 및
10 wt% 탄산나트륨 수용액: 5 mL
이 반응 용액을 질소 분위기 하에 교반하면서 5 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액을 물로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 농축시켜 조 생성물을 얻었다. 후속적으로, 이 조 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 톨루엔/헵탄 = 2/1)로 정제하여, 중간체 E27 0.99 g(수율 85%)을 얻었다.
(2) 예시 화합물 B12의 합성
하기 시약 및 용매를 100 mL 회수용 플라스크에 투입하였다.
중간체 E27: 389 mg (1.0 mmol),
보론산 화합물 E28: 272 mg (1.0 mmol),
팔라듐(II) 아세테이트: 18 mg (80 μmol),
디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀: 80 mg (194 μmol),
칼륨 포스페이트: 0.53 g (2.5 mmol), 및
톨루엔: 10 mL
이 반응 용액을 교반하면서 8 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 종료 후, 반응 용액에 물을 첨가하여 액체-액체 분리를 수행한 후, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(용리액: 헵탄/톨루엔 = 4/1)로 정제한 다음, 톨루엔/에탄올로부터 재결정을 수행하였다. 얻어진 결정을 150℃에서 진공 건조시키고, 승화에 의해 정제하여, 예시 화합물 B12 458 mg(수율 79%)을 얻었다.
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 580.01, 계산값: C46H28 = 580.22
예시 화합물 B12의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B12를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B12의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 20
예시 화합물 B14의 합성
실시예 17, (3)에서의 화합물 E24 대신에 하기에 나타낸 화합물 E29를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 같이 하여 예시 화합물 B14를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00052
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 612.55, 계산값: C48H36 = 612.28
예시 화합물 B14의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B14를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B14의 밴드 갭은 3.1 eV였다.
실시예 21
예시 화합물 B16의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E30 및 화합물 E31을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B16을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00053
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 646.54, 계산값: C51H34 = 646.82
예시 화합물 B16의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B16을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B16의 밴드 갭은 3.1 eV였다.
실시예 22
예시 화합물 B18의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 화합물 E32 및 화합물 E33을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B18을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00054
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 554.28, 계산값: C44H26 = 554.68
예시 화합물 B18의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B18을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B18의 밴드 갭은 2.8 eV였다.
실시예 23
예시 화합물 B28의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E34 및 화합물 E35를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B28을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00055
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 604.30, 계산값: C48H28 = 604.22
예시 화합물 B28의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B28을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B28의 밴드 갭은 2.5 eV였다.
실시예 24
예시 화합물 B33의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E36 및 화합물 E37을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B33을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00056
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 610.29, 계산값: C48H34 = 610.78
예시 화합물 B33의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B33을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B33의 밴드 갭은 2.9 eV였다.
실시예 25
예시 화합물 B38의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E38 및 화합물 E39를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B38을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00057
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 610.31, 계산값: C48H34 = 610.78
예시 화합물 B38의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B38을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B38의 밴드 갭은 2.8 eV였다.
실시예 26
예시 화합물 B42의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E40 및 화합물 E41을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 B42를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00058
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 702.45, 계산값: C55H42 = 702.33
예시 화합물 B42의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 B42를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 B42의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 27
예시 화합물 C4의 합성
실시예 19, (1)에서의 화합물 E26 및 실시예 19, (2)에서의 화합물 E28 대신에 각각 하기에 나타낸 화합물 E42 및 화합물 E43을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 19에서와 같이 하여 예시 화합물 C4를 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00059
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 636.88, 계산값: C48H28S = 636.19
예시 화합물 C4의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 C4를 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 C4의 밴드 갭은 3.1 eV였다.
실시예 28
예시 화합물 C6의 합성
실시예 1, (3)에서의 화합물 E5 대신에 하기에 나타낸 화합물 E44를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같이 하여 예시 화합물 C6을 제조하였다.
Figure 112015039606318-pct00060
이 화합물은 99% 이상의 순도를 갖는 것으로 HPLC에 의해 확인되었다.
얻어진 화합물의 동정을 수행한 결과를 이하에 나타낸다.
[MALDI-TOF-MS (매트릭스 지원된 레이저 탈착-이온화 비행시간형 질량 분광측정법)(오토플렉스 LRF, 브루커 코포레이션 제조)]
실측값: m/z = 562.68, 계산값: C42H26S = 562.18
예시 화합물 C6의 에너지 갭을 하기 방법에 의해 측정하였다.
예시 화합물 C6을 유리 기판 상에 증착시켜, 20 nm의 두께를 갖는 증착 박막을 형성하였다. 이 증착 박막의 흡광 스펙트럼을 자외선 및 가시광선 분광광도계(V-560, 자스코 코포레이션 제조)를 사용해서 측정하였다. 얻어진 흡광 스펙트럼의 흡수단으로부터 구한 예시 화합물 C6의 밴드 갭은 3.2 eV였다.
실시예 29
본 실시예에서는, 기판 상에 애노드, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 발광 층, 정공/엑시톤 차단 층, 전자 수송 층 및 캐소드가 상기 순서로 배치된 유기 발광 소자를 제조하였다.
유리 기판 상에 100 nm의 두께를 갖는 ITO 막을 형성하였다. ITO 막을 원하는 형상으로 패터닝하여 ITO 전극(애노드)을 형성하였다. 이렇게 ITO 전극이 제공된 기판을 이하의 공정에서 ITO 기판으로서 사용하였다.
상기 ITO 기판 상에, 표 6에 나타낸 유기 화합물 층 및 전극 층을 연속적으로 형성하였다. 이 경우, 전극들(금속 전극 층 및 캐소드)이 서로 대면하는 면적이 3 mm2가 되도록 조정하였다.
Figure 112015039606318-pct00061
얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 발광 소자의 최대 발광 파장은 620 nm였으며, 색도는 (X, Y) = (0.68, 0.32)였다. 구체적으로는, 전류-전압 특성을 휴렛 팩커드 콤파니(Hewlett-Packard Company)에 의해 제조된 마이크로암페어계 4140B로 측정하고, 휘도를 탑콘 코포레이션(Topcon Corp)에 의해 제조된 휘도계 BM7로 측정하였다.
측정 결과는 전압 4 V에서의 발광 효율이 12 cd/A였고, 전류값 100 mA/cm2에서의 휘도 반감 수명이 500 시간이었음을 보여주었다.
실시예 30 및 31
비교 실시예 1 내지 3
실시예 29에서의 G1 내지 G7 대신에 표 7에 나타낸 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 29에서와 같이 하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 얻어진 소자에 대해서 실시예 29에서와 같이 특성을 측정 및 평가하였다.
측정의 결과를 표 7에 나타낸다. 표 7에서, G3 및 G4가 동일한 재료인 경우에는, 호스트 재료와 어시스트 재료가 동일하다.
Figure 112015039606318-pct00062
대조적으로, 비교 화합물 (2), (3) 또는 (4)를 포함하는 발광 소자 각각의 소자 반감 수명은 짧았다. 이것은 3-위치 및 9-위치 이외의 위치에 도입된 아릴 기에 기인한다. 즉, 긴 수명을 가지며 안정한 발광 소자는 아릴 기를 3-위치 및 9-위치에만 도입함으로써 제공할 수 있다.
실시예 32 내지 46
실시예 29에서의 G1 내지 G7 대신에 표 8에 나타낸 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 29에서와 같이 하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 얻어진 소자에 대해서 실시예 29에서와 같이 특성을 측정 및 평가하였다. 측정의 결과를 표 8에 나타낸다.
표 8에서, G3 및 G4가 동일한 재료인 경우에는, 호스트 재료와 어시스트 재료가 동일하다. G5 재료에서의 RD1, RD2 및 GD4는 형광 재료이다.
