KR101987256B1 - 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101987256B1
KR101987256B1 KR1020180161787A KR20180161787A KR101987256B1 KR 101987256 B1 KR101987256 B1 KR 101987256B1 KR 1020180161787 A KR1020180161787 A KR 1020180161787A KR 20180161787 A KR20180161787 A KR 20180161787A KR 101987256 B1 KR101987256 B1 KR 101987256B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
compound
carbon atoms
layer
substituted
Prior art date
Application number
KR1020180161787A
Other languages
English (en)
Inventor
허정오
홍성길
이상빈
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180161787A priority Critical patent/KR101987256B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101987256B1 publication Critical patent/KR101987256B1/ko
Priority to JP2021511670A priority patent/JP7164249B2/ja
Priority to CN201980058158.5A priority patent/CN112654613A/zh
Priority to PCT/KR2019/012896 priority patent/WO2020122384A1/ko
Priority to US17/271,762 priority patent/US12016243B2/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/04—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/10—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/027—Organoboranes and organoborohydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • H01L51/0071—
    • H01L51/50—
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • 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
    • 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
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • 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
    • 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]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H10K50/131—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
    • 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
    • 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
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs

Landscapes

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

Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{CONDENSED COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국특허공개 제10-2012-032572호
본 명세서에는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112018125763434-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O 또는 S이며,
R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
[화학식 2]
Figure 112018125763434-pat00002
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제조하는 경우, 낮은 구동전압, 고효율 및 장수명을 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 1 내지 8은 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 N 함유 단환 고리에 스피로플루오렌잔텐 유도체의 플루오렌 부분이 결합되고, 2환 이상의 축합아릴기가 결합되는 것을 특징으로 한다.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 N 함유 단환 고리에 스피로 플루오렌잔텐 유도체의 잔텐 부분이 아닌 플루오렌 부분이 결합되는 경우 헤테로 원자(O 또는 S)의 전자 주개 및 비컨쥬게이션 효과로 인해 LUMO를 N 함유 단환 부분으로 비편재화시켜, N 함유 단환이 잔텐 부분에 연결된 화합물은, N 함유 단환이 잔텐 부분이 아닌 플루오렌 부분에 결합된 화합물에 비해 지나치게 높은 LUMO 에너지 값을 갖게된다. 따라서, N 함유 단환이 잔텐 부분에 연결된 화합물을 유기 발광 소자에 포함하는 경우, 높은 LUMO 에너지 값으로 인하여, 음극으로부터의 전자 주입이 잘 이루어지지 않아 소자의 구동시 전압이 크게 상승하고 효율이 떨어지게 된다.
또한, 상기 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 필수 구성으로 포함함에 따라, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 큰 화합물을 얻을 수 있으며, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 큰 화합물을 소자에 적용하는 경우 수명 개선 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이가 크다는 것은 분자 내의 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도가 큰 것을 의미하고, 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도가 클수록 구조적인 입체장애로부터 자유로워 분자 내 원자간 결합강도가 단단하게 되므로 소자에 적용시 수명 개선 효과를 얻을 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112018125763434-pat00003
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O 또는 S이며,
R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
[화학식 2]
Figure 112018125763434-pat00004
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, "괄호 내의 치환기"는 '( )'로 표시되는 기호 내에 기재된 치환기를 의미한다. 구체적으로 '(W)'에서 괄호 내의 치환기는 'W'를 의미하고, "2 이상의 괄호 내의 치환기가 서로 같거나 상이하다."는 2개의 W가 존재하는 경우, 2개의 W의 종류가 서로 같거나 상이하다는 의미이다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환" 이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소(-D); 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알콕시기; 알킬기; 아릴옥시기; 사이클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다.
상기 실릴기는 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴알킬실릴기 등일 수 있으며, 상기 알킬실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상이 치환 또는 비치환된 알킬기이고 나머지가 수소인 것을 의미하며, 상기 아릴실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상이 치환 또는 비치환된 아릴기이고 나머지가 수소인 것을 의미하고, 상기 아릴알킬실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 알킬기이고, 나머지 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이며, 나머지는 수소인 것을 의미한다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 에틸디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기, 디메틸페닐실릴기, 메틸디페닐실릴기, 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 카르보닐기는 -C(=O)Yf로 나타낼 수 있으며, 상기 Yf는 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 6 내지 60의 아릴기 등의 치환기 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BYdYe의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yd 및 Ye는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 디메틸붕소기, 디에틸붕소기, tert-부틸디메틸붕소기, 디페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다.
상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기 등이 있으며, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 일 예에 따르면, 프로필기는 n-프로필기 및 이소프로필기를 포함하고, 부틸기는 n-부틸기, 이소부틸기 및 tert-부틸기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필기, 사이클로부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라센기, 페날렌기(
Figure 112018125763434-pat00005
), 페난트렌기, 파이렌기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이센기, 플루오렌기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오렌기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오렌기가 치환되는 경우, 스피로사이클로펜탄플루오렌, 스피로비플루오렌 등의 스피로플루오렌기; 9,9-디메틸플루오렌기 및 9,9-디페닐플루오렌기 등의 치환된 플루오렌기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, 및 Si 중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 탄소수는 2 내지 30이다. 헤테로고리기의 예로는 예로는 피리딘기, 피롤기, 피리미딘기, 퀴놀린기, 피리다진기, 트리아진기, 퓨란기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 디벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 벤조나프토퓨란기, 벤조나프토티오펜기, 인데노카바졸기, 인돌로카바졸기, 스피로플루오렌잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00006
), 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00007
), 9,9-디메틸실롤기(
Figure 112018125763434-pat00008
)등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2환 이상의 축합아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소고리가 축합되어 형성된 치환기를 의미하며, 그 예로 나프틸기, 페난트렌기, 페날렌기, 트라이페닐렌기, 플루오란텐기 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기와 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 탄화수소고리; 또는 헤테로고리를 의미한다.
