KR101887213B1 - 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치 - Google Patents

화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101887213B1
KR101887213B1 KR1020140104458A KR20140104458A KR101887213B1 KR 101887213 B1 KR101887213 B1 KR 101887213B1 KR 1020140104458 A KR1020140104458 A KR 1020140104458A KR 20140104458 A KR20140104458 A KR 20140104458A KR 101887213 B1 KR101887213 B1 KR 101887213B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
unsubstituted
substituted
hydrogen
formula
Prior art date
Application number
KR1020140104458A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160019747A (ko
Inventor
이승재
김병구
김영권
민수현
서주희
유은선
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140104458A priority Critical patent/KR101887213B1/ko
Priority to US15/316,720 priority patent/US20170200902A1/en
Priority to PCT/KR2015/008105 priority patent/WO2016024745A2/ko
Priority to CN201580034047.2A priority patent/CN106470978B/zh
Priority to TW104125718A priority patent/TWI589565B/zh
Publication of KR20160019747A publication Critical patent/KR20160019747A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101887213B1 publication Critical patent/KR101887213B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/16—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing only one pyridine ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
    • C07D213/22—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing two or more pyridine rings directly linked together, e.g. bipyridyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/14—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/78—Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans
    • 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
    • C07D401/14—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 three or more hetero 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
    • C07D403/14—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 three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • 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
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • 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
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30—Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • 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
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112014076274151-pat00151

(상기 화학식 1에서, X1 내지 X3, A1, 및 Ra의 정의는 명세서에 정의된 바와 같다.)

Description

화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치{COMPOUND, ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
화합물, 유기 광전자 소자 및 표시장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectric diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.
특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112014076274151-pat00001
상기 화학식 1에서,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N 또는 CRb이고,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이고,
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
A1 는 하기 화학식 Ⅰ 또는 Ⅱ로 표시되고,
[화학식 Ⅰ] [화학식 Ⅱ]
Figure 112014076274151-pat00002
Figure 112014076274151-pat00003
상기 화학식 Ⅰ 및 Ⅱ에서,
Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, N, C 또는 CRc이고,
R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
상기 L이 단일결합일 때, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
*은 연결 지점이고,
여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일구현예에 따른 화합물은 유기 광전자 소자용일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 서로 마주하는 양극과 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은, 발광층 및 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고, 상기 보조층은 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
고효율 · 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자에 대한 다양한 구현예들을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C20인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다. 따라서, 헤테로고리기는 헤테로아릴기를 포괄하는 상위개념이다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴렌기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 이들의 조합 또는 이들의 조합이 융합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 명세서에서, 단일 결합이란 탄소 또는 탄소 이외의 헤테로 원자를 경유하지 않고 직접 연결되는 결합을 의미하는 것으로, 구체적으로 L이 단일 결합이라는 의미는 L과 연결되는 치환기가 중심 코어에 직접 연결되는 것을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 단일 결합이란 탄소를 경유하는 메틸렌 등을 의미하는 것이 아니다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 화합물을 설명한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014076274151-pat00004
상기 화학식 1에서,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N 또는 CRb이고,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이고,
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
A1 는 하기 화학식 Ⅰ 또는 Ⅱ로 표시되고,
[화학식 Ⅰ] [화학식 Ⅱ]　
Figure 112014076274151-pat00005
Figure 112014076274151-pat00006
상기 화학식 Ⅰ 및 Ⅱ에서,
Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, N, C 또는 CRc이고,
R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
상기 L이 단일결합일 때, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
*은 연결 지점이고,
여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기로 치환된 것을 의미한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 하나의 질소를 함유하는 헤테로아릴기인 코어를 중심으로 2축 대칭을 이루는 동일한 치환기를 포함한다.
상기 2축 대칭을 이루는 치환기는 코어와 메타(meta) 위치 또는 오쏘(ortho) 위치로 결합될 수 있다.
상기 화합물은 적어도 하나의 질소를 함유하는 고리를 포함함으로써 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
또한, 2축 대칭을 이루는 동일한 치환기를 포함함으로써, 합성단계가 적기 때문에 합성이 쉽고 빠르며, 결정성이 좋아지기 때문에 불순물 제거가 용이하여 고순도의 합성물을 만들 수 있다.
세 가지로 뻗어 나가는 구조와 비교하여 분자량이 작기 때문에 다양한 치환기를 연결하여 원하는 HOMO, LUMO, 및 T1 값을 가지는 구조를 만들 수 있고, 낮은 증착온도를 가질 수 있다.
특히, 코어와 메타(meta) 위치 또는 오쏘(ortho) 위치로 결합됨으로써, HOMO와 LUMO의 전자구름을 분리시켜 홀과 전자의 흐름을 원활하게 하여 수명 증대의 효과를 얻을 수 있다. 또한 파라 위치의 연결보다 메타나 오쏘 연결 시 낮은 증착온도를 가질 수 있다.
한편, 파라(para) 위치로 치환기가 연결되면 평평한 구조가 만들어 지게 되는데, 이러한 평평한 구조는 박막특성이 좋기 때문에, 증착시 패킹이 되는 효과가 나타날 수 있고, 증착 막이 패킹되면 소자 수명에 좋지 않은 영향을 미치게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 일 구현예에 따라, 메타(meta) 위치 또는 오쏘(ortho) 위치로 결합된 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 고효율, 장수명의 장점을 얻을 수 있고, 저전압에서 구동 가능한 특성을 조절할 수 있다.
상기 화학식 1은 말단 치환기의 결합 위치에 따라 하기 화학식 Ⅰ-a, Ⅰ-b, Ⅰ-c, Ⅱ-a, Ⅱ-b, 및 Ⅱ-c 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 Ⅰ-a]
Figure 112014076274151-pat00007
[화학식 Ⅰ-b]
Figure 112014076274151-pat00008
[화학식 Ⅰ-c] [화학식 Ⅱ-a]
Figure 112014076274151-pat00009
Figure 112014076274151-pat00010
[화학식 Ⅱ-b] [화학식 Ⅱ-c]
Figure 112014076274151-pat00011
Figure 112014076274151-pat00012
상기 화학식 화학식 Ⅰ-a, Ⅰ-b, Ⅰ-c, Ⅱ-a, Ⅱ-b, 및 Ⅱ-c에서,
X1 내지 X3, Ra, Rb, Z1 내지 Z6, R1, R2, Rc, L 및 R3의 정의는 전술한 바와 같다.
상기 화학식 1에 포함되는 상기 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ로 표시되는 치환기에서 Z1 내지 Z6는 모두 탄소일 수 있고, N을 포함할 수도 있다. 구체적으로 하기 화학식 Ⅰ-d, Ⅰ-e, Ⅰ-f, Ⅱ-d, 및 Ⅱ-e 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 Ⅰ-d]
Figure 112014076274151-pat00013
[화학식 Ⅰ-e]
Figure 112014076274151-pat00014
[화학식 Ⅰ-f]
Figure 112014076274151-pat00015
[화학식 Ⅱ-d]
Figure 112014076274151-pat00016
[화학식 Ⅱ-e]
Figure 112014076274151-pat00017
상기 화학식 Ⅰ-d, Ⅰ-e, Ⅰ-f, Ⅱ-d, 및 Ⅱ-e에서,
X1 내지 X3, Ra, Rb, R1, R2, L, 및 R3의 정의는 전술한 바와 같고,
Rc1, Rc2의 정의는 R1의 정의와 동일하다.
상기 R3의 정의 중, 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 갖는 치환기를 의미하는 것으로서, 예컨대 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 R1, Rc1, Rc2 , R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 또는 치환 또는 트리아지닐기이고,
상기 R3는 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 치환 또는 비치환된 피렌일기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 아자페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
구체적으로, 상기 R3는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