Figure 112015039606318-pct00063
실시예 47
본 실시예에서는, 기판 상에 애노드, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 발광 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 캐소드가 상기 순서로 배치된 유기 발광 소자를 제조하였다. 본 실시예에서 제조된 유기 발광 소자는 공명 구조를 갖는다.
먼저, 100 nm의 두께를 갖는 반사성 애노드로서 기능하는 막을 알루미늄 합금(AlNd)의 스퍼터링에 의해 유리 기판(지지체) 상에 형성하였다.
이어서, 80 nm의 두께를 갖는 투명 애노드로서 기능하는 막을 ITO의 스퍼터링에 의해 상기 반사성 애노드 상에 형성하였다.
이어서, 애노드의 주변에 1.5 μm의 두께를 갖는 소자 분리 아크릴막을 형성하고, 패터닝에 의해 3 mm의 반경을 갖는 개구부를 형성하였다.
애노드가 제공된 기판을 아세톤 및 이어서 이소프로필 알콜(IPA)을 사용한 초음파 세정에 의해 세척한 다음, IPA 중에서의 비등(boiling)에 의해 세척한 후, 건조시켰다. 이어서, 기판의 표면을 UV/오존으로 세척하였다.
이어서, 1×10-5 Pa의 진공 챔버 내에서의 저항 가열 진공 증착에 의해 상기 ITO 기판 상에 하기 표 9에 나타낸 유기 화합물 층들을 연속적으로 형성하였다.
Figure 112015039606318-pct00064
이어서, ITO 스퍼터링에 의해, 전자 주입 층 상에 30 nm의 두께를 갖는 캐소드로서 기능하는 막을 형성하였다. 마지막으로, 질소 분위기에서 밀봉을 수행하였다.
이와 같이 하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 구체적으로는, 전류-전압 특성을 휴렛 팩커드 콤파니에 의해 제조된 마이크로암페어계 4140B로 측정하고, 휘도를 탑콘 코포레이션에 의해 제조된 휘도계 BM7로 측정하였다.
측정 결과는 전압 4 V에서의 발광 효율이 4 cd/A였고, 발광색은 청색이었음을 보여주었다.
실시예 48 내지 52
실시예 47에서의 G10, G11 및 G12 대신에 표 10에 나타낸 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 47에서와 같이 하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
얻어진 소자에 대해서 실시예 47에서와 같이 특성을 측정 및 평가하였다. 측정의 결과를 표 10에 나타낸다.
Figure 112015039606318-pct00065
실시예 53
본 실시예에서는, 기판 상에 애노드, 정공 수송 층, 제1 발광 층, 제2 발광 층, 정공/엑시톤 차단 층, 전자 수송 층 및 캐소드가 상기 순서로 배치된 유기 발광 소자를 제조하였다. 본 실시예에서의 유기 발광 소자는 복수의 발광 층을 가졌다.
먼저, 유리 기판 상에 100 nm의 두께를 갖는 ITO 막을 형성하고, 패터닝에 의해 ITO 전극(애노드)으로 형성하였다. 이렇게 ITO 전극이 제공된 기판을 이하의 공정에서 ITO 기판으로서 사용하였다.
이어서, 1×10-5 Pa의 진공 챔버 내에서의 저항 가열 진공 증착에 의해 상기 ITO 기판 상에 표 11에 나타낸 유기 화합물 층 및 전극 층을 연속적으로 형성하였다. 이 경우에, 전극들(금속 전극 층 및 캐소드)이 서로 대면하는 면적이 3 mm2가 되도록 조정하였다.
Figure 112015039606318-pct00066
얻어진 소자의 특성을 측정 및 평가하였다. 구체적으로는, 전류-전압 특성을 휴렛 팩커드 콤파니에 의해 제조된 마이크로암페어계 4140B로 측정하고, 휘도를 탑콘 코포레이션에 의해 제조된 휘도계 BM7로 측정하였다.
측정 결과는 유기 발광 소자가 전압 4 V에서 10 cd/A의 발광 효율을 가졌고, 색도 (X, Y) = (0.31, 0.33)의 백색 광을 발광하였음을 보여주었다.
상기 실시예에 기술된 바와 같이, 실시형태에 따른 크리센 골격을 갖는 유기 화합물은 크리센 골격의 3-위치 및 9-위치에만 치환기를 가짐으로써, 높은 결합 에너지 준위 및 얕은 HOMO 준위를 가지며, 그것이 발광 소자에 적용되었을 때, 발광 층의 소자 특성을 개선시킨다. 그 결과, 소자가 안정할 수 있으며, 긴 수명을 갖는다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참조로 하여 기술하였지만, 본 발명이 상기 개시된 예시적인 실시형태에 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다. 하기 청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등 구조 및 기능을 포함하는 가장 넓은 해석에 따른다.
본 출원은 2012년 10월 2일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-220406호의 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
[산업상 이용가능성]
본 발명에 따른 유기 화합물은 고도로 안정한 화합물이며, 그것이 유기 발광 소자의 호스트 재료로서 사용될 때 긴 소자 수명을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
8 TFT 소자
11 애노드
12 유기 화합물 층
13 캐소드

Claims (23)

  1. 한 쌍의 전극, 및
    상기 한 쌍의 전극 사이에 배치된 유기 화합물 층
    을 포함하는 유기 발광 소자이며,
    상기 유기 화합물 층은 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112017021266065-pct00071

    상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 하기에 나타낸 치환기 군 A 및 하기에 나타낸 치환기 군 B로부터 선택되고,
    R1 및 R2 중 하나 이상은 치환기 군 A 또는 치환기 군 B로부터 선택되고;
    치환기 군 A에 속하는 치환기의 R11 및 R12는 각각 독립적으로 치환기 군 B로부터 선택되고;
    치환기 군 A 또는 치환기 군 B에 속하는 각각의 치환기는, R11 및 R12 치환 위치 이외의 위치에, 할로겐 원자, 알킬 기, 알콕시 기, 실릴 기, 또는 시아노 기로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 가질 수 있으며;
    상기 알킬 기는, 메틸, 에틸, 노르말 프로필, 이소프로필, 노르말 부틸, 3급 부틸, 2급 부틸, 옥틸, 시클로헥실, 1-아다만틸 및 2-아다만틸 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 알콕시 기는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 2-에틸-옥틸옥시 및 벤질옥시 기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
    Figure 112017021266065-pct00072

    Figure 112017021266065-pct00073
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치환기 군 B에 속하는 치환기는 3급 부틸 기를 치환기로서 갖는, 유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기 화합물 층은 제1 발광 층을 포함하며,
    상기 제1 발광 층은 상기 유기 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 발광 층은 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하고;
    상기 호스트 재료는 상기 유기 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 발광 층은 어시스트 재료를 더 포함하는, 유기 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유기 화합물은 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치된 제2 발광 층을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 발광 층은 서로 다른 색의 광을 발광하며,
    상기 유기 발광 소자는 백색 광을 발광하는, 유기 발광 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 게스트 재료는 인광 재료를 포함하는, 유기 발광 소자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 게스트 재료는 인광 재료를 포함하는, 유기 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인광 재료는 Ir(ppy)3 및 Ir(piq)3인, 유기 발광 소자.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 유기 화합물 층은 상기 제1 발광 층 상에 적층된 제2 발광 층을 더 포함하고,
    상기 제1 발광 층과 상기 제2 발광 층은 서로 다른 색의 광을 발광하고,
    상기 유기 발광 소자는 백색 광을 발광하는, 유기 발광 소자.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 유기 화합물 층은 복수의 발광 재료를 함유하는 발광부를 가지며,
    상기 복수의 발광 재료는 서로 다른 색의 광을 발광하고,
    상기 유기 발광 소자는 백색 광을 발광하는, 유기 발광 소자.
