KR102524743B1 - 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102524743B1
KR102524743B1 KR1020200132927A KR20200132927A KR102524743B1 KR 102524743 B1 KR102524743 B1 KR 102524743B1 KR 1020200132927 A KR1020200132927 A KR 1020200132927A KR 20200132927 A KR20200132927 A KR 20200132927A KR 102524743 B1 KR102524743 B1 KR 102524743B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
formula
layer
carbon atoms
Prior art date
Application number
KR1020200132927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210046559A (ko
Inventor
윤정민
홍성길
허정오
허동욱
한미연
이재탁
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 KR20210046559A publication Critical patent/KR20210046559A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102524743B1 publication Critical patent/KR102524743B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/04—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D253/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00
    • C07D253/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D251/00 not condensed with other rings
    • C07D253/06—1,2,4-Triazines
    • C07D253/065—1,2,4-Triazines having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • 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
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • 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
    • 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
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/10—Spiro-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • C07F7/0816—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring said ring comprising Si as a ring atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/624—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—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

Abstract

본 명세서는 화학식 1의 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 2019년 10월 18일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0129932호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 제1 전극에서는 정공이, 제2 전극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020108673539-pat00001
상기 화학식 1에서,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
a 내지 c는 각각 0 내지 3인 정수이고,
A는 하기 화학식 2로 표시되며,
[화학식 2]
Figure 112020108673539-pat00002
상기 화학식 2에서,
W는 CG17G18; SiG17G18; NG19; O; S; 또는 SO2이고,
G1 내지 G19는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 또는 서로 인접한 기와 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
G1 내지 G16 중 어느 하나가 L3과 연결되며,
a가 2 이상인 경우, L1은 서로 동일하거나 상이하고,
b가 2 이상인 경우, L2는 서로 동일하거나 상이하며,
c가 2 이상인 경우, L3은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 출원은 전술한 화합물 및 알칼리금속 유기화합물을 포함하는 유기 발광 소자용 조성물을 제공한다.
또한, 본 출원은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물을 사용하는 유기 발광 소자는 낮은 구동전압, 높은 발광효율 또는 장수명이 가능하다.
도 1은 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 또 다른 실시상태에 따른 유기발광소자의 구조를 도시한 것이다.
이하에서 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
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 명세서의 화학식 1로 표시되는 화합물은 플루오렌 코어가 되는 구조와 1,2,4 트리아진의 치환기를 포함하는 구조의 비대칭 화합물로, 대칭 구조에 비해 경정성이 좋지 않기 때문에 소자에서 막을 형성 시 치밀한 막질이 형성되어 전압 개선 효과가 있다. 특히 1,2,4 트리아진에 도입된 P-타입 또는 N-타입 성의 구조들이 전자의 이동도를 조절하여 고효율, 장수명의 정공주입, 정공수송, 정공주입 및 수송, 발광, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
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; 아민기; 실릴기; 붕소기; 알콕시기; 알킬기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, “2 이상의 치환기가 연결된 치환기”는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 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, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 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 112020108673539-pat00003
,
Figure 112020108673539-pat00004
등의 스피로플루오렌기,
Figure 112020108673539-pat00005
(9,9-디메틸플루오렌기), 및
Figure 112020108673539-pat00006
(9,9-디페닐플루오렌기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 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 헤테로고리기의 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, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH2; 알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, N-페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐바이페닐아민기, N-페닐나프틸아민기, N-바이페닐나프틸아민기, N-나프틸플루오레닐아민기, N-페닐페난트레닐아민기, N-바이페닐페난트레닐아민기, N-페닐플루오레닐아민기, N-페닐터페닐아민기, N-페난트레닐플루오레닐아민기, N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, N-알킬아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 아릴기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-알킬헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기 중의 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 각각 전술한 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
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.