Figure 112014076274151-pat00018
상기 그룹 Ⅰ에서,
*는 연결 지점이다.
여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
또한, 상기 L은 구체적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미딜기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 이들의 조합일 수 있다. 예컨대 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure 112014076274151-pat00019
Figure 112014076274151-pat00020
Figure 112014076274151-pat00021
Figure 112014076274151-pat00022
Figure 112014076274151-pat00023
Figure 112014076274151-pat00024
Figure 112014076274151-pat00025
상기 그룹 Ⅱ에서,
*는 연결 지점이다.
여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 예컨대 하기에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[A-1]　　　　　　　　　　　　　[A-2]　　　　　　　　　　　　　　[A-3]
Figure 112014076274151-pat00026
[A-4]　 　　　　　　　　　　　[A-5]　　　　　　　　　　　　　　[A-6]
Figure 112014076274151-pat00027
[A-7]　　　　　　　　 　[A-8]　　　　　　　　　　　　　　[A-9]　　　
Figure 112014076274151-pat00028
[A-10]　　　　　　　　　　　　[A-11]　　　　　　　　　　　　　[A-12]
Figure 112014076274151-pat00029
[A-13]　　　　　　 　　　　　[A-14]　　　　　　　　　　　　　　[A-15]　　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00030
[A-16] [A-17]　　　　　　　　　　 　　[A-18]
Figure 112014076274151-pat00031
[A-19]　　　　　　　　　　　　[A-20]　　　　　　　　　　　　　　[A-21]
Figure 112014076274151-pat00032
[A-22]　　　　　　　　　　　　[A-23]　　　　　　　　　　　　　　[A-24]　　　
Figure 112014076274151-pat00033
[A-25]　　　　　　　　　　　　[A-26]　　　　　　　　　　　　　　[A-27]　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00034
[A-28] [A-29]　　　　　　　　　　　　[A-30]　　　　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00035
[A-31]　　　　　　　　　　　　　 　[A-32]　 [A-33]　　　　　 　　　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00036
Figure 112014076274151-pat00037
[A-34]　　　　　 　　　　　 　[A-35]　 　　[A-36] 　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00038
[A-37]　　　　　　　　　　　　　 [A-38]　　　　 [A-39]
Figure 112014076274151-pat00039
　　　　　　　　　[A-40]　　　　　　　 　　[A-41]　 　[A-42] 　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00040
[A-43] 　　　　[A-44]　　 [A-45] 　　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00041
[A-46]　　　　　　　　 　　　　[A-47]　　　　 [A-48]
Figure 112014076274151-pat00042
　　　　　　　　　　
[A-49]　　　　　　 　[A-50]
Figure 112014076274151-pat00043
[A-51] [A-52]　　　　 　　　　　　　　　　[A-53]
Figure 112014076274151-pat00044
[A-54]　 [A-55]　　　　　　　　　 　　　　[A-56]
Figure 112014076274151-pat00045
[A-57]　 [A-58]　　 　　　　[A-59]
Figure 112014076274151-pat00046
[A-60]　 [A-61]　　　　 　[A-62]
Figure 112014076274151-pat00047
[A-63] [A-64]　　　 　　　　[A-65]
Figure 112014076274151-pat00048
[B-1]　　　　　　　　　　　　[B-2]　　　　　　　　　　　　　　[B-3]　　　　　
Figure 112014076274151-pat00049
Figure 112014076274151-pat00050
Figure 112014076274151-pat00051
[B-4]　　　　　　　　　　　　[B-5]　　　　　　　　　　　　　　[B-6]　　　　　
Figure 112014076274151-pat00052
[B-7]　　　　　　　　　 　　　[B-8]　　　　　　 　　　　　　[B-9]　　　　　
Figure 112014076274151-pat00053
[B-10]　　　　　　　　　　　　[B-11]　　　　　　　　　　　　　　[B-12]　　　　　
Figure 112014076274151-pat00054
[B-13]　　　　　　　　　　　　[B-14]　　　　　　　　　　　　　　[B-15]　
Figure 112014076274151-pat00055
[B-16]　　　　　　　　　　　　[B-17]　　　　　　　　　　　　　　[B-18]　　　　　
Figure 112014076274151-pat00056
[B-19] [B-20]
Figure 112014076274151-pat00057
[B-21]　　　　　　　　　　　　　[B-22]　　　　　　　　　　　　　　[B-23]
Figure 112014076274151-pat00058
[B-24] [B-25] [B-26]
Figure 112014076274151-pat00059
[B-27]　　　　　　　　　　　　　　[B-28] [B-29]　　　　　　　　　　　　
Figure 112014076274151-pat00060
[B-30]　　　　　　　　　　　　　　[B-31] [B-32]
Figure 112014076274151-pat00061
전술한 화합물은 유기 광전자 소자용일 수 있다.
이하, 전술한 화합물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 서로 마주하는 양극과 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 본 발명의 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 화합물은 상기 발광층의 호스트로서 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기층은 정공주입층, 정공수송층, 정공수송보조층, 전자수송보조층, 전자수송층, 및 전자주입층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고, 상기 보조층은 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자일 수 있다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자(100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 화합물을 포함하는 발광층(130)을 포함한다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 화합물 중 적어도 두 종류를 혼합하여 포함할 수도 있고 전술한 화합물과 다른 화합물을 혼합하여 포함할 수도 있다. 전술한 화합물과 다른 화합물을 혼합하여 포함하는 경우, 예컨대 호스트(host)와 도펀트(dopant)의 형태로 포함될 수 있으며, 전술한 화합물은 예컨대 호스트로 포함될 수 있다. 상기 호스트는 예컨대 인광 호스트 또는 형광 호스트일 수 있으며, 예컨대 인광 호스트일 수 있다.
전술한 화합물이 호스트로 포함되는 경우, 도펀트는 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며 공지된 도펀트 중에서 선택될 수 있다.
도 2를 참고하면, 유기 발광 소자(200)는 발광층(230) 외에 정공 보조층(140)을 더 포함한다. 정공 보조층(140)은 양극(120)과 발광층(230) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층(140)은 예컨대 정공 수송층, 정공 주입층 및/또는 전자 차단층일 수 있으며, 적어도 1층을 포함할 수 있다. 전술한 화합물은 정공 보조층(140)에 포함될 수 있다.
도 1 또는 도 2의 유기층(105)은 도시하지는 않았지만, 전자주입층, 전자수송층, 보조전자수송층, 정공수송층, 보조정공수송층, 정공주입층 또는 이들의 조합층을 추가로 더 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물은 이들 유기층에 포함될 수 있다. 유기 발광 소자(100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅(spin coating), 침지법(dipping), 유동코팅법(flow coating)과 같은 습식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
(화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
합성예 1 : 중간체 L- 1 의 합성
<반응식 1>
Figure 112014076274151-pat00062
500mL 플라스크에 2,4,6-트리클로로 -1,3,5-트리아진 30g(162.68 mmol)을 용매 테트라하이드로퓨란 325ml에 녹여준다. 얼음물을 이용하여 용매를 차갑게 해준 후 질소 기류 하에서 드랍핑펀낼을 이용하여 3M 농도의 페닐마그네슘브로마이드 54.23ml(162.68mmol)을 서서히 떨어뜨려 준다. 페닐마그네슘브로마이드를 다 넣어준 후 30분 교반 후 물을 넣어주어 반응을 종결한다. 테트라하이드로퓨란과 물을 분리하여 물을 제거 후 테트라하이드로퓨란을 증류기를 통하여 제거하여 고형물을 얻는다. 고형물을 메탄올 100ml 교반 후 여과 한다. 고형물을 다시 헥산 100ml 교반 후 여과 하여 중간체 L-1 (27g, 73%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C9H5Cl2N3 : C, 47.82; H, 2.23; Cl, 31.37; N, 18.59; found : C, 47.56; H, 2.12; Cl, 31.42; N, 18.43;
합성예 2 및 3: 중간체 L-2, 및 L- 3 의 합성
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 L-2, 및 L-3를 하기 반응식 2 및 3에 따라 합성예 1의 L-1과 동일한 방법으로 합성하였다.
<반응식 2> 중간체 L-2의 합성 반응식
Figure 112014076274151-pat00063
<반응식 3> 중간체 L-3의 합성 반응식
Figure 112014076274151-pat00064
중간체 L-4, L-5, 및 L-6의 합성 진행 과정
<반응식 4>
Figure 112014076274151-pat00065
<반응식 5>
Figure 112014076274151-pat00066
<반응식 6>
Figure 112014076274151-pat00067
합성예 4 : 화합물 3- bromo -1,1':3,1"- terphenyl 의 합성
<반응식 4-1>
Figure 112014076274151-pat00068
2000ml 플라스크에 중간체 [1,1'-biphenyl]-3-ylboronic acid 50.0g (252.49mmol), 1-bromo-3-iodebenzene 92.86g (328.23 mmol), 탄산칼륨 69.79g (504.97 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 14.59g (12.62mmol)을 테트라하이드로퓨란 500mL, 물 250mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로메탄 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-1 (55.32g, 71%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 3-bromo-1,1':3,1"-terphenyl의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C18H13Br : C, 69.92; H, 4.24; Br, 25.84; found : C, 69.62; H, 4.11; Br, 25.75;
합성예 5 : 중간체 L-4의 합성
<반응식 4-2>
Figure 112014076274151-pat00069
1000ml 플라스크에 중간체 3-bromo-1,1':3,1"-terphenyl 50.0g (161.71mmol), bis pinacolato diboron 53.38g (210.22mmol), 포타슘아세테이트 47.61g (485.12 mmol), Pd(dppf)Cl2 14.59g (12.62mmol)을 톨루엔 580mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로메탄 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 핵산로 재결정하여 화합물 L-4 (45.6g, 79%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 L-4의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C24H25BO2 : C, 80.91; H, 7.07; B, 3.03; O, 8.98; found : C, 80.87; H, 7.13; B, 3.24; O, 8.76;
합성예 6 : 중간체 L-5의 합성
<반응식 5-1>
Figure 112014076274151-pat00070
1000ml 플라스크에 중간체 5-chloro-1,1':3,1"-terphenyl 50.0g (188.86mmol), bis pinacolato diboron 62.35g (245.51mmol), 포타슘아세테이트 55.60g (566.67. mmol), Pd(dppf)Cl2 9.25g (11.33mmol)을 디메틸포름아미드 670mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로메탄 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 핵산로 재결정하여 화합물 L-5 (46.34, 69%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 L-5의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C24H25BO2 : C, 80.91; H, 7.07; B, 3.03; O, 8.98; found : C, 80.34; H, 7.53; B, 3.21; O, 8.64;
합성예 7 : 화합물 3- bromo -5'- phenyl -1,1':3,1"- terphenyl 의 합성
<반응식 6-1>
Figure 112014076274151-pat00071
2000ml 플라스크에 중간체 L-5 70.0g (196.48mmol), 1-bromo-3-iodebenzene 72.26g (255.42mmol), 탄산칼륨 54.31g (392.96mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 11.35g (9.82mmol)을 테트라하이드 로퓨란 400mL, 물 200mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로메탄 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 3-bromo-5'-phenyl-1,1':3,1"-terphenyl (58.63g, 77%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 3-bromo-5'-phenyl-1,1':3,1"-terphenyl 의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C24H17Br : C, 74.81; H, 4.45; Br, 20.74; found : C, 74.65; H, 4.35; Br, 20.87;
합성예 8 : 중간체 L-6의 합성
<반응식 6-2>
Figure 112014076274151-pat00072
1000ml 플라스크에 중간체 3-bromo-5'-phenyl-1,1':3,1"-terphenyl 50.0g (139.55mmol), bis pinacolato diboron 46.07.g (181.41mmol), 포타슘아세테이트 41.09g (418.64mmol), Pd(dppf)Cl2 6.84g (8.37mmol)을 톨루엔 500mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로메탄 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 핵산로 재결정하여 화합물 L-6 (51.23g, 85%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 L-6의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C24H25BO2 : C, 80.91; H, 7.07; B, 3.03; O, 8.98; found : C, 80.87; H, 7.13; B, 3.24; O, 8.76;
중간체 L-7, L-8, L-9, L- 10 의 합성
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 L-7, L-8, L-9, 및 L-10을 상기 합성예 4 내지 8에 따른 중간체 L-4, L-5, L-6의 합성 방법과 동일한 방법으로 합성하였다 (기본적인 3가지 반응 활용 : 스즈키 반응, Br 보레이션 반응, Cl 보레이션 반응)
<반응식 7>
Figure 112014076274151-pat00073
<반응식 8>
Figure 112014076274151-pat00074
<반응식 9>
Figure 112014076274151-pat00075
<반응식 10>
Figure 112014076274151-pat00076
합성실시예 1 : 화합물 A-1의 합성
<반응식 11>
Figure 112014076274151-pat00077
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine)5.0g (22.12 mmol), L-4 18.12g (50.87 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-1 (11.3g, 83%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-1의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C45H31N3 : C, 88.06; H, 5.09; N, 6.85; found : C, 87.94; H, 5.12; N, 6.76;
합성실시예 2 : 화합물 A-2의 합성
<반응식 12>
Figure 112014076274151-pat00078