상기 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 상기 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
상기 헤테로고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 A1 내지 A3 중 2 이상은 N이고, 나머지는 CR이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3 중 2 또는 3은 N이고, 나머지는 CR이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 디아릴붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 시아노기, 탄소수 6 내지 30의 디아릴붕소기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중 1 이상으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 트리메틸실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 메틸기; 프로필기; 부틸기; 페녹시기; 사이클로헥실기; 시아노기, 디페닐붕소기, 메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 카바졸기; 벤조퓨란기; 또는 메틸벤조이미다졸기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지 중 인접한 2개의 기가 서로 결합하여 벤젠고리를 형성하는 경우, 하기와 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112018125763434-pat00009
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결된다.
[화학식 2]
Figure 112018125763434-pat00010
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로헥실렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 사이클로헥실렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 디벤조퓨라닐렌기; 또는 디벤조티오페닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 사이클로헥실렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 디벤조퓨라닐렌기; 또는 디벤조티오페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로헥실렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 사이클로헥실렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
상기 화학식 1에 있어서 N을 함유하는 단환과 스피로플루오렌잔텐 유도체가 링커인 L3를 통하여 연결되며, 상기 L3에 2가의 헤테로고리기가 결합되는 경우, 헤테로고리는 화학적으로 전자 주개 및 받개 능력이 어느 한쪽으로 지나치게 치우쳐 있기 때문에 N 함유 단환의 LUMO 값을 지나치게 높이거나 낮추게 되고, 이로 인하여 소자에 적용시 전자 주입 능력 내지 발광층으로의 전자 전달 능력을 크게 변화 시켜 소자 내의 정공과 전자의 균형이 깨지므로, 소자의 구동전압, 효율 및 수명특성이 떨어진다.
또한 본원 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2가 단환의 아릴기이고 상기 L3에 2환 이상의 축합아릴기가 결합되는 경우, Ar1 및 Ar2 중 1 이상에 2환 이상의 축합아릴기가 포함되는 경우와 달리, 구조적으로 스피로플루오렌잔텐과 N 함유 단환 고리의 입체장애(뒤틀림 정도의 큼)을 유발하여 분자 내 원자간 결합강도가 약할 뿐만 아니라, 분자 내 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도를 작게 한다. 이는 소자의 구동전압, 효율 뿐만 아니라 특히, 수명적인 부분에서 소자 특성이 좋지 않은 결과가 나타나는 원인이 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 하기 구조들 중 어느 하나이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
Figure 112018125763434-pat00011
상기 구조들에 있어서,
R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
*는 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다. 상기 헤테로아릴기는 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 실롤기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00012
); 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00013
); 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 실롤기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00014
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00015
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 디벤조퓨란기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 9,9-디메틸실롤기; 스피로플루오렌잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00016
); 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure 112018125763434-pat00017
); 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이다. 상기 2환 이상의 축합아릴기 대신 N-type 성의 헤테로고리(ex. N 원자 포함 고리 화합물)가 포함되는 경우, N 함유 단환의 LUMO를 지나치게 낮출 뿐만 아니라, 전자 친화도가 지나치게 크게되고, 본 명세서의 일 실시상태에 따라, 상기 화합물이 유기 발광 소자의 발광층과 음극 사이의 층(ex. 전자수송층)에 포함되는 경우, 발광층이나 정공차단층으로의 전자 전달 능력을 저하시켜 발광층으로의 장벽(barrier)이 커지므로 소자의 구동전압 상승, 효율 감소 및 수명 저하를 유발한다. 또한, 상기 2환 이상의 축합아릴기 대신 P-type성 헤테로 고리 또는 단환의 아릴기가 결합된 화합물의 경우, 상대적으로 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 낮으므로, 소자의 수명 저하를 유발한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 3]
Figure 112018125763434-pat00018
[화학식 4]
Figure 112018125763434-pat00019
[화학식 5]
Figure 112018125763434-pat00020
[화학식 6]
Figure 112018125763434-pat00021
[화학식 7]
Figure 112018125763434-pat00022
[화학식 8]
Figure 112018125763434-pat00023
상기 화학식 3 내지 8에 있어서,
X, R1 내지 R8, A1 내지 A3, L1 내지 L3, m1 내지 m3 및 Ar1의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같고,
R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R32는 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
p1은 0 내지 7의 정수이고, 상기 p1이 2 이상인 경우 2 이상의 R32는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 또는 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 n1 내지 n10은 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R32의 정의는 전술한 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 구조들 중 어느 하나로 표시된다.
Figure 112018125763434-pat00024
Figure 112018125763434-pat00025
Figure 112018125763434-pat00026
Figure 112018125763434-pat00027
Figure 112018125763434-pat00028
Figure 112018125763434-pat00029
Figure 112018125763434-pat00030
Figure 112018125763434-pat00031
Figure 112018125763434-pat00032
Figure 112018125763434-pat00033
Figure 112018125763434-pat00034
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
ΔESTC El > ΔESTEl
상기 식 1에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
상기 식 1은 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 필수구성으로 하는 본원 화학식 1의 화합물의 S1과 T1 에너지 값의 차이가, 코어구조는 동일하나 본원 Ar1 및 Ar2에 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 S1과 T1 에너지 값보다 큰 것을 의미한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 화합물 내에 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 포함함으로써, S1과 T1 에너지 값의 차이크고, 이로 인해 소자에 적용시 수명 특성이 우수한 소자를 얻을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 3을 만족한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 식 3을 만족하는 경우, 소자에 적용시 수명 특성이 매우 우수한 소자를 얻을 수 있다.
[식 3]
ΔESTC El - ΔESTEl > 0.05 eV
상기 식 3에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
상기 식 3은 0.05 eV < ΔESTC El - ΔESTEl < 1.00 eV로 나타낼 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 2를 만족한다.
[식 2]
0.30 eV < ΔESTC El < 1.5 eV
상기 식 2에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
본 명세서에 있어서, 상기 일중항에너지(S1) 및 삼중항에너지(T1)의 계산에서 분자 구조의 최적화 및 각각의 에너지의 계산은 Gaussian 사의 양자 화학 계산 프로그램인 Gaussian을 이용하여, B3PW91 범함수와 6-31G* 기저 함수를 이용하여 밀도범함수 이론(DFT)으로 얻을 수 있다.
본 명세서에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 전술한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택을 포함하고, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이에 1 층 이상의 전하생성층을 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제3 스택을 포함하고, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이; 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택의 사이에 각각 1 층 이상의 전하생성층을 포함 한다.
상기 1층 이상의 전하생성층은 N형 전하생성층 및 P형 전하생성층일 수 있으며, 상기 N형 전하생성층 및 P형 전하생성은 인접하게 구비될 수 있다.
상기 N형 전하생성층은 벤조이미다조페난트리닌계 유도체와 Li 등의 금속을 동시에 포함할 수 있다.
상기 P형 전하생성층은 아릴아민계 유도체와 시아노기를 포함하는 화합물을 동시에 포함할 수 있다.
상기 제1 스택, 제2 스택 및 제3 스택은 각각 1 이상의 발광층을 포함하며, 추가로 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 전자주입층, 전자수송층, 정공차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 및 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층 중 1 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층이 형성된 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공수송층, 정공주입층, 전자차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층, 및 전자수송 및 주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하며, 상기 도펀트의 최대 발광 파장은 400 nm 내지 520 nm이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 발광층의 도펀트는 청색 형광 도펀트이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 청색 형광 도펀트를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 2층의 최대 발광 파장은 서로 상이하다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 인광성 도펀트를 포함하고, 나머지 중 적어도 하나는 형광성 도펀트를 포함한다.
상기 유기 발광 소자가 2 이상의 발광층을 포함하는 경우, 도 5 내지 7에 도시한 바와 같이 각각의 발광층이 수직적으로 적층되거나, 도 8에 도시한 바와 같이 각각의 발광층이 수평적으로 적층될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층에 포함하고, 발광층에 청색 형광 도펀트를 포함할 수 있다.
또 하나의 본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 화학식 1로 표시되는 화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함한다. 이때, 상기 도펀트의 함량은 호스트 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 중량부 내지 10 중량부로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 음극이고, 제2 전극은 양극이다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 8에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 정공차단층(6), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7), 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 전자차단층(9), 발광층 (5), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7), 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(11), 제1 전자차단층(12), 제1 발광층(13), 제1 전자수송층(14), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제2 정공수송층(17), 제2 발광층(18), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7) 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(11), 제1 전자차단층(12), 제1 발광층(13), 제1 전자수송층(14), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제2 정공수송층(17), 제2 발광층(18), 제2 전자수송층(19), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제3 정공수송층(20), 제3 발광층(21), 제3 전자수송층(22) 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제1 전자수송층(14) 및 제3 전자수송층(22) 중 1층 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층1(111), 정공수송층2(112), 청색 형광 발광층1(113), 전자수송층1(114), N형 전하발생층1(115), P형 전하발생층1(116), 정공수송층3(117), 적색 인광 발광층(118), 황색녹색 인광 발광층(119), 녹색 인광 발광층(120), 전자수송층2(121), N형 전하발생층2(122), p-도핑 정공수송층(123), 정공수송층4(124), 정공수송층5(125), 청색 형광 발광층2(126), 전자수송층3(127), 전자주입층(128), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(127), 전자수송층2(121), 및 전자수송층1(114) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 6에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층1(111), 정공수송층2(112), 청색 형광 발광층1(113), 전자수송층1(114), N형 전하발생층1(115), P형 전하발생층1(116), 정공수송층3(117), 적색 인광 발광층(118), 녹색 인광 발광층(120), 전자수송층2(121), N형 전하발생층2(122), p-도핑 정공수송층(123), 정공수송층4(124), 정공수송층5(125), 청색 형광 발광층2(126), 전자수송층3(127), 전자주입층(128), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(127), 전자수송층2(121), 및 전자수송층1(114) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 7에는 기판(1) 위에 양극(2), p-도핑 정공수송층(201), 정공수송층1(202), 정공수송층1-1(203), 청색 형광 발광층1(204), 전자수송층1(205), N형 전하발생층1(206), p-도핑 정공수송층(207), 정공수송층2(208), 정공수송층2-1(209), 청색 형광 발광층2(210), 전자수송층2(211), N형 전하발생층2(212), p-도핑 정공수송층(213), 정공수송층3(214), 정공수송층3-1(215), 청색 형광 발광층3(216), 전자수송층3(217), 전자주입층(218), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(217), 전자수송층2(211), 및 전자수송층1(205) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 8에는 기판(1) 위에 양극(2), p-도핑 정공수송층(301), 정공수송층(302-1, 302-2, 302-3), 발광층(303-1, 303-2, 303-3), 전자수송층1(304), 전자수송층1-1(305), 전자주입층(306), 음극(8), 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층1(304) 및 전자수송층1-1(305) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자차단층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층, 전자차단층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층이 구비될 수 있다. 상기 전자차단층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자, 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 본 발명의 화합물 또는 당 기술분야에서 알려져있는 재료가 사용될 수 있으며, 본 발명의 화합물을 포함하는 경우, LiQ(Lithium Quinolate) 등의 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 합성예 1> 화합물 1로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A]
Figure 112018125763434-pat00035
[화학식 1A] [화학식 1B] [화합물 1]
Figure 112018125763434-pat00036
(1) 화학식 1A의 제조
2-브로모-9H-플루오렌-9-온(10g, 38.6mmol)과 페놀(7.25g, 77.2mmol)과 과량의 염화 포스포릴(POCl3)혼합물을 120 ℃에서 환류하였다. 상온으로 냉각 후 에탄올을 과량 투입한 후 여과하였다. 여과된 고체를 피리딘에 녹이고 가열한 후 상온으로 냉각 후 여과하였다. 클로로포름과 에틸아세테이트로 재결정하여 화학식 1A(14g, 수율 87%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 411
(2) 화합물 1의 제조
화학식 1A(10g, 24.3mmol)와 화학식 1B-트리아진 보론산(9.82g, 24mmol)과 탄산칼륨(K2CO3)(10g, 72.9mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF)(300mL), H2O(100ml)에 녹이고 90℃로 가열하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(Pd(PPh3)4) (0.56g, 0.48mmol)를 첨가한 후 4시간 동안 환류하였다. 상온으로 냉각 후 물층을 제거하였다. 유기층에 황산마그네슘(MgSO4)을 넣은 후 여과하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 1 (10g, 수율 67%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
< 합성예 2> 화합물 2로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 2B] [화합물 2]
Figure 112018125763434-pat00037
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2(11g, 수율 74%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
< 합성예 3> 화합물 3으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 3B] [화합물 3]
Figure 112018125763434-pat00038
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 3B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 3(13g, 수율 81%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 663
< 합성예 4> 화합물 4으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 4B] [화합물 4]
Figure 112018125763434-pat00039
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 4B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 4(12.5g, 수율 78%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 663
< 합성예 5> 화합물 5로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A]
Figure 112018125763434-pat00040
[화학식 2A] [화학식 1B] [화합물 5]
Figure 112018125763434-pat00041
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식2A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 5 (9g, 수율 60%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
< 합성예 6> 화합물 6으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A] [화학식 2B] [화합물 6]
Figure 112018125763434-pat00042
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 6 (12g, 수율 81%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
< 합성예 7> 화합물 7로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 3A]
Figure 112018125763434-pat00043
[화학식 3A] [화학식 2B] [화합물 7]
Figure 112018125763434-pat00044
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식 3A를, 화학식 1B 대신 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 7 (11g, 수율 74%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
< 합성예 8> 화합물 8로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 4A-1] [화학식 4A-2] [화학식 4A]
Figure 112018125763434-pat00045
[화학식 4A] [화학식 5B] [화합물 8]
Figure 112018125763434-pat00046
(1) 화학식 4A의 제조
화학식 4A-2(13.6g, 38.6mmol)를 테트라하이드로 퓨란에 녹여 질소하에서 -78℃로 냉각시킨 후 n-BuLi(1.05eq)을 투입하였다. 30분 후 화학식 4A-1(8.1g, 38.6mmol)을 투입하고 상온에서 교반하여 생성된 페놀 중간체를 여과한 후 과량의 H2SO4 수용액을 투입하여 환류하였다. 상온으로 냉각 후 에탄올을 과량 투입한 후 여과하고 여과된 고체를 클로로포름과 에틸아세테이트로 재결정하여 화학식 4A(10g, 수율 56%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 467
(2) 화합물 8의 제조
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A와 1B 대신 각각 화학식 4A와 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 8 (15g, 수율 83%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 745
< 합성예 9> 화합물 9로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 5A-1] [화학식 5A-2] [화학식 5A]
Figure 112018125763434-pat00047
[화학식 5A] [화학식 1B] [화합물 9]
Figure 112018125763434-pat00048
(1) 화학식 5A의 제조
상기 합성예 8의 화합물 8의 제조에 있어서, 화학식 4A-1과 4A-2 대신 각각 화학식 5A-1과 5A-2를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 5A (10g, 수율 61%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 427
(2) 화합물 9의 제조
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식 5A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 9 (10g, 수율 65%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 629
< 합성예 10> 화합물 10으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 5A] [화학식 2B] [화합물 10]
Figure 112018125763434-pat00049
(1) 화합물 10의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 10 (10.5g, 수율 67%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 629
< 합성예 11> 화합물 11로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 5A] [화학식 4B] [화합물 11]
Figure 112018125763434-pat00050
(1) 화합물 11의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 4B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 11 (12g, 수율 73%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 679
< 합성예 12> 화합물 12로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A] [화학식 5B] [화합물 12]
Figure 112018125763434-pat00051
(1) 화합물 12의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 12 (12g, 수율 72%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 13> 화합물 13으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A] [화학식 6B] [화합물 13]
Figure 112018125763434-pat00052
(1) 화합물 13의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 6B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 13 (13g, 수율 78%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 14> 화합물 14로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A] [화학식 7B] [화합물 14]
Figure 112018125763434-pat00053
(1) 화합물 14의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 7B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 14 (11g, 수율 66%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 15> 화합물 15로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 2A] [화학식 8B] [화합물 15]
Figure 112018125763434-pat00054
(1) 화합물 15의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신 화학식 8B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 15 (14g, 수율 78%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
< 합성예 16> 화합물 16으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 6A]
Figure 112018125763434-pat00055
[화학식 6A] [화학식 9B] [화합물 16]
Figure 112018125763434-pat00056
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A와 1B 대신 각각 화학식 6A와 9B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 16 (15g, 수율 81%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 764
< 합성예 17> 화합물 17로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 7A]
Figure 112018125763434-pat00057
[화학식 7A] [화학식 6B] [화합물 17]
Figure 112018125763434-pat00058
(1) 화학식 7A의 제조
상기 합성예 1의 화학식 1A의 제조에 있어서, 페놀 대신에 나프톨을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 7A(15g, 수율 76%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 511
(2) 화합물 17의 제조
상기 합성예 13의 화합물 13의 제조에 있어서, 화학식 2A 대신 화학식 7A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 17 (13g, 수율 68%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 789
< 합성예 18> 화합물 18로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 8A-1] [화학식 8A-2] [화학식 8A]
Figure 112018125763434-pat00059
[화학식 8A] [화학식 1B] [화합물 18]
Figure 112018125763434-pat00060
(1) 화학식 8A의 제조
상기 합성예 9의 화학식 5A의 제조에 있어서, 화학식 5A-1 대신 화학식 8A-1을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 8A (13g, 수율 69%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 487
(2) 화합물 18의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 5A 대신 화학식 8A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 18 (12g, 수율 72%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 19> 화합물 19로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 9B] [화합물 19]
Figure 112018125763434-pat00061
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 9B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 19(15g, 수율 79%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 779
< 합성예 20> 화합물 20으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 10B] [화합물 20]
Figure 112018125763434-pat00062
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 10B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 20(9g, 수율 54%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 21> 화합물 21로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 11B] [화합물 21]
Figure 112018125763434-pat00063
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 11B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 21(10g, 수율 56%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
< 합성예 22> 화합물 22로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 13B] [화합물 22]
Figure 112018125763434-pat00064
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 13B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 22(11g, 수율 66%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 23> 화합물 23으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 5B] [화합물 23]
Figure 112018125763434-pat00065
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 23(14g, 수율 84%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 24> 화합물 24로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 6B] [화합물 24]
Figure 112018125763434-pat00066
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 6B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 24(12g, 수율 72%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 25> 화합물 25로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 14B] [화합물 25]
Figure 112018125763434-pat00067
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 14B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 25(13g, 수율 72%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
< 합성예 26> 화합물 26으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 15B] [화합물 26]
Figure 112018125763434-pat00068
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 15B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 26(8g, 수율 48%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 27> 화합물 27로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 16B] [화합물 27]
Figure 112018125763434-pat00069
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 16B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 27(11g, 수율 66%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
< 합성예 28> 화합물 28로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 17B] [화합물 28]
Figure 112018125763434-pat00070
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 17B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 28(15g, 수율 83%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
< 실험예 >
실험예 1: S1과 T1의 에너지 값의 차이( ΔEST ) 계산
본원 화학식 1에 해당하는 화합물의 S1과 T1의 에너지 값의 차이와 상기 화합물과 코어구조는 동일하나, 본원 화학식 1의 Ar1 및 Ar2의 위치에 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 S1과 T1의 에너지 값을 계산하여 하기 표 1에 나타내었으며, S1과 T1의 에너지 값의 차이(ΔEST, eV) 는 각 화합물을 아래측에 나타내었다.
측정 1
화합물 1 내지 4
Figure 112018125763434-pat00071
비교 화합물 1
Figure 112018125763434-pat00072
측정 2
화합물 5 및 6
Figure 112018125763434-pat00073
비교 화합물 2
Figure 112018125763434-pat00074
측정 3
화합물 7
Figure 112018125763434-pat00075
비교 화합물 3
Figure 112018125763434-pat00076
측정 4
화합물 8
Figure 112018125763434-pat00077
비교 화합물 4
Figure 112018125763434-pat00078
측정 5
화합물 9 내지 11
Figure 112018125763434-pat00079
비교 화합물 5
Figure 112018125763434-pat00080
측정 6
화합물
12 내지 14
Figure 112018125763434-pat00081
비교 화합물 6
Figure 112018125763434-pat00082
측정 7
화합물 15
Figure 112018125763434-pat00083
비교 화합물 7
Figure 112018125763434-pat00084
측정 8
화합물 16
Figure 112018125763434-pat00085
비교 화합물 8
Figure 112018125763434-pat00086
측정 9
화합물 17
Figure 112018125763434-pat00087
비교 화합물 9
Figure 112018125763434-pat00088
측정 10
화합물 18
Figure 112018125763434-pat00089
비교 화합물 10
Figure 112018125763434-pat00090
측정 11
화합물 19
Figure 112018125763434-pat00091
비교 화합물 11
Figure 112018125763434-pat00092
측정 12
화합물
20 내지 22
Figure 112018125763434-pat00093
비교 화합물 12
Figure 112018125763434-pat00094
측정 13
화합물
23 내지 28
Figure 112018125763434-pat00095
비교 화합물 13
Figure 112018125763434-pat00096
상기 표 1로부터, 본원 화학식 1의 Ar1 및 Ar2 중 1 이상에 2환 이상의 축합아릴기를 포함하는 화합물(화합물 1 내지 28)이, 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물(비교 화합물 1 내지 13)보다 S1과 T1의 에너지 값의 차이(ΔEST)가 큰 것을 확인할 수 있다.
실험예 2: 소자의 제작
< 실시예 1-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400 Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트 BH1과 도판트 BD1 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 ET-A 화합물을 50Å 두께로 정공차단층(전자조절층)을 증착한 후, 합성예 1에서 제조한 화합물 1과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112018125763434-pat00097
Figure 112018125763434-pat00098
Figure 112018125763434-pat00099
Figure 112018125763434-pat00100
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 1-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 재료로 화합물 1을 사용하는 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실험예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예
10mA/㎠		 화합물 전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 색좌표
(x,y)		 Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 1-1 화합물 1 3.95 4.89 (0.137,0.126) 64
실시예 1-2 화합물 2 3.91 5.11 (0.139,0.123) 71
실시예 1-3 화합물 3 3.92 5.05 (0.138,0.127) 68
실시예 1-4 화합물 4 3.97 4.81 (0.138,0.129) 65
비교예 1-1 비교 화합물 1 3.99 4.71 (0.139,0.124) 28
실시예 1-5 화합물 5 3.94 4.82 (0.138,0.125) 60
실시예 1-6 화합물 6 3.88 5.09 (0.137,0.125) 61
비교예 1-2 비교 화합물 2 3.95 4.61 (0.137,0.124) 32
실시예 1-7 화합물 7 3.98 5.14 (0.137,0.126) 59
비교예 1-3 비교 화합물 3 4.01 4.65 (0.137,0.124) 15
실시예 1-8 화합물 8 3.97 5.05 (0.138,0.124) 45
비교예 1-4 비교 화합물 4 3.99 4.67 (0.137,0.126) 11
실시예 1-9 화합물 9 4.01 4.81 (0.137,0.126) 65
실시예 1-10 화합물 10 4.00 4.88 (0.139,0.123) 63
실시예 1-11 화합물 11 3.99 4.92 (0.138,0.126) 62
비교예 1-5 비교 화합물 5 4.05 4.51 (0.138,0.126) 13
실시예 1-12 화합물 12 3.92 5.02 (0.136,0.126) 61
실시예 1-13 화합물 13 3.98 4.79 (0.138,0.125) 60
실시예 1-14 화합물 14 3.88 5.25 (0.137,0.125) 52
비교예 1-6 비교 화합물 6 3.99 4.61 (0.137,0.124) 35
실시예 1-15 화합물 15 3.95 5.15 (0.137,0.126) 65
비교예 1-7 비교 화합물 7 3.96 4.78 (0.137,0.125) 42
실시예 1-16 화합물 16 3.77 4.87 (0.138,0.127) 49
비교예 1-8 비교 화합물 8 3.79 4.25 (0.137,0.125) 28
실시예 1-17 화합물 17 4.02 4.88 (0.137,0.125) 48
비교예 1-9 비교 화합물 9 4.11 4.10 (0.137,0.124) 31
실시예 1-18 화합물 18 3.91 5.02 (0.137,0.124) 59
비교예 1-10 비교 화합물 10 3.95 4.85 (0.139,0.124) 24
실시예 1-19 화합물 19 3.78 4.89 (0.138,0.127) 58
비교예 1-11 비교 화합물 11 3.79 4.33 (0.137,0.126) 29
실시예 1-20 화합물 20 3.92 4.99 (0.137,0.126) 52
실시예 1-21 화합물 21 3.89 5.21 (0.139,0.123) 50
실시예 1-22 화합물 22 3.81 5.31 (0.138,0.124) 55
비교예 1-12 비교 화합물 12 3.95 4.82 (0.137,0.124) 27
실시예 1-23 화합물 23 3.93 5.11 (0.137,0.124) 61
실시예 1-24 화합물 24 3.94 5.09 (0.139,0.124) 63
실시예 1-25 화합물 25 3.90 5.16 (0.136,0.126) 60
실시예 1-26 화합물 26 3.92 5.05 (0.137,0.124) 65
실시예 1-27 화합물 27 3.97 5.00 (0.137,0.126) 69
실시예 1-28 화합물 28 3.89 5.22 (0.138,0.124) 53
비교예 1-13 비교 화합물 13 4.01 4.77 (0.136,0.125) 30
비교예 1-14 ET1 4.21 3.94 (0.140,0.129) 21
비교예 1-15 ET2 4.02 4.79 (0.140,0.128) 25
비교예 1-16 ET3 4.33 4.01 (0.140,0.129) 30
비교예 1-17 ET4 4.09 4.69 (0.139,0.126) 18
비교예 1-18 ET5 5.01 3.89 (0.134,0.122) 7
비교예 1-19 ET6 4.21 4.23 (0.140,0.129) 29
비교예 1-20 ET7 4.26 4.15 (0.140,0.128) 33
비교예 1-21 ET8 4.02 4.76 (0.140,0.129) 19
비교예 1-22 ET9 3.89 4.55 (0.138,0.125) 21
비교예 1-23 ET10 3.88 4.51 (0.139,0.127) 18
비교예 1-24 ET11 4.20 4.25 (0.140,0.128) 24
< 실시예 2-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT2(300 Å)를 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 HT3를 진공 증착하여 전자차단층을 형성하였다. 발광층으로 호스트 BH2와 도판트 BD2 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 합성예 1에서 제조한 화합물 1을 진공증착하여 200Å의 두께로 증착하고 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112018125763434-pat00101
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 2-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 재료로 화합물 1을 사용하는 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실험예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실험예
10mA/㎠		 화합물 전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 색좌표
(x,y)		 Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 2-1 화합물 1 3.73 4.77 (0.142,0.060) 73
실시예 2-2 화합물 2 3.81 4.55 (0.142,0.060) 88
실시예 2-3 화합물 3 3.75 4.71 (0.141,0.060) 77
실시예 2-4 화합물 4 3.74 4.81 (0.142,0.059) 72
비교예 2-1 비교 화합물 1 3.92 4.03 (0.143,0.057) 42
실시예 2-5 화합물 5 3.89 4.75 (0.142,0.060) 67
실시예 2-6 화합물 6 3.85 4.82 (0.142,0.060) 69
비교예 2-2 비교 화합물 2 3.95 4.22 (0.142,0.061) 44
실시예 2-7 화합물 7 3.88 4.79 (0.141,0.160) 66
비교예 2-3 비교 화합물 3 4.00 4.24 (0.139,0.060) 26
실시예 2-8 화합물 8 3.62 5.01 (0.140,0.061) 56
비교예 2-4 비교 화합물 4 3.81 4.30 (0.140,0.060) 19
실시예 2-9 화합물 9 3.95 4.41 (0.140,0.060) 68
실시예 2-10 화합물 10 3.92 4.44 (0.140,0.060) 62
실시예 2-11 화합물 11 3.89 4.51 (0.140,0.060) 60
비교예 2-5 비교 화합물 5 4.10 4.22 (0.140,0.060) 20
실시예 2-12 화합물 12 3.70 4.87 (0.140,0.060) 67
실시예 2-13 화합물 13 3.67 4.71 (0.141,0.060) 65
실시예 2-14 화합물 14 3.69 4.98 (0.140,0.061) 58
비교예 2-6 비교 화합물 6 4.01 4.23 (0.140,0.059) 44
실시예 2-15 화합물 15 3.76 4.78 (0.140,0.060) 77
비교예 2-7 비교 화합물 7 3.96 4.10 (0.140,0.060) 42
실시예 2-16 화합물 16 3.70 4.84 (0.140,0.060) 52
비교예 2-8 비교 화합물 8 3.81 4.15 (0.141,0.062) 33
실시예 2-17 화합물 17 4.03 4.63 (0.140,0.059) 50
비교예 2-9 비교 화합물 9 4.22 4.00 (0.140,0.060) 28
실시예 2-18 화합물 18 3.79 4.71 (0.140,0.060) 63
비교예 2-10 비교 화합물 10 3.91 4.26 (0.139,0.060) 21
실시예 2-19 화합물 19 3.81 4.64 (0.140,0.060) 70
비교예 2-11 비교 화합물 11 4.13 3.99 (0.140,0.060) 36
실시예 2-20 화합물 20 3.87 4.91 (0.140,0.060) 62
실시예 2-21 화합물 21 3.84 5.03 (0.140,0.060) 59
실시예 2-22 화합물 22 3.76 5.11 (0.140,0.060) 62
비교예 2-12 비교 화합물 12 3.92 4.41 (0.140,0.060) 33
실시예 2-23 화합물 23 3.77 4.99 (0.140,0.060) 72
실시예 2-24 화합물 24 3.73 4.84 (0.140,0.060) 75
실시예 2-25 화합물 25 3.79 5.01 (0.140,0.060) 72
실시예 2-26 화합물 26 3.85 4.87 (0.140,0.060) 77
실시예 2-27 화합물 27 3.89 4.79 (0.140,0.060) 81
실시예 2-28 화합물 28 3.81 5.12 (0.139,0.060) 66
비교예 2-13 비교 화합물 13 4.00 4.55 (0.140,0.060) 38
비교예 2-14 ET1 4.00 4.01 (0.140,0.060) 31
비교예 2-15 ET2 3.98 4.38 (0.140,0.060) 36
비교예 2-16 ET3 4.11 4.32 (0.140,0.060) 38
비교예 2-17 ET4 3.99 4.29 (0.141,0.060) 29
비교예 2-18 ET5 4.87 3.95 (0.139,0.062) 16
비교예 2-19 ET6 4.05 4.37 (0.140,0.060) 37
비교예 2-20 ET7 4.07 4.31 (0.139,0.060) 39
비교예 2-21 ET8 4.00 4.41 (0.140,0.060) 31
비교예 2-22 ET9 3.99 4.35 (0.141,0.062) 32
비교예 2-23 ET10 3.97 4.35 (0.140,0.060) 25
비교예 2-24 ET11 4.04 4.39 (0.141,0.060) 29
< 실시예 3-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하고 이어서 NPB를 100Å의 두께로 진공 증착하여 제1 정공 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 제1 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 HT3를 진공 증착하여 제1 전자차단층을 형성하였다. 이어서, 제1 전자차단층 위에 막 두께 400Å으로 아래와 같은 YGH-A, YGH-B 및 YGD를 2:2:1의 중량비로 진공증착하여 제1 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 제1 발광층 위에 화합물 ET-B를 250Å의 두께로 진공증착하여 제1 전자수송층을 형성하였다. 이어서 상기 제1 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을 50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 N형 전하 생성층을 형성하였다.
이어서 HT-A를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-A만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다. 이어서 제2 발광층으로 BH3와 BD3로 표시되는 화합물을 96:4의 중량비로 250Å의 두께로 진공 증착하였다.
상기 발광층 위에 합성예 12에서 제조한 화합물 12를 진공증착하여 300Å의 두께로 증착하고 순차적으로 10Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 800Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112018125763434-pat00102
NPB
Figure 112018125763434-pat00103
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 3-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 재료로 화합물 12를 사용하는 대신 하기 표 3에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 실시예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실험예
10mA/㎠		 화합물 전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 색좌표
(x,y)		 Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 3-1 화합물 12 7.78 67.44 (0.334,0.386) 122
실시예 3-2 화합물 13 7.71 65.15 (0.334,0.386) 120
실시예 3-3 화합물 14 7.69 68.23 (0.329,0.388) 110
비교예 3-1 비교 화합물 6 7.91 51.56 (0.332,0.380) 77
실시예 3-4 화합물 24 7.81 69.55 (0.334,0.386) 120
실시예 3-5 화합물 25 7.79 68.10 (0.334,0.386) 128
실시예 3-6 화합물 26 7.85 71.03 (0.334,0.384) 119
실시예 3-7 화합물 27 7.89 68.12 (0.334,0.385) 134
실시예 3-8 화합물 28 7.85 66.31 (0.334,0.386) 142
실시예 3-9 화합물 29 7.77 72.55 (0.331,0.386) 115
비교예 3-2 비교 화합물 13 8.01 55.10 (0.332,0.384) 71
비교예 3-3 ET1 8.12 52.10 (0.334,0.384) 58
비교예 3-4 ET2 8.05 53.01 (0.334,0.386) 59
비교예 3-5 ET3 8.31 53.13 (0.334,0.380) 62
비교예 3-6 ET4 8.06 52.91 (0.334,0.381) 55
비교예 3-7 ET5 9.12 38.42 (0.331,0.395) 37
비교예 3-8 ET6 8.20 53.88 (0.334,0.380) 68
비교예 3-9 ET7 8.29 53.51 (0.334,0.380) 64
비교예 3-10 ET8 8.04 53.75 (0.334,0.386) 51
비교예 3-11 ET9 8.09 53.63 (0.333,0.385) 54
비교예 3-12 ET10 8.08 53.54 (0.333,0.382) 49
비교예 3-13 ET11 8.18 54.01 (0.333,0.385) 60
< 실시예 4-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하고 이어서 NPB를 100Å의 두께로 진공 증착하여 제1 정공 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 제1 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 상기 화합물 HT3를 진공 증착하여 제1 전자차단층을 형성하였다.
발광층으로 호스트 BH3와 도판트 BD3 화합물을 96:4의 중량비로 125Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 합성예 24에서 제조한 화합물 24를 200Å의 두께로 제1 전자수송층을 증착하고, 이어서 상기 제1 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 N형 전하 생성층을 형성하였다. 이어서 HT-A를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-A만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 그 위에 막 두께 400Å으로 아래와 같은 YGH-A, YGH-B 및 YGD를 2:2:1의 중량비로 진공증착하여 제2 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 제2 발광층 위에 화합물 ET-B를 250Å의 두께로 진공증착하여 제2 전자수송층을 형성하였다. 이어서 상기 제2 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을 50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 두 번째 N형 전하 생성층을 형성하였다.
이어서 HT-B를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-B만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제3 정공수송층을 형성하였다. 이어서 제3 발광층으로 BH3와 BD3로 표시되는 화합물을 96:4의 중량비로 250Å의 두께로 진공 증착하였다.
상기 발광층 위에 합성예 12에서 제조한 화합물 12를 진공증착하여 300Å의 두께로 증착하고 순차적으로 10Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 800Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112018125763434-pat00104
Figure 112018125763434-pat00105
추가 비교예 ( 비교예 4-1)
상기 실시예 4-1에서 사용된 화합물 12 대신 비교 화합물 6을, 화합물 24 대신 비교 화합물 13을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 실시예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실험예
10mA/㎠		 화합물 전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 색좌표
(x,y)		 Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 4-1 화합물 12, 24 11.13 77.92 (0.246, 0.245) 131
비교예 4-1 비교 화합물 6, 13 14.02 58.16 (0.247, 0.245) 95
상기 표 2 내지 표 5의 실험 결과로부터, 본원 화합물을 포함하는 실시예의 구동전압, 전류효율 및 수명특성이 비교예보다 우수한 것을 확인할 수 있다.
1: 기판 / 2: 양극 / 3: 정공주입층 / 4: 정공수송층 / 5: 발광층 / 6: 정공차단층 / 7: 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층 / 8: 음극 / 9: 전자차단층 / 11: 제1 정공수송층 / 12: 제1 전자차단층 / 13: 제1 발광층 / 14: 제1 전자수송층 / 15: N형 전하발생층 / 16: P형 전하발생층 / 17: 제2 정공수송층 / 18: 제2 발광층 / 19: 제2 전자수송층 / 20: 제3 정공수송층 / 21: 제3 발광층 / 22: 제3 전자수송층 / 111, 202: 정공수송층1 / 112, 208: 정공수송층2 / 113, 204, 303-3: 청색 형광 발광층1 / 114, 205, 304: 전자수송층1 / 115, 206: N형 전하발생층1 / 116: P형 전하발생층1 / 117, 214: 정공수송층3 / 118, 303-1: 적색 인광 발광층 / 119: 황색녹색 인광 발광층 / 120, 303-2: 녹색 인광 발광층 / 121, 211: 전자수송층2 / 122, 212: N형 전하발생층2 / 123, 201, 207, 213, 301: p-도핑 정공수송층 / 124: 정공수송층4 / 125: 정공수송층5 / 126, 210: 청색 형광 발광층2 / 127, 217: 전자수송층3 / 128, 218, 306: 전자주입층 / 129: 캡핑층 / 203: 정공수송층1-1 / 209: 정공수송층2-1 / 215: 정공수송층3-1 / 216: 청색 형광 발광층3 / 302-1: 적색 정공수송층 / 302-2: 녹색 정공수송층 / 302-3: 청색 정공수송층 / 305: 전자수송층1-1

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112019026288279-pat00106

    상기 화학식 1에 있어서,
    X는 O 또는 S이며,
    R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 시아노기, 탄소수 12 내지 30의 디아릴붕소기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 벤젠고리를 형성하며,
    [화학식 2]
    Figure 112019026288279-pat00107

    상기 화학식 2에 있어서,
    A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 페닐렌기이며,
    L3는 직접결합; 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이고,
    Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이며,
    R은 수소이며,
    m1 내지 m3는 각각 0 내지 2의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2인 경우 2개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 A1 내지 A3 중 2 이상은 N이고, 나머지는 CR이며,
    상기 R의 정의는 상기 화학식 2에서의 정의와 같은 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 하기 구조들 중 어느 하나이고, 나머지는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기인 화합물:
    Figure 112019026288279-pat00108

    상기 구조들에 있어서,
    R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이며,
    n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    *는 연결되는 부위를 의미한다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure 112019026288279-pat00109

    [화학식 4]
    Figure 112019026288279-pat00110

    [화학식 5]
    Figure 112019026288279-pat00111

    [화학식 6]
    Figure 112019026288279-pat00112

    [화학식 7]
    Figure 112019026288279-pat00113

    [화학식 8]
    Figure 112019026288279-pat00114

    상기 화학식 3 내지 8에 있어서,
    X, R1 내지 R8, A1 내지 A3, L1 내지 L3, m1 내지 m3 및 Ar1의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같고,
    R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이며,
    R32는 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 시아노기, 탄소수 12 내지 30의 디아릴붕소기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 벤젠고리를 형성하며,
    n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    p1은 0 내지 7의 정수이고, 상기 p1이 2 이상인 경우 2 이상의 R32는 서로 같거나 상이하다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조들 중 선택되는 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure 112019026288279-pat00115

    Figure 112019026288279-pat00116

    Figure 112019026288279-pat00134

    Figure 112019026288279-pat00118

    Figure 112019026288279-pat00119

    Figure 112019026288279-pat00120

    Figure 112019026288279-pat00121

    Figure 112019026288279-pat00122

    Figure 112019026288279-pat00123

    Figure 112019026288279-pat00124

    Figure 112019026288279-pat00125
    .
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 1을 만족하는 화합물:
    [식 1]
    ΔESTC El > ΔESTEl
    상기 식 1에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
    ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 코어구조 및 치환기는 동일하나, Ar1 및 Ar2가 각각 독립적으로 단환의 아릴기; 또는 헤테로고리기인 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이며,
    상기 단환의 아릴기 및 헤테로고리기는 추가로 치환될 수 있으나, 추가로 치환된 치환기는 2환 이상의 축합 아릴기를 포함하지 않는다.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 2를 만족하는 화합물:
    [식 2]
    0.30 eV < ΔESTC El < 1.5 eV
    상기 식 2에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 3을 만족하는 화합물:
    [식 3]
    ΔESTC El - ΔESTEl > 0.05 eV
    상기 식 3에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
    ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 코어구조 및 치환기는 동일하나, Ar1 및 Ar2가 각각 독립적으로 단환의 아릴기; 또는 헤테로고리기인 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이며,
    상기 단환의 아릴기 및 헤테로고리기는 추가로 치환될 수 있으나, 추가로 치환될 수 있는 치환기는 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는다.
  9. 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층, 정공차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 및 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1층 이상을 포함하는 유기 발광 소자.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 도펀트의 최대 발광 파장은 400 nm 내지 520 nm 인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 도펀트는 청색 형광 도펀트인 유기 발광 소자.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 청색 형광 도펀트를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택을 포함하고,
    상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이에 1 층 이상의 전하생성층을 포함하는 유기 발광 소자.
  19. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제3 스택을 포함하고,
    상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이; 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택의 사이에 각각 1 층 이상의 전하생성층을 포함하는 유기 발광 소자.
KR1020180161787A 2018-12-14 2018-12-14 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR101987256B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180161787A KR101987256B1 (ko) 2018-12-14 2018-12-14 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP2021511670A JP7164249B2 (ja) 2018-12-14 2019-10-02 縮合環化合物およびこれを含む有機発光素子
CN201980058158.5A CN112654613A (zh) 2018-12-14 2019-10-02 稠环化合物和包含其的有机发光器件
PCT/KR2019/012896 WO2020122384A1 (ko) 2018-12-14 2019-10-02 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US17/271,762 US12016243B2 (en) 2018-12-14 2019-10-02 Condensed cyclic compound and organic light emitting device comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180161787A KR101987256B1 (ko) 2018-12-14 2018-12-14 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101987256B1 true KR101987256B1 (ko) 2019-06-10

Family

ID=66848007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180161787A KR101987256B1 (ko) 2018-12-14 2018-12-14 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12016243B2 (ko)
JP (1) JP7164249B2 (ko)
KR (1) KR101987256B1 (ko)
CN (1) CN112654613A (ko)
WO (1) WO2020122384A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032290A (ko) * 2019-09-16 2021-03-24 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2021080254A1 (ko) * 2019-10-21 2021-04-29 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
WO2021246698A1 (ko) * 2020-06-05 2021-12-09 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102139859B1 (ko) * 2017-08-02 2020-07-30 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN117343078A (zh) 2021-11-25 2024-01-05 北京夏禾科技有限公司 有机电致发光材料和器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120032572A (ko) 2009-08-31 2012-04-05 후지필름 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
KR20180111558A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7977872B2 (en) * 2008-09-16 2011-07-12 Global Oled Technology Llc High-color-temperature tandem white OLED
KR102145888B1 (ko) * 2013-12-13 2020-08-20 삼성디스플레이 주식회사 트리아진계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102657649B1 (ko) * 2014-07-21 2024-04-15 메르크 파텐트 게엠베하 전자 소자용 재료
KR102285381B1 (ko) * 2014-10-22 2021-08-04 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR101593368B1 (ko) 2015-04-22 2016-02-11 주식회사 엘지화학 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2017086713A1 (ko) 2015-11-17 2017-05-26 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기전자소자
KR101921377B1 (ko) 2015-12-15 2018-11-22 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102198514B1 (ko) 2016-08-23 2021-01-05 솔루스첨단소재 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US11239425B2 (en) * 2017-03-08 2022-02-01 Lg Chem, Ltd. Organic light emitting device
KR102044429B1 (ko) 2017-05-12 2019-11-14 주식회사 엘지화학 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102055979B1 (ko) 2017-05-29 2019-12-13 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
US11427572B2 (en) 2017-06-30 2022-08-30 Lg Chem, Ltd. Heterocyclic compound and organic light emitting element including same
US11367836B2 (en) 2017-06-30 2022-06-21 Lg Chem, Ltd. Heterocyclic compound and organic light emitting element including same
WO2019013542A1 (ko) 2017-07-11 2019-01-17 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102139859B1 (ko) 2017-08-02 2020-07-30 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2019027263A1 (ko) 2017-08-02 2019-02-07 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN109748909B (zh) 2017-11-02 2022-04-19 江苏三月科技股份有限公司 一种含螺氧杂蒽芴和含氮六元杂环的化合物、其制备方法及其在有机电致发光器件中的应用
KR102507585B1 (ko) 2017-11-27 2023-03-09 에스에프씨 주식회사 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2019120263A1 (zh) * 2017-12-21 2019-06-27 广州华睿光电材料有限公司 有机混合物及其在有机电子器件中的应用
WO2019172699A1 (ko) 2018-03-09 2019-09-12 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102536246B1 (ko) * 2018-03-23 2023-05-25 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
CN108997201A (zh) 2018-08-06 2018-12-14 长春海谱润斯科技有限公司 一种螺芴杂蒽化合物及其有机电致发光器件

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120032572A (ko) 2009-08-31 2012-04-05 후지필름 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
KR20180111558A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032290A (ko) * 2019-09-16 2021-03-24 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102388876B1 (ko) 2019-09-16 2022-04-21 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2021080254A1 (ko) * 2019-10-21 2021-04-29 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
WO2021246698A1 (ko) * 2020-06-05 2021-12-09 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP7164249B2 (ja) 2022-11-01
WO2020122384A1 (ko) 2020-06-18
US20210336155A1 (en) 2021-10-28
CN112654613A (zh) 2021-04-13
US12016243B2 (en) 2024-06-18
JP2022503628A (ja) 2022-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101987256B1 (ko) 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102274796B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102157954B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102430678B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102301359B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102237174B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102256782B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200011912A (ko) 유기발광소자
KR102503436B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102353985B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102297723B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102560366B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102436480B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102280868B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102567282B1 (ko) 유기발광소자
KR102238900B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102209926B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102441824B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102594848B1 (ko) 유기발광소자
KR102405393B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20170057852A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR20230013405A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20230018103A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20230096691A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220067948A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant