KR102015921B1 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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Abstract

화학식 1에 의해 표시되는 화합물이 개시된다. 또한, 제 1전극, 제 2전극 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자가 개시되며, 이때 상기 유기물층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 유기물층에 화학식 1로 표시되는 화합물이 포함되면, 발광효율, 안정성 및 수명이 향상될 수 있다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치{COMPOUND FOR ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT, ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT USING THE SAME, AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구하던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 늘어나는 경향을 나타낸다. 하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면, 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
기존의 정공수송층 물질의 경우 구동전압을 낮추기 위해 정공이동도(hole mobility)가 빠른 물질을 개발하였으며, 정공이동도를 높이기 위해 패킹 밀도(packing density)가 높고 HOMO 값이 발광층의 HOMO 값과 큰 차이가 없는 물질들을 개발하여 왔으나 정공이동도가 빠른 물질의 경우 효율이 감소되는 경향을 나타내고 있다.
이는 일반적인 유기전기소자에서 정공이동도가 전자이동도(electron mobility)보다 빠르기 때문에 발광층 내에서 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 발광효율 및 수명의 감소로 나타나는 것이다.
패킹 밀도가 비교적 낮은 물질을 사용하여 정공이동도를 감소시켜 발광층 내의 전하 균형을 조절하려는 경우 낮은 패킹 밀도로 인해 구동전압이 높아지게 되고 이로 인해 주울열이 증가하여 소자 수명이 감소하는 경향을 나타내고 있다. 따라서, 패킹 밀도는 높으면서 정공 트래핑 능력이 우수한 물질의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure 112014117370255-pat00001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 구성 요소가 다른 구성 요소 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 경우, 이는 다른 구성 요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 있는 경우도 포함할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반대로, 어떤 구성 요소가 다른 부분 "바로 위에" 있다고 하는 경우에는 중간에 또 다른 부분이 없는 것을 뜻한다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다.
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I) 등을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기 등일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 서로 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 서로 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si 등을 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure 112014117370255-pat00002
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1-C20의 알킬기, C1-C20의 알콕실기, C1-C20의 알킬아민기, C1-C20의 알킬티오펜기, C6-C20의 아릴티오펜기, C2-C20의 알켄일기, C2-C20의 알킨일기, C3-C20의 시클로알킬기, C6-C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기, C8-C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure 112014117370255-pat00003
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure 112014117370255-pat00004
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)과 정공수송층(140)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수도 있다. 또한, 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극의 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송충(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150), 발광보조층(151) 또는 광효율 개선층 등의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 화합물은 정공수송층(140), 정공주입층(130), 발광층(150), 및 발광보조층(151) 중 적어도 하나에 사용될 수도 있을 것이다.
한편, 동일한 모핵일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합에 대한 연구가 필요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 다양한 증착법(deposition)을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. PVD나 CVD 등의 증착 방법으로 사용하여 제조할 수 있는데, 예컨대 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 증착시킨 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킬 수 있을 것이다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기발광소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure 112014117370255-pat00005
상기 화학식 1에서, Ara는 하기 화학식 2로 표시되고, Arb는 하기 화학식 3으로 표시되고, Arc는 C6-C60의 아릴기, 플루오렌일기, C2-C60의 헤테로고리기, 및 C1-C60의 알킬기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서, 헤테로고리기는 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하며, Arc는 페닐, 비페닐, 나프틸, 치환 또는 비치환된 플루오렌, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 카바졸 등일 수 있다.
<화학식 2> <화학식 3>
Figure 112014117370255-pat00006
,
Figure 112014117370255-pat00007
상기 화학식 2 및 3에서, 상기 m과 n은 서로 독립적으로 0 또는 1의 정수이다. 예컨대, m과 n이 모두 0이거나 1일 수도 있고, m=0일 경우 n=0 또는 1일 있고, n=0인 경우 m=0 또는 1일 수 있다. 이때, m=1일 경우 n 또한 1인 것이 바람직한데, 예컨대 X2 포함 링이 형성된 경우 X1 포함 링도 형성되는 것이 바람직하다.
상기 화학식 2 및 3에서, X1 및 X2는 서로 독립적으로, NR' O, S 또는 CR'R" 중 하나일 수 있다. 여기서, R' 및 R"은 서로 독립적으로, C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기; 및 C1-C60의 알킬기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 예컨대, R' 및 R"은 서로 독립적으로 페닐, 비페닐, 나프틸, 디벤조티오펜, 9,9-디메틸플루오렌, 퀴나졸린, 피리미딘, 중수소치환 페닐, 에텐일로 치환된 페닐, 페난트렌, 페닐로 치환된 나프틸, 메틸, 스파이로플루오렌 등일 수 있다.
상기 화학식 2 및 3에서, L1 및 L2는 서로 독립적으로, 단일결합; C6-C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 2가 헤테로고리기; 및 C3-C60의 지방족 고리와 C6-C60의 방향족리의 2가 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 2 및 3에서, l은 0 내지 4의 정수이며, o 및 p는 각각 0 내지 3의 정수이며, q는 0 내지 6의 정수이고, R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 중수소; 삼중수소; 할로겐기; C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기; C1-C60의 알킬기; C2-C20의 알켄닐기; C2-C20의 알킨일기; C3-C60의 시클로알킬기; C1-C30의 알콕시기; C6-C30의 아릴옥시기; 및 -L3-N(R5)(R6);로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
한편, R1 내지 R4는 이웃한 기끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리를 형성할 수 있다. 이때 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R4는 각각 상기에서 정의된 것과 동일하게 정의될 수 있다. 예컨대, l과 o가 모두 2인 경우, 이웃한 R1끼리는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, R2는 이웃하더라도 서로 독립적으로 아릴기 또는 헤테로고리기가 될 수 있다. 물론, l이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R1은 서로 같거나 상이할 수 있으며, 이웃한 기 중 일부끼리 서로 결합하여 고리를 형성하고 나머지 고리를 형성하지 않는 기는 상기 정의된 치환기 그룹에서 선택될 수 있다. o, p 또는 q가 2 이상의 정수인 경우도 마찬가지이다.
한편, 이웃한 기끼리 결합하여 형성된 고리는 C3-C60의 지방족고리, C6-C60의 방향족고리, O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리, 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리 등일 수 있으며, 단일 고리 또는 다중 고리일 수 있을 뿐만 아니라 포화 또는 불포화 고리일 수 있다.
상기 L3은 서로 독립적으로, 단일결합; C6-C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 2가 헤테로고리기; 및 C3-C60의 지방족 고리와 C6-C60의 방향족고리의 2가 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 R5 및 R6은 서로 독립적으로, C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기; 및 C1-C60의 알킬기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있는데, 예컨대 페닐, 비페닐, 나프틸, 나프틸로 치환된 페닐 등이 될 수 있다.
또한, 상기 R5와 R6, L3(단일결합 제외)과 R5 또는 L3(단일결합 제외)과 R6은 서로 결합하여 이들이 결합된 N과 함께 N을 포함하는 헤테로고리 화합물을 형성할 수도 있다.
상기 각 기호가 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 시클로알킬기, 알콕실기, 아릴옥시기, 아릴렌기 및 플루오렌일렌기 등에 해당하는 경우, 이들 각각은 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; C8-C20의 아릴알켄일기; 및 -L3-N(R5)(R6);로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로(optionally) 치환될 수 있다.
예시적으로, 상기 화학식 2는 하기 화학식 중 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 4> <화학식 5> <화학식 6> <화학식 7>
Figure 112014117370255-pat00008
상기 화학식 4 내지 7에서, R', R", R3, R4, L1, p 및 q 등과 같은 각 기호는 상기 화학식 2에서 정의된 것과 동일하게 정의될 수 있다.
예시적으로, 상기 화학식 3은 하기 화학식 중 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 8> <화학식 9> <화학식 10> <화학식 11>
Figure 112014117370255-pat00009
상기 화학식 8 내지 11에서, R', R", R1, R2, L2, l 및 o 등과 같은 각 기호는 상기 화학식 3에서 정의된 것과 동일하게 정의될 수 있다.
한편, 상기 화학식 2 내지 11에서, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나는 중수소를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있다.
Figure 112014117370255-pat00010
Figure 112014117370255-pat00011
Figure 112014117370255-pat00012
Figure 112014117370255-pat00013
Figure 112014117370255-pat00014
Figure 112014117370255-pat00015
Figure 112014117370255-pat00016
다른 실시예로서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유기전기소자용 화합물을 제공한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 유기전기소자를 제공한다.
이때, 유기전기소자는 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함할 수 있으며, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 화학식 1은 유기물층의 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층 또는 발광층 중 적어도 하나의 층에 함유될 수 있을 것이다. 즉, 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층 또는 발광층의 재료로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 유기물층에 상기 개별 화학식 P1-1 내지 P1-40, P2-1 내지 P2-30, P3-1 내지 P3-30 및 P4-1 내지 P4-30으로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
한편, 상기 유기물층에 함유된 화합물은 동종의 화합물로만 이루어질 수도 있지만, 화학식 1로 표시되는 이종의 화합물이 2 이상 혼합된 혼합물일 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 유기물층의 정공수송층은 상기 개별화합물 P1-1과 P1-2와 같이 2종의 상이한 화합물을 함유할 수도 있고, 개별화합물 P1-1, P2-1 및 P3-1과 같이 3종 이상의 상이한 화합물을 함유할 수도 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
예시적으로 본 발명에 따른 화합물(Final Products)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1과 Sub 2를 반응시켜 제조하거나 하기 반응식 2와 같이 Sub 3과 Sub 4를 반응시켜 제조되나 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1>
Figure 112014117370255-pat00017
<반응식 2>
Figure 112014117370255-pat00018
I. 출발물질의 합성예
1. S-1, S-3의 합성
<반응식 3>
Figure 112014117370255-pat00019
(1) S-1-I의 합성
둥근바닥 플라스크에 (8-nitronaphthalen-1-yl)boronic acid (30g, 138.3mmol)과 1,3-dibromobenzene (35.9g, 152.1mmol), Pd(PPh3)4 (7.99g, 6.91mmol), K2CO3 (57.3g, 414.8mmol)을 넣고 무수 THF 608mL와 물 304mL을 넣어 녹이고 난 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, CH2Cl2로 추출하고 물로 닦아주었다. 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 silicagel column 및 재결정하여 분리하였고, S-1-I을 34.5g (76%) 얻었다.
(2) S-1, S- 3 의 합성
상기 S-1-I (34.5g, 105.1mmol)과 PPh3 (68.94g, 263mmol)을 o-dichlorobenzene에 녹이고, 24시간 동안 환류시켰다, 반응이 종결되면 감압증류를 이용하여 용매를 제거한 후, 농축된 생성물을 silicagel column 및 재결정하여 분리하였고, S-1 (11.8g, 38%)와 S-3 (14.3g, 46%)를 각각 얻었다.
2. S-2의 합성
<반응식 4>
Figure 112014117370255-pat00020
(1) S-1- II 의 합성
(8-nitronaphthalen-1-yl)boronic acid (30g, 138.3mmol)과 1,4-dibromobenzene (35.9g, 152.1mmol), Pd(PPh3)4 (7.99g, 6.91mmol), K2CO3 (57.3g, 414.8mmol), THF 608mL, 물 304mL를 상기 S-1-I와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-1-II를 35.4g (78%) 얻었다.
(2) S- 2 의 합성
S-1-II (35.4g, 107.9mmol), PPh3 (70.74g, 269.7mmol)을 o-dichlorobenzene 442mL, 상기 S-1과 동일한 실험방법으로 진행하여 S-2를 25.2g (79%) 얻었다.
3. S-4, S-6의 합성
<반응식 5>
Figure 112014117370255-pat00021
(1) S-4-I의 합성
둥근바닥플라스크에 (3-bromophenyl)boronic acid (40g, 199.2mmol), (8-iodonaphthalen-1-yl)(methyl)sulfane (89.7g, 298.8mmol), Pd(PPh3)4 (11.5g, 9.96mmol), K2CO3 (82.6g, 597.5mmol), THF 876mL, 물 438mL를 상기 S-1-I와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-4-I를 49.2g (75%) 얻었다.
(2) S-4- II 의 합성
질소 대기상태의 둥근바닥플라스크에 상기 S-5-I (49.2g, 149.4mmol)과 V2O5 (2.7g, 14.9mmol), 아세토나이트릴 용액 750mL을 넣은 후 녹인다, 그런 후 ice bath을 이용하여 0℃로 온도를 낮추고 H2O2 수용액(20.9mL, 224mmol, 33%)을 넣은 후 10℃에서 1시간 교반한다. 반응이 종료되면, 반응물에 물 1L를 추가하여 묽힌다. 상온으로 천천히 온도를 올린 후 ethyl acetate 1.5L를 이용하여 추출한다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 수분을 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 43.8g (85%) 얻었다.
(3) S-4, S-6의 합성
둥근바닥플라스크에 H2SO4 (132mL)을 넣은 후 0℃~5℃로 온도를 낮춘 후 상기 S-4-II (43.8g, 126.9mmol)을 천천히 나눠서 적가한다. 그런 후 25℃에서 2시간 동안 교반한다. 반응이 종료되면 차가운 물 1270mL을 천천히 넣어준 후, K2CO3 수용액으로 반응물의 pH를 pH 8로 ?춘다. 상기 반응물을 ethyl acetate를 이용하여 추출한 후 얻어진 유기층에 무수 MgSO4로 물을 제거하고 감압 여과한다. 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 silicagel column 및 재결정하여 분리하였고, S-4 (13.11g, 35%), S-6 (16.11, 43%)을 각각 얻었다.
4. S-5의 합성
<반응식 6>
Figure 112014117370255-pat00022
(1) S-5-I의 합성
둥근바닥플라스크에 (4-bromophenyl)boronic acid (40g, 199.2mmol), (8-iodonaphthalen-1-yl)(methyl)sulfane (89.7g, 298.8mmol), Pd(PPh3)4 (11.5g, 9.96mmol), K2CO3 (82.6g, 597.5mmol), THF 876mL, 물 438mL를 상기 S-1-I와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-5-I를 50.5g (77%) 얻었다.
(2) S-5- II 의 합성
S-5-I (50.5g, 153.4mmol), V2O5 (2.8g, 15.3mmol), 아세토나이트릴 770mL, H2O2 (21.5g, 230mml)을 상기 S-4-II 와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-5-II를 41.8g (79%) 얻었다.
(3)S-5의 합성
상기 S-5-II (41.8g, 121.1mmol), H2SO4 (126mL)을 상기 S-4와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-5를 27.7g, (73%)얻었다.
5. S-8의 합성
<반응식 7>
Figure 112014117370255-pat00023
(1) S-8-1의 합성
둥근바닥플라스크에 (8-ethoxynaphthalen-1-yl)boronic acid (25g, 115.7mmol), 4-bromo-2-fluoro-1-iodobenzene (43.5g, 144.6mmol), Pd(PPh3)4 (6.69g, 5.8mmol), K2CO3(48g, 347.2mmol), THF 510mL, 물 255mL를 상기 S-1-I와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-8-I를 27.6g (69%) 얻었다.
(2) S-8-2의 합성
S-8-1 (27.6g, 79.9mmol), 무수 CH2Cl2 229mL을 둥근바닥플라스크에 넣은 후 0℃로 냉각하였다. 그런 후 BBr3을 (25.1g, 100mmol)을 첨가하고 상온으로 서서히 올려 24시간 동안 교반하였다. 반응이 종료 되면 -78℃로 냉각한 후 메탄올 300mL을 서서히 적가하여 비활성 시키고, 충분한 물을 다시 첨가하여 비활성 시킨다. 온도를 다시 상온으로 올린 후, CH2Cl2로 추출하고 유기층에 남아있는 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 silicagel column 및 재결정하여 분리하였고, S-8-2 24.8g (97%) 얻었다.
* (3) S-8의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 S-8-2 (24.8g, 78.2mmol), 무수 N-메틸-2-피롤리디논 (337mL), K2CO3 (21.6g, 156.4mmol)을 넣은 후 200℃에서 3시간 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 냉각하고, 톨루엔 2L을 첨가하고 10분간 교반한다. 상기 용액과 물을 이용하여 추출한 후 이 용액을 무수 MgSO4로 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 silicagel column 및 재결정하여 분리하였고 S-8 16g, (69%) 얻었다.
6. S-10, S-12의 합성
<반응식 8>
Figure 112014117370255-pat00024
(1) S-10-I의 합성
출발물질인 1-bromo-3-iodobenzene (55g, 194.4mmol), (8-(methoxycarbonyl)naphthalen-1-yl)boronic acid (53.7g, 233.3mmol), Pd(PPh3)4 (11.2g, 9.72mmol), K2CO3 (80.6g, 583.2mmol), THF 856mL, 물 428mL를 상기 S-1-I와 동일한 실험방법으로 진행하여 S-10-1를 50.4g (76%) 얻었다.
(2) S-10- II , S-12- II 의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 합성에서 얻어진 S-10-I (50.4g, 147.7mmol)과 Methanesulfonic acid 479.4mL에 녹이고 50℃~60℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 0℃까지 냉각시킨 후 물을 투입, 고체로 석출된 것을 여과하여 소량의 물로 세척하였다. CH2Cl2에 다시 녹여 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 S-10-II (16g, 35%)과 S-12-II (21.5g, 47%)를 얻었다.
(3) S-10- III 의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 합성에서 얻어진 S-10-II (16g, 51.75mmol)을 ethylene glycol 320mL에 녹인 후에 hydrazine monohydrate (77.7g, 1552.5mmol), KOH (7.3g, 129.4mmol)을 첨가한 후, 185℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 0℃까지 낮추고 물을 투입 후, 고체로 석출된 것을 여과하여 소량의 물로 세척하였다. CH2Cl2에 다시 녹여 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 S-10-III 14.5g (95%)을 얻었다.
(4) S-12- III 의 합성
S-12-II (21.5g)을 상기 S-10-III의 합성법과 동일하게 진행하여 S-12-III을 19g, (97%)을 얻었다.
(5) S-10의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 합성에서 얻어진 S-10-III (14.5g, 49.12mmol), KOt-Bu (16.5g, 147.36mmol), DMF 320mL에 녹인 후에 0℃에서 5분 동안 교반시키고 상온으로 올려서 iodomethane (20.9g, 147.36mmol)을 첨가하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 S-10을 14.4g (91%) 얻었다.
(6) S-12의 합성
S-12-III (19g, 64.4mmol)을 상기 S-10의 합성법과 동일하게 진행하여 S-12를 18.7g (90%) 얻었다.
7. S-15의 합성
<반응식 9>
Figure 112014117370255-pat00025
(1) S-15-1의 합성
둥근 바닥플라스크에 2-iodo-1,1'-biphenyl (19.5g, 69.54mmol)을 넣고 질소대기상태에서 무수 THF 230mL를 넣고 -78℃로 냉각시키고 2.5M 헥산중의 n-부탈리튬을 30.5mL을 천천히 적가하였다. 30분 후 상기 S-12-II (21.5g, 69.54mmol)을 무수 THF 100mL에 녹여 천천히 적가한 후 상온에서 교반을 하였다. 반응이 종료되면 물 250mL를 넣어 반응을 종료하고 CH2Cl2로 추출한 후 얻어진 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 24.5g (76%)을 얻었다.
(2) S-15의 합성
둥근 바닥플라스크에 상기 얻어진 S-15-1 (24.5g, 52.87mmol)을 넣고 아세트산 190mL을 넣고 HCl 5.4mL을 넣고 환류 교반하였다. 반응이 끝나면 상온으로 식히고 물 270mL을 넣고 고체가 생기면 여과하고 물로 세척하였다. 생성된 고체를 CH2Cl2로 녹힌 후 물과 CH2Cl2로 추출한다. 얻어진 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 18.4g (78%)을 얻었다.
한편, 출발물질에 속하는 화합물은 아래와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 1은 출발물질에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure 112014117370255-pat00026
[표 1]
Figure 112014117370255-pat00027
II . Sub 1의 합성예
1. Sub 1-1의 합성
<반응식 10>
Figure 112014117370255-pat00028
(1) Sub 1-1'의 합성
둥근바닥플라스크에 S-3(40g, 135.1mmol), iodobenzene (30.3g, 148.6mmol), Pd2(dba)3 (6.2g, 6.75mmol), P(t-Bu)3 (2.732g, 13.5mmol), NaOt-Bu (38.96g, 405.2mmol), toluene 1420mL을 넣은 후에 100℃에서 반응을 진행한다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 Sub 1-1'를 39.2g (78%)얻었다.
(2) Sbu 1-2'의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1' (39.2g, 105.3mmol), 무수 Ether 370mL을 넣고 모두 녹인 후 반응물의 온도를 -78℃로 낮추고, n-BuLi (2.5M in hexane) (46.33mL, 115.8mmol)을 천천히 적가 하고 난 후, 반응물을 30분동안 교반시켰다. 그 후 다시 반응물의 온도를 -78℃로 낮추고 Tri isopropyl borate (36.4mL, 158mmol)를 적가하였다. 온도를 서서히 올려 상온에서 교반한 뒤 물을 넣어 희석시키 고 2N HCl을 넣고 교반한다. 반응이 완료되면 ethyl acetate와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-2'를 24.1g (68%)얻었다.
(3) Sub 1-1의 합성
둥근바닥플라스크에 상기 합성에서 얻어진 Sub 1-2' (24.1g 71. 5mmol), 1,4-dibromobenzene (25.3g, 107.2mmol), Pd(PPh3)4 (4.13g, 3.57mmol), K2CO3(29.6g, 214.4mmol), THF 314mL, 물 157mL를 첨가한 후 교반 환류시킨다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 Sub 1-1을 23.4g (73%) 얻었다.
2. Sub 1-7의 합성
<반응식 11>
Figure 112014117370255-pat00029
(1) Sub 7-1'의 합성
S-3 (35g, 118.2mmol), 3-iododibenzo[b,d]thiophene (40.3g, 130mmol), Pd2(dba)3 (5.41g, 5.9mmol), P(t-Bu)3 (2.4g, 11.8mmol), NaOt-Bu (34.1g, 354.5mmol), toluene 1240mL을 상기 Sub 1-1'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 7-1'를 43g (76%)얻었다.
(2) Sub 7-2'의 합성
Sub 7-1' (43g, 89.9mmol), 무수 Ether 315mL, n-BuLi (2.5M in hexane) (39.5mL, 98.9mmol), Tri isopropyl borate (31.1mL, 134.8mmol)를 상기 Sub 1-2'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 7-2'를 27.5g (69%)얻었다.
(3) Sub 1-7의 합성
Sub 7-2' (27.5g 62.0mmol), 4'-bromo-3-iodo-1,1'-biphenyl (33.4g, 93.0mmol), Pd(PPh3)4 (3.59g, 3.1mmol), K2CO3(25.7g, 186mmol), THF 272mL, 물 136mL을 상기 Sub 1-1과 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 1-7을 28.9g (74%) 얻었다.
3. Sub 1-39의 합성
<반응식 12>
Figure 112014117370255-pat00030
(1) Sub 39-1'의 합성
S-8 (43g, 185.1mmol), 무수 Ether 650mL, n-BuLi (2.5M in hexane) (81.4mL, 203.6mmol), Triisopropyl borate (64.1mL, 277.68mmol)를 상기 Sub 1-2'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 39-1'를 32g (66%)얻었다.
(2) Sub 1-39의 합성
Sub 39-1' (32g, 122.1mmol), 1,3,5-tribromobenzene (57.7g, 183.2mmol), Pd(PPh3)4 (7.06g, 6.1mmol), K2CO3(50.6g, 366.3mmol), THF 536mL, 물 268mL을 상기 Sub 1-1과 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 1-39를 42g (76%) 얻었다.
4. Sub 1-42의 합성
<반응식 13>
Figure 112014117370255-pat00031
(1) Sub 42-1'의 합성
S-5 (50g, 159.6mmol), 무수 Ether 558mL, n-BuLi (2.5M in hexane) (70.2mL, 175.6mmol), Triisopropyl borate (55.3mL, 239.5mmol)를 상기 Sub 1-2'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 42-1'를 28g (64%)얻었다.
(2) Sub 1-42의 합성
Sub 42-1' (28g, 100.7mmol), 2,7-dibromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (53.2g, 151mmol), Pd(PPh3)4 (5.82g, 5.03mmol), K2CO3(41.7g, 302mmol), THF 442mL, 물 221mL을 상기 Sub 1-1과 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 1-42를 36.6g (72%) 얻었다.
5. Sub 1-52의 합성
<반응식 14>
Figure 112014117370255-pat00032
(1) Sub 52-1'의 합성
S-12 (50g, 154.7mmol), 무수 Ether 541mL, n-BuLi (2.5M in hexane) (68.1mL, 170.2mmol), Triisopropyl borate (53.5mL, 232mmol)를 상기 Sub 1-2'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 52-1'를 29g (65%)얻었다.
(2) Sub 1-52의 합성
Sub 52-1' (29g, 100.6mmol), 3,3'-dibromo-1,1'-biphenyl (47.1g, 151mmol), Pd(PPh3)4 (5.82g, 5.03mmol), K2CO3(41.7g, 302mmol), THF 442mL, 물 221mL을 Sub 1과 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 1-52를 36.8g (77%) 얻었다.
6. Sub 1-54의 합성
<반응식 15>
Figure 112014117370255-pat00033
(1) Sub 54-1'의 합성
S-17 (40g, 89.8mmol), 무수 Ether 314mL, n-BuLi (2.5M in hexane) (39.5mL, 98.8mmol), Triisopropyl borate (31.1mL, 135mmol)를 상기 Sub 1-2'와 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 54-1'를 23.2g (63%)얻었다.
(2) Sub 1-54의 합성
Sub 54-1' (23.2g, 56.5mmol), 4'-bromo-3-iodo-1,1'-biphenyl (30.5g, 84.8mmol), Pd(PPh3)4 (3.3g, 2.83mmol), K2CO3(23.4g, 169.6mmol), THF 248mL, 물 124mL을 Sub 1과 동일하게 합성을 진행하여 생성물 Sub 1-54를 25g (74%) 얻었다.
한편, Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 2는 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure 112014117370255-pat00034
Figure 112014117370255-pat00035
[표 2]
Figure 112014117370255-pat00036

III . Sub 2의 합성예
<반응식 16>
Figure 112014117370255-pat00037
1. Sub 2-1의 합성예
<반응식 17>
Figure 112014117370255-pat00038
둥근바닥플라스크에 4-bromo-1,1'-biphenyl (32.2g, 138mmol), dibenzo[b,d]thiophen-3-amine (25g, 125.5mmol), Pd2(dba)3 (5.74g, 6.3mmol), P(t-Bu)3 (2.54g, 12.5mmol), NaOt-Bu (36.2g, 376.4mmol), toluene 1320mL을 넣은 후에 100℃에서 반응을 진행한다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 Sub 2-1을 34g (77%)얻었다.
2. Sub 2-6의 합성예
<반응식 18>
Figure 112014117370255-pat00039
3-bromodibenzo[b,d]furan (37.1g, 150mmol), dibenzo[b,d]furan-3-amine (25g, 136.5mmol), Pd2(dba)3 (6.25g, 6.82mmol), P(t-Bu)3 (2.76g, 13.65mmol), NaOt-Bu (39.3g, 409.4mmol), toluene 1430mL을 상기 Sub 2-1과 동일한 방법으로 진행하여 생성물 Sub 2-6을 35.3g (74%)얻었다.
3. Sub 2-10의 합성예
<반응식 19>
Figure 112014117370255-pat00040
9-bromobenzo[b]naphtho[1,2-d]thiophene (72.9g, 233mmol), 4-aminobenzonitrile (25g, 211.6mmol), Pd2(dba)3 (9.7g, 10.6mmol), P(t-Bu)3 (4.28g, 21.2mmol), NaOt-Bu (61.01g, 634.8mmol), toluene 2220mL을 상기 Sub 2-1과 동일한 방법으로 진행하여 생성물 Sub 2-10을 51.9g (70%)얻었다.
4. Sub 2-25의 합성예
<반응식 20>
Figure 112014117370255-pat00041
1-bromonaphthalene (36.7g, 177.2mmol), aniline (15g, 161.1mmol), Pd2(dba)3 (7.37g, 8.05mmol), P(t-Bu)3 (3.26g, 16.1mmol), NaOt-Bu (46.4g, 483.2mmol), toluene 1690mL을 상기 Sub 2-1과 동일한 방법으로 진행하여 생성물 Sub 2-25를 27.2g (77%)얻었다.
5. Sub 2-43의 합성예
<반응식 21>
Figure 112014117370255-pat00042
7-bromo-9,9-dimethyl-N,N-di(naphthalen-1-yl)-9H-fluoren-2-amine (52.7g, 97.5mmol), [1,1'-biphenyl]-4-amine (15g, 88.6mmol), Pd2(dba)3 (4.1g,4.43mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.9mmol), NaOt-Bu (25.6g, 266mmol), toluene 930mL을 상기 Sub 2-1과 동일한 방법으로 진행하여 생성물 Sub 2-43을 39.6g (71%)얻었다.
한편, Sub 2에 속하는 화합물은 아래와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 3은 Sub 2에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure 112014117370255-pat00043
Figure 112014117370255-pat00044
[표 3]
Figure 112014117370255-pat00045

IV . 최종생성물( Final Products )의 합성예
1. 최종생성물 합성예 1: ( Sub 2가 1개 결합되는 구조)
둥근바닥플라스크에 Sub 2 (1당량), Sub 1 (1.1당량), Pd2(dba)3 (0.05당량), P(t-Bu)3 (0.1당량), NaOt-Bu (3당량), toluene (10.5mL/Sub 2 1mmol) 넣은 후 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 최종 생성물을 얻었다.
2. 최종생성물 합성예 2: (동일한 Sub 2가 결합되는 구조)
둥근바닥플라스크에 Sub 2 (2.2당량), Sub 1 (1당량), Pd2(dba)3 (0.1당량), P(t-Bu)3 (0.2당량), NaOt-Bu (6.6 당량), toluene (6mL/Sub 2 1mmol) 넣은 후 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 최종 생성물을 얻었다
3. 최종생성물 합성예 3: (상이한 Sub 2가 결합되는 구조)
둥근바닥플라스크에 Sub 2 (1당량), Sub 1 (1.1당량), Pd2(dba)3 (0.06당량), P(t-Bu)3 (0.12당량), NaOt-Bu (3당량), toluene (10.5mL/Sub 2 1mmol) 넣은 후 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정한다. 얻어진 반응물(1.1 당량)을 둥근바닥플라스크에 넣은 후 다른 Sub 2(1당량), Pd2(dba)3 (0.05당량), P(t-Bu)3 (0.1당량), NaOt-Bu (3당량), toluene (10.5mL/Sub 2mmol) 넣은 후 반응을 진행한다. 반응이 완료되면 상기 방법을 이용하여 생성물을 얻었다.
(1) P1 -1의 합성
<반응식 22>
Figure 112014117370255-pat00046
Sub 2-1 (15g, 42.7mmol), Sub 1-1 (21g, 46.9mmol), Pd2(dba)3 (1.95g, 2.13mmol), P(t-Bu)3 (0.86g, 4.3mmol), NaOt-Bu (12.3g, 128mmol), toluene 448mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 22.1g (72%)의 P1-1을 얻었다.
(2) P1 -7의 합성
<반응식 23>
Figure 112014117370255-pat00047
Sub 2-6 (15g, 42.9mmol), Sub 1-4 (28.4g, 47.2mmol), Pd2(dba)3 (1.97g, 2.15mmol), P(t-Bu)3 (0.87g, 4.3mmol), NaOt-Bu (12.4g, 128.8mmol), toluene 450mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 26.1g (70%)의 P1-7을 얻었다.
(3) P1 -17의 합성
<반응식 24>
Figure 112014117370255-pat00048
Sub 2-44 (15g, 28.9mmol), Sub 1-18 (11.8g, 31.8mmol), Pd2(dba)3 (1.32g, 1.45mmol), P(t-Bu)3 (0.59g, 2.89mmol), NaOt-Bu (8.34g, 86.8mmol), toluene 304mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 17.1g (73%)의 P1-17을 얻었다.
(4) P2 -5의 합성
<반응식 25>
Figure 112014117370255-pat00049
Sub 2-23 (15g, 61.1mmol), Sub 1-31 (30.2g, 67.3mmol), Pd2(dba)3 (2.8g, 3.06mmol), P(t-Bu)3 (1.24g, 6.11mmol), NaOt-Bu (17.63g, 183.4mmol), toluene 642mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 28.5g (76%)의 P2-5을 얻었다.
(5) P2 -17의 합성
<반응식 26>
Figure 112014117370255-pat00050
Sub 2-48 (15g, 22.1mmol), Sub 1-36 (6.88g, 24.3mmol), Pd2(dba)3 (1.01g, 1.10mmol), P(t-Bu)3 (0.45g, 2.21mmol), NaOt-Bu (6.37g, 66.3mmol), toluene 232mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 13.8g (71%)의 P2-17을 얻었다.
(6) P3 -6의 합성
<반응식 27>
Figure 112014117370255-pat00051
Sub 2-4 (15g, 57.85mmol), Sub 1-42 (32.2g, 63.63mmol), Pd2(dba)3 (2.64g, 2.89mmol), P(t-Bu)3 (1.17g, 5.78mmol), NaOt-Bu (16.7g, 173.5mmol), toluene 607mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 30g (76%)의 P3-6을 얻었다.
(7) P3 -10의 합성
<반응식 28>
Figure 112014117370255-pat00052
Sub 2-8 (15g, 36.5mmol), Sub 1-40 (15.65g, 40.2mmol), Pd2(dba)3 (1.67g, 1.83mmol), P(t-Bu)3 (0.74g, 3.65mmol), NaOt-Bu (10.5g, 109.6mmol), toluene 383mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 20.2g (77%)의 P3-10을 얻었다.
(8) P3 -25의 합성
<반응식 29>
Figure 112014117370255-pat00053
Sub 2-23 (34.6g, 141mmol), Sub 1-48 (30g, 64.08mmol), Pd2(dba)3 (5.86g, 6.41mmol), P(t-Bu)3 (2.6g, 12.8mmol), NaOt-Bu (40. 6g, 423mmol), toluene 845mL을 상기 최종생성물 합성예 2를 사용하여 37.8g (74%)의 P3-25을 얻었다.
(9) P4 -9의 합성
<반응식 30>
Figure 112014117370255-pat00054
Sub 2-21 (15g, 46.1mmol), Sub 1-54 (30.3g, 50.7mmol), Pd2(dba)3 (2.11g, 2.3mmol), P(t-Bu)3 (0.93g, 4.6mmol), NaOt-Bu (13.3g, 138.3mmol), toluene 484mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 26.4g (68%)의 P4-9를 얻었다.
(10) P4 -23의 합성
<반응식 31>
Figure 112014117370255-pat00055
Sub 2-27 (15g, 46.7mmol), Sub 1-59 (26.9g, 51.3mmol), Pd2(dba)3 (2.14g, 2.33mmol), P(t-Bu)3 (0.94g, 4.67mmol), NaOt-Bu (13.5g, 140mmol), toluene 490mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 26.7g (75%)의 P4-23을 얻었다.
(11) P4 -29의 합성
<반응식 32>
Figure 112014117370255-pat00056
Sub 2-36 (15g, 39.7mmol), Sub 1-57 (22.9g, 43.7mmol), Pd2(dba)3 (1.82g, 1.99mmol), P(t-Bu)3 (0.80g, 3.97mmol), NaOt-Bu (11.5g, 119.2mmol), toluene 417mL을 상기 최종생성물 합성예 1을 사용하여 23.1g (71%)의 P4-29를 얻었다.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P1-1 내지 P1-40, P2-1 내지 P2-30, P3-1 내지 P3-30 및 P4-1 내지 P4-30의 FD-MS 값은 하기 표 4와 같다.
[표 4]
Figure 112014117370255-pat00057
Figure 112014117370255-pat00058

유기전기소자의 제조평가
[ 실시예 1]: 그린유기전기발광소자( 정공수송층 )
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 정공수송층 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제조하였다. 먼저, 유기 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (이하 "2-TNATA"로 약기함)을 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공주입층 상에 본 발명의 화합물 P1-1을 60nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 그리고, 상기 정공수송층 상에 4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl (이하 "CBP"로 약기함)을 호스트 물질로, tris(2-phenylpyridine)-iridium (이하 "Ir(ppy)3"으로 약기함)을 도판트 물질로 하여 90:10 중량으로 도핑하여 30nm 두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 다음으로, 상기 발광층 상에 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄 (이하 "BAlq"로 약기함)을 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄 (이하 "Alq3"로 약기함)을 40nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150nm의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 실시예 2] 내지 [ 실시예 61] 그린유기전기발광소자( 정공수송층 )
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P1-1 대신 하기 표 5에 기재된 본 발명의 화합물 중 하나를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 비교예 1] 내지 [ 비교예 5]
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P1-1 대신 비교예 1은 하기 비교화합물 1을, 비교예 2는 비교화합물 2를, 비교예 3은 비교화합물 3을, 비교예 4는 비교화합물 4를, 비교예 5는 비교화합물 5를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 1> <비교화합물 2> <비교화합물 3>
Figure 112014117370255-pat00059
,
Figure 112014117370255-pat00060
,
Figure 112014117370255-pat00061
<비교화합물 4> <비교화합물 5>
Figure 112014117370255-pat00062
,
Figure 112014117370255-pat00063
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 61, 비교예 1 내지 비교예 5에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 5000cd/㎡ 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 5와 같다.
[표 5]
Figure 112014117370255-pat00064
Figure 112014117370255-pat00065
상기 표 5의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 정공수송층의 재료로 사용한 유기전기 발광소자는 높은 효율 및 긴 수명을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
상세하게 말하자면 일반적으로 널리 정공수송층으로 사용하는 비교화합물 1인 NPB보다 효율 및 수명이 매우 높게 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 본 발명의 화합물과 비교하여 X1을 포함하는 고리의 탄소수가 1개 적은 구조(5각 링) 인 비교화합물 2 내지 비교화합물 5보다 본 발명의 화합물을 이용한 소자가 비교적 높은 효율 및 수명을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이는 X1을 포함하는 링이 6각인 본 발명의 화합물이, X1을 포함하는 링이 5각인 비교화합물 2 내지 비교화합물 5보다 패킹 밀도(packing density)가 높아져 정공의 이동이 용이하면서도, 정공이 트래핑(trapping)될 수 있는 공간이 더 많아 결과적으로 발광층 내 전하 균형을 보다 좋게 하여 효율이 증가되는 것으로 판단되며, 또한 수명의 경우 패킹 밀도가 높아짐으로 비교적 낮은 구동전압과 소자 구동시 발생하는 주울열이 감소하여 열적 안정성이 높아져 수명이 증가된 것으로 판단된다.
X1이 고리를 형성하지 않았을 경우(P2-17, P2-18 및 P3-17)에는 말단의 나프틸기로 인해 HOMO 값이 떨어지게 되고 이로 인해 정공이 트래핑되어 발광층 내 전하 균형이 좋아져 효율 및 수명이 증가되는 것으로 판단된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유기전기소자 110: 기판
120: 제 1전극 130: 정공주입층
140: 정공수송층 141: 버퍼층
150: 발광층 151: 발광보조층
160: 전자수송층 170: 전자주입층
180: 제 2전극

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    <화학식 1>
    Figure 112019038254770-pat00073

    상기 화학식 1에서,
    Ara는 하기 화학식 7로 표시되며,
    <화학식 7>
    Figure 112019038254770-pat00074

    Arb는 하기 화학식 3으로 표시되고,
    <화학식 3>
    Figure 112019038254770-pat00075

    Arc는 C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 화학식 3 및 7에서,
    m은 0 또는 1의 정수이고,
    X2는 N(R'), O, S 또는 C(R')(R")이며,
    L1 및 L2는 서로 독립적으로, 단일결합; C6-C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; 및 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 2가 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    l은 0 내지 4의 정수이며, o 및 p는 각각 0 내지 3의 정수이고, q는 0 내지 6의 정수이며,
    R1 내지 R4는 서로 독립적으로 중수소; 삼중수소; 할로겐기; C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기; C1-C60의 알킬기; C2-C20의 알켄닐기; C2-C20의 알킨일기; C3-C60의 시클로알킬기; C1-C30의 알콕시기; 및 C6-C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되며, 이웃한 R1끼리 또는 이웃한 R2끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리를 형성할 수 있으며,
    R' 및 R"는 서로 독립적으로 C6-C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C60의 헤테로고리기; 및 C1-C60의 알킬기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 시클로알킬기, 알콕실기, 아릴옥시기, 아릴렌기 및 플루오렌일렌기 각각은 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 3은 하기 화학식 8 내지 화학식 11 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 8> <화학식 9> <화학식 10> <화학식 11>
    Figure 112019038254770-pat00076

    상기 화학식 8 내지 화학식 11에서, R', R", R1, R2, L2, l 및 o는 제1항에서 정의된 것과 동일하다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R4 중에서 적어도 하나가 중수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112019038254770-pat00077

    Figure 112019038254770-pat00078
    .
  5. 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 형성된 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 형성된 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제4항의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층 및 발광층을 포함하며, 상기 화합물은 상기 정공수송층 또는 발광보조층에 포함된 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 고정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬릇코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제5항 또는 제6항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  10. 상기 제 9항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103805165A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种苯并蒽类有机电致发光材料及其制备方法和应用
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101163050B1 (ko) * 2010-03-05 2012-07-05 덕산하이메탈(주) 복소환 고리를 이루는 벤조안트라센을 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR101290015B1 (ko) * 2011-11-30 2013-07-30 주식회사 두산 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103805165A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种苯并蒽类有机电致发光材料及其制备方法和应用
CN103805164A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种苯并蒽类有机发光材料及其制备方法和应用

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