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine)5.0g (22.12 mmol), L-5 18.12g (50.87 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30 mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-2 (8.5.g, 63%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-2의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C45H31N3 : C, 88.06; H, 5.09; N, 6.85; found : C, 88.16; H, 5.23; N, 6.63;
합성실시예 3 : 화합물 A-5의 합성
<반응식 13>
Figure 112014076274151-pat00079
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine) 5.0g (22.12 mmol), L-6 21.99g (46.60 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-5 (13.0g, 77%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-5의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C57H39N3 : C, 89.38; H, 5.13; N, 5.49; found : C, 89.21; H, 5.04; N, 5.53;
합성실시예 4 : 화합물 A-7의 합성
<반응식 14>
Figure 112014076274151-pat00080
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine)5.0g (22.12 mmol), L-7 21.99g (46.60 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-7 (14.2g, 84%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-7의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C57H39N3 : C, 89.38; H, 5.13; N, 5.49; found : C, 89.48; H, 5.33; N, 5.41;
합성실시예 5 : 화합물 A-25의 합성
<반응식 15>
Figure 112014076274151-pat00081
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine)5.0g (22.12 mmol), L-8 21.99g (46.60 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-25 (12.2g, 72%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-25의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C57H39N3 : C, 89.38; H, 5.13; N, 5.49; found : C, 89.71; H, 5.46; N, 5.24;
합성실시예 6 : 화합물 B-5의 합성
<반응식 16>
Figure 112014076274151-pat00082
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine) 5.0g (22.12 mmol), L-9 18.12g (50.87 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 B-5 (10.3g, 76%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 B-5의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C45H31N3 : C, 88.06; H, 5.09; N, 6.85; found : C, 87.84; H, 5.134; N, 6.75;
합성실시예 7 : 화합물 B-4의 합성
<반응식 17>
Figure 112014076274151-pat00083
250mL 플라스크에 중간체 L-1 (2,4-dichloro-6-phenyl-s-triazine)5.0g (22.12 mmol), L-10 21.99g (46.60 mmol), 탄산칼륨 7.64g (55.30 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30 mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 B-4 (13.2g, 78%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 B-4의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C57H39N3 : C, 89.38; H, 5.13; N, 5.49; found : C, 89.77; H, 5.36; N, 5.14;
합성실시예 8 : 화합물 A-34의 합성
<반응식 18>
Figure 112014076274151-pat00084
250mL 플라스크에 중간체 L-2 (2,4-dichloro-6-phenyl-pyridine)5.0g (22.31 mmol), L-5 18.28g (51.32 mmol), 탄산칼륨 7.71g (55.78 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 1.29g (1.12 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-34 (9.65g, 71%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-34의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C47H33N : C, 92.27; H, 5.44; N, 2.29; found : C, 92.12; H, 5.23; N, 2.26;
합성실시예 9 : 화합물 A-36의 합성
<반응식 19>
Figure 112014076274151-pat00085
250mL 플라스크에 중간체 L-2 5.0g (22.31mmol), L-7 22.19g (51.32mmol), 탄산칼륨 7.71g (55.78 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenyl phosphine)palladium(0)) 1.29g (1.12 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30 mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-36 (14.3g, 84%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-36의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C59H41N : C, 92.76; H, 5.41; N, 1.83; found : C, 92.66; H, 5.23; N, 1.75;
합성실시예 10 : 화합물 A-55의 합성
<반응식 20>
Figure 112014076274151-pat00086
250mL 플라스크에 중간체 L-3 5.0g (22.22 mmol), L-6 22.09g (51.1 mmol), 탄산칼륨 7.68g (55.54 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-55 (12.68g, 75%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-55의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C58H40N2 : C, 91.07; H, 5.27; N, 3.66; found : C, 91.12; H, 5.17; N, 3.56;
합성실시예 11 : 화합물 A-54의 합성
<반응식 21>
Figure 112014076274151-pat00087
250mL 플라스크에 중간체 L-3 5.0g (22.22 mmol), L-7 22.09g (51.1 mmol), 탄산칼륨 7.68g (55.54 mmol), Pd(PPh3)4 (Tetrakis(triphenylphosphine)?palladium(0)) 1.28g (1.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 100mL, 물 30mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-54 (13.12g, 77%의 수율)을 수득하였다. 생성된 화합물 A-54의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C58H40N2 : C, 91.07; H, 5.27; N, 3.66; found : C, 91.01; H, 5.12; N, 3.48;
비교예 1: CBP 의 합성
국제공개공보 WO　2013032035 에 기재된 방법과 동일한 방법으로 하기 화학식 a를 합성하였다.
화학식 a
Figure 112014076274151-pat00088
(제조된 화합물의 시뮬레이션 특성 비교)
슈퍼컴퓨터 GAIA (IBM power 6)를 사용하여 Gaussian 09 방법으로 각 재료의 에너지 준위를 계산하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
예 화합물 HOMO (eV) LUMO (eV) T1 (eV) S1 (eV)
비교예 1 CBP -5.319 -1.231 2.971 3.560
합성실시예 1 A-1 -6.027 -1.868 2.94 3.728
합성실시예 2 A-2 -6.041 -1.874 2.883 3.629
합성실시예 3 A-5 -6.02 -1.871 2.93 3.737
합성실시예 4 A-7 -6.037 -1.922 2.784 3.689
합성실시예 5 A-25 -5.965 -1.819 2.941 3.748
합성실시예 6 B-5 -5.938 -1.7 3.067 3.638
합성실시예 7 B-4 -5.902 -1.682 3.062 3.653