  12. 복수의 화소를 포함하는 표시 장치이며,
    상기 화소 각각이 적어도 제3항에 따른 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자에 접속된 능동 소자를 포함하는, 표시 장치.
  13. 화상 정보를 입력하기 위한 화상 입력부, 및
    화상을 표시하기 위한 표시부
    를 포함하는 화상 정보 처리 장치이며,
    상기 표시부는 제12항에 따른 표시 장치를 포함하는, 화상 정보 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    기판을 더 포함하고,
    상기 능동 소자는 상기 기판 상에 합체되는, 표시 장치.
  15. 제3항에 따른 유기 발광 소자, 및
    상기 유기 발광 소자에 구동 전압을 공급하기 위한 컨버터 회로
    를 포함하는, 조명 시스템.
  16. 감광체,
    상기 감광체를 대전시키기 위한 대전 유닛,
    상기 감광체를 노광시키기 위한 노광 유닛, 및
    상기 감광체의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 유닛
    을 포함하는 화상 형성 장치이며,
    상기 노광 유닛은 제3항에 따른 유기 발광 소자를 포함하는, 화상 형성 장치.
  17. 감광체를 노광시키기 위한 노광기이며,
    제3항에 따른 유기 발광 소자들을 포함하고,
    상기 유기 발광 소자들이 열을 형성하여 배열되어 있는, 노광기.
  18. 한 쌍의 전극, 및
    상기 한 쌍의 전극 사이에 배치된 제１ 발광 층을 포함하는 유기 발광 소자이며,
    상기 제1 발광 층은 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하며,
    상기 게스트 재료는 인광 재료를 포함하고,
    상기 호스트 재료는 화학식 1로 표시되는, 유기 발광 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112017021266065-pct00074

    상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 하기에 나타낸 치환기 군 A 및 하기에 나타낸 치환기 군 B로부터 선택되고,
    R1 및 R2 중 하나 이상은 치환기 군 A 또는 치환기 군 B로부터 선택되고;
    치환기 군 A에 속하는 치환기의 R11 및 R12는 각각 독립적으로 치환기 군 B로부터 선택되고;
    치환기 군 A 또는 치환기 군 B에 속하는 각각의 치환기는, R11 및 R12 치환 위치 이외의 위치에, 할로겐 원자, 알킬 기, 알콕시 기, 실릴 기, 또는 시아노 기로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 가질 수 있으며;
    상기 알킬 기는, 메틸, 에틸, 노르말 프로필, 이소프로필, 노르말 부틸, 3급 부틸, 2급 부틸, 옥틸, 시클로헥실, 1-아다만틸 및 2-아다만틸 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 알콕시 기는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 2-에틸-옥틸옥시 및 벤질옥시 기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
    Figure 112017021266065-pct00075

    Figure 112017021266065-pct00076
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 발광 층은 어시스트 재료를 더 포함하는, 유기 발광 소자.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 상기 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 제2 발광 층을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 발광 층은 서로 다른 색의 광을 발광하며,
    상기 유기 발광 소자는 백색 광을 발광하는, 유기 발광 소자.
  21. 복수의 화소를 포함하는 표시 장치이며,
    상기 화소 각각이 적어도 제18항에 따른 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자에 접속된 능동 소자를 포함하는, 표시 장치.
  22. 제18항에 따른 유기 발광 소자, 및
    상기 유기 발광 소자에 구동 전압을 공급하기 위한 컨버터 회로
    를 포함하는, 조명 시스템.
  23. 감광체,
    상기 감광체를 대전시키기 위한 대전 유닛,
    상기 감광체를 노광시키기 위한 노광 유닛, 및
    상기 감광체의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 유닛
    을 포함하는 화상 형성 장치이며,
    상기 노광 유닛은 제18항에 따른 유기 발광 소자를 포함하는, 화상 형성 장치.
KR1020157010590A 2012-10-02 2013-09-20 신규 유기 화합물 및 그를 갖는 유기 발광 소자 및 표시 장치 KR101802618B1 (ko)

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