KR102503436B1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102503436B1
KR102503436B1 KR1020200133430A KR20200133430A KR102503436B1 KR 102503436 B1 KR102503436 B1 KR 102503436B1 KR 1020200133430 A KR1020200133430 A KR 1020200133430A KR 20200133430 A KR20200133430 A KR 20200133430A KR 102503436 B1 KR102503436 B1 KR 102503436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound
formula
light emitting
group
emitting device
Prior art date
Application number
KR1020200133430A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210045325A (ko
Inventor
김진주
홍완표
윤홍식
한시현
이호중
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20210045325A publication Critical patent/KR20210045325A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102503436B1 publication Critical patent/KR102503436B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/10—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

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

Abstract

본 명세서는 열활성화 지연 발광 조성물, 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자{HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME}
본 명세서는 2019년 10월 16일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0128517호의 출원일 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
유기발광소자란 유기 반도체 물질을 이용한 발광소자로서, 전극과 유기 반도체 물질 사이에서의 정공 및/또는 전자의 교류를 필요로 한다. 유기발광소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고, 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 발광소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기 반도체 물질층에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 작동하는 형태의 발광소자이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자억제층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 전자 억제 물질, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료가 있다.
또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도펀트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도펀트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도펀트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도펀트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
전술한 유기발광소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 발광 물질, 전자 억제 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되므로 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 발명은 헤테로고리 화합물, 열활성화 지연 발광 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물을 포함하는 열활성화 지연 발광 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112020109041775-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
a, b 및 c가 모두 0이거나; a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
Het는 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되고,
[화학식 2]
Figure 112020109041775-pat00002
[화학식 3]
Figure 112020109041775-pat00003
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
*은 화학식 1에 연결되는 부분이고,
Y4는 O 또는 S이며,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, d는 0 내지 7의 정수이며, e는 0 내지 8의 정수이고, d 및 e가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 4]
Figure 112020109041775-pat00004
상기 화학식 4에 있어서,
Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
a, b 및 c가 모두 0이거나; a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
Y4는 O 또는 S이며,
R1은 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, d는 0 내지 7의 정수이고, d가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 5]
Figure 112020109041775-pat00005
상기 화학식 5에 있어서,
Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
a, b 및 c가 모두 0이거나; a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고, 단 a + b + c는 0, 1 또는 3이고,
R2는 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, e는 0 내지 8의 정수이며, e가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 6]
Figure 112020109041775-pat00006
상기 화학식 6에 있어서,
Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
a, b 및 c가 모두 0이거나; a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
R2는 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, e는 0 내지 8의 정수이며, e가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
본 발명의 열활성화 지연 발광 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 고효율, 저전압 및 장수명 특성을 갖는 유기발광소자를 얻을 수 있다.
특히, 화학식 1의 화합물은 전자주개 치환기와 전자받개 치환기를 동시에 갖는 양극성(bipolar) 화합물로, 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물의 적절한 에너지 준위를 조절하기 용이하며, 그에 따른 고효율, 장수명 특성을 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 열활성화 지연 발광 조성물에 관한 것으로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 화학식 1의 화합물은 Het 기와 Y1 내지 Y3를 포함하는 고리기 사이의 연결기가 직접결합이거나, 반복 수 b로 표시되는 괄호 내의 오르토-페닐렌 또는 m-페닐렌 구조를 필수로 포함하며, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나가 N인 헤테로고리에 하나 이상의 니트릴기를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환" 이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소(-D); 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알콕시기; 알킬기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BYdYe의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yd 및 Ye는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, tert-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 헵틸기, n-헵틸기, 옥틸기, n-옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 알킬기, 알콕시기 및 그 외 알킬기 부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 39이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 트리페닐레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112020109041775-pat00007
,
Figure 112020109041775-pat00008
등의 스피로플루오레닐기,
Figure 112020109041775-pat00009
(9,9-디메틸플루오레닐기), 및
Figure 112020109041775-pat00010
(9,9-디페닐플루오레닐기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 36이다. 헤테로 고리기의 예로는 예로는 피리딘기, 피롤기, 피리미딘기, 퀴놀린기, 피리다진기, 퓨란기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 디벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 벤조나프토퓨란기, 벤조나프토티오펜기, 인데노카바졸기, 인돌로카바졸기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기와 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 탄화수소 고리; 또는 헤테로 고리를 의미한다.
상기 탄화수소 고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 2가기인 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소 고리는 2가인 것을 제외하고는 상기 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
상기 헤테로 고리는 2가인 것을 제외하고는 상기 헤테로아릴기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2A로 표시된다.
[화학식 2A]
Figure 112020109041775-pat00011
상기 화학식 2A에 있어서, R1, Y4 및 d는 상기 화학식 2에서 정의된 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y1 내지 Y3 중 1개 또는 2개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 C-CN이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y1 내지 Y3 중 1개 또는 2개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 하나는 C-CN이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y1 내지 Y3 중 1개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 하나는 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y1 내지 Y3 중 2개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 하나는 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y1이 N이며, Y3가 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y3이 N이며, Y1가 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y1이 N이며, Y2가 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y1 및 Y2가 N이며, Y3가 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, Y1 및 Y3가 N이며, Y2가 C-CN이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기 또는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, X1 및 X2는 각각 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4로 표시된다.
[화학식 4]
Figure 112020109041775-pat00012
상기 화학식 4에 있어서, 치환기 정의는 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4에 있어서 a + b + c는 1, 2 또는 3이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5로 표시된다.
[화학식 5]
Figure 112020109041775-pat00013
상기 화학식 5에 있어서, 치환기 정의는 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5에 있어서, a + b + c는 0, 1 또는 3이거나, 상기 화학식 5는 하기 화학식 6으로 표시된다. 하기 화학식 6은 오르토-페닐렌 구조를 포함하여 컨쥬게이션을 끊어주고, 이로 인하여 삼중항 에너지를 높여줄 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112020109041775-pat00014
상기 화학식 6에 있어서, 치환기 정의는 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면,
Figure 112020109041775-pat00015
이 2 이상의 페닐렌을 포함하는 경우 적어도 하나의 m-페닐렌을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면,
Figure 112020109041775-pat00016
는 하기 구조들에서 선택될 수 있다.
Figure 112020109041775-pat00017
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면,
Figure 112020109041775-pat00018
는 하기 구조들에서 선택될 수 있다.
Figure 112020109041775-pat00019
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면,
Figure 112020109041775-pat00020
는 하기 구조들에서 선택될 수 있다.
Figure 112020109041775-pat00021
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이거나, 인접한 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 각각 수소이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure 112020109041775-pat00022
Figure 112020109041775-pat00023
Figure 112020109041775-pat00024
Figure 112020109041775-pat00025
본 명세서의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 반응식과 같이 코어구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 및 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
<반응식>
Figure 112020109041775-pat00026
Figure 112020109041775-pat00027
상기 반응식에서 치환기 정의는 상기 화학식 1 내지 3에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서는 상기와 같이 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하 0 eV 이상일 수 있다. 예컨대, 상기 화합물의 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차(일중항(singlet) 에너지 준위 - 삼중항(triplet) 에너지 준위)는 0 eV 이상 0.5 eV 이하, 바람직하게는 0.3 eV 이하이다.
이 때, 상기 화학식 1의 화합물은 발광 호스트로, 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차가 0.3 eV 이하인 화합물은 발광 도펀트로 작용할 수 있다.
일 실시상태에 따르면, 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물은 삼중항(triplet) 에너지 준위는 2.5 eV 이상일 수 있고, 바람직하게는 2.55 eV 이상이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure 112020109041775-pat00028
Figure 112020109041775-pat00029
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물의 함량은 상기 화학식 1의 화합물 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 10 중량부, 예컨대 1 중량부 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 함량 범위로 포함하는 경우, 제조된 유기발광소자의 구동전압이 낮고, 장수명을 가지며, 발광 효율이 우수한 이점이 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 제공한다. 이 때, a + b + c는 0, 1 또는 3이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 4, 5 또는 6의 화합물은 화학식 4, 5 또는 6에서 한정된 사항을 제외하고는, 치환기의 예시 및 함량의 설명은 전술한 화학식 1의 설명이 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에 따른 유기발광소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기발광소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층이 형성된 유기발광소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 유기발광소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기발광소자는 유기물층으로서 정공수송층, 정공주입층, 전자차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층, 및 전자수송 및 정공주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 본 명세서의 유기발광소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기발광소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 경우, 상기 발광층은 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차가 0.5 eV 이하인 화합물의 예시 및 함량에 관한 설명은 열활성화 지연 발광 조성물과 관련하여 설명한 내용이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 음극이고, 제2 전극은 양극이다.
상기 유기발광소자는 예컨대 하기와 같은 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
(1) 양극/정공수송층/발광층/음극
(2) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/음극
(3) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(4) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(5) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(6) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(7) 양극/정공수송층/전자차단층/발광층/전자수송층/음극
(8) 양극/ 정공수송층/전자차단층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(9) 양극/정공주입층/정공수송층/전자차단층/발광층/전자수송층/음극
(10) 양극/정공주입층/정공수송층/전자차단층/발광층/전자수송층/전자주입 층/음극
(11) 양극/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/음극
(12) 양극/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극
(13) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/음극
(14) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입 층/음극
본 명세서의 유기발광소자의 구조는 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물은 상기 발광층(7)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8), 전자주입층(9) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 전술한 열활성화 지연 발광 조성물 또는 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 화합물은 상기 발광층(7)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 명세서에 따른 유기발광소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자차단층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 전자차단층, 발광층 및 전자수송층, 전자주입층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 정공주입층의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 상기 정공주입층의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층이 구비될 수 있다. 상기 전자차단층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자수송층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 전자수송층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<합성예>
합성예 1: 화합물 1의 합성
Figure 112020109041775-pat00030
상기 2-(2-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (27.01mmol), 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine-5-carbo nitrile 7.88g (27.01mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) 11.20g (81.03mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 1을 8.91g (수율 66%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 500
합성예 2: 화합물 2의 합성
Figure 112020109041775-pat00031
상기 2-(3-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (27.01mmol), 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine-5-carbo nitrile 7.88g (27.01mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) 11.20g (81.03mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 2를 9.85g (수율 73%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 500
합성예 3: 화합물 3의 합성
Figure 112020109041775-pat00032
상기 2-(2'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 6.53g (22.40mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐 포스핀) 팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) 9.29g (67.20mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 3을 8.90g (수율 69%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 4: 화합물 4의 합성
Figure 112020109041775-pat00033
상기 2-(3'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine-5-carbo nitrile 6.53g (22.40mmol) 그리고 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨 (potassium carbonate) 9.29g (67.20mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 4를 9.16g (수율 71%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 5: 화합물 5의 합성
Figure 112020109041775-pat00034
상기 2-(3'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 6.53g (22.40mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐 포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨 (potassium carbonate) 9.29g (67.20mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 5를 9.80g (수율 76%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 6: 화합물 6의 합성
Figure 112020109041775-pat00035
상기 2-(3'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine-5-carbo nitrile 6.53g (22.40mmol) 그리고 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨 (potassium carbonate) 9.29g (67.20mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 6을 7.48g (수율 58%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 7: 화합물 7의 합성
Figure 112020109041775-pat00036
상기 2-(3''-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (19.14mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 5.58g (19.14mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐포스 핀) 팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) 7.94g (57.42mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 7을 8.73g (수율 70%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 652
합성예 8: 화합물 8의 합성
Figure 112020109041775-pat00037
상기 2-(3''-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (19.14mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 5.58g (19.14mmol) 그리고 테트라키스 (트리페닐포스 핀) 팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 90ml에 넣고 탄산 칼륨 (potassium carbonate) 7.94g (57.42mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여 화합물 8을 9.10g (수율 73%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 652
합성예 9: 화합물 9의 합성
Figure 112020109041775-pat00038
상기 2-(2-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxa borolane 10.0g (27.01mmol), 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine-5-carbonitrile 7.88g (27.01mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 9를 7.42g (수율 55%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 500
합성예 10: 화합물 10의 합성
Figure 112020109041775-pat00039
상기 2-(3-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxa borolane 10.0g (27.01mmol), 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine-5-carbonitrile 7.88g (27.01mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 10을 9.17g (수율 68%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 500
합성예 11: 화합물 11의 합성
Figure 112020109041775-pat00040
상기 2-(3'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 6.53g (22.40mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 11을 8.64g (수율 67%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 12: 화합물 12의 합성
Figure 112020109041775-pat00041
상기 2-(4'-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (22.40mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 6.53g (22.40mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 12를 9.03g (수율 70%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
합성예 13: 화합물 13의 합성
Figure 112020109041775-pat00042
상기 2-(3''-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (19.14mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 5.58g (19.14mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 13을 8.60g (수율 69%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 652
합성예 14: 화합물 14의 합성
Figure 112020109041775-pat00043
상기 2-(3''-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (19.14mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 5.58g (19.14mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 14를 8.98g (수율 72%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 652
합성예 15: 화합물 15의 합성
Figure 112020109041775-pat00044
상기 2-(3-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (25.89mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 7.55g (25.89mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 15를 9.48g (수율 71%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 516
합성예 16: 화합물 16의 합성
Figure 112020109041775-pat00045
상기 2-(3'-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (21.63mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 6.31g (21.63mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 16을 8.32g (수율 65%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 592
합성예 17: 화합물 17의 합성
Figure 112020109041775-pat00046
상기 2-(3-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (25.89mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 7.55g (25.89mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 17을 8.81g (수율 66%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 516
합성예 18: 화합물 18의 합성
Figure 112020109041775-pat00047
상기 2-(3''-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 10.0g (18.57mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 5.42g (18.57mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 18을 7.44g (수율 60%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 668
합성예 19: 화합물 19의 합성
Figure 112020109041775-pat00048
상기 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 10.0g (34.83mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 10.16g (34.83mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 19를 11.11g (수율 64%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 499
합성예 20: 화합물 20의 합성
Figure 112020109041775-pat00049
상기 9-(3'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-9H-carbazole 10.0g (22.45mmol), 4-chloro-2,6-diphenyl pyrimidine-5-carbo nitrile 6.55g (22.45mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 20을 7.87g (수율 61%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 575
합성예 21: 화합물 21의 합성
Figure 112020109041775-pat00050
상기 9-(3'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-9H-carbazole 10.0g (22.45mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 6.55g (22.45mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 21을 6.71g (수율 52%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 575
합성예 22: 화합물 22의 합성
Figure 112020109041775-pat00051
상기 9-(3''-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-9H-carbazole 10.0g (19.18mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl pyrimidine-5-carbonitrile 5.60g (19.18mmol) 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 22를 7.86g (수율 63%) 수득하였다.
MS: [M+H]+= 651
[실험예 1]
실시예 1-1: 화합물 1을 적용한 유기 발광 소자 제작
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 DNTPD을 600Å의 두께로 열진공증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 위에 BPBPA을 50Å, PCZAC 600Å을 순차적으로 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 200Å으로 상기 화합물 1과 4CzIPN을 20:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 DBFTrz과 ZADN을 순차적으로 350Å의 두께로 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 위에 순차적으로 10Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF) 와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 전자주입층 및 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.9 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 Х 10-7 내지 5 Х 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
DNTPD: N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine
BPBPA: N4,N4,N4',N4'-tetra([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine
PCZAC: 9,9-dimethyl-10-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9,10-dihydroacridine)
DBFTrz: 2,8-bis(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)dibenzo[b,d]furan
ZADN: 2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole
[4CzIPN]
Figure 112020109041775-pat00052
실시예 1-2: 화합물 2를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 1-3: 화합물 3을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-4: 화합물 4를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-5: 화합물 5를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-6: 화합물 6을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-7: 화합물 7을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-8: 화합물 8를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 8를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-9: 화합물 9를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-10: 화합물 10을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-11: 화합물 11을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-12: 화합물 12를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-13: 화합물 13을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-14: 화합물 14를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 14를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-15: 화합물 15를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-16: 화합물 16을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 16을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-17: 화합물 17을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 17을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-18: 화합물 18를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 18를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-19: 화합물 19를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 19를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-20: 화합물 20을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 20을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-21: 화합물 21을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 21을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 1-22: 화합물 22를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 22를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
비교예 1-1 : GH 1을 적용한 유기 발광 소자 제작
화합물 1 대신 GH 1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[GH 1]
Figure 112020109041775-pat00053
비교예 1-2 : GH 2를 적용한 유기 발광 소자 제작
화합물 1 대신 GH 2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[GH 2]
Figure 112020109041775-pat00054
실시예 1-1 내지 1-22 및 비교예 1-1 내지 1-2에 의해 제작된 유기 발광 소자를 Photo Research사 PR-655 IVL 계측기를 활용하여 전류-전압-휘도(current-voltage-luminance: IVL), 색좌표(CIE) 및 발광효율(LE) 특성을 측정을 하였으며, 하기 표 1에 결과를 나타내었다.
화합물
(호스트)		 전압(V)
(@10mA/cm2)		 효율(cd/A)
(@10mA/cm2)		 색좌표(x, y)
(CIE)
실시예 1-1 화합물 1 4.8 33.7 0.34, 0.61
실시예 1-2 화합물 2 4.7 36.1 0.33, 0.65
실시예 1-3 화합물 3 4.3 33.5 0.31, 0.60
실시예 1-4 화합물 4 4.5 35.9 0.35, 0.61
실시예 1-5 화합물 5 4.8 34.8 0.33, 0.62
실시예 1-6 화합물 6 4.7 33.3 0.33, 0.60
실시예 1-7 화합물 7 4.5 36.4 0.34, 0.64
실시예 1-8 화합물 8 4.9 34.5 0.34, 0.65
실시예 1-9 화합물 9 4.7 33.7 0.32, 0.65
실시예 1-10 화합물 10 4.4 36.3 0.35, 0.63
실시예 1-11 화합물 11 4.5 35.9 0.34, 0.58
실시예 1-12 화합물 12 4.5 34.5 0.33, 0.59
실시예 1-13 화합물 13 4.8 36.7 0.34, 0.61
실시예 1-14 화합물 14 4.7 34.3 0.33, 0.65
실시예 1-15 화합물 15 4.3 35.5 0.31, 0.60
실시예 1-16 화합물 16 4.5 35.9 0.35, 0.61
실시예 1-17 화합물 17 4.8 35.8 0.33, 0.62
실시예 1-18 화합물 18 4.7 35.7 0.33, 0.60
실시예 1-19 화합물 19 4.5 36.4 0.34, 0.64
실시예 1-20 화합물 20 4.9 33.1 0.34, 0.65
실시예 1-21 화합물 21 4.7 34.5 0.32, 0.65
실시예 1-22 화합물 22 4.4 35.3 0.35, 0.63
비교예 1-1 GH 1 5.1 28.7 0.33, 0.57
비교예 1-2 GH 2 5.4 27.1 0.32, 0.58
상기 표 1의 실시예 1-1 내지 1-22와 비교예 1-1 및 1-2의 결과로부터 알 수 있듯이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 발광층의 호스트로 사용하는 발광 소자는 GH 1과 GH 2를 적용한 발광소자와 비교했을 때 구동 전압은 낮추면서 발광효율이 개선되었음을 알 수 있다.
[실험예 2]
실시예 2-1: 화합물 1을 적용한 유기 발광 소자 제작
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(60nm) / TCTA(80 nm) / Host + 10 % Ir(ppy)3(300nm)/ BCP(10 nm)/ Alq3(30 nm) / LiF(1 nm) / Al (200nm) 순으로 발광 소자를 구성하고, 상기 호스트(Host)로서 화합물 1을 사용하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, BCP 및 Alq3의 구조는 각각 하기와 같다.
Figure 112020109041775-pat00055
[Alq3]
Figure 112020109041775-pat00056
실시예 2-2: 화합물 2를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 2-3: 화합물 3을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-4: 화합물 4를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-5: 화합물 5를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-6: 화합물 6을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-7: 화합물 7을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-8: 화합물 8를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 8를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-9: 화합물 9를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-10: 화합물 10을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-11: 화합물 11을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-12: 화합물 12를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-13: 화합물 13을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-14: 화합물 14를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 14를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-15: 화합물 15를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-16: 화합물 16을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 16을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-17: 화합물 17을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 17을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-18: 화합물 18를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 18를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-19: 화합물 19를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 19를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-20: 화합물 20을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 20을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-21: 화합물 21을 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 21을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 2-22: 화합물 22를 적용한 유기 발광 소자 제작
상기 실시예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 22를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
비교예 2-1: GH 1을 적용한 유기 발광 소자 제작
화합물 1 대신 GH 1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[GH 1]
Figure 112020109041775-pat00057
비교예 2-2: GH 2를 적용한 유기 발광 소자 제작
화합물 1 대신 GH 2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[GH 2]
Figure 112020109041775-pat00058
실시예 2-1 내지 2-22와 비교예 2-1 및 2-2에 의해 제작된 유기 발광 소자를 Photo Research사 PR-655 IVL 계측기를 활용하여 전류-전압-휘도(current-voltage-luminance: IVL), 색좌표(CIE) 및 발광효율(LE) 특성을 측정을 하였으며, 하기 표 2에 결과를 나타내었다.
화합물
(호스트)		 전압(V)
(V@19000nit)		 효율(cd/A)
(cd/A@10000nit)		 색좌표(x, y)
(CIE)
실시예 2-1 화합물 1 3.65 125.75 (0.249, 0.702)
실시예 2-2 화합물 2 3.62 127.78 (0.248, 0.706)
실시예 2-3 화합물 3 3.60 125.96 (0.248, 0.707)
실시예 2-4 화합물 4 3.61 127.94 (0.247, 0.705)
실시예 2-5 화합물 5 3.65 126.75 (0.249, 0.702)
실시예 2-6 화합물 6 3.62 125.78 (0.248, 0.706)
실시예 2-7 화합물 7 3.60 127.96 (0.248, 0.707)
실시예 2-8 화합물 8 3.61 126.94 (0.247, 0.705)
실시예 2-9 화합물 9 3.65 125.75 (0.249, 0.702)
실시예 2-10 화합물 10 3.62 127.78 (0.248, 0.706)
실시예 2-11 화합물 11 3.60 127.96 (0.248, 0.707)
실시예 2-12 화합물 12 3.61 126.94 (0.247, 0.705)
실시예 2-13 화합물 13 3.65 127.75 (0.249, 0.702)
실시예 2-14 화합물 14 3.62 126.78 (0.248, 0.706)
실시예 2-15 화합물 15 3.60 126.96 (0.248, 0.707)
실시예 2-16 화합물 16 3.61 126.94 (0.247, 0.705)
실시예 2-17 화합물 17 3.65 127.15 (0.249, 0.702)
실시예 2-18 화합물 18 3.62 126.78 (0.248, 0.706)
실시예 2-19 화합물 19 3.60 127.36 (0.248, 0.707)
실시예 2-20 화합물 20 3.67 125.24 (0.247, 0.705)
실시예 2-21 화합물 21 3.65 126.05 (0.249, 0.702)
실시예 2-22 화합물 22 3.62 126.78 (0.248, 0.706)
비교예 2-1 GH 1 4.11 120.7 (0.247, 0.705)
비교예 2-2 GH 2 4.04 121.1 (0.248, 0.702)
상기 표 2의 실시예 2-1 내지 2-22 및 비교예 2-1 내지 2-2의 결과로부터 알 수 있듯이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 발광층의 호스트로 사용하는 발광 소자는 GH 1과 GH 2를 적용한 발광소자와 비교했을 때 구동 전압은 낮추면서 발광효율이 개선되었음을 알 수 있다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층
9: 전자주입층

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물을 포함하고,
    상기 삼중항 에너지 준위는 2.5 eV 이상이고,
    상기 일중항 에너지 준위와 삼중항 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물의 함량은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 10 중량부인 것인 열활성화 지연 발광 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112022038377534-pat00078

    상기 화학식 1에 있어서,
    Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
    X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
    a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
    Het는 하기 화학식 2A 또는 3으로 표시되고,
    [화학식 2A]
    Figure 112022038377534-pat00079

    [화학식 3]
    Figure 112022038377534-pat00080

    상기 화학식 2A 및 3에 있어서,
    *은 화학식 1에 연결되는 부분이고,
    Y4는 O 또는 S이며,
    R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, d는 0 내지 7의 정수이며, e는 0 내지 8의 정수이고, d 및 e가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
    상기 Het가 상기 화학식 3으로 표시되는 경우, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6으로 표시되고,
    [화학식 6]
    Figure 112022038377534-pat00081

    상기 화학식 6에 있어서, 치환기 정의는 화학식 1에서 정의된 바와 같고,
    상기 일중항 에너지 준위와 삼중항 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다:
    Figure 112022038377534-pat00082

    Figure 112022038377534-pat00083
    .
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, Y1 내지 Y3 중 1개 또는 2개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 C-CN인 것인 열활성화 지연 발광 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, Y1 내지 Y3 중 1개 또는 2개가 N이며, Y1 내지 Y3 중 하나는 C-CN인 것인 열활성화 지연 발광 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기 또는 헤테로아릴기인 것인 열활성화 지연 발광 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4A로 표시되는 것인 열활성화 지연 발광 조성물:
    [화학식 4A]
    Figure 112022038377534-pat00084

    상기 화학식 4A에 있어서, 치환기 정의는 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조식들 중에서 선택되는 것인 열활성화 지연 발광 조성물:
    Figure 112022038377534-pat00085

    Figure 112022038377534-pat00086

    Figure 112022038377534-pat00087

    Figure 112022038377534-pat00088
    .
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1, 3 내지 6 및 9 중 어느 한 항에 따른 열활성화 지연 발광 조성물을 포함하는 유기발광소자.
  13. 하기 화학식 4A로 표시되는 화합물:
    [화학식 4A]
    Figure 112022038377534-pat00089

    상기 화학식 4A에 있어서,
    Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
    X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
    a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
    Y4는 O 또는 S이며,
    R1은 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, d는 0 내지 7의 정수이고, d가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
  14. 삭제
  15. 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물:
    [화학식 6]
    Figure 112022038377534-pat00090

    상기 화학식 6에 있어서,
    Y1은 N 또는 CR11이고, Y2는 N 또는 CR12이며, Y3은 N 또는 CR13이고, Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
    X1, X2 및 R11 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이고, X1, X2 및 R11 내지 R13 중 적어도 하나는 니트릴기이며,
    a 및 c는 각각 0 내지 2의 정수이고, b는 1 또는 2이며, a 내지 c가 2인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하고,
    R2는 수소, 중수소, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기이거나, 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, e는 0 내지 8의 정수이며, e가 2 이상인 경우 각각 괄호 내의 구조는 같거나 상이하다.
  16. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 13 및 15 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기발광소자.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 일중항(singlet) 에너지 준위와 삼중항(triplet) 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물을 더 포함하고,
    상기 일중항 에너지 준위와 삼중항 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택되는 것이고,
    상기 삼중항 에너지 준위는 2.5 eV 이상이고,
    상기 일중항 에너지 준위와 삼중항 에너지 준위의 차는 0.5 eV 이하인 화합물의 함량은 상기 화학식 4A 또는 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 10 중량부인 것인 유기발광소자:
    Figure 112022089849118-pat00091

    Figure 112022089849118-pat00092
    .
KR1020200133430A 2019-10-16 2020-10-15 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 KR102503436B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190128517 2019-10-16
KR1020190128517 2019-10-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210045325A KR20210045325A (ko) 2021-04-26
KR102503436B1 true KR102503436B1 (ko) 2023-02-24

Family

ID=75733674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200133430A KR102503436B1 (ko) 2019-10-16 2020-10-15 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102503436B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115703759B (zh) * 2021-08-10 2024-06-07 江苏三月科技股份有限公司 一种含三嗪和嘧啶基团的化合物及包含其的有机电致发光器件
WO2023140706A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Samsung Display Co., Ltd. Organic molecules for optoelectronic devices

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106920883B (zh) * 2015-12-25 2019-01-08 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种有机电致发光器件
KR101913926B1 (ko) * 2016-02-11 2018-10-31 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210045325A (ko) 2021-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102227043B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102489046B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102157954B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101987256B1 (ko) 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200045433A (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20190018397A (ko) 함질소 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102301359B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102503436B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102237174B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102353985B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102170390B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102262696B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102230987B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102297723B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102364567B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102338205B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102338202B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20210027172A (ko) 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20200075777A (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102209926B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102500431B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102681348B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102485738B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220067948A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220009674A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant