KR102212689B1 - 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자 - Google Patents

유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자 Download PDF

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이혜진
김진이
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Abstract

본 발명은 유기 전기 발광 소자에 대한 것으로, 특히 유기 전기 발광 소자의 캐핑층(Capping Layer : CPL) 재료로 사용되는 인돌로카바졸 유도체 화합물에 대한 것이며, 더욱 자세하게는 아민치환기를 가지는 인돌로카바졸 유도체 화합물, 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물, 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자에 대한 것이다.

Description

유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자 {Composition For Capping Layer of Organic Light Emitting Diode and Organic Light Emitting Diode Having The Same}
본 발명은 유기 전기 발광 소자에 대한 것으로, 특히 유기 전기 발광 소자의 캐핑층(Capping Layer : CPL) 재료로 사용되는 인돌로카바졸 유도체 화합물에 대한 것이며, 더욱 자세하게는 아민치환기를 가지는 인돌로카바졸 유도체 화합물, 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물, 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자에 대한 것이다.
저 전압구동, 자기발광, 경량 박형, 광 시야각 그리고 빠른 응답속도 등의 여러 가지 장점을 가진 유기 전기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode : OLED)는 차세대 평판 디스플레이 중의 하나로서 최근 가장 연구가 활발히 이루어지고 있는 분야이다.
유기 전기발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 사이에 유기박막이 있는 구조로 구성되어 있다. 양극에 인접한 유기층은 정공전달물질을 함유하며 유기 전기발광 소자 장치 내에서 단지 정공(hole)만을 주로 발광층에 전달하는 기능을 갖는다. 이와 유사하게, 음극에 인접한 유기층은 전자전달물질을 함유하며 유기 전기발광 소자 장치 내에서 단지 전자만을 주로 전달하는 기능을 갖는다. 양극과 음극으로부터 주입된 정공과 전자가 발광층에서 재결합 후 여기 상태에서 기저 상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 된다.
유기 전기발광 소자의 유기막은 단순한 구조가 아닌 호스트와 도펀트로 구성되어 있는 발광층, 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 정공차단층, 전자수송층 또는 전자주입층 등을 포함하는 다층 구조를 이용함으로써 유기 전기발광 소자의 성능을 향상시킬 수 있었다.
지금까지는 유기 전기발광 소자의 구동 전압, 발광 효율 등의 발광 특성을 향상시키고 소자의 수명을 장시간으로 늘리기 위하여, 유기 전기발광 소자에 사용되는 유기박막 재료들에 대한 지속적인 연구 개발이 이루어져 왔다.
그런데, 이러한 유기 발광 소자에서는 발광층에서 발광한 빛이 다른 막에 입사하는 경우에, 어느 각도 이상으로 입사하면, 발광층과 다른 막과의 계면에서 전(全)반사 되어 버린다. 이 때문에, 발광한 빛의 일부 밖에 이용되지 않았다. 근래에는, 광 추출효율을 향상시키기 위해서, 굴절률이 낮은 반투명 전극의 외측에, 굴절률이 높은 캐핑층(Capping Layer : CPL)을 형성한 유기 발광 소자가 제안되었다.
그러나, 아직까지 캐핑층 재료로 사용되기에 적합한 화합물에 대한 연구는 많지 않은 실정이다.
그래서, 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용하는 경우, 낮은 구동전압으로도 높은 발광효율을 가지는 새로운 화합물에 대한 필요성은 항시 존재하는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0011947 (공개일 : 2017.02.02.) 대한민국 공개특허 제10-2017-0116927 (공개일 : 2017.10.20.)
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용되는 경우, 낮은 구동전압으로도 높은 발광효율을 가지는 화합물을 제공하는 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 기존의 유기 전기 발광 소자의 발광층은 그대로 유지하면서도 캐핑층의 굴절률을 개선해서 소비전력을 더욱 더 줄일 수 있고, 광학 특성을 보정할 수 있는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기존 유기 전기 발광 소자의 가장 큰 단점인 발광 휘도와 발광 효율이 낮은 문제를 동시에 해결할 수 있고, 이를 통하여 고성능의 유기 전기 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure 112020089283657-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 각각 서로 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 플루오렌일기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알콕시카보닐기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 니트로기, 히드록시기 또는 시아노기이고,
a는 0 내지 2의 정수이고, b 내지 c는 0 내지 4의 정수이며, a 내지 c가 2이상인 경우 괄호 안의 치환기는 같거나 상이하다.
R4는 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 플루오렌일기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기이고,
L1 및 L2는 각각 서로 독립적으로 단일결합(또는 연결기(linker)), 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 플루오렌일렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 알케닐렌기이고,
고리 A는 C6~C20의 아릴기 또는 C2~C20의 헤테로고리기이고,
X는 산소원자, 황원자 또는 치환 또는 비치환된 질소원자이다.
본 발명의 다른 실시형태는, 상기한 화합물을 포함하고, 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물이다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 조성물을 포함하여 이루어진 캐핑층을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 따른 화합물은 유기 전기 발광 소자의 캐핑층(Capping Layer : CPL) 재료로 사용되는 경우, 낮은 구동전압으로도 높은 발광효율을 가지게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물 및 이를 포함하는 조성물을 캐핑층 재료용으로 이용하면, 기존의 유기 전기 발광 소자의 발광층은 그대로 유지하면서도 캐핑층의 굴절률을 개선해서 소비전력을 더욱 더 줄일 수 있고, 광학 특성을 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물을 사용하여 유기 전기 발광 소자의 캐핑층을 제작하면, 발광층에서 나온 빛이 전극에서 반복적으로 반사되는 과정에서 발생하는 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 기존 유기 전기 발광 소자의 가장 큰 단점인 발광 휘도와 발광 효율이 낮은 문제를 동시에 해결할 수 있고, 이를 통하여 고성능의 유기 전기 발광 소자를 제작할 수 있으며, 고효율, 고휘도 및 장수명이 요구되는 유기 전기 발광 소자의 상용화에 크게 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 이용하여 제작할 수 있는 유기 전기 발광 소자의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 C6의 UV/Vis. 흡광도, 형광 PL 및 저온 PL 스펙트럼 그래프이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 C6의 시차주사열량계(DSC) 곡선 그래프이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명의 일 실시형태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다. 본 발명은 유기 전기 발광 소자에서 캐핑층(Capping Layer : CPL) 재료로 사용하기에 유용한 인돌로카바졸 유도체이고, 그 중에서도 아민치환기를 가지는 인돌로카바졸 유도체 화합물이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 화합물은 인돌로카바졸과 연결된 아민의 치환기 중 적어도 한 개가 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole) 유도체를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명자들은 상기한 특징을 가지는 화합물이 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용할 때, 낮은 구동전압으로도 발광 효율을 더욱 높일 수 있어서, 현저히 우수한 효과를 가진다는 것을 확인한 후 본 발명을 완성하였다.
[화학식 1]
Figure 112020089283657-pat00002
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 각각 서로 독립적으로 수소원자이고,
a 내지 c는 0이고,
R4는 비페닐기, 디메틸플루오레닐기,
Figure 112020112987183-pat00102
기 또는
Figure 112020112987183-pat00103
기이고,
L1 은 비치환된 페닐렌기이고, L2는 직접결합 또는 비치환된 페닐렌기이고,
고리 A는 C6~C10의 아릴기 또는 질소포함된 C5의 헤테로아릴기이고,
삭제
X는 산소원자, 황원자 또는 N-Ph이다.
상기 화학식 1 에서, 치환 또는 비치환된이라 함은 이 기술분야에서 알려진 어떤 작용기에 의해 치환되거나 또는 어떠한 작용기에 의해서도 치환되지 않은 것을 뜻하고, 여기서 작용기라 함은 공통된 화학적 특성을 지니는 한 무리의 유기화합물에서 그 특성의 원인이 되는 공통된 원자단이거나 그것의 결합양식을 의미한다.
상기 화학식 1에서 R1 내지 R3는 각각 서로 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐기이거나, 또는 각각 치환 또는 비치환된 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬기, 아릴옥시기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 아미노기, 실릴기, 또는 시아노기인 것이 바람직하다. R1 내지 R4 이 위에서 특정된 어떤 것이어도 본 발명에 따른 화합물은 유사하게 우수한 효과를 나타낸다. 그 중에서도, R1 내지 R4 는 각각이 수소원자인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1에서 a는 0 내지 2의 정수이고, b 내지 d는 0 내지 4의 정수이며, a 내지 d가 2이상인 경우 괄호 안의 치환기는 같거나 상이하다. 즉, R1 내지 R4는 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다. R1 내지 R4의 존재 여부와 상관 없이 본 발명에 따른 화합물은 유사하게 우수한 효과를 가진다. 다만, R1 내지 R4 각각이 2개 이상의 치환기로 이루어진 경우, 상기 치환기는 같거나 상이할 수 있다. 그 중에서도, a 내지 d는 각각이 0인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 화학식 I에서 X는 산소원자, 황원자 또는 치환 또는 비치환된 질소원자이다. X가 산소원자면 아민의 치환기 중 하나는 옥사졸(oxazole)이고, X가 황원자면 아민의 치환기 중 하나는 티아졸(thiazole)이며, X가 질소원자면 아민의 치환기 중 하나는 이미다졸(imidazole)일 수 있다. X가 산소원자, 황원자, 또는 질소원자 중 어떤 것이어도 본 발명에 따른 화합물은 유사하게 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명자들은 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용되기에 가장 적합한 화합물에 대하여 오랜 기간 연구를 거듭하였고, 그 결과 화합물의 중심구조는 아민 치환기를 가지는 인돌로카바졸이고, 상기 아민 치환기가 적어도 한 개는 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole) 유도체를 포함하는 것이 가장 효과적이라는 것을 확인하였다.
후술하는 실시예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 유기 전기 발광 소자의 유기층에 발광재료(예를 들어, 캐핑재료)로 사용하면, 그렇지 않은 것보다 더욱 낮은 구동전압으로도 더욱 높은 발광 효율을 달성할 수 있었다.
이러한 본 발명에 따른 화합물은 구조적으로 종래의 다른 화합물과 상이할 뿐만 아니라, 인돌로카바졸의 아민 치환기가 한쪽에는 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole) 유도체를 가지고 있어서 반응효과가 우수하면서도, 다른 한쪽에는 아릴기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 알킬기, 알케닐기를 가지고 있어서 구조적으로도 안정한 것으로 생각된다. 이러한 측면에서, 상기 아민 치환기의 다른 한쪽 작용기인 R4는 아릴기, 헤테로고리기, 플루오렌일기인 것이 더욱 바람직한 것으로 보여진다.
그래서, 본 발명에 따른 화합물은 유기 전기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)의 캐핑층(Capping Layer : CPL) 재료로 사용되는 경우, 낮은 구동전압으로도 높은 발광효율을 가지게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2, 또는 화학식 3인 것을 특징으로 하는 화합물이다.
[화학식 2]
Figure 112020089283657-pat00003
[화학식 3]
Figure 112020089283657-pat00004
상기 화학식 2, 또는 화학식 3에서, R1 내지 R4, a 내지 c, L1 과 L2, X, 및 고리 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화합물에서 아민 치환기는 인돌로카바졸의 다양한 위치에서 연결될 수 있다. 예를 들어, 화학식 2처럼 아민 치환기는 인돌로카바졸의 N을 기준으로 인돌로카바졸의 페닐기에 파라(para) 형태로 연결될 수 있고, 화학식 3처럼 메타(meta) 형태로 연결될 수도 있다. 본 발명에서는 아민 치환기가 인돌로카바졸에 연결되는 형태에 상관없이 비슷하게 우수한 효과를 나타내었다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예로서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4, 화학식 5, 또는 화학식 6인 것을 특징으로 하는 화합물이다.
[화학식 4]
Figure 112020089283657-pat00005
[화학식 5]
Figure 112020089283657-pat00006
[화학식 6]
Figure 112020089283657-pat00007
상기 화학식 4, 화학식 5, 또는 화학식 6에서, R1 내지 R4, a 내지 c, L1 과L2, 및 고리 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화합물에서 아민 치환기는 2개의 작용기를 가지고 있고, 그 중 한쪽에는 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole) 유도체를 가지고 있는 것이 특징이다. 예를 들어, 화학식 4처럼 옥사졸(oxazole) 유도체를 가질 수 있고, 화학식 5처럼 티아졸(thiazole) 유도체를 가질 수 있으며, 화학식 6처럼 이미다졸(imidazole) 유도체를 갖는 것도 가능하다. 본 발명에서는 아민 치환기가 한쪽에 가지는 유도체(옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole)) 종류에 관계 없이 비슷하게 우수한 효과를 나타내었다.
상기 화학식 4에서,
[화학식 7]
Figure 112020089283657-pat00008
상기 화학식 7로 표시되는 부분은 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure 112020089283657-pat00009
상기 화학식 5에서,
[화학식 8]
Figure 112020089283657-pat00010
상기 화학식 8로 표시되는 부분은 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure 112020089283657-pat00011
상기 화학식 6에서,
[화학식 9]
Figure 112020089283657-pat00012
상기 화학식 9로 표시되는 부분은 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure 112020089283657-pat00013
상기 구조에서, R11 내지 R17 은 각각 서로 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 플루오렌일기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알콕시카보닐기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 니트로기, 히드록시기 또는 시아노기일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물에서 아민 치환기가 한쪽에 가지는 유도체는 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole)을 기반으로 아릴기 또는 헤테로고리기와 같은 고리 화합물을 가지는 유도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 고리 화합물은 C6~C20의 아릴기 또는 C2~C20의 헤테로고리기인 것이 가능하다. 본 발명에서는 상기 고리 화합물을 가지는 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole) 또는 이미다졸(imidazole) 유도체가 더욱 우수한 효과를 나타내었고, 상기 고리 화합물의 종류에 상관없이 비슷하게 우수한 효과를 나타내었다.
상기한 바에 의하면, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 A1 내지 A38로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00014
Figure 112020089283657-pat00015
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 B1 내지 B13으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00016
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 C1 내지 C28으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00017
Figure 112020089283657-pat00018
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 D1 내지 D7로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00019
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 E1 내지 E16으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00020
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 F1 내지 F13으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00021
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 G1 내지 G22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00022
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 H1 내지 H22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00023
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 I1 내지 I18로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00024
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 J1 내지 J24로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00025
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 K1 내지 K8로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00026
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 L1 내지 L20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00027
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 M1 내지 M22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00028
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 N1 내지 N16으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00029
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 O1 내지 O31로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00030
Figure 112020089283657-pat00031
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 P1 내지 P20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00032
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 Q1 내지 Q20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00033
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 S1 내지 S20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00034
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 T1 내지 T22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00035
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 U1 내지 U28로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00036
또한, 본 발명의 화학식 1은 하기 화합물 V1 내지 V20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.
Figure 112020089283657-pat00037
상기와 같이 본 발명에 따른 화합물은 유기 전기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)의 캐핑층(Capping Layer : CPL)에 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기한 화합물을 포함하고, 유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물인 것도 가능하다. 즉, 본 발명은 상기 유기 전기 발광 소자의 음극 또는 양극 외측에 존재하는 캐핑층 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 이용하여 제작할 수 있는 유기 전기 발광 소자의 다층 구조를 나타내는 도면이다. 예를 들어, 캐핑층은 유기 전기 발광 소자의 음극 또는/및 양극 외측에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유도체, 조성물 또는 재료를 유기 전기 발광 소자의 캐핑층에 사용하면 기존의 유기 전기 발광 소자의 발광층은 그대로 유지하면서도 캐핑층의 굴절률을 개선해서 소비전력을 더욱 더 줄일 수 있고, 광학 특성을 보정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 화합물을 사용하여 유기 전기 발광 소자의 캐핑층을 제작하면, 발광층에서 나온 빛이 전극에서 반복적으로 반사되는 과정에서 발생하는 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 기존 유기 전기 발광 소자의 가장 큰 단점인 발광 휘도와 발광 효율이 낮은 문제를 동시에 해결할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는 상술한 화합물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 화합물을 이용하여 발광층을 포함한 다양한 유기층(전자주입층, 전자운송층, 정공운송층, 정공주입층)을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는 상술한 조성물을 포함하여 이루어진 캐핑층을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자이다. 여기서, 상기 유기 전기 발광 소자는 유기 발광 다이오드, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 레이저 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 발광 전기화학 전지 또는 유기 집적 회로를 포함하고, 본 발명은 상기한 유기 발광 다이오드 등에 다양하게 적용될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 보통의 지식을 가진자에게 명백하다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1] 화합물 A1의 제조
Figure 112020089283657-pat00038
1-1. 화합물 A1-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 화합물 카바졸 9.7 g (0.058 mol)을 투입하고 다이메틸설폭사이드 200 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 1,2-디브로모벤젠 15 g, 구리 분말 3.7 g, 탄산 칼륨 12 g을 투입하고 30분 동안 실온에서 교반하였다. 반응액을 가열하여 20시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각시키고 디클로로메탄과 증류수를 이용하여 추출하였다. 추출액을 건조시킨 후 감압 농축하여 화합물 A1-1 10.3 g (수율 55%)을 얻었다.
1-2. 화합물 A1-2의 제조
3000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-1에서 제조한 화합물 A1-1 22 g (0.069 mol)에 팔라디움 아세테이트(II) 1.6 g, 트리페닐포스핀 3.6 g, 탄산칼륨 43 g 테트라부틸암모니움 브로마이드 11 g 그리고 디메틸아세타미드 2200 mL를 투입하였다. 반응액을 150 ℃에서 20시간 동안 교반 시킨 후 디메틸아세타미드를 감압 농축하였다. 이 농축액을 디클로로메탄으로 희석시킨 후 디클로로메탄과 증류수를 이용하여 추출하였다. 추출액을 건조시킨 후 감압 농축하여 얻어진 조생성물을 컬럼 분리하여 화합물 A1-2 7.8 g (수율 47%)을 얻었다.
1-3. 화합물 A1-3의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-2에서 제조한 화합물 A1-2 6.5 g (0.027 mol)를 투입하고 클로로포름 162 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 0℃로 냉각 후 N-브로모숙신이미드(NBS) 4.8 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 160 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 A1-3 5.4 g(수율 63%)을 얻었다.
1-4. 화합물 A1-4의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-3에서 제조한 화합물 A1-3 17.4 g (0.054 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 (4-클로로페닐)보로닉 액시드 9.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 54 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 1.0 g을 투입 후 반응액을 6시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조하여 화합물 A1-4 17.1 g (수율 89%)을 얻었다.
1-5. 화합물 A1-5의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 5-브로모-2-페닐벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 A1-5 16.0 g (수율 76%)을 얻었다.
1-6. 화합물 A26의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 1-5에서 제조한 화합물 A1-5 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 A26 11.1 g (수율 71%)을 얻었다.
[실시예 2] 화합물 C4의 제조
Figure 112020089283657-pat00039
2-1. 화합물 C4-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C4-1 16.0 g (수율 76%)을 얻었다.
2-2. 화합물 C4의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 C4-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C4 11.7 g (수율 75%)을 얻었다.
[실시예 3] 화합물 C6의 제조
Figure 112020089283657-pat00040
3-1. 화합물 C6-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 12.1 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C6-1 16.3 g (수율 70%)을 얻었다.
3-2. 화합물 C6의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 3-1에서 제조한 화합물 C6-1 9.7 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C6 11.6 g (수율 70%)을 얻었다.
[실시예 4] 화합물 C8의 제조
Figure 112020089283657-pat00041
4-1. 화합물 C8-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 4-(벤조[d]옥사졸-2-일)아닐린 12.2 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C8-1 15.2 g (수율 65%)을 얻었다.
4-2. 화합물 C8의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 4-1에서 제조한 화합물 C8-1 9.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C8 11.1 g (수율 67%)을 얻었다.
[실시예 5] 화합물 C14의 제조
Figure 112020089283657-pat00042
5-1. 화합물 C14-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-2-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C14-1 15.4 g (수율 73%)을 얻었다.
5-2. 화합물 C14의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 5-1에서 제조한 화합물 C14-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C14 11.9 g (수율 76%)을 얻었다.
[실시예 6] 화합물 C19의 제조
Figure 112020089283657-pat00043
6-1. 화합물 C19-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)나프쏘[1,2-d]옥사졸 18.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C19-1 12.2 g (수율 65%)을 얻었다.
6-2. 화합물 C19의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 6-1에서 제조한 화합물 C19-1 10.0 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 C19 11.6 g (수율 69%)을 얻었다.
[실시예 7] 화합물 E1의 제조
Figure 112020089283657-pat00044
7-1. 화합물 E1-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)옥사졸로[4,5-b]피리딘 16.0 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 E1-1 12.9 g (수율 61%)을 얻었다.
7-2. 화합물 E1의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 7-1에서 제조한 화합물 E1-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 E1 9.7 g (수율 62%)을 얻었다.
[실시예 8] 화합물 F1의 제조
Figure 112020089283657-pat00045
8-1. 화합물 F1-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(3-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 F1-1 15.6 g (수율 74%)을 얻었다.
8-2. 화합물 F1의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 8-1에서 제조한 화합물 F1-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 F1 10.9 g (수율 70%)을 얻었다.
[실시예 9] 화합물 F5의 제조
Figure 112020089283657-pat00046
9-1. 화합물 F5-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(2-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 15.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 F5-1 13.5 g (수율 64%)을 얻었다.
9-2. 화합물 F5의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 9-1에서 제조한 화합물 F5-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 F5 9.5 g (수율 61%)을 얻었다.
[실시예 10] 화합물 G2의 제조
Figure 112020089283657-pat00047
10-1. 화합물 G2-1의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-3에서 제조한 화합물 A1-3 17.4 g (0.054 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 (3-클로로페닐)보로닉 액시드 9.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 54 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 1.0 g을 투입 후 반응액을 6시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조하여 화합물 G2-1 16.1 g (수율 84%)을 얻었다.
10-2. 화합물 G2의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 C4-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 G2 11.2 g (수율 72%)을 얻었다.
[실시예 11] 화합물 G3의 제조
Figure 112020089283657-pat00048
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 3-1에서 제조한 화합물 C6-1 9.7 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 G3 10.9 g (수율 66%)을 얻었다.
[실시예 12] 화합물 G15의 제조
Figure 112020089283657-pat00049
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 8-1에서 제조한 화합물 F1-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 G15 10.1 g (수율 65%)을 얻었다.
[실시예 13] 화합물 H2의 제조
Figure 112020089283657-pat00050
13-1. 화합물 H2-1의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-3에서 제조한 화합물 A1-3 17.4 g (0.054 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 (2-클로로페닐)보로닉 액시드 9.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 54 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 1.0 g을 투입 후 반응액을 6시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조하여 화합물 H2-1 14.8 g (수율 77%)을 얻었다.
13-2. 화합물 H2의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 13-1에서 제조한 화합물 H2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 C4-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 H2 9.0 g (수율 58%)을 얻었다.
[실시예 14] 화합물 J4의 제조
Figure 112020089283657-pat00051
14-1. 화합물 J4-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]티아졸 16.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J4-1 16.5 g (수율 75%)을 얻었다.
14-2. 화합물 J4의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 14-1에서 제조한 화합물 J4-1 9.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J4 11.2 g (수율 70%)을 얻었다.
[실시예 15] 화합물 J6의 제조
Figure 112020089283657-pat00052
15-1. 화합물 J6-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 12.1 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]티아졸 16.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J6-1 16.8g (수율 69%)을 얻었다.
15-2. 화합물 J6의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 15-1에서 제조한 화합물 J6-1 10.1 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J6 12.0 g (수율 71%)을 얻었다.
[실시예 16] 화합물 J8의 제조
Figure 112020089283657-pat00053
16-1. 화합물 J8-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 4-(벤조[d]티아졸-2-일)아닐린 13.1 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)벤조[d]티아졸 16.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J8-1 15.7 g (수율 62%)을 얻었다.
16-2. 화합물 J8의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 16-1에서 제조한 화합물 J8-1 10.5 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 J8 11.2 g (수율 65%)을 얻었다.
[실시예 17] 화합물 K1의 제조
Figure 112020089283657-pat00054
17-1. 화합물 K1-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(3-브로모페닐)벤조[d]티아졸 16.9 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 K1-1 15.6 g (수율 71%)을 얻었다.
17-2. 화합물 K1의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 17-1에서 제조한 화합물 K1-1 9.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 K1 10.7 g (수율 67%)을 얻었다.
[실시예 18] 화합물 L2의 제조
Figure 112020089283657-pat00055
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 14-1에서 제조한 화합물 J4-1 9.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 L2 9.6 g (수율 60%)을 얻었다.
[실시예 19] 화합물 L13의 제조
Figure 112020089283657-pat00056
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 16-1에서 제조한 화합물 J8-1 10.5 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 L13 9.8 g (수율 57%)을 얻었다.
[실시예 20] 화합물 M2의 제조
Figure 112020089283657-pat00057
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 13-1에서 제조한 화합물 H2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 14-1에서 제조한 화합물 J4-1 9.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 M2 8.3 g (수율 52%)을 얻었다.
[실시예 21] 화합물 O4 제조
Figure 112020089283657-pat00058
21-1. 화합물 O4-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 [1,1`-비페닐]-4-아민 9.8 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 20.3 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 O4-1 16.3 g (수율 64%)을 얻었다.
21-2. 화합물 O4의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 21-1에서 제조한 화합물 O4-1 10.6 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 O4 11.3 g (수율 65%)을 얻었다.
[실시예 22] 화합물 O6 제조
Figure 112020089283657-pat00059
22-1. 화합물 O6-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 12.1 g (0.058 mol)을 투입하고 톨루엔 320 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-(4-브로모페닐)1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 20.3 g, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라디움(0) 0.27 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g 그리고 소디움 t-부톡시드 7.2 g 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 O6-1 17.2g (수율 62%)을 얻었다.
22-2. 화합물 O6의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 A1-4 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 22-1에서 제조한 화합물 O6-1 11.5 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 O6 10.9 g (수율 60%)을 얻었다.
[실시예 23] 화합물 P2의 제조
Figure 112020089283657-pat00060
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 10-1에서 제조한 화합물 G2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 21-1에서 제조한 화합물 O4-1 10.6 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 P2 10.6 g (수율 61%)을 얻었다.
[실시예 24] 화합물 Q2의 제조
Figure 112020089283657-pat00061
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 13-1에서 제조한 화합물 H2-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 21-1에서 제조한 화합물 O4-1 10.6 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 Q2 8.7 g (수율 50%)을 얻었다.
[실시예 25] 화합물 S5의 제조
Figure 112020089283657-pat00062
25-1. 화합물 S5-1의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 질소분위기 하에서 화합물 2-브로모-9H-카바졸 24.6 g (0.100 mol)을 투입하고 N,N-디메틸포름아마이드 370 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 포타시움 t-부톡시드 14.6 g을 투입하고 20분 동안 환류 시킨 후 1-플루오로-2-아이오도벤젠 24.4 g을 투입하였다. 반응액을 8시간 동안 환류 시킨 후 실온으로 냉각시키고 에틸 아세테이트와 증류수를 이용하여 추출하였다. 추출액을 건조시킨 후 감압 농축하여 얻어진 조생성물을 컬럼 분리하여 화합물 S5-1 30.9 g (수율 69%)을 얻었다.
25-2. 화합물 S5-2의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-1에서 제조한 화합물 S5-1 23.7 g (0.053 mol)에 팔라디움 아세테이트(II) 0.12 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.22 g, 탄산칼륨 14.7 g 그리고 디메틸아세타미드 380 mL를 투입하였다. 반응액을 4시간 동안 환류 시킨 후 디메틸아세타미드를 감압 농축하였다. 이 농축액을 에틸 아세테이트와 증류수를 이용하여 추출하였다. 추출액을 건조시킨 후 감압 농축하여 얻어진 조생성물을 컬럼 분리하여 화합물 S5-2 6.4 g (수율 38%)을 얻었다.
25-3. 화합물 S5-3의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-2에서 제조한 화합물 S5-2 17.4 g (0.054 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 (4-클로로페닐)보로닉 액시드 9.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 54 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 1.0 g을 투입 후 반응액을 6시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조하여 화합물 S5-3 16.5 g (수율 86%)을 얻었다.
25-4. 화합물 S5의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-3에서 제조한 화합물 S5-3 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 C4-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 S5 11.2 g (수율 72%)을 얻었다.
[실시예 26] 화합물 S6의 제조
Figure 112020089283657-pat00063
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-3에서 제조한 화합물 S5-3 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 3-1에서 제조한 화합물 C6-1 9.7 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 S6 11.4 g (수율 69%)을 얻었다.
[실시예 27] 화합물 T1의 제조
Figure 112020089283657-pat00064
27-1. 화합물 T1-1의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-2에서 제조한 화합물 S5-2 17.4 g (0.054 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 (3-클로로페닐)보로닉 액시드 9.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 54 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 1.0 g을 투입 후 반응액을 6시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조하여 화합물 T1-1 15.3 g (수율 80%)을 얻었다.
27-2. 화합물 T1의 제조
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 27-1에서 제조한 화합물 T1-1 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 C4-1 8.8 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 T1 10.7 g (수율 69%)을 얻었다.
[실시예 28] 화합물 U1의 제조
Figure 112020089283657-pat00065
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-3에서 제조한 화합물 S5-3 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 14-1에서 제조한 화합물 J4-1 9.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 U1 10.9 g (수율 68%)을 얻었다.
[실시예 29] 화합물 V1의 제조
Figure 112020089283657-pat00066
250-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 25-3에서 제조한 화합물 S5-3 8.1 g (0.023 mol)에 실시예 21-1에서 제조한 화합물 O4-1 10.6 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 2.8 g 그리고 o-자일렌 80 mL를 투입하였다. 반응액을 3시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 V1 10.7 g (수율 62%)을 얻었다.
[실시예 30]
유리 기판 상에 은 (Ag)을 두께가 1000A이 되도록 증착하고, 인듐 주석 산화물 (ITO)을 1000A의 두께로 증착한 다음 세정 공정을 거친 후 진공 증착장치에 넣어 약 10-7 torr로 감압하였다. 이어서 하기 화합물 RHI를 두께가 60A이 되도록 증착시켜 정공주입층을 형성시켰다. 이어서 하기 화합물 RHT1을 두께가 850A이 되도록 증착시켜 정공수송층을 형성하였다. 이어서 하기 화합물 RHT2를 두께가 150A이 되도록 증착시켜 전자저지층을 형성하였다. 이어서 청색 호스트인 하기 화합물 BH1과 청색 도판트인 하기 화합물 BD1을 중량비 97 : 3 비율로 동시에 증착하여 두께가 250A이 되도록 발광층을 형성하였다. 이어서 이엘엠 제품의 화합물 EET1를 두께가 220A이 되도록 증착시켜 전자수송층 1을 형성하였다. 이어서 이엘엠 제품의 화합물 EET2를 두께가 50A이 되도록 증착시켜 전자수송층 2을 형성하였다. 이어서 리튬 프루오라이드 (LiF)를 두께가 15A이 되도록 증착시켜 전자주입층을 형성하였다. 이어서 마그네슘 (Mg)과 은 (Ag)을 중량비 10 : 1 비율로 동시에 증착하여 두께가 120A이 되도록 음극을 형성시켰다. 최종적으로 상기 음극 위에 본 발명의 상기 화합물 A26을 두께가 150A이 되도록 증착하여 캐핑층을 형성시켰다. 상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였다. 휘도 500cd/m2에서의 측정된 인가 전압, 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
Figure 112020089283657-pat00067
[실시예 31] 내지 [실시예 58]
상기 실시예 30에서, 캐핑층으로 화합물 A26 대신 하기 표 1에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 30과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 30에서, 캐핑층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 30과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2] 내지 [비교예 8]
상기 실시예 30에서, 캐핑층을 각각 하기 표 1에 기재된 비교 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 30과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112020089283657-pat00068
실시예 캐핑층 재료 구동전압 (V) 발광효율 (cd/A) 발광색
실시예 30 화합물 A26 4.3 6.8 청색
실시예 31 화합물 C4 4.0 7.9 청색
실시예 32 화합물 C6 4.0 8.0 청색
실시예 33 화합물 C8 4.2 7.5 청색
실시예 34 화합물 C14 4.1 7.8 청색
실시예 35 화합물 C19 4.2 7.3 청색
실시예 36 화합물 E1 4.2 7.4 청색
실시예 37 화합물 F1 4.0 7.9 청색
실시예 38 화합물 F5 4.0 7.6 청색
실시예 39 화합물 G2 4.1 7.7 청색
실시예 40 화합물 G3 4.0 7.5 청색
실시예 41 화합물 G15 4.0 7.3 청색
실시예 42 화합물 H2 4.1 7.2 청색
실시예 43 화합물 J4 4.1 7.8 청색
실시예 44 화합물 J6 4.0 7.9 청색
실시예 45 화합물 J8 4.2 7.2 청색
실시예 46 화합물 K1 4.0 7.8 청색
실시예 47 화합물 L2 4.1 7.7 청색
실시예 48 화합물 L13 4.1 7.3 청색
실시예 49 화합물 M2 4.1 7.2 청색
실시예 50 화합물 O4 4.1 7.2 청색
실시예 51 화합물 O6 4.2 7.3 청색
실시예 52 화합물 P2 4.0 7.4 청색
실시예 53 화합물 Q2 4.1 7.0 청색
실시예 54 화합물 S5 4.0 7.3 청색
실시예 55 화합물 S6 4.1 7.1 청색
실시예 56 화합물 T1 4.1 7.1 청색
실시예 57 화합물 U1 4.0 7.1 청색
실시예 58 화합물 V1 4.1 7.0 청색
비교예 1 - 4.7 4.5 청색
비교예 2 Alq3 4.6 5.3 청색
비교예 3 CP1 4.5 6.2 청색
비교예 4 CP2 4.5 6.1 청색
비교예 5 CP3 4.4 6.4 청색
비교예 6 CP4 4.4 6.4 청색
비교예 7 CP5 4.6 5.7 청색
비교예 8 CP6 4.5 6.0 청색
일반적으로, 캐핑층은 음전극 또는 양전극 밖에 존재하는 층이기 때문에, 캐핑층에 사용하는 재료의 차이만으로 발광특성 값이 매우 크게 극적으로 증가할 수는 없는 것이고, 보통 10% 정도의 개선만 있어도 캐핑층 재료로서 현저히 우수한 효과를 가진다고 볼 수 있을 것이다.
이에 따르면, 상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 캐핑층으로 사용한 실시예 30 내지 58에 따른 유기 전기 발광 소자는 비교예 1 내지 비교예 8 보다 낮은 구동전압에서 작동 가능하고, 그 보다 높은 발광효율을 가지고 있음을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112020112987183-pat00069

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R3는 각각 서로 독립적으로 수소원자이고,
    a 내지 c는 0이고,
    R4는 비페닐기, 디메틸플루오레닐기,
    Figure 112020112987183-pat00104
    기 또는
    Figure 112020112987183-pat00105
    기이고,
    L1 은 비치환된 페닐렌기이고,
    L2는 직접결합 또는 비치환된 페닐렌기이고,
    고리 A는 C6~C10의 아릴기 또는 질소포함된 C5의 헤테로아릴기이고,
    X는 산소원자, 황원자 또는 N-Ph이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 화학식 3인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112020089283657-pat00070

    [화학식 3]
    Figure 112020089283657-pat00071

    상기 화학식 2, 또는 화학식 3에서, R1 내지 R4, a 내지 c, L1 과 L2, X, 및 고리 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 4인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112020089283657-pat00072

    상기 화학식 4에서,
    R1 내지 R4, a 내지 c, L1과 L2, 및 고리 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 5인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 5]
    Figure 112020089283657-pat00073

    상기 화학식 5에서,
    R1 내지 R4, a 내지 c, L1과 L2, 및 고리 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 A1 내지 A25, A30 내지 A38 및 B1 내지 B13으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020112987183-pat00106

    Figure 112020112987183-pat00077

  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 C1 내지 C29, D6 내지 D7, E1 내지 E16, 및 F1 내지 F13으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020112987183-pat00078

    Figure 112020112987183-pat00079

    Figure 112020112987183-pat00107

    Figure 112020112987183-pat00081

    Figure 112020112987183-pat00082

  8. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 G1 내지 G22, 및 H1 내지 H22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020089283657-pat00083

    Figure 112020089283657-pat00084

  9. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 I1 내지 I16, J1 내지 J24, 및 K1 내지 K8로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020112987183-pat00108

    Figure 112020112987183-pat00086

    Figure 112020112987183-pat00087

  10. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 L1 내지 L20, 및 M1 내지 M22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020089283657-pat00088

    Figure 112020089283657-pat00089

  11. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 N1 내지 N14, 및 O1 내지 O31로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020112987183-pat00109

    Figure 112020112987183-pat00091

    Figure 112020112987183-pat00092

  12. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 P1 내지 P20, 및 Q1 내지 Q20 으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020089283657-pat00093

    Figure 112020089283657-pat00094

  13. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 S1 내지 S20, 및 T1 내지 T22로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020089283657-pat00095

    Figure 112020089283657-pat00096

  14. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 U1 내지 U28, 및 V1 내지 V20으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 화합물 :
    Figure 112020089283657-pat00097

    Figure 112020089283657-pat00098

  15. 제1항에 있어서,
    유기 전기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode) 용 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  16. 제1항에 있어서,
    유기 전기 발광 소자의 캐핑층(Capping Layer : CPL)에 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  17. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하고,
    유기 전기 발광 소자의 캐핑층 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 캐핑층용 조성물.
  18. 삭제
  19. 제17항에 따른 조성물을 포함하여 이루어진 캐핑층을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자.
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