- B-13 -5.753 -1.687 2.942 3.486
- A-51 -6.025 -1.694 2.934 3.828
- A-52 -5.905 -1.706 2.87 3.734
합성실시예 10 A-55 -5.922 -1.713 2.905 3.769
합성실시예 11 A-54 -5.722 -1.714 2.907 3.672
상기 표 1에서 알수 있듯이
시뮬레이션 상에서 원하는 HOMO/LUMO 에너지 레벨은 HOMO는 -5.0 내지 -6.2이고, LUMO는 -1.65 내지 -2.1일 경우, 전자수송특성을 잘 나타낸다고 예상하고 있어, 본원 화합물인 A-1, A-2, A-5, A-7, A-25, B-4, B-5, B-13, A-51, A-52, A-54, 및 55와 비교예 1을 비교해 보면 비교예 1은 HOMO 레벨은 만족하나, LUMO 레벨이 만족하지 않아, 정공과 전자 밸런스가 맞지 않을 것으로 예상된다.
본원의 화합물이 비교예 1에 비해서 적당한 에너지 레벨을 가지고 있어, 효율 및 수명이 우수할 것으로 예상된다.
유기 발광 소자의 제작 ( 전자수송보조층으로 사용한 소자)
소자실시예 1
ITO (Indium tin oxide)가 1500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 HT13을 진공 증착하여 1400Å두께의 정공 주입 및 수송층을 형성하였다. 그 위에 청색형광 발광 호스트 및 도판트로 9,10-디(2-나프틸)안트라센(ADN)과 BD01을 5wt%로 도핑하여 진공증착으로 200 Å 두께의 발광층을 형성하였다. ADN과 BD01의 구조는 하기에 나타내었다. 그 후 상기 발광층 상부에 합성실시예 1인 A-1을 진공증착하여 50 Å 두께의 전자수송보조층을 형성하였다. 상기 전자수송보조층 상부에 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄(Alq3)을 진공증착하여 310 Å 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며, 구체적으로
ITO/HT13(1400Å)//EML[ADN:BD01 = 95:5wt%](200Å)/화합물A-1(50 Å)/Alq3(310 Å)/Liq(15Å)/Al(1200Å)의 구조로 제작하였다.
Figure 112014076274151-pat00089
ADN BD01
소자실시예 2
합성실시예 1의 A-1 대신 합성실시예 2의 A-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
소자실시예 3
합성실시예 1의 A-1 대신 합성실시예 3의 A-5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
소자실시예 4
합성실시예 1의 A-1 대신 합성실시예 4의 A-7를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
소자실시예 5
합성실시예 1의 A-1 대신 합성실시예 5의 A-25를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
소자비교예 1
전자수송보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광 소자를 제조하였다.
평가
소자실시예 1, 2, 3, 4, 5 및 소자비교예 1에서 제조된 유기발광소자에 대하여 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(5) 수명 측정
제조된 유기발광소자에 대해 폴라로닉스 수명측정 시스템을 사용하여 실시예 1 및 비교예 1의 소자를 초기휘도(cd/m2)를 750 cd/m2 로 발광시키고 시간경과에 따른 휘도의 감소를 측정하여 초기 휘도 대비 97%로 휘도가 감소된 시점을 T97 수명으로 측정하였다.
소자 전자수송보조층 구동전압 발광효율 색좌표(x, y) T97 수명(h)
@750nit
소자실시예 1 화합물A-1 5.04 6.2 (0.133, 0.149) 180
소자실시예 2 화합물A-2 5.18 6.8 (0.133, 0.149) 175
소자실시예 3 화합물A-5 5.10 6.7 (0.133, 0.149) 170
소자실시예 4 화합물A-7 5.15 6.6 (0.133, 0.149) 200
소자실시예 5 화합물A-25 5.15 6.5 (0.133, 0.149) 180
소자비교예 1 사용안함 5 6.8 (0.133, 0.146) 120
표 2에 따르면, 소자실시예 4에 따른 유기발광소자는 소자비교예 1에 따른 유기발광소자와 비교하여 수명이 약 1.7배 증가하는 것을 확인할 수 있으며 소자실시예 1, 2, 3, 및 5에 따른 유기발광소자에서 수명이 약 1.5배 증가하는 것을 알 수 있다. 이로부터 전자수송보조층에 의해 유기발광소자의 수명 특성이 개선될 수 있음을 확인할 수 있다.
(유기발광소자의 제작) (호스트로 사용한 소자)
소자비교예 2
구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15 Ω/cm2의 면저항값을 가진 ITO 유리 기판을 50 mm × 50 mm × 0.7 mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파 세정한 후, 30 분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 1000 Å의 두께로 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 하기 HTM 화합물을 진공 증착하여 1200Å두께의 정공 주입층을 형성하였다.
[HTM]
Figure 112014076274151-pat00090
4,4-N,N-다이카바졸바이페닐(CBP)을 발광층의 호스트로 사용하고, 인광 그린 도판트로 하기 PhGD 화합물을 7 중량%로 도핑하여 진공증착으로 300Å 두께의 발광층을 형성하였다.
[PhGD]
Figure 112014076274151-pat00091
그 후 상기 발광층 상부에 BAlq [Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum] 50Å 및 Alq3 [Tris(8-hydroxyquinolinato) aluminium] 250Å 를 순차적으로 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
상기 전자수송층 상부에 LiF 5Å과 Al 1000Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제조하였다.
[BAlq] [Alq3]
Figure 112014076274151-pat00092
소자실시예 6
발광층의 호스트로 상기 합성실시예 1에서 제조된 화합물 A-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자비교예 2와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예 7
발광층의 호스트로 상기 합성실시예 2에서 제조된 화합물 A-2을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자비교예 2와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예 8
발광층의 호스트로 상기 실시예 3에서 제조된 화합물 A-5을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자비교예 2와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예 9
발광층의 호스트로 상기 실시예 4에서 제조된 화합물 A-7을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자비교예 2와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예 10
발광층의 호스트로 상기 실시예 5에서 제조된 화합물 A-25을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자비교예 2와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
(유기발광소자의 성능 측정)
상기 소자실시예 6, 7, 8, 9, 및 10과 소자비교예 2에 따른 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도 변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 3와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 5000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
No. 발광층(호스트) 구동전압 (V) 색
(EL color)		 효율
(cd/A)		 90% 수명 (h)
At 5000 cd/m2
소자실시예 6 A-1 4.06 그린 58.1 360
소자실시예 7 A-2 4.08 그린 57.6 240
소자실시예 8 A-5 4.28 그린 50.4 380
소자실시예 9 A-7 4.35 그린 50.7 450
소자실시예 10 A-25 4.14 그린 54.2 440
소자비교예 2 CBP 6.70 그린 34.8 50
상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 화합물을 발광층의 호스트로 사용한 경우 소자의 구동전압은 전체적으로 4V 초반으로 나오고 소자비교예 2 보다 당겨지는 것을 확인 할 수 있으며, 발광 효율은 소자비교예 2 대비 약 1.5배 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 소자비교예 2와 비교하여 장수명을 갖는 개선된 특성을 보이는 것을 알 수 있다. 즉 구동전압, 발광효율 및/또는 전력 효율 측면에서 개선된 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 유기 발광 소자 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층 230: 발광층
140: 정공 보조층

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112018024034297-pat00093

    상기 화학식 1에서,
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N이고,
    Ra는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    A1 는 하기 화학식 Ⅰ 또는 Ⅱ로 표시되고,
    [화학식 Ⅰ] [화학식 Ⅱ]
    Figure 112018024034297-pat00094
    Figure 112018024034297-pat00095

    상기 화학식 Ⅰ에서,
    Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, C 또는 CRc이고,
    R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 및 R2 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    상기 화학식 Ⅱ에서,
    Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, C 또는 CRc이고,
    R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    *은 연결 지점이고,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 Ⅰ-a, Ⅰ-b, Ⅰ-c, Ⅱ-a, Ⅱ-b, 및 Ⅱ-c에서 에서 선택된 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 Ⅰ-a]
    Figure 112018024034297-pat00096

    [화학식 Ⅰ-b]
    Figure 112018024034297-pat00097

    [화학식 Ⅰ-c] [화학식 Ⅱ-a]
    Figure 112018024034297-pat00098
    Figure 112018024034297-pat00099

    [화학식 Ⅱ-b] [화학식 Ⅱ-c]
    Figure 112018024034297-pat00100
    Figure 112018024034297-pat00101

    상기 화학식 Ⅰ-a, Ⅰ-b 및 Ⅰ-c에서,
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N이고,
    Ra는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, CRc이고,
    R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 및 R2 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    상기 화학식 Ⅱ-a, Ⅱ-b 및 Ⅱ-c에서,
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N이고,
    Ra는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    Z1 내지 Z6은 각각 독립적으로, CRc이고,
    R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기로 치환된 것을 의미한다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 Ⅰ-d 및 Ⅱ-d에서 선택된 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 Ⅰ-d]
    Figure 112018024034297-pat00102

    [화학식 Ⅱ-d]
    Figure 112018024034297-pat00105

    상기 화학식 Ⅰ-d에서,
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N이고,
    Ra는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    R1, Rc1, Rc2 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 및 R2 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    상기 화학식 Ⅱ-d에서,
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로, N이고,
    Ra는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    R1, Rc1, Rc2 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R3는 수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 질소 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 L이 단일결합일 때, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 수소가 아니며,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 R1, R2 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이고,
    상기 화학식 Ⅰ에서, R3는 비치환된 페닐기, 비치환된 바이페닐기, 비치환된 터페닐기, 비치환된 쿼터페닐기, 비치환된 나프틸기, 비치환된 안트라세닐기, 비치환된 페난트렌일기, 비치환된 피렌일기(pyrenyl), 비치환된 트리페닐렌기 또는 이들의 조합이고,
    상기 화학식 Ⅱ에서, R3는 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 치환 또는 비치환된 피렌일기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 아자페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기 또는 이들의 조합인 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 Ⅰ에서, R3는 하기 그룹 Ⅰ-1에 나열된 기에서 선택된 하나이고,
    상기 화학식 Ⅱ에서, R3는 하기 그룹 Ⅰ-2에 나열된 기에서 선택된 하나인 화합물:
    [그룹 Ⅰ-1]
    Figure 112018024034297-pat00158

    Figure 112018024034297-pat00159

    [그룹 Ⅰ-2]
    Figure 112018024034297-pat00107

    상기 그룹 Ⅰ-1 및 그룹 Ⅰ-2에서,
    *는 연결 지점이고,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미딜기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 이들의 조합이고,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미하는 화합물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 L은 단일결합, 또는 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나인 화합물:
    [그룹 Ⅱ]
    Figure 112014076274151-pat00108
    Figure 112014076274151-pat00109
    Figure 112014076274151-pat00110
    Figure 112014076274151-pat00111
    Figure 112014076274151-pat00112
    Figure 112014076274151-pat00113
    Figure 112014076274151-pat00114

    상기 그룹 Ⅱ에서,
    *는 연결 지점이고,
    여기서 "치환"은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 A-1 내지 A-15, A-25, A-29, A-30, B-1 내지 B-16 및 B-18에서 선택된 하나인 화합물:
    [A-1]　　　　　　　　　　　　　[A-2]　　　　　　　　　　　　　　[A-3]
    Figure 112018046100060-pat00115

    [A-4]　 　　　　　　　　　　　[A-5]　　　　　　　　　　　　　　[A-6]
    Figure 112018046100060-pat00116

    [A-7]　　　　　　　　 　[A-8]　　　　　　　　　　　　　　[A-9]　　　
    Figure 112018046100060-pat00117

    [A-10]　　　　　　　　　　　　[A-11]　　　　　　　　　　　　　[A-12]
    Figure 112018046100060-pat00118

    [A-13]　　　　　　 　　　　　[A-14]　　　　　　　　　　　　　　[A-15]　　　　　　　　　　　　
    Figure 112018046100060-pat00119

    [A-25]
    Figure 112018046100060-pat00160

    [A-29]　　　　　　　　　　　　[A-30]
    Figure 112018046100060-pat00161

    [B-1]　　　　　　　　　　　　[B-2]　　　　　　　　　　　　　　[B-3]
    Figure 112018046100060-pat00138
    Figure 112018046100060-pat00139
    Figure 112018046100060-pat00140

    [B-4]　　　　　　　　　　　　[B-5]　　　　　　　　　　　　　　[B-6]
    Figure 112018046100060-pat00141

    [B-7]　　　 　　　[B-8]　　　　　　 　　[B-9]
    Figure 112018046100060-pat00142

    [B-10]　　　　　　　　　　　　[B-11]　　　　 [B-12]
    Figure 112018046100060-pat00143

    [B-13]　　　　　　　　　　　　[B-14]　　　　　[B-15]
    Figure 112018046100060-pat00144

    [B-16]　　　　　[B-18]
    Figure 112018046100060-pat00162
    Figure 112018046100060-pat00163
    .
  10. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 화합물은 유기 광전자 소자용인 화합물.
  11. 서로 마주하는 양극과 음극, 및
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 화합물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 유기층은 정공주입층, 정공수송층, 정공수송보조층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고,
    상기 보조층은 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  15. 제11항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치.
KR1020140104458A 2014-08-12 2014-08-12 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치 KR101887213B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140104458A KR101887213B1 (ko) 2014-08-12 2014-08-12 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
US15/316,720 US20170200902A1 (en) 2014-08-12 2015-08-03 Compound, organic optoelectronic diode containing same, and display device
PCT/KR2015/008105 WO2016024745A2 (ko) 2014-08-12 2015-08-03 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
CN201580034047.2A CN106470978B (zh) 2014-08-12 2015-08-03 化合物、包含其的有机光电装置及显示设备
TW104125718A TWI589565B (zh) 2014-08-12 2015-08-07 化合物、有機光電裝置及顯示裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140104458A KR101887213B1 (ko) 2014-08-12 2014-08-12 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160019747A KR20160019747A (ko) 2016-02-22
KR101887213B1 true KR101887213B1 (ko) 2018-08-09

Family

ID=55304723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140104458A KR101887213B1 (ko) 2014-08-12 2014-08-12 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170200902A1 (ko)
KR (1) KR101887213B1 (ko)
CN (1) CN106470978B (ko)
TW (1) TWI589565B (ko)
WO (1) WO2016024745A2 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10403826B2 (en) * 2015-05-07 2019-09-03 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
JP6969081B2 (ja) * 2015-09-10 2021-11-24 東ソー株式会社 環状アジン化合物、その製造方法、製造中間体、及び用途
JP6783059B2 (ja) * 2016-03-02 2020-11-11 株式会社Ｋｙｕｌｕｘ 化合物、キャリア輸送材料および有機発光素子
KR101944851B1 (ko) * 2016-09-29 2019-02-01 엘지디스플레이 주식회사 유기 화합물과 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광 표시장치
CN109415351B (zh) * 2017-03-10 2022-03-29 株式会社Lg化学 新型杂环化合物及利用其的有机发光元件
WO2018164545A1 (ko) * 2017-03-10 2018-09-13 주식회사 엘지화학 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102536248B1 (ko) 2017-06-21 2023-05-25 삼성디스플레이 주식회사 헤테로시클릭 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102415376B1 (ko) 2017-08-04 2022-07-01 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102414108B1 (ko) * 2017-08-08 2022-06-29 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102246691B1 (ko) * 2017-09-29 2021-04-30 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
EP3527558A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-21 Novaled GmbH N-heteroarylene compounds
ES2910071T3 (es) 2018-03-08 2022-05-11 Incyte Corp Compuestos de aminopirazina diol como inhibidores de PI3K-Y
JP7069947B2 (ja) * 2018-03-28 2022-05-18 三菱ケミカル株式会社 １，３，５－トリアジン化合物、該化合物を含有する組成物、及び有機電界発光素子製造方法
WO2020010003A1 (en) 2018-07-02 2020-01-09 Incyte Corporation AMINOPYRAZINE DERIVATIVES AS PI3K-γ INHIBITORS
KR20200023984A (ko) * 2018-08-27 2020-03-06 삼성전자주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
WO2021079915A1 (ja) * 2019-10-24 2021-04-29 東ソー株式会社 ピリジル基を有するトリアジン化合物およびピリジン化合物
CN112851586B (zh) * 2019-11-27 2023-04-18 昱镭光电科技股份有限公司 以苯基嘧啶化合物为骨架的电子活性材料、激基复合物、有机电致发光器件及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012149059A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Tosoh Corp １，３，５−トリアジン化合物とその製造方法、及びそれらを構成成分とする有機電界発光素子
JP2013183113A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006067976A1 (ja) * 2004-12-24 2006-06-29 Pioneer Corporation 有機化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子
TWI475011B (zh) * 2008-12-01 2015-03-01 Tosoh Corp 1,3,5-三氮雜苯衍生物及其製造方法、和以其為構成成分之有機電致發光元件
KR20130130788A (ko) * 2010-12-20 2013-12-02 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 전자적 응용을 위한 트라이아진 유도체
JP2012174901A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Showa Denko Kk 有機発光素子およびその製造方法
TWI642662B (zh) * 2013-04-18 2018-12-01 日商東楚股份有限公司 Heterocyclic compound for organic electric field light-emitting element and use thereof
WO2015111848A1 (ko) * 2014-01-24 2015-07-30 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101848347B1 (ko) * 2014-10-28 2018-05-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101892234B1 (ko) * 2014-10-31 2018-08-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101829749B1 (ko) * 2014-10-31 2018-02-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012149059A (ja) * 2010-12-27 2012-08-09 Tosoh Corp １，３，５−トリアジン化合物とその製造方法、及びそれらを構成成分とする有機電界発光素子
JP2013183113A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016024745A3 (ko) 2016-09-01
CN106470978B (zh) 2020-07-14
TWI589565B (zh) 2017-07-01
TW201605815A (zh) 2016-02-16
WO2016024745A4 (ko) 2016-10-20
KR20160019747A (ko) 2016-02-22
WO2016024745A2 (ko) 2016-02-18
CN106470978A (zh) 2017-03-01
US20170200902A1 (en) 2017-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101887213B1 (ko) 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
TWI672359B (zh) 有機光電裝置及使用其之顯示裝置
KR101818582B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
JP6402192B2 (ja) 有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置
CN109312230B (zh) 用于有机光电装置的化合物、用于有机光电装置的组成物以及有机光电装置及显示装置
EP2860783B1 (en) Organic optoelectric device and display device
EP3643762B1 (en) Organic optoelectronic element and display device
KR101686078B1 (ko) 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
JP6564012B2 (ja) 化合物、これを含む有機光電子素子および表示装置
KR101962757B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20180137772A (ko) 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20140045153A (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
CN110872511A (zh) 用于有机光电器件的组合物、有机光电器件及显示器件
CN111162185A (zh) 有机光电器件及显示器件
KR102041587B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
CN112802969A (zh) 有机光电子器件及显示器件
CN112592333A (zh) 用于有机光电装置的化合物、有机光电装置及显示装置
KR102146790B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20150122005A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시장치
KR101976017B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20170024418A (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101926022B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20170134050A (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102044945B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)