KR102336504B1 - 피라졸계 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

피라졸계 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피라졸계 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

피라졸계 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자{PYRAZOLE-BASED COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 2013년 12월 24일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 발명 제10-2013-0162830호의 발명일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 신규한 피라졸계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 블록킹, 정공 블록킹, 전자 수송 또는 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 신규한 피라졸계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112014124941033-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 CR9R10 또는 NR11이고,
R1 내지 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알케닐기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알키닐기; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알콕시기; C6 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, R1 내지 R10 중 인접하는 2이상의 기는 서로 결합되어 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
또한, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 발광 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료 등의 역할을 할 수 있다.
도 1 내지 3은 본 발명의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층순서를 예시한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 상기 화학식 1로 표시될 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 상기와 같은 코어 구조 및 치환기의 구조적 특징에 의하여 유기 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 중수소; 할로겐; -CN; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐기; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; C1 내지 C20의 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상이 결합된 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 상기 추가의 치환기들은 추가로 더 치환될 수도 있다. 상기 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기이다. 상기 추가의 치환기들은 추가로 더 치환될 수도 있다.
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 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 인데노 [2,1-a]페날레닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 스피로기는 스피로 구조를 포함하는 기로서, 탄소수 15 내지 60일 수 있다. 예컨대, 상기 스피로기는 플루오레닐기에 2,3-디히드로-1H-인덴기 또는 시클로헥산기가 스피로 결합된 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 하기 스피로기는 하기 구조식의 기 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure 112014124941033-pat00002
Figure 112014124941033-pat00003
Figure 112014124941033-pat00004
Figure 112014124941033-pat00005
Figure 112014124941033-pat00006
Figure 112014124941033-pat00007
Figure 112014124941033-pat00008
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소 고리는 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 포화 탄화수소 고리를 포함하며, 인접한 치환기들이 서로 연결되어 고리를 형성하는 구조를 갖는 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로 고리는 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 포화 탄화수소 고리를 포함하며, 인접한 치환기들이 서로 연결되어 고리를 형성하는 구조를 갖는 것을 제외하고는 전술한 헤테로시클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소 고리는 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 방향족 탄화수소 고리를 포함하며, 인접한 치환기들이 서로 연결되어 고리를 형성하는 구조를 갖는 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로 고리는 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 방향족 탄화수소 고리를 포함하며, 인접한 치환기들이 서로 연결되어 고리를 형성하는 구조를 갖는 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112014124941033-pat00009
[화학식 3]
Figure 112014124941033-pat00010
화학식 2 및 3에 있어서, 치환기의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 4 또는 5로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112014124941033-pat00011
[화학식 5]
Figure 112014124941033-pat00012
화학식 4 및 5에 있어서, 치환기의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화학식 6 또는 7로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112014124941033-pat00013
[화학식 7]
Figure 112014124941033-pat00014
상기 화학식 6 및 7에 있어서, 치환기의 설명은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1 내지 7의 R2 및 R3 중 적어도 하나는 할로겐; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알케닐기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알키닐기; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알콕시기; C6 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1 내지 7의 R2 및 R3 중 적어도 하나는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1 내지 7의 R2는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 2, 4 및 5의 R9 및 R10은 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 연결되어 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 2, 4 및 5의 R9 및 R10은 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 연결되어 지방족 탄화수소 고리를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 2, 4 및 5의 R9 및 R10은 C1 내지 C6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 C6 내지 C10의 단환 또는 다환의 아릴기이거나, 서로 연결되어 5원 지방족 탄화수소 고리를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 2, 4 및 5의 R9 및 R10은 메틸기 또는 페닐기이거나, 서로 연결되어 5원 지방족 탄화수소 고리를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 3, 6 및 7의 R11은 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 3, 6 및 7의 R11은 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 3, 6 및 7의 R11은 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기; 또는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1, 3, 6 및 7의 R11은 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기; 또는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기이며, 이들은 추가로 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1, R4 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알케닐기; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알키닐기; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알콕시기; C6 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1, R4 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C1 내지 C20의 치환 또는 비치환된 알킬아민기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1, R4 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1, R4 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식들 중에서 선택될 수 있다.
Figure 112014124941033-pat00015
Figure 112014124941033-pat00016
Figure 112014124941033-pat00017
Figure 112014124941033-pat00018
Figure 112014124941033-pat00019
Figure 112014124941033-pat00020
전술한 화합물들은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다. 후술하는 제조예들에서는 대표적인 예시들을 기재하지만, 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다. 필요에 따라 나머지 위치의 치환기의 종류 또는 위치를 변경하는 것은 당업자가 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 이용하여 수행할 수 있다.
예컨대, 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1 내지 4를 통하여 코어 구조를 제조한 후, 필요에 따라 치환기를 치환시킬 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112014124941033-pat00021
[반응식 2]
Figure 112014124941033-pat00022
[반응식 3]
Figure 112014124941033-pat00023
[반응식 4]
Figure 112014124941033-pat00024
상기 반응식 1 내지 4에 있어서, R9 내지 R11의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 반응식 1 내지 4는 본 발명의 화합물들의 제조방법을 예시한 것으로서, 화학식 1의 R2 위치에 치환된 예를 중심으로 나타내었으나, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경하여 치환기의 종류 또는 치환기의 위치를 변경할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시상태는 전술한 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
도 1 내지 3에 본 발명의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 발명의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 발명에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 전자 수송층(304) 및 전자 주입층(305)를 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상에 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 단독으로 유기 발광 소자의 유기물층 중 1층 이상을 구성할 수 있다. 그러나, 필요에 따라 다른 물질과 혼합하여 유기물층을 구성할 수도 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 발광 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료 등으로 사용될 수 있다. 한 예로서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 정공 주입 및/또는 수송 재료 또는 전자 주입 및/또는 수송층 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌[Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB, 용해성이 있는 전도성 고분자인 Pani/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid: 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 또는 PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxy티오펜e)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonic acid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate):폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)) 등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광 재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수 도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
[제조예 1] 화합물 1의 합성
Figure 112014124941033-pat00025
1) 화합물 1-1의 합성 방법
5-브로모-3,3-디메틸-2,3-디히드로-1H-인덴-1-온(20g, 83.6mmol)와 1-아미노피리딘-2(1H)-온(11g, 100mmol)를 플라스크에 넣은 후 ZnCl2와 DMF를 넣었다. 그 후 상온에서 18시간 반응시켰다. 반응이 끝나면 EA로 추출하고, 물로 충분히 씻어주었다. 그 다음 MgSO4를 이용하여 수분을 제거하였다. MC : 헥산 = 1 : 9의 전개용매를 사용하여 컬럼 분리를 통해서 화합물 1-1(16.5g, 63%)을 얻었다.
2) 화합물 1의 합성 방법
플라스크에 화합물 1-1(5g, 16mmol)과 페닐보론산(2.35g, 19.2mmol)을 넣고 Pd(PPh3)4, K2CO3를 각각 넣었다. 그 후 톨루엔 : H2O : EtOH이 1 : 5 : 5 비율의 용액을 만들어 200mL 넣었다. 그 다음 85?에서 18시간 교반시켰다. 반응이 끝나면 EA로 추출하고, 물로 충분히 씻어준 후 MgSO4를 이용하여 수분을 제거하였다. EA : 헥산 = 1 : 20의 전개용매를 사용하여 컬럼 분리를 통해서 화합물 1(2.7g, 55%, 8.8mmol)을 얻었다.
[제조예 2 내지 25]
제조예 1과 같이 화합물 1-1을 제조한 후, 상기 화합물 1의 합성방법에서 페닐보론산 대신 하기 표 1의 시약명(번호 2 내지 25)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 1의 화합물 1과 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 1]
Figure 112014124941033-pat00026
[제조예 26] 화합물 26의 합성
Figure 112014124941033-pat00027
1) 화합물 26-2의 합성 방법
6-브로모-1,1-디메틸-1H-인덴-2(3H)-온(10g, 41.8mmol)과 1-아미노피리딘-2(1H)-온(5.5g, 50.16mmol)을 화합물 1-1의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 26-2(8.8g, 67%, 28mmol)를 얻었다.
2) 화합물 26-1의 합성 방법
화합물 26-2(8.8g, 28mmol)과 2-(3-브로모페닐)피나콜 디보론(7.9g, 28mmol)을 제조예 1의 화합물 1의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 26-1 (7.9g, 52%, 14.6mmol)을 얻었다.
3) 화합물 26의 합성 방법
화합물 26-1(7.9g, 14.6mmol)과 (4,6-디페닐피리미딘-2-일)보론산(4.1g, 17.5mmol)을 제조예 27의 화합물 26-1의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 26(3.9g, 49%, 7.15mmol)을 얻었다.
[제조예 27 내지 50]
제조예 1과 같이 상기 화합물 26-1을 제조한 후, 상기 화합물 26의 합성방법에서 (4,6-디페닐피리미딘-2-일)보론산 대신 하기 표 2의 시약명(번호 27 내지 50)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 26의 화합물 26과 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 2]
Figure 112014124941033-pat00028
[제조예 51] 화합물 51의 합성
Figure 112014124941033-pat00029
1) 화합물 51-2의 합성 방법
6-브로모인돌린-3-온(10g, 47.2mmol)와 1-아미노피리딘-2(1H)-온(6.2g, 56.6mmol)을 화합물 1-1의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 51-2(9.3g, 69%, 32.5 mmol)을 얻었다.
2) 화합물 51-1의 합성 방법
화합물 51-2(9.3g, 32.5mmol)과 요오도벤젠(7.9g, 49mmol), Cu, K2CO3, 18-crow-6를 플라스크에 넣고 DMF 용매 하 6시간 교반시켰다. 반응이 끝나면 필터 후 DMF를 회전 증발기를 이용하여 제거해 주었다. 그 후 MC에 추출한 후 컬럼 분리를 통해서 화합물 51-1(6.8g, 58%, 18.9 mmol)을 얻었다.
3) 화합물 51의 합성 방법
화합물 51-1(6.8g, 18.9mmol)과 페난트렌-9-일보론산(5.04g, 22.7mmol)을 제조예 27의 화합물 26의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 51(4.6g, 53%, 10mmol)을 얻었다.
[제조예 52 내지 75]
상기 화합물 51-1의 합성 방법에서 요오드벤젠 대신 하기 표 3의 시약명(번호 53 내지 75)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 51의 화합물 51-2의 제조와 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 3]
Figure 112014124941033-pat00030
이어서, 상기 화합물 51의 합성 방법에서 페난트렌-9-일보론산 대신 하기 표 4의 시약명(번호 52 내지 75)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 51의 화합물 51의 제조와 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 4]
Figure 112014124941033-pat00031
[제조예 76] 화합물 76의 합성
Figure 112014124941033-pat00032
1) 화합물 76-2의 합성 방법
6-브로모인돌린-2-온(12g, 56.6mmol)와 1-아미노피리딘-2(1H)-온(7.5g, 67.9mmol)을 제조예 51의 화합물 51-2의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 76-2(10.4g, 64%, 36.2mmol)을 얻었다.
2) 화합물 76-1의 합성 방법
화합물 76-2(10.4g, 36.2mmol)와 요오도벤젠(11g, 54.3mmol)을 제조예 51의 화합물 51-1의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 76-1(6.9g, 53%, 19.2mmol)을 얻었다.
3) 화합물 76의 합성 방법
화합물 76-1(6.9g, 19.2mmol)과 페닐보론산(2.8g, 23.04mmol)을 제조예 51의 화합물 51의 합성 방법과 동일하게 진행하여 화합물 76(3.5g, 51%, 9.8mmol)을 얻었다.
[제조예 77 내지 98]
상기 화합물 76-1의 합성 방법에서 요오드 벤젠 대신 하기 표 5의 시약명(번호 77 내지 100)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 76의 화합물 76-1의 제조와 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 5]
Figure 112014124941033-pat00033
이어서, 화합물 76의 제조에서 페닐보론산 대신 하기 표 6의 시약명(번호 77 내지 100)를 각각 이용한 것을 제외하고는 제조예 76의 화합물 76의 제조와 같은 방법으로 제조하여 화합물을 합성하였다.
[표 6]
Figure 112014124941033-pat00034
치환기의 종류 및 위치를 변경한 것을 제외하고는 상기 제조예에 따라 화학식 1의 화합물을 제조하고, 그 합성확인결과를 표 7에 나타내었다.
[표 7]
Figure 112014124941033-pat00035
Figure 112014124941033-pat00036
Figure 112014124941033-pat00037
Figure 112014124941033-pat00038
Figure 112014124941033-pat00039
Figure 112014124941033-pat00040
[실험예] OLED 소자의 제작
[비교예 1]
OLED용 글래스(삼성-코닝사 제조)로부터 얻어진 투명전극 ITO 박막을 트리클로로에틸렌, 아세톤, 에탄올, 증류수를 순차적으로 사용하여 각 5분간 초음파 세척을 실시한 후, 이소프로판올에 넣어 보관한 후 사용하였다.
다음으로 진공 증착 장비의 기판 폴더에 ITO 기판을 설치하고, 진공 증착 장비 내의 셀에 하기 4,4',4"-트리스(N,N-(2-나프틸)-페닐아미노)트리페닐 아민(4,4',4"-tris(N,N-(2-naphthyl)-phenylamino)triphenyl amine: 2-TNATA)을 넣었다.
Figure 112014124941033-pat00041
이어서 챔버 내의 진공도가 10-6 torr에 도달할 때까지 배기시킨 후, 셀에 전류를 인가하여 2-TNATA를 증발시켜 ITO 기판 상에 600Å 두께의 정공 주입층을 증착하였다.
진공 증착 장비 내의 다른 셀에 하기 N,N'-비스(α-나프틸)-N,N'-디페닐-4,4'-디아민(N,N'-bis(α-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diamine: NPB)을 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 정공 주입층 위에 300Å 두께의 정공 수송층을 증착하였다.
Figure 112014124941033-pat00042
이와 같이 정공 주입층 및 정공 수송층을 형성시킨 후, 그 위에 발광층으로서 다음과 같은 구조의 청색 발광 재료를 증착시켰다. 구체적으로, 진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 청색 발광 호스트 재료인 H1을 200 Å 두께로 진공 증착시키고 그 위에 청색 발광 도판트 재료인 D1을 호스트 재료 대비 5% 진공 증착시켰다.
Figure 112014124941033-pat00043
Figure 112014124941033-pat00044
이어서 전자 수송층으로서 하기 구조식 E1의 화합물을 300Å 두께로 증착하였다.
Figure 112014124941033-pat00045
전자 주입층으로 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하였고 Al 음극을 1,000Å의 두께로 하여 OLED 소자를 제작하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6 ~ 10-8 torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다
[실시예 1 ~ 12]
상기 비교예 1에서의 전자수송층 형성시 사용된 E1 대신 화합물 1, 5, 10, 27, 40, 50, 53, 60, 71, 79, 88 또는 91를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[실험예] 유기 전계 발광 소자 평가
비교예 1 및 실시예 1 ~ 12에서 각각 제작된 유기 전계 발광 소자에 대해 발광 휘도가 700 cd/m2 에서의 구동전압, 효율, 색좌표, 내구성(수명)을 측정하여 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 8과 같다.
[표 8]
Figure 112014124941033-pat00046
상기 표 8의 결과와 같이, 비교에 1에서 사용된 전자 수송층 물질인 E1 에 대비하여 본 발명에서의 실시예 1 ~ 12에서 사용된 전자 수송층 물질로 소자를 제작시 수명이 상승하며 구동 전압 및 효율이 개선됨을 알 수 있다.
100 기판
200 양극
300 유기물층
301 정공 주입층
302 정공 수송층
303 발광층
304 전자 수송층
305 전자 주입층
400 음극

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1의 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112021086570441-pat00047

    상기 화학식 1에 있어서,
    X는 CR9R10 또는 NR11이고,
    R1 및 R3 내지 R8은 수소이고,
    R2는 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R9 및 R10은 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    R11은 C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    상기 치환 또는 비치환된은 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴기; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민기; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상이 결합된 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112014124941033-pat00048

    [화학식 3]
    Figure 112014124941033-pat00049

    화학식 2 및 3에 있어서, 치환기의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 4 또는 5로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112014124941033-pat00050

    [화학식 5]
    Figure 112014124941033-pat00051

    화학식 4 및 5에 있어서, 치환기의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 6 또는 7로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 6]
    Figure 112014124941033-pat00052

    [화학식 7]
    Figure 112014124941033-pat00053

    상기 화학식 6 및 7에 있어서, 치환기의 설명은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들로부터 선택되는 것인 화합물:
    Figure 112014124941033-pat00054

    Figure 112014124941033-pat00055

    Figure 112014124941033-pat00056

    Figure 112014124941033-pat00057

    Figure 112014124941033-pat00058

    Figure 112014124941033-pat00059
  10. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 4 및 9 중 어느 하나의 항의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중에서 선택되는 적어도 하나의 층인 것인 유기 발광 소자.
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