상기 헤테로 고리는 2가인 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 단환 또는 다환의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 직접결합; 페닐기 또는 페닐기가 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 페닐기 또는 페닐기가 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기로 치환 또는 비치환된 비페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a 내지 c는 각각 0 내지 3인 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a가 2 이상인 경우, L1은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, b가 2 이상인 경우, L2는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, c가 2 이상인 경우, L3은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a 내지 c는 각각 0 내지 2인 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a 내지 c가 각각 2인 경우, 괄호 내 구조는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a가 2인 경우, 두 개의 L1은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, b가 2인 경우, 두 개의 L2는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, c가 2인 경우, 두 개의 L3은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, a가 0인 경우 (L1)a는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, b가 0인 경우 (L2)b는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, c가 0인 경우 (L3)c는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 또는 5로 표시된다.
[화학식 4]
Figure 112020108673539-pat00007
[화학식 5]
Figure 112020108673539-pat00008
상기 화학식 4 또는 5에서, R1, R2, L1 내지 L3 및 a 내지 c는 상기 화학식 1의 정의와 같고, G1 내지 G16 및 W는 상기 화학식 2의 정의와 같으며,
R4는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
d는 1 내지 3인 정수이며,
d가 2 또는 3인 경우, R4는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 또는 2-2으로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure 112020108673539-pat00009
[화학식 2-2]
Figure 112020108673539-pat00010
화학식 2-1 및 2-2에서,
Y는 CG17G18; SiG17G18; NG19; O; S; 또는 SO2이며,
G1 내지 G19는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
G1 내지 G16 중 어느 하나가 L3과 연결되며,
R5는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
e는 1 내지 4인 정수이며,
e가 2 이상인 경우, R5는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-8 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure 112020108673539-pat00011
[화학식 1-2]
Figure 112020108673539-pat00012
[화학식 1-3]
Figure 112020108673539-pat00013
[화학식 1-4]
Figure 112020108673539-pat00014
[화학식 1-5]
Figure 112020108673539-pat00015
[화학식 1-6]
Figure 112020108673539-pat00016
[화학식 1-7]
Figure 112020108673539-pat00017
[화학식 1-8]
Figure 112020108673539-pat00018
상기 화학식 1-1 내지 1-8에서, R1, R2, L1 내지 L3 및 a 내지 c는 상기 화학식 1의 정의와 같고, G1 내지 G16 및 W는 상기 화학식 2의 정의와 같으며,
R4는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
d는 1 내지 3인 정수이며,
d가 2 또는 3인 경우, R4는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 CG17G18; SiG17G18; NG19; O; S; 또는 SO2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 CG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 CG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 CG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 SiG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 SiG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 SiG17G18이며, G17 및 G18은 각각 독립적으로 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W는 각각 NG19이며, G19는 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, W 및 Y는 각각 SO2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G1 내지 G16 중 어느 하나는 L3과 연결되고, 나머지는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G1 내지 G19는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 또는 서로 인접한 기와 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며, G1 내지 G16 중 어느 하나가 L3과 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G1 내지 G4 중 어느 하나는 L3과 연결되고, 나머지는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G1 내지 G4 중 어느 하나는 L3과 연결되고, 나머지는 각각 독립적으로 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G9 내지 G12 중 어느 하나는 L3과 연결되고, 나머지는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G9 내지 G12 중 어느 하나는 L3과 연결되고, 나머지는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G5 내지 G19는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 또는 서로 인접한 기와 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G5 내지 G19는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, G5 내지 G19는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된다.
Figure 112020108673539-pat00019
Figure 112020108673539-pat00020
Figure 112020108673539-pat00021
Figure 112020108673539-pat00022
Figure 112020108673539-pat00023
Figure 112020108673539-pat00024
Figure 112020108673539-pat00025
Figure 112020108673539-pat00026
Figure 112020108673539-pat00027
Figure 112020108673539-pat00028
Figure 112020108673539-pat00029
Figure 112020108673539-pat00030
Figure 112020108673539-pat00031
Figure 112020108673539-pat00032
Figure 112020108673539-pat00033
Figure 112020108673539-pat00034
Figure 112020108673539-pat00035
Figure 112020108673539-pat00036
Figure 112020108673539-pat00037
Figure 112020108673539-pat00038
Figure 112020108673539-pat00039
Figure 112020108673539-pat00040
Figure 112020108673539-pat00041
Figure 112020108673539-pat00042
Figure 112020108673539-pat00043
Figure 112020108673539-pat00044
Figure 112020108673539-pat00045
Figure 112020108673539-pat00046
Figure 112020108673539-pat00047
Figure 112020108673539-pat00048
Figure 112020108673539-pat00049
Figure 112020108673539-pat00050
Figure 112020108673539-pat00051
Figure 112020108673539-pat00052
Figure 112020108673539-pat00053
Figure 112020108673539-pat00054
.
또한, 본 명세서는 상기 전술한 화합물 및 알칼리금속 유기화합물를 포함하는 유기 발광 소자용 조성물을 제공한다.
상기 알칼리금속 유기화합물은 알칼리금속 착제를 의미하며, 이때 알칼리 금속은 수소를 제외한 1족 금속원소를 의미하고, 예를 들면, 리튬(Li), 소듐(Na), 포타슘(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 또는 프랑슘(Fr)이다. 알칼리 금속과 착체를 이루는 리간드는 알칼리금속과 착체를 이룰 수 있다면 특별히 한정하지 않는다.
상기 알칼리금속 유기화합물은 리튬착체일 수 있으며, 후술할 LiQ인 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물과 알칼리금속 유기화합물의 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있으며, 바람직하게는 5:5(1:1)일 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화합물을 포함한다. 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 수송과 전자주입을 동시에 하는 층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있으며, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 수송과 전자주입을 동시에 하는 층 및 정공저지층으로 이루어진 군 중 적어도 하나는 상기 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 1층 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 제2 전극, 1층 이상의 유기물층 및 제1 전극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 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/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/음극
(4) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(5) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(6) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(7) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(8) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(9) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층 /음극
(10) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/음극
(11) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(12) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/음극
(13) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입 층/음극
(14) 양극/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/음극
(15) 양극/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입층/음극
(16) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/음극
(17) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입 층/음극
(18) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층/음극
(19) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입 층/음극
(20) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/정공저지층/전자수송층/음극
(21) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/정공저지층/전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층/음극
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 제1 전극(2), 발광층(3), 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
도 2는 기판 (1), 제1 전극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자 주입 및 수송층(7) 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 화합물은 상기 전자 수송층(7)에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 제1 전극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 제2 전극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 제2 전극 물질부터 유기물층, 제1 전극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 제2 전극 물질로부터 유기물층, 제1 전극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
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 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 제1 전극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 제1 전극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 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 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 제1 전극이나 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 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다.
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, 디벤조퓨란 유도체, 디벤조티오펜, 디벤조티오펜 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 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 제2 전극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 제2 전극으로부터의 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, 플루오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 주입 및 수송층은 음극으로부터 전자를 주입하고, 주입된 전자를 발광층까지 수송하는 층이다. 상기 전자 주입 및 수송층을 형성하는 물질로는 전자를 수송하는 능력을 가져 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 전자 주입 효과를 갖고, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다.
상기 전자 주입 및 수송층은 본원 명세서의 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전자 주입 및 수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 단독으로 포함하거나, 추가의 물질과 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 전자 주입 및 수송층에서, 상기 화학식 1의 화합물과 함께 사용할 수 있는 추가의 물질은 당 기술분야에서 알려진 물질과 함께 혼합할 수도 있으나, 알칼리금속 유기화합물인 것이 바람직하다.
상기 알칼리금속 유기화합물은 알칼리금속 착제를 의미하며, 이때 알칼리 금속은 수소를 제외한 1족 금속원소를 의미하고, 예를 들면, 리튬(Li), 소듐(Na), 포타슘(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 또는 프랑슘(Fr)이다. 알칼리 금속과 착체를 이루는 리간드는 알칼리금속과 착체를 이룰 수 있다면 특별히 한정하지 않는다.
상기 알칼리금속 유기화합물은 리튬착체일 수 있으며, 후술할 LiQ인 것이 바람직하다.
상기 전자 주입 및 수송층에서, 상기 화학식 1의 화합물과 알칼리금속 유기화합물의 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3 또는 4:6 내지 6:4일 수 있으며, 바람직하게는 5:5(1:1)일 수 있다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공저지층은 정공의 음극에 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.
상기 정공수송층과 발광층 사이에 전자저지층이 구비될 수 있다. 상기 전자저지층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
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 1>
Figure 112020108673539-pat00055
상기 반응식에서, R2, L1 내지 L3 및 a 내지 c는 화학식 1의 정의와 같고, G5 내지 G16은 화학식 2의 정의와 같으며,
R4는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
d는 1 내지 3인 정수이며,
d가 2 또는 3인 경우, R4는 서로 동일하거나 상이하다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 본 명세서를 한정하기 위한 것은 아니다.
[실시예]
합성예 1
Figure 112020108673539-pat00056
상기 화합물 1-1 (10.8 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 1-2 (8.8 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), 아세트산팔라듐(Pd(OAc)2, 0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) 리간드(ligand)를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 1을 제조하였다. (12.0 g, 수율 71 %, MS:[M+H]+= 564)
합성예 2
Figure 112020108673539-pat00057
상기 화합물 2-1 (13.8 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 2-2 (12.9 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 2를 제조하였다. (15.5 g, 수율 75 %, MS:[M+H]+= 688)
합성예 3
Figure 112020108673539-pat00058
상기 화합물 3-1 (14.2 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 3-2 (10.7 g, 33 mmol)을 1,41,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 3을 제조하였다. (14.9g, 수율 78 %, MS:[M+H]+= 636)
합성예 4
Figure 112020108673539-pat00059
상기 화합물 4-1 (14.2 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 4-2 (9.3 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 4를 제조하였다. (13.2g, 수율 74 %, MS:[M+H]+= 595)
합성예 5
Figure 112020108673539-pat00060
상기 화합물 5-1 (16.0 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 5-2 (8.8 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 5를 제조하였다. (14.4g, 수율 75 %, MS:[M+H]+= 639)
합성예 6
Figure 112020108673539-pat00061
상기 화합물 6-1 (16.0 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 6-2 (12.3 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 6을 제조하였다. (16.8g, 수율 75 %, MS:[M+H]+= 745)
합성예 7
Figure 112020108673539-pat00062
상기 화합물 7-1 (14.5 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 7-2 (12.2 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 7을 제조하였다. (16.6g, 수율 80 %, MS:[M+H]+= 691)
합성예 8
Figure 112020108673539-pat00063
상기 화합물 8-1 (14.2 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 8-2 (11.3 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 8을 제조하였다. (15.9g, 수율 81 %, MS:[M+H]+= 656)
합성예 9
Figure 112020108673539-pat00064
상기 화합물 9-1 (16.5 g, 30 mmol) 및 상기 화합물 9-2 (8.8 g, 33 mmol)을 1,4-다이옥세인(150 mL)과 톨루엔(150 mL)의 혼합용매에 투입하였다. 2M K2CO3(200 mL), Pd(OAc)2 (0.14 g) 및 s-phos (2-dicyclohexylphosphino-2',6'-dimethoxybiphenyl, 0.50 g) ligand를 투입한 후, 5시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 식힌 후 여과하여 생성된 고체를 에틸아세테이트로 2회 재결정하여 상기 화합물 9를 제조하였다. (14.2g, 수율 72 %, MS:[M+H]+= 656)
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 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 하기 화합물 [HI-A]를 600Å의 두께로 열진공증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 하기 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT) (50Å) 및 하기 화합물 [HT-A] (600Å)를 순차적으로 진공증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 200Å으로 하기 화합물 [BH]와 [BD]를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 상기 화합물 1과 [LiQ](Lithiumquinolate)를 1:1 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 10Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.9 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7 torr 내지 5×10-5torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112020108673539-pat00065
실시예 2
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 7
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 9
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 하기 화합물 ET1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET1]
Figure 112020108673539-pat00066
비교예 2
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 하기 화합물 ET2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET2]
Figure 112020108673539-pat00067
비교예 3
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 하기 화합물 ET3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET3]
Figure 112020108673539-pat00068
비교예 4
상기 실시예 1에서 전자 주입 및 수송층의 화합물 1 대신 하기 화합물 ET4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET4]
Figure 112020108673539-pat00069
상기 실험예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 비교예 4와 같이 각각의 화합물을 전자 수송 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다.
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 화합물 전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 LT98
실험예 1 화합물 1 3.48 4.12 80
실험예 2 화합물 2 3.62 4.32 95
실험예 3 화합물 3 3.71 4.44 70
실험예 4 화합물 4 3.75 4.22 70
실험예 5 화합물 5 3.63 4.21 80
실험예 6 화합물 6 3.83 4.50 95
실험예 7 화합물 7 3.52 4.24 75
실험예 8 화합물 8 3.75 4.15 70
실험예 9 화합물 9 3.81 4.12 80
비교예 1 ET1 4.35 3.10 35
비교예 2 ET2 5.00 3.50 45
비교예 3 ET3 5.11 3.70 30
비교예 4 ET4 4.40 3.32 60
상기 표 1 의 실험 데이터에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 사용한 유기 발광 소자의 경우, 효율, 수명 에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.
1: 기판
2: 제1 전극
3: 발광층
4: 제2 전극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 전자 주입 및 수송층

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112023037943476-pat00070

    상기 화학식 1에서,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐렌기이고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기이며,
    a 내지 c는 각각 0 내지 3인 정수이고,
    A는 하기 화학식 2로 표시되며,
    [화학식 2]
    Figure 112023037943476-pat00071

    상기 화학식 2에서,
    W는 CG17G18; SiG17G18; NG19; O; S; 또는 SO2이고,
    G1 내지 G16은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기이거나, 또는 서로 인접한 기와 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
    G17 및 G18은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
    G19는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이거나, 또는 서로 인접한 기와 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
    G1 내지 G16 중 어느 하나가 L3과 연결되며,
    a가 2 이상인 경우, L1은 서로 동일하거나 상이하고,
    b가 2 이상인 경우, L2는 서로 동일하거나 상이하며,
    c가 2 이상인 경우, L3은 서로 동일하거나 상이하고,
    여기서,“치환 또는 비치환된” 이라는 용어는 중수소(-D); 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌지 않는 것을 의미한다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 또는 2-2로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2-1]
    Figure 112023037943476-pat00072

    [화학식 2-2]
    Figure 112023037943476-pat00073

    상기 화학식 2-1 및 2-2에서,
    Y는 CG17G18; SiG17G18; NG19; O; S; 또는 SO2이며,
    G1 내지 G16은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기이고,
    G17 및 G18는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고,
    G19는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이며,
    R5는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기이고,
    e는 1 내지 4인 정수이며,
    e가 2 이상인 경우, 괄호 내 구조는 서로 동일하거나 상이하며,
    G1 내지 G16 중 어느 하나가 L3과 연결된다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-8 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure 112023037943476-pat00074

    [화학식 1-2]
    Figure 112023037943476-pat00075

    [화학식 1-3]
    Figure 112023037943476-pat00076

    [화학식 1-4]
    Figure 112023037943476-pat00077

    [화학식 1-5]
    Figure 112023037943476-pat00078

    [화학식 1-6]
    Figure 112023037943476-pat00079

    [화학식 1-7]
    Figure 112023037943476-pat00080

    [화학식 1-8]
    Figure 112023037943476-pat00081

    화학식 1-1 내지 1-8에서, R1, R2, L1 내지 L3 및 a 내지 c는 상기 화학식 1의 정의와 같고, G1 내지 G16 및 W는 상기 화학식 2의 정의와 같으며,
    R4는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기이고,
    d는 1 내지 3인 정수이다.
    d가 2 또는 3인 경우, R4는 서로 동일하거나 상이하다.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, G1 내지 G16은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 36의 헤테로고리기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure 112020108673539-pat00082

    Figure 112020108673539-pat00083

    Figure 112020108673539-pat00084

    Figure 112020108673539-pat00085

    Figure 112020108673539-pat00086

    Figure 112020108673539-pat00087

    Figure 112020108673539-pat00088

    Figure 112020108673539-pat00089

    Figure 112020108673539-pat00090

    Figure 112020108673539-pat00091

    Figure 112020108673539-pat00092

    Figure 112020108673539-pat00093

    Figure 112020108673539-pat00094

    Figure 112020108673539-pat00095

    Figure 112020108673539-pat00096

    Figure 112020108673539-pat00097

    Figure 112020108673539-pat00098

    Figure 112020108673539-pat00099

    Figure 112020108673539-pat00100

    Figure 112020108673539-pat00101

    Figure 112020108673539-pat00102

    Figure 112020108673539-pat00103

    Figure 112020108673539-pat00104

    Figure 112020108673539-pat00105

    Figure 112020108673539-pat00106

    Figure 112020108673539-pat00107

    Figure 112020108673539-pat00108

    Figure 112020108673539-pat00109

    Figure 112020108673539-pat00110

    Figure 112020108673539-pat00111

    Figure 112020108673539-pat00112

    Figure 112020108673539-pat00113

    Figure 112020108673539-pat00114

    Figure 112020108673539-pat00115

    Figure 112020108673539-pat00116

    Figure 112020108673539-pat00117
    .
  7. 청구항 1 내지 3, 5 및 6 중 어느 하나의 항에 따른 화합물 및 알칼리금속 유기화합물을 포함하는 유기 발광 소자용 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 알칼리금속 유기화합물은 리튬 착체인 것인 유기 발광 소자용 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 화합물과 알칼리금속 유기화합물의 중량비는 1:9 내지 9:1인 것인 유기 발광 소자용 조성물.
  10. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 3, 5 및 6 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 주입 및 수송층 또는 정공저지층을 더 포함하고,
    상기 전자수송층, 전자주입층, 전자 주입 및 수송층 또는 정공저지층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
KR1020200132927A 2019-10-18 2020-10-14 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR102524743B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190129932 2019-10-18
KR20190129932 2019-10-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210046559A KR20210046559A (ko) 2021-04-28
KR102524743B1 true KR102524743B1 (ko) 2023-04-24

Family

ID=75538785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200132927A KR102524743B1 (ko) 2019-10-18 2020-10-14 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102524743B1 (ko)
CN (1) CN113939505A (ko)
WO (1) WO2021075852A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013095039A1 (ko) * 2011-12-23 2013-06-27 제일모직 주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
EP2963697B1 (en) * 2014-06-30 2020-09-23 Novaled GmbH Electrically doped organic semiconducting material and organic light emitting device comprising it
CN104649961B (zh) * 2015-02-04 2017-09-19 固安鼎材科技有限公司 发光层主体材料和有机电致发光器件
KR102084989B1 (ko) * 2017-04-17 2020-03-05 두산솔루스 주식회사 유기 전계 발광 소자
KR101989952B1 (ko) * 2017-06-16 2019-06-17 경상대학교산학협력단 신규한 아크리딘 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102006433B1 (ko) * 2017-06-21 2019-10-08 주식회사 엘지화학 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN110128417A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 上海天马有机发光显示技术有限公司 化合物、显示面板以及显示装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KR10-2018-0116635A.*
KR10-2018-0138457A.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210046559A (ko) 2021-04-28
WO2021075852A1 (ko) 2021-04-22
CN113939505A (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102485742B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102324963B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102331456B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102233632B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102274796B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101987256B1 (ko) 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102430678B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200107854A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102338202B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102364567B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102338205B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102280868B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102524743B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20210062556A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200090122A (ko) 유기 발광 소자
KR102441824B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102560366B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102500431B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102507554B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102209926B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102247292B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20230018103A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20230137092A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20210106362A (ko) 유기 발광 소자
KR20230108393A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant