KR102536903B1 - 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 - Google Patents

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102536903B1
KR102536903B1 KR1020200101857A KR20200101857A KR102536903B1 KR 102536903 B1 KR102536903 B1 KR 102536903B1 KR 1020200101857 A KR1020200101857 A KR 1020200101857A KR 20200101857 A KR20200101857 A KR 20200101857A KR 102536903 B1 KR102536903 B1 KR 102536903B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
carbon atoms
unsubstituted
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020200101857A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220021242A (ko
Inventor
이솔
모준태
변지윤
김동준
Original Assignee
엘티소재주식회사
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 엘티소재주식회사 filed Critical 엘티소재주식회사
Priority to KR1020200101857A priority Critical patent/KR102536903B1/ko
Priority to US18/019,031 priority patent/US20230292599A1/en
Priority to CN202180056536.3A priority patent/CN116096716A/zh
Priority to EP21856230.4A priority patent/EP4201930A1/en
Priority to PCT/KR2021/010661 priority patent/WO2022035224A1/ko
Priority to TW110129813A priority patent/TW202219243A/zh
Publication of KR20220021242A publication Critical patent/KR20220021242A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102536903B1 publication Critical patent/KR102536903B1/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
    • 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
    • C07D409/14—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
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C07D491/044—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
    • C07D491/048—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring the oxygen-containing ring being five-membered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • 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
    • 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
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • 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
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer
    • 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
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • 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
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Abstract

본 출원은 유기 발광 소자의 수명, 효율, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 헤테로고리 화합물, 및 상기 헤테로고리 화합물이 유기물층에 함유되어 있는 유기 발광 소자 및 유기물층용 조성물을 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 {HETEROCYCLIC COMPOUND, ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME AND COMPOSITION FOR ORGANIC LAYER OF ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020085386668-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O; 또는 S이고,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00002
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이고,
m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이고, m 및 n이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 생성층 등의 재료로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 발광층의 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 유기 발광 소자에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 4는 실시예에 따라 본 출원의 화합물을 단독 호스트로 사용한 경우의 PL(Photoluminescecne)변화를 나타내는 도이다.
도 5는 실시예에 따라 본 출원의 화합물을 혼합 호스트로 사용한 경우의 PL(Photoluminescecne)변화를 나타내는 도이다.
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
본 출원의 일 실시상태는, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020085386668-pat00003
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O; 또는 S이고,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00004
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기이고,
m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이고, m 및 n이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
상기 화학식 1은 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 구조에 아민기 및
Figure 112020085386668-pat00005
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기를 치환기로 가짐으로써 전자가 더 풍부해지고, 이에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 소자에 사용할 경우 전류 흐름이 좋아져 구동전압이 낮아지는 효과가 있다. 또한 상기 화학식 1은 정공 특성을 가지는 아민기를 치환기로 가짐으로써 정공수송 능력이 우수하므로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 소자에 사용할 경우 구동전압이 낮아지는 효과가 있다.
본 명세서에 있어서, 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 같거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 탄소수 1 내지 20의 알킬아민; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고, 상기 R, R' 및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 60의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴인 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 탄소 원자에 수소 원자가 결합된 것을 의미한다. 다만, 중수소(2H, Deuterium)는 수소의 동위원소이므로, 일부 수소 원자는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 치환기로 올 수 있는 위치가 모두 수소 또는 중수소인 것을 의미할 수 있다. 즉, 중수소의 경우 수소의 동위원소로, 일부의 수소 원자는 동위원소인 중수소일 수 있으며, 이 때 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"에 있어, 중수소의 함량이 0%, 수소의 함량이 100%, 치환기는 모두 수소 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 중수소는 수소의 동위원소(isotope)중 하나로 양성자(proton) 1개와 중성자(neutron) 1개로 이루어진 중양성자(deuteron)를 원자핵(nucleus)으로 가지는 원소로서, 수소-2로 표현될 수 있으며, 원소기호는 D 또는 2H로 쓸 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 동위원소는 원자 번호(atomic number, Z)는 같지만, 질량수(mass number, A)가 다른 원자를 의미하는 동위원소는 같은 수의 양성자(proton)를 갖지만, 중성자(neutron)의 수가 다른 원소로도 해석할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 특정 치환기의 함량 T%의 의미는 기본이 되는 화합물이 가질 수 있는 치환기의 총 개수를 T1으로 정의하고, 그 중 특정의 치환기의 개수를 T2로 정의하는 경우 T2/T1×100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서,
Figure 112020085386668-pat00006
로 표시되는 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것은 페닐기가 가질 수 있는 치환기의 총 개수는 5(식 중 T1)개이고, 그 중 중수소의 개수가 1(식 중 T2)인 경우 20%로 표시될 수 있다. 즉, 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것인 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
Figure 112020085386668-pat00007
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, "중수소의 함량이 0%인 페닐기"의 경우 중수소 원자가 포함되지 않은, 즉 수소 원자 5개를 갖는 페닐기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 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, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)R101R102로 표시되고, R101 및 R102는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 상기 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 스피로기는 스피로 구조를 포함하는 기로서, 탄소수 15 내지 60일 수 있다. 예컨대, 상기 스피로기는 플루오레닐기에 2,3-디히드로-1H-인덴기 또는 시클로헥산기가 스피로 결합된 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 하기 스피로기는 하기 구조식의 기 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure 112020085386668-pat00008
Figure 112020085386668-pat00009
Figure 112020085386668-pat00010
Figure 112020085386668-pat00011
Figure 112020085386668-pat00012
Figure 112020085386668-pat00013
Figure 112020085386668-pat00014
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "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 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 상기와 같은 코어 구조 및 치환기의 구조적 특징에 의하여 유기 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L1은 직접결합이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L1은 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L1은 페닐렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 L2는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L2는 직접결합이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L2는 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 L2는 페닐렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 X는 O; 또는 S일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 X는 O이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 X는 S이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R6은 수소이다.
또 하나의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R6은 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00015
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아민기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아민기이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00016
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00017
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 탄소수 6 내지 40의 아릴기 및 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00018
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00019
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00020
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00021
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00022
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 탄소수 6 내지 40의 아릴기 및 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00023
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00024
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00025
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1이상으로 치환 또는 비치환된 아민기이고, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00026
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020085386668-pat00027
[화학식 3]
Figure 112020085386668-pat00028
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
N-Het는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00029
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기이고,
X, L1, L2, R1 내지 R6, Ar1, Ar2, m 및 n의 정의는 화학식 1과 동일하다.
상기 화학식 2 및 3의 경우처럼 아민기 및
Figure 112020085386668-pat00030
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기가 다이벤조퓨란의 1번과 4번 위치에 치환된 경우, 구조적으로 더욱 안정하여 상기 화학식 2 및 2으로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 사용할 경우, 소자의 수명이 더욱 증가하고, 밴드 갭(band gap)이 작아져 소자의 구동 전압이 더욱 낮아지는 효과가 있다.
본 명세서에서, 상기 화학식 2 및 3의 N-Het는 상기 Ar1 및 Ar2이 될 수 있는 치환 또는 비치환되고,
Figure 112020085386668-pat00031
결합을 1개 이상 포함하는 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기를 의미한다.
본 명세서에서, "
Figure 112020085386668-pat00032
결합을 1개 이상 포함"이란 N을 포함하는 이중 결합이 1개 이상 포함되어 있음을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환된 플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 N-Het는 하기 화학식 A-1 내지 A-3 중 어느 하나로 표시되는 기일 수 있다.
[화학식 A-1]
Figure 112020085386668-pat00033
[화학식 A-2]
Figure 112020085386668-pat00034
[화학식 A-3]
Figure 112020085386668-pat00035
상기 화학식 A-1 내지 A-3에 있어서,
X1은 CR11 또는 N이고, X2는 CR12 또는 N이고, X3은 CR13 또는 N이고, X4는 CR14 또는 N이고, X5는 CR15 또는 N이고, 상기 X1 내지 X5 중 적어도 1개는 N이고,
R11 내지 R15 및 R17 내지 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며,
Figure 112020085386668-pat00036
은 상기 화학식 1과 연결되는 부위이다.
상기
Figure 112020085386668-pat00037
는 화학식 2 또는 3과 연결되는 부위를 의미하기도 한다.
상기 화학식 1은 도네이팅(donating) 세기가 더 약한(weak) 도너(donor)인 카바졸(carbazole)을 치환기로 갖는 경우보다, 도너(donor)로 정공 수송 능력이 더 좋은 즉, 도네이팅(donating) 세기가 더 큰 아릴 아민(aryl amine)를 치환기로 가지고 있기 때문에 억셉터(acceptor)와의 밸런스 효과가 더 커져 HOMO 레벨(level)이 높아지게 된다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 소자에 사용할 경우 카바졸(carbazole)을 치환기로 갖는 화합물을 사용하는 경우보다 구동 전압이 더 낮아지고, 수명이 더욱 증가하게 되는 효과가 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 A-1은 하기 그룹 A로 표시되는 것일 수 있다.
[그룹 A]
Figure 112020085386668-pat00038
상기 그룹 A의 R11 내지 R15 및
Figure 112020085386668-pat00039
의 정의는 화학식 A-1과 같다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이고, m 및 n이 각각 2 이상일 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 m은 0이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 m은 1이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 m은 2이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 m은 3이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 m이 2 이상일 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 n은 0이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 n은 1이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 n은 2이다.
또 다른 일 실시상태에서, 상기 n은 3이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 n이 2 이상일 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112020085386668-pat00040
Figure 112020085386668-pat00041
Figure 112020085386668-pat00042
Figure 112020085386668-pat00043
Figure 112020085386668-pat00044
Figure 112020085386668-pat00045
Figure 112020085386668-pat00046
Figure 112020085386668-pat00047
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
한편, 상기 헤테로고리 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 다단계 화학반응으로 제조할 수 있다. 일부 중간체 화합물이 먼저 제조되고, 그 중간체 화합물들로부터 화학식 1의 화합물이 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다.
본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 상기 "유기 발광 소자"는 "유기발광다이오드", "OLED(Organic Light Emitting Diodes)", "OLED 소자", "유기 전계 발광 소자" 등의 용어로 표현될 수 있다.
상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 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.
구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다. 상기 유기물층에 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 경우, 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 우수하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물을 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 HOMO 레벨(level)이 높아서, 유기 발광 소자의 레드(red) 호스트로 더욱 적합하다고 할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다. 상기 유기물층 중에서 발광층에 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 경우, 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 더욱 우수하다.
또한, 본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제1 화합물로 포함하고, 하기 화학식 4 내지 6 으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 제2 화합물로 더 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112020085386668-pat00048
[화학식 5]
Figure 112020085386668-pat00049
[화학식 6]
Figure 112020085386668-pat00050
상기 화학식 4 내지 6에서,
L3 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
R23 내지 R27은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
Y3은 O; 또는 S이고,
Ar3 내지 Ar8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
Y1 및 Y2 중 하나는 N이고, 다른 하나는 CRk이고, 상기 Rk는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
Z1 내지 Z3는 각각 독립적으로 CH; 또는 N이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
p, q 및 r은 각각 0 내지 3의 정수이고, p, q 및 r이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하며,
a는 0 내지 4의 정수이고, a가 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4 내지 6은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112020085386668-pat00051
Figure 112020085386668-pat00052
또한, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제1 화합물로 포함하고, 상기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 제2 화합물로 더` 포함한다. 상기 유기물층 중에서 발광층에 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 경우, 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 더욱 우수하다.
또한, 상기 화학식 4 내지 6의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 4 내지 6의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
한편, 상기 헤테로고리 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 다단계 화학반응으로 제조할 수 있다. 일부 중간체 화합물이 먼저 제조되고, 그 중간체 화합물들로부터 화학식 4 내지 6의 화합물이 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 4 내지 5로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 더 포함한다. 상기 유기물층 중에서 발광층에 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 4 내지 5로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 포함할 경우, 엑시플렉스(Exciplex)현상에 의하여 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 더욱 우수하다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 예비 혼합(pre-mixed)하여 사용할 수 있으며, 상기 2개 이상의 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 유기물층에 증착하기 전에 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 2개 이상의 호스트 물질은 각각 1개 이상의 p 타입 호스트 재료 및 n 타입 호스트 재료를 포함하고, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다. 이 경우, 유기 발광 소자의 구동, 효율 및 수명이 우수해질 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 보조층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 출원의 다른 실시상태는, 상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 4 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1일 수 있고, 1 : 8 내지 8 : 1일 수 있고, 1 : 5 내지 5 : 1 일 수 있으며, 1 : 2 내지 2 : 1일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
도 1 내지 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 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.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
<제조예 1> 목적 화합물 1의 제조
Figure 112020085386668-pat00053
1) 화합물 1-2의 제조
1-브로모-4-클로로디벤조[b,d]푸란(1-bromo-4-chlorodibenzo[b,d]furan) 6.0 g(21.31 mmol), 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민(di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine) (A) 6.8 g(21.31 mmol), Pd(OAc)2 0.24 g(1.06 mmol), Xantphos 1.23 g(2.13 mmol), 및 NaOtBu 4.1 g(42.62 mmol)를 톨루엔(Toluene) 60ml에 녹인 후 24시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하였고, 또 한 번 반응물을 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hex=1:5)로 정제하여 화합물 1-2 5.0 g(50.35%)을 얻었다. 상기 Hex는 헥산(Hexane)을 의미한다.
2) 화합물 1-1의 제조
화합물 1-2 5.0 g(9.58 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 3.16 g(12.45 mmol), Pd2(dba)3 0.44 g(1.07 mmol), Sphos 0.4 g(0.958 mmol), 및 KOAc 1.9 g(19.16 mmol)를 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 50mL에 녹인 후 5시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제 후 메탄올로 재결정하여 화합물 1-1 3.27 g(56%)을 얻었다.
3) 목적 화합물 1의 제조
화합물 1-1 3.27 g(5.33 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (B) 1.43 g(5.33 mmol), Pd(PPh3)4, 0.31 g(0.27 mmol), 및 K2CO3 1.47 g(10.66 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 25mL/5mL에 녹인 후 3시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 건조된 고체를 클로로폼에 녹여 실리카 정제한 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 아세톤으로 재결정하여 목적 화합물 1 3.5 g(91%)을 얻었다.
4) 추가 목적 화합물의 제조
상기 제조예 1에서 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민(di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine) (A) 및 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (B)를 중간체 A와 B로 사용하는 대신 하기 표 1의 A와 B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 같은 방법으로 합성하여, 하기 표 1의 목적 화합물을 추가로 합성하였다.
Figure 112020085386668-pat00054
Figure 112020085386668-pat00055
Figure 112020085386668-pat00056
<제조예 2> 목적 화합물 20의 제조
Figure 112020085386668-pat00057
1) 화합물 20-2의 제조
1-브로모-4-클로로디벤조[b,d]푸란(1-bromo-4-chlorodibenzo[b,d]furan) 6.0 g(21.31 mmol), N-페닐-N-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]-[1,1'-비페닐]-4-아민(N-phenyl-N-[4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl]-[1,1'-biphenyl]-4-amine) (c) 9.5 g(21.31 mmol), Pd(PPh3)4 1.23 g(1.07 mmol), 및 K2CO3 5.89 g(42.62 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 30mL/6mL에 녹인 후 24시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하였고, 또 한 번 반응물을 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hex=1:5)로 정제하여 화합물 20-2 5 g(45%)을 얻었다. 상기 Hex는 헥산(Hexane)을 의미한다.
2) 화합물 20-1의 제조
화합물 20-2 5.0 g(9.58 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 3.16 g(12.45 mmol), Pd2(dba)3 0.44 g(1.07 mmol), Sphos 0.4 g(0.958 mmol), 및 KOAc 1.9 g(19.16 mmol)를 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 50mL에 녹인 후 5시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제 후 메탄올로 재결정하여 화합물 20-1 3.27 g(56%)을 얻었다.
3) 목적 화합물 20의 제조
화합물 20-1 3.27 g(5.33 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (D) 1.43 g(5.33 mmol), Pd(PPh3)4, 0.31 g(0.27 mmol), 및 K2CO3 1.47 g(10.66 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 25mL/5mL에 녹인 후 3시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 건조된 고체를 클로로폼에 녹여 실리카 정제한 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 아세톤으로 재결정하여 목적 화합물 20 3.5 g(91%)을 얻었다.
4) 추가 목적 화합물의 제조
상기 제조예 2에서 N-페닐-N-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]-[1,1'-비페닐]-4-아민(N-phenyl-N-[4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl]-[1,1'-biphenyl]-4-amine) (c) 및 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (D) 를 중간체 C와 D로 사용하는 대신 하기 표 2의 C와 D를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2와 같은 방법으로 합성하여, 하기 표 2의 목적 화합물을 추가로 합성하였다.
Figure 112020085386668-pat00058
Figure 112020085386668-pat00059
Figure 112020085386668-pat00060
<제조예 3> 목적 화합물 54의 제조
Figure 112020085386668-pat00061
1) 화합물 54-2의 제조
1-브로모-4-클로로디벤조[b,d]푸란(1-bromo-4-chlorodibenzo[b,d]furan) 10.0 g(35.5 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 9.92 g(39.05 mmol), Pd(dppf)Cl2 1.29 g(1.77 mmol), 및 KoAc 6.97 g (71 mmol)를 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 100mL에 녹인 후 2시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하여 화합물 54-2 10.05 g(86%)을 얻었다.
2) 화합물 54-1의 제조
화합물 54-2 10.05 g 30.58 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (E) 8.19 g 30.58 mmol), Pd(PPh3)4, 1.77 g 1.53 mmol), 및 K2CO3 8.45 g(61.16 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 100mL/20mL에 녹인 후 4시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 건조시킨 반응물을 실리카 정제 후 메탄올로 재결정하여 화합물 54-1 11.51 g(87%)을 얻었다.
3) 목적 화합물 54의 제조
화합물 54-1 4.69 g 11.43 mmol), N-페닐-N-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]-[1,1'-비페닐]-4-아민(N-phenyl-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine) (F) 6.58 g 12.57 mmol), Pd2(dba)3 0.52 g(0.57 mmol), Xphos 0.545 g(1.143 mmol), 및 K2CO3 3.16 g(22.86 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 50mL/10mL에 녹인 후 4시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 건조된 고체를 클로로폼에 녹여 실리카 정제한 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하였고, 또 한 번 반응물을 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hex=1:5)로 정제하여 목적 화합물 54 4.84 g(53.30%)을 얻었다. 상기 Hex는 헥산(Hexane)을 의미한다.
4) 추가 목적 화합물의 제조
상기 제조예 3에서 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (E) 및 N-페닐-N-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]-[1,1'-비페닐]-4-아민(N-phenyl-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine) (F) 를 중간체 E와 F로 사용하는 대신 하기 표 3의 E와 F를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 3과 같은 방법으로 합성하여, 하기 표 3의 목적화합물을 추가로 합성하였다.
Figure 112020085386668-pat00062
Figure 112020085386668-pat00063
Figure 112020085386668-pat00064
<제조예 4> 목적 화합물 51의 제조
Figure 112020085386668-pat00065
1) 화합물 51-2의 제조
1-브로모-4-클로로디벤조[b,d]푸란(1-bromo-4-chlorodibenzo[b,d]furan) 10.0 g(35.5 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 9.92 g(39.0 mmol), Pd(dppf)Cl2 1.29 g(1.77 mmol), 및 KoAc 6.97 g(71 mmol)를 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 100mL에 녹인 후 2시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하여 화합물 51-2 10.05 g(86%)을 얻었다.
2) 화합물 51-1의 제조
화합물 51-2 10.05 g(30.58 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (G) 8.19 g(30.58 mmol), Pd(PPh3)4, 1.77 g(1.53 mmol), 및 K2CO3 8.45 g(61.16 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 100mL/20mL에 녹인 후 4시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 반응물은 실리카 정제 후 메탄올로 재결정하여 화합물 51-1 11.51 g(87%)을 얻었다.
3) 목적 화합물 51의 제조
화합물 51-1 4.8 g(11.06 mmol), 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민(di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine) (H) 4.27 g(13.27 mmol), Pd2dba3, 0.5 g(0.55 mmol), P(t-Bu)3 0.45 g(1.1 mmol), 및 NaOtBu 2.13 g(22.1 mmol)를 톨루엔(Toluene) 50mL에 녹인 후 2시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실리카 정제하였고 반응물은 컬럼 크로마토그래피(THF:Hex=1:8)로 정제하여 목적 화합물 51 3.86 g(48%)을 얻었다. 상기 THF는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)을 의미하고 상기 Hex는 헥산(Hexane)을 의미한다.
4) 추가 목적 화합물의 제조
상기 제조예 4에서 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-Triazine) (G) 및 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민(di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine) (H)를 중간체 G와 H로 사용하는 대신 하기 표 4의 G와 H를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 4와 같은 방법으로 합성하여, 하기 표 4의 목적 화합물을 추가로 합성하였다.
Figure 112020085386668-pat00066
Figure 112020085386668-pat00067
Figure 112020085386668-pat00068
Figure 112020085386668-pat00069
또한 본 출원에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 상기 제조예 1 내지 4에 기재되지 않은 화합물들도 상기 제조예들과 같은 방법으로 제조하였다.
또한, 그 합성확인결과를 하기 표 5 및 표 6에 나타내었다. 하기 표 5는 1H NMR(CDCl3, 300Mz)의 측정값이고, 하기 표 6은 FD-질량분석계(FD-MS: Field desorption mass spectrometry)의 측정값이다.
NO 1 H NMR(CDCl 3 , 300Mz)
1 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.75 (d, 4H), 7.55-7.39 (m, 24H), 7.10 (d, 1H)
4 8.36 (d, 2H), 7.98 (d, 2H), 7.78-7.75 (m, 4H), 7.55-7.24 (m, 20H), 7.10 (s, 1H), 7.08(d, 2H), 7.00 (dd, 1H)
11 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.90-7.76 (m, 4H), 7.55-7.50 (m, 10H), 7.39-7.16 (m, 10H), 7.08-7.00(m, 3H), 1.69 (s, 6H)
12 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.90-7.86 (d, 2H), 7.59-7.50 (m, 9H), 7.39-7.10 (m, 12H), 1.69 (s, 6H)
14 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 2H), 7.75 (d, 2H), 7.55-7.31 (m, 21H), 7.18 (t, 1H), 7.10 (d, 1H), 6.97 (dd, 1H)
15 8.45 (d, 1H), 8.36 (m, 4H), 8.11 (dd, 1H), 7.98 (dd, 1H), 7.86 (dd, 1H), 7.75 (d, 2H), 7.56-7.50 (m, 10H), 7.49-7.41 (m, 4H), 7.39-7.27 (m, 7H), 7.10 (d, 1H)
16 8.45 (d, 1H), 8.36 (m, 2H), 7.98-7.96 (m, 2H), 7.86-7.76 (m, 3H), 7.67 (d, 1H), 7.56-7.50 (m, 8H), 7.36-7.31 (m, 9H), 7.08-7.00 (m, 6H)
20 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.82-7.75 (m, 4H), 7.55-7.50 (m, 11H), 7.49-7.41 (m, 3H), 7.39-7.31 (m, 2H), 7.27-7.24 (m, 6H), 7.08-7.00 (m, 3H)
21 8.36 (d, 2H), 7.98 (d, 1H), 7.75 (d, 2H), 7.60-7.50 (m, 10H), 7.49-7.41 (m, 4H), 7.39-7.24 (m, 8H), 7.10-7.00 (m, 4H)
27 8.97 (d, 1H), 8.36 (d, 2H), 8.00-7.94 (m, 3H), 7.84-7.75 (m, 6H), 7.55-7.27 (m, 23H), 7.10 (d, 1H),
28 9.09 (s, 1H), 8.49 (d, 1H), 8.36 (d, 2H), 8.16 (d, 1H), 8.08 (d, 1H), 8.00-7.98 (m, 2H), 7.75 (d, 2H), 7.61-7.24 (m, 17H), 7.10-7.00 (m, 4H)
32 8.45 (d, 1H), 8.36 (d, 4H), 8.11 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.86 (d, 1H), 7.59-7.50 (m, 9H), 7.41-.7.24 (m, 7H), 7.10-7.00 (m, 4H)
33 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 2H), 7.64-7.50 (m, 10H), 7.39-7.08 (m, 12H),
35 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.90-7.86 (m, 2H), 7.75 (d, 2H), 7.55-7.27 (m, 21H), 7.16 (d, 1H), 7.10 (d, 1H), 1.69 (s, 6H)
39 8.45 (d, 1H), 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.86-7.74 (m, 4H), 7.64 (s, 1H), 7.54-7.24 (m, 18H), 7.24-7.08 (m, 4H)
40 8.36 (d, 4H), 8.03 (s, 1H), 7.98 (s, 2H), 7.82 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.55-7.50 (m, 11H), 7.39-7.27 (m, 8H), 7.08-7.00 (m, 3H), 6.91 (d, 1H)
47 8.55 (d, 1H), 8.36 (d, 2H), 8.19 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.55-7.50 (m, 7H), 7.40-7.00 (m, 19H),
51 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.75 (d, 4H), 7.55-7.27 (m, 24H), 7.16 (d, 1H)
52 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.75 (d, 4H), 7.55 (d, 4H), 7.54 (d, 1H), 7.50 (m, 4H), 7.49-7.41 (m, 6H), 7.39 (t, 1H), 7.31 (t, 1H), 7.27 (d, 6H)
54 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.75 (d, 2H), 7.55 (d, 4H), 7.50 (m, 6H), 7.49-7.41 (m, 6H), 7.39 (t, 1H), 7.31 (t, 1H), 7.27 (d, 4H), 7.24 (t, 2H), 7.08-7.00 (m, 3H)
55 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.82-7.75 (m, 4H), 7.55-7.17 (m, 22H), 7.08-7.00 (m, 3H)
58 8.45 (d, 1H), 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.86-7.74 (m, 4H), 7.64 (s, 1H), 7.56-7.24 (m, 18H), 7.08-7.00 (m, 3H)
60 8.36 (d, 2H), 8.08 (d, 1H), 7.98 (d, 2H), 7.75 (d, 4H), 7.63 (d, 1H), 7.55 (d, 4H), 7.54 (d, 2H), 7.49 (m, 4H), 7.41 (t, 4H), 7.39 (t, 2H), 7.31 (t, 2H), 7.16 (d, 1H)
64 8.36 (d, 2H), 7.98 (d, 2H), 7.75 (d, 2H), 7.60 (d, 1H), 7.57 (d, 1H), 7.55 (d, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.53 (d, 1H), 7.50 (t, 3H), 7.49 (t, 2H), 7.47 (t, 1H), 7.41 (t, 1H), 7.39 (t, 2H), 7.31 (t, 2H), 7.27 (d, 2H), 7.24 (t, 2H), 7.16 (d, 1H), 7.08-7.00 (m, 3H)
67 8.45 (d, 1H), 8.36 (d, 2H), 7.98-7.96 (d, 2H), 7.86 (d, 1H), 7.75-7.27 (m, 26H), 7.16-7.11 (m, 2H)
69 7.98 (d, 1H), 7.86-7.75 (d, 6H), 7.55-7.27 (m, 18H), 7.10-7.00 (m, 4H)
74 8.38 (d, 1H), 8.03-7.98 (d, 3H), 7.80 (m, 3H), 7.71 (d, 1H), 7.67 (t, 2H), 7.62 (d, 1H), 7.59 (t, 1H), 7.55 (d, 2H), 7.54 (d, 2H), 7.45 (t, 1H), 7.42 (d, 1H), 7.39 (t, 1H), 7.38 (t, 1H), 7.32-7.31 (t, 3H), 7.27 (d, 2H), 7.24 (t, 2H), 7.11-7.00 (m, 4H)
78 8.45 (d, 1H), 7.95 (d, 2H), 7.86-7.65 (m, 8H), 7.56-7.22 (m, 17H), 7.08-7.00 (m, 3H)
80 8.35 (d, 2H), 8.23 (s, 1H), 7.94 (d, 2H), 7.75 (d, 2H), 7.55-7.27 (m, 24H), 7.10 (d, 2H)
81 8.23 (s, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.94 (d, 4H), 7.75 (d, 4H), 7.55-7.27 (m, 24H), 7.10 (d, 1H)
82 8.23 (s, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.94 (d, 4H), 7.75 (d, 2H), 7.55-7.27 (m, 19H), 7.10-7.00 (m, 4H)
88 8.09-7.98 (m, 4H), 7.80-7.20 (m, 19H), 7.11-7.00 (m, 4H)
89 8.32 (d, 1H), 8.03-7.98 (d, 3H), 7.86-7.80 (d, 3H), 7.67-7.24 (m, 20H), 7.11-7.00 (m, 4H)
99 7.98 (d, 1H), 7.90-7.78 (d, 6H), 7.55-7.49 (m, 6H), 7.36-7.16 (m, 11H), 7.08-7.00 (m, 3H), 1.69 (s, 6H)
104 8.50-8.45 (d, 3H), 8.09 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.86-7.20 (m, 23H), 7.08-7.00 (m, 3H)
112 8.13 (d, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.98 (d, 2H), 7.84-7.83 (t, 2H), 7.80 (d, 2H), 7.65-7.31 (m, 18H), 7.16-7.11 (d, 2H), 6.91 (d, 1H)
113 8.35 (d, 2H), 7.98 (d, 1H), 7.90-7.65 (d, 6H), 7.55-7.54 (d, 3H), 7.50 (t, 3H), 7.38-7.22 (m, 12H), 7.08-7.00 (m, 3H), 1.69 (t, 6H)
116 8.22 (d, 2H), 7.98-7.94 (d, 5H), 7.84-7.76 (d, 4H), 7.63-7.27 (m, 23H)
120 8.23 (s, 1H), 7.98-7.94 (d, 5H), 7.75 (d, 4H), 7.55-7.27 (m, 24H), 7.16 (d, 1H)
123 8.45 (d, 1H), 7.98-7.95 (d, 2H), 7.86-7.65 (d, 8H), 7.54-7.22 (m, 17H), 7.08-7.00 (m, 3H)
126 8.45 (d, 1H), 8.13 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.95 (s, 1H), 7.89-7.80 (m, 8H), 7.65-7.24 (m, 16H), 7.08-7.00 (m, 3H)
128 8.13 (d, 1H), 7.94-7.71 (m, 10H), 7.62-7.38 (m, 19H), 7.16-7.06 (m, 3H), 1.69 (t, 6H)
129 8.45 (d, 1H), 8.13 (d, 1H), 7.94-7.31 (m, 29H), 7.16 (d, 1H), 7.11 (s, 1H)
136 8.36 (d, 4H), 7.98 (d, 1H), 7.82-7.75 (d, 4H), 7.55-7.27 (m, 20H)
139 8.36 (d, 2H), 7.98 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 7.55 (m, 2H), 7.39-7.24 (m, 5H), 7.08-7.00 (m, 3H)
141 8.36 (d, 2H), 7.98 (d, 1H), 7.55-7.27 (m, 21H), 7.16 (d, 1H)
146 8.23 (s, 1H), 8.03-7.94 (m, 5H), 7.55-7.49 (m, 7H), 7.39-7.16 (m, 7H), 7.08-7.00 (m, 3H), 6.91 (d, 1H)
147 8.23 (s, 1H), 7.98-7.94 (m, 3H), 7.75 (d, 2H), 7.55-7.27 (m, 18H), 7.16 (d, 1H)
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
1 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86) 2 m/z= 824.26 (C57H36N4OS=825.00)
3 m/z= 808.28 (C57H36N4O2=808.94) 4 m/z= 732.25 (C51H32N4O2=732.84)
5 m/z= 834.34 (C60H42N4O=835.02) 6 m/z= 882.34 (C64H42N4O=883.07)
7 m/z= 808.28 (C57H36N4O2=808.94) 8 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90)
9 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 10 m/z= 692.26 (C49H32N4O=692.82)
11 m/z= 758.30 (C54H38N4O=758.93) 12 m/z= 682.27 (C48H34N4O=682.83)
13 m/z= 666.24 (C47H30N4O=666.78) 14 m/z= 732.25 (C51H32N4O2=732.84)
15 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90) 16 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90)
17 m/z= 731.27 (C51H33N5O=731.86) 18 m/z= 781.28 (C55H35N5O=781.92)
19 m/z= 857.32 (C61H39N5O=858.02) 20 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86)
21 m/z= 732.25 (C51H32N4O2=732.84) 22 m/z= 824.26 (C57H36N4OS=825.00)
23 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 24 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96)
25 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 26 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96)
27 m/z= 768.29 (C55H36N4O=768.92) 28 m/z= 692.26 (C49H32N4O=692.82)
29 m/z= 719.27 (C50H33N5O=719.85) 30 m/z= 870.34 (C63H42N4O=871.06)
31 m/z= 566.21 (C39H26N4O=566.66) 32 m/z= 672.20 (C45H28N4OS=672.81)
33 m/z= 656.22 (C45H28N4O2=656.75) 34 m/z= 762.21 (C51H30N4O2S=762.89)
35 m/z= 758.30 (C54H38N4O=758.93) 36 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96)
37 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 38 m/z= 642.24 (C45H30N4O=642.76)
39 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90) 40 m/z= 732.25 (C51H32N4O2=732.84)
41 m/z= 768.29 (C55H36N4O=768.92) 42 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86)
43 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 44 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96)
45 m/z= 795.30 (C56H37N5O=795.95) 46 m/z= 742.27 (C53H34N4O=742.88)
47 m/z= 731.27 (C51H33N5O=731.86) 48 m/z= 807.30 (C57H37N5O=807.96)
49 m/z= 768.29 (C55H36N4O=768.92) 50 m/z= 742.27 (C53H34N4O=742.88)
51 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86) 52 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96)
53 m/z= 794.30 (C57H38N4O=794.96) 54 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86)
55 m/z= 718.27 (C51H34N4O=718.86) 56 m/z= 758.30 (C54H38N4O=758.93)
57 m/z= 645.25 (C47H35NS=645.85) 58 m/z= 719.26 (C53H37NS=719.93)
59 m/z= 692.26 (C49H32N4O=692.82) 60 m/z= 808.28 (C57H36N4O2=808.94)
61 m/z= 782.27 (C55H34N4O2=782.90) 62 m/z= 808.28 (C57H36N4O2=808.94)
63 m/z= 782.27 (C55H34N4O2=782.90) 64 m/z= 782.27 (C55H34N4O2=782.90)
65 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90) 66 m/z= 798.25 (C55H34N4OS=798.96)
67 m/z= 798.25 (C55H34N4OS=798.96) 68 m/z= 748.23 (C51H32N4OS=748.90)
69 m/z= 671.20 (C46H29N3OS=671.82) 70 m/z= 639.23 (C46H29N3O=639.76)
71 m/z= 747.23 (C56H41NOS=747.92) 72 m/z= 747.23 (C52H33N3OS=747.92)
73 m/z= 767.29 (C56H37N3O=767.93) 74 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80)
75 m/z= 741.28 (C54H35N3O=741.89) 76 m/z= 691.26 (C50H33N3O=691.83)
77 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80) 78 m/z= 761.21 (C52H31N3O2S=761.90)
79 m/z= 691.26 (C50H33N3O=691.83) 80 m/z= 717.28 (C52H35N3O=717.87)
81 m/z= 717.28 (C52H35N3O=717.87) 82 m/z= 641.25 (C46H31N3O=695.91)
83 m/z= 615.23 (C44H29N3O=615.74) 84 m/z= 620.19 (C43H28N2OS=620.77)
85 m/z= 615.23 (C44H29N3O=615.74) 86 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80)
87 m/z= 755.29 (C55H37N3O=755.92) 88 m/z= 589.22 (C42H27N3O=589.70)
89 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80) 90 m/z= 741.28 (C54H35N3O=741.89)
91 m/z= 615.23 (C44H29N3O=615.74) 92 m/z= 691.26 (C50H33N3O=691.83)
93 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80) 94 m/z= 695.26 (C49H33N3O2=695.82)
95 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80) 96 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80)
97 m/z= 781.27 (C56H35N3O2=781.92) 98 m/z= 721.22 (C50H31N3OS=721.88)
99 m/z= 711.23 (C49H33N3OS=711.88) 100 m/z= 787.27 (C55H37N3OS=787.98)
101 m/z= 665.25 (C48H31N3O=665.80) 102 m/z= 655.23 (C46H29N3O2=655.76)
103 m/z= 731.29 (C53H37N3O=731.90) 104 m/z= 721.22 (C50H31N3OS=721.88)
105 m/z= 655.26 (C47H33N3O=655.80) 106 m/z= 715.26 (C52H33N3O=715.86)
107 m/z= 731.26 (C52H33N3O2=731.86) 108 m/z= 747.23 (C52H33N3OS=747.92)
109 m/z= 690.27 (C51H34N2O=690.85) 110 m/z= 741.28 (C54H35N3O=741.89)
111 m/z= 705.24 (C50H31N3O2=705.82) 112 m/z= 679.23 (C48H29N3O2=679.78)
113 m/z= 771.29 (C55H37N3O2=771.92) 114 m/z= 781.31 (C57H39N3O=781.96)
115 m/z= 705.24 (C50H31N3O2=705.82) 116 m/z= 741.28 (C54H35N3O=741.89)
117 m/z= 757.31 (C55H39N3O=757.94) 118 m/z= 747.23 (C52H33N3OS=747.92)
119 m/z= 655.23 (C46H29N3O2=655.76) 120 m/z= 717.28 (C52H35N3O=717.87)
121 m/z= 721.22 (C50H31N3OS=721.88) 122 m/z= 695.20 (C48H29N3OS=695.84)
123 m/z= 761.21 (C52H31N3O2S=761.90) 124 m/z= 685.18 (C46H27N3O2S=685.80)
125 m/z= 761.21 (C52H31N3O2S=761.90) 126 m/z= 721.22 (C50H31N3OS=721.88)
127 m/z= 679.26 (C49H33N3O=679.82) 128 m/z= 781.31 (C57H39N3O=781.96)
129 m/z= 771.23 (C54H33N3OS=771.94) 130 m/z= 721.22 (C50H31N3OS=721.88)
131 m/z= 691.26 (C50H33N3O=691.83) 132 m/z= 747.23 (C52H33N3OS=747.92)
133 m/z= 747.23 (C52H33N3OS=747.92) 134 m/z= 723.30 (C51H29D5N4O=723.89)
135 m/z= 697.29 (C49H27D5N4O =697.85) 136 m/z= 723.30 (C51H29D5N4O =723.89)
137 m/z= 799.34(C57H33D5N4O=799.99) 138 m/z= 767.24(C51H25D5N4O2S =767.92)
139 m/z= 652.30 (C45H20D10N4O =652.82) 140 m/z= 799.34(C57H33D5N4O=799.99)
141 m/z= 723.30 (C51H29D5N4O =723.89) 142 m/z= 813.32 (C57H31D5N4O2 =813.97)
143 m/z= 670.28 (C48H26D5N3O =670.83) 144 m/z= 726.25 (C50H26D5N3OS =726.91)
145 m/z= 684.26 (C48H24D5N3O2 =684.81) 146 m/z= 660.26 (C46H24D5N3O2 =660.79)
147 m/z= 727.34 (C52H25D10N3O =727.93)
<제조예 5> 목적 화합물 1-1의 제조
Figure 112020085386668-pat00070
1) 화합물 1-1-2의 제조
1-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(1-bromo-3-chloronaphtho[2,3-b]benzofuran) 6.0 g(18.09 mmol), 페닐보로닉 액시드(phenylboronic acid) (C) 2.65 g(21.71 mmol), Pd(PPh3)4 1.23 g(1.07 mmol), 및 K2CO3 5.89 g(42.62 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 30mL/6mL에 녹인 후 24시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제하였고, 또 한 번 반응물을 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hex=1:5)로 정제하여 화합물 20-2 5 g(45%)을 얻었다. 상기 Hex는 헥산(Hexane)을 의미한다.
2) 화합물 1-1-1의 제조
화합물 1-1-2 5.0 g(15.21 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 4.3 g(16.73 mmol), Pd2(dba)3 0.44 g(1.07 mmol), Sphos 0.4 g(0.958 mmol), 및 KOAc 1.9 g(19.16 mmol)를 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 50mL에 녹인 후 5시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)을 넣고 추출하였고, 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 용매를 제거한 반응물을 실리카 정제 후 메탄올로 재결정하여 화합물 1-1-1 3.27 g(56%)을 얻었다.
3) 목적 화합물 1-1의 제조
화합물 1-1-1 3.27 g(7.8 mmol), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 (2-chloro-4-phenylquinazoline) (D) 1.9 g(7.8 mmol), Pd(PPh3)4, 0.31 g(0.27 mmol), 및 K2CO3 1.47 g(10.66 mmol)를 1,4-디옥산/물(1,4-dioxane/H2O) 25mL/5mL에 녹인 후 3시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 생성된 고체를 필터하고 증류수로 씻겨주어 건조시켰다. 건조된 고체를 클로로폼에 녹여 실리카 정제한 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 아세톤으로 재결정하여 목적 화합물 1-1 3.1 g(80%)을 얻었다.
4) 추가 목적 화합물의 제조
상기 제조예 5에서 페닐보로닉 액시드(phenylboronic acid) (C) 및 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 (2-chloro-4-phenylquinazoline) (D) 를 중간체 C와 D로 사용하는 대신 하기 표 7의 C와 D를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예와 같은 방법으로 합성하여, 하기 표 7의 목적 화합물을 추가로 합성하였다.
Figure 112020085386668-pat00071
또한, 본 출원에 따른 상기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 상기 제조예 5에 기재되지 않은 화합물들도 상기 제조예들과 같은 방법으로 제조하였다.
또한, 그 합성확인결과를 하기 표 8 및 표 9에 나타내었다. 하기 표 8은 1H NMR(CDCl3, 300Mz)의 측정값이고, 하기 표 9는 FD-질량분석계(FD-MS: Field desorption mass spectrometry)의 측정값이다.
NO 1 H NMR(CDCl 3 , 300Mz)
1-1 8.28 (d, 1H), 8.13 (d, 1H), 8.86-7.75 (m, 10H), 7.55-7.39 (m, 24H), 7.65-7.41 (m, 10H)
1-5 8.30 (d, 2H), 8.09 (d, 1H), 8.06 (d, 1H), 7.99 (d, 1H), 7.86-7.75 (m, 10H), 7.63-7.31(m, 12H),
1-6 8.28 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.86-7.75 (m, 10H), 7.54-7.31 (m, 12H)
1-7 8.97 (d, 2H), 8.95 (d, 1H), 8.50 (dd, 1H), 7.86-7.76 (m, 9H), 7.53-7.25 (m, 15H)
1-8 8.95 (dd, 1H), 8.50 (dd, 1H), 8.36 (d, 2H), 8.25 (d, 2H), 8.19 (d, 1H), 7.89-7.75 (m, 8H), 7.50-7.35 (m, 10H), 7.25 (d, 2H), 7.23 (d, 1H),
1-9 8.13 (d, 1H), 8.04-7.94 (m, 6H), 7.84-7.75 (m, 7H), 7.59-7.31 (m, 12H)
1-10 8.95 (d, 2H), 8.86 (d, 4H), 8.50 (d, 2H), 7.89-7.67 (m, 10H), 7.41-7.29 (m, 8H),
1-13 8.38 (d, 1H), 8.08-7.71 (d, 13H), 7.61-7.54 (d, 4H), 7.79-7.31 (m, 8H)
1-18 8.93 (d, 1H), 8.36 (d, 4H), 8.25 (d, 2H), 8.03-7.95 (d, 3H), 7.54-7.31 (m, 17H)
1-19 9.27 (d, 1H), 8.79 (d, 1H), 8.33-8.25 (m, 7H), 8.15 (d, 1H), 7.75-7.64 (m, 8H), 7.52-7.41 (m, 7H), 7.25 (d, 4H),
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
1-1 m/z= 498.17 (C36H22N2O=498.59) 1-5 m/z= 680.19 (C48H28N2OS=680.83)
1-6 m/z= 644.16 (C44H24N2O2S=644.75) 1-7 m/z= 680.19 (C48H28N2OS=680.83)
1-8 m/z= 651.23 (C47H29N3O=651.77) 1-9 m/z= 574.20 (C42H26N2O=574.68)
1-10 m/z= 534.21 (C40H26N2=534.66) 1-13 m/z= 670.17 (C46H26N2O2S=670.79)
1-18 m/z= 601.22 (C43H27N3O=601.71) 1-19 m/z= 611.24 (C45H29N3=611.75)
<실험예 1>
(1) 유기 발광 소자의 제조 (적색 Host)
1,500Å의 두께로 인듐틴옥사이드(ITO)가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4',4''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino] triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 즉, 발광층은 호스트로 하기 표 10 및 표 11에 기재된 화합물을 사용하고, 적색 인광 도펀트로 (piq)2(Ir)(acac)을 사용하여 호스트에 (piq)2(Ir)(acac)를 발광층 총 중량을 기준으로 3wt% 도핑하여 500Å의 두께로 열 진공 증착하였다.
이후 정공 저지층으로 BCP(Bathocuproine, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다.
마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다(비교예 1 내지 9 및 실시예 1 내지 43).
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
이 때, 하기 표 10은 단일 호스트 물질을 적용한 경우에 해당하며, 표 11은 제1 호스트는 정공 수송 능력이 좋은 본원 화학식 1에 해당하는 화합물(donor(p-Host))을, 제2 호스트는 전자 수송 능력이 좋은 본원 화학식 4 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 화합물(acceptor(n-Host))로 하여 두 개의 호스트 화합물을 하나의 공급원으로 증착한 경우에 해당한다.
이 때, 비교예 1 내지 9에 사용된 비교 화합물 A 내지 I는 하기와 같다.
Figure 112020085386668-pat00072
(2) 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 상기, T90은 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간인 수명(단위: h, 시간)을 의미한다.
상기 측정 결과로 나타난 본 발명의 유기 발광 소자들의 특성은 하기 표 10 및 11과 같았다.
화합물 구동전압
(V) 		효율
(cd/A) 		색좌표
(x, y) 		수명
(T90)
비교예1 A 4.39 12.6 (0.682, 0.317) 58
비교예2 B 4.36 9.7 (0.691, 0.309) 51
비교예3 C 4.08 6.8 (0.675, 0.325) 21
비교예4 D 4.01 5.5 (0.681, 0.319) 32
비교예5 E 3.98 11.2 (0.675, 0.325) 35
비교예6 F 4.03 9.5 (0.684, 0.316) 39
비교예7 G 4.04 12.3 (0.691, 0.309) 33
비교예8 H 3.93 9.6 (0.683, 0.317) 25
비교예9 I 4.05 10.5 (0.681, 0.319) 13
실시예1 1 3.75 19.5 (0.682, 0.317) 102
실시예2 4 3.84 24.7 (0.675, 0.325) 98
실시예3 11 3.91 28.7 (0.682, 0.317) 86
실시예4 12 3.85 20.1 (0.691, 0.309) 85
실시예5 14 4.03 23.2 (0.691, 0.309) 102
실시예6 15 4.05 22.8 (0.675, 0.325) 114
실시예7 16 3.82 23.8 (0.681, 0.319) 111
실시예8 20 3.96 26.5 (0.682, 0.317) 99
실시예9 21 4.07 21.5 (0.675, 0.325) 105
실시예10 27 4.09 20.9 (0.669, 0.321) 108
실시예11 28 4.13 20.1 (0.681, 0.319) 110
실시예12 31 3.78 20.4 (0.691, 0.309) 100
실시예13 33 4.07 21.5 (0.681, 0.319) 96
실시예14 35 4.00 20.5 (0.678, 0.322) 95
실시예15 39 4.01 24.8 (0.674, 0.326) 98
실시예16 40 3.98 23.5 (0.682, 0.317) 101
실시예17 47 4.04 23.9 (0.691, 0.309) 92
실시예18 51 4.10 21.6 (0.675, 0.325) 90
실시예19 52 4.02 26.5 (0.681, 0.319) 96
실시예20 54 4.08 22.9 (0.675, 0.325) 95
실시예21 55 4.12 22.5 (0.669, 0.321) 88
실시예22 58 4.02 25.1 (0.691, 0.309) 89
실시예23 60 4.11 20.5 (0.681, 0.319) 89
실시예24 64 4.00 20.4 (0.678, 0.322) 97
실시예25 67 4.18 20.5 (0.685, 0.315) 91
실시예26 69 3.81 22.4 (0.668, 0.351) 100
실시예27 74 4.09 24.5 (0.685, 0.315) 101
실시예28 78 3.97 23.2 (0.691, 0.309) 93
실시예29 80 3.91 21.8 (0.681, 0.319) 99
실시예30 81 3.86 19.9 (0.678, 0.322) 102
실시예31 82 3.92 20.5 (0.674, 0.326) 107
실시예32 88 4.09 21.9 (0.683, 0.317) 103
실시예33 89 3.95 24.6 (0.681, 0.319) 113
실시예34 99 3.98 22.1 (0.685, 0.315) 87
실시예35 104 4.06 21.2 (0.676, 0.324) 106
실시예36 112 3.82 20.4 (0.674, 0.326) 93
실시예37 113 4.08 23.2 (0.691, 0.309) 88
실시예38 116 4.22 24.8 (0.681, 0.319) 106
실시예39 120 4.15 21.5 (0.685, 0.315) 97
실시예40 123 4.08 24.6 (0.691, 0.309) 104
실시예41 124 3.96 21.0 (0.674, 0.326) 94
실시예42 128 4.01 21.5 (0.683, 0.317) 99
실시예43 129 3.92 22.1 (0.669, 0.321) 96
제1 호스트 제2 호스트 비율
(N:P) 		구동전압
(V) 		효율
(cd/A) 		색좌표
(x, y) 		수명
(T 95 )
비교예10 A 1-1 1:1 4.31 12.9 (0.669, 0.321) 70
비교예11 E 3.92 15.5 (0.691, 0.309) 55
비교예12 H 3.89 12.3 (0.681, 0.319) 40
실시예44 31 3.70 26.9 (0.678, 0.322) 180
실시예45 20 1-3 1:2 3.84 35.8 (0.685, 0.315) 190
실시예46 1-5 3.79 38.8 (0.668, 0.351) 220
실시예47 1-8 3.81 38.0 (0.681, 0.319) 216
실시예48 26 1-13 1:3 4.01 22.4 (0.683, 0.317) 211
실시예49 30 1-20 4.06 21.1 (0.675, 0.325) 196
실시예50 35 1-15 3.94 22.9 (0.684, 0.316) 202
실시예51 47 1-7 3.99 25.5 (0.682, 0.317) 208
실시예52 51 1-6 1:2 3.98 30.3 (0.675, 0.325) 224
실시예53 52 3.86 36.6 (0.682, 0.317) 250
실시예54 60 1-14 1:1 4.02 24.5 (0.691, 0.309) 190
실시예55 62 4.03 23.4 (0.681, 0.319) 196
실시예56 64 3.96 25.4 (0.682, 0.317) 208
실시예57 67 4.08 23.0 (0.691, 0.309) 210
실시예58 74 1-17 2:1 4.01 25.8 (0.684, 0.316) 214
실시예59 75 1-4 2:1 4.08 24.5 (0.683, 0.317) 185
실시예60 79 1-19 1:3 3.86 22.4 (0.669, 0.321) 206
실시예61 80 1-20 1:3 3.88 23.1 (0.675, 0.325) 211
실시예62 88 1-8 1:1 4.01 22.6 (0.681, 0.319) 220
실시예63 89 1-5 1:2 3.88 25.6 (0.684, 0.316) 236
실시예64 96 1-18 1:3 4.03 21.9 (0.669, 0.321) 208
실시예65 104 1-16 1:3 3.99 24.1 (0.684, 0.316) 225
실시예66 112 1-10 1:1 3.76 22.4 (0.682, 0.317) 149
실시예67 116 1-9 1:1 4.11 25.9 (0.691, 0.309) 188
실시예68 119 1-2 1:2 3.93 21.8 (0.675, 0.325) 169
실시예69 123 1-12 1:2 3.98 26.8 (0.681, 0.319) 239
실시예70 130 1-11 1:2 3.90 22.5 (0.675, 0.325) 156
또한, 본 발명의 헤테로고리 화합물 및 비교예 화합물의 호모(HOMO, Highest Occupied Molecular Orbital), 루모(LUMO, HOMO, Lowest ighest Unoccupied Molecular Orbital), 및 밴드갭(Band Gap)은 하기 표 12와 같다.
화합물 HOMO
(eV) 		LUMO
(eV) 		Band Gap T1
(eV)
비교 화합물 A -5.39 -2.59 2.80 2.29
비교 화합물 B -5.33 -2.07 3.26 2.65
비교 화합물 C -5.27 -1.91 3.36 2.62
비교 화합물 D -5.12 -1.92 3.48 2.72
비교 화합물 E -5.29 -1.76 3.27 2.55
비교 화합물 F -5.31 -2.05 3.33 2.53
비교 화합물 G -5.27 -2.01 3.34 2.49
비교 화합물 H -5.29 -2.11 3.28 2.52
비교 화합물 I -5.32 -2.22 3.14 2.47
본원 화합물 20 -5.16 -2.35 2.81 2.33
본원 화합물 51 -5.26 -2.58 2.68 2.30
본원 화합물 52 -5.13 -2.43 2.70 2.27
상기 표 12에서 알 수 있듯이, 본 발명의 헤테로고리 화합물은 도너(donor)로 정공 수송 능력이 더 좋은 즉, 도네이팅(donating) 세기가 더 큰 아릴 아민(aryl amine)를 치환기로 갖는 경우 억셉터(acceptor)와의 밸런스 효과가 더 커져 HOMO 레벨(level)이 높은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 표 10에서 알 수 있듯이, 도네이팅(donating) 세기가 더 약한(weak) 도너(donor)인 카바졸(carbazole)을 치환기로 갖는 비교 화합물 A 및 B를 유기물층에 사용한 소자보다 본 발명의 헤테로고리 화합물을 유기물층에 사용한 소자가 구동 전압이 더 감소하고 수명이 증가하여 유기 발광 소자의 레드 호스트로 적합함을 알 수 있다.
또한 비교예 C 및 D 화합물은 본원 화합물과 비교했을 때, 전자 수송 능력이 좋은 억셉터(acceptor)가 없기 때문에 전자 주입(electron injection)이 되지 않아, 상기 표 10에서 알 수 있듯이 비교 화합물 C 및 D를 유기물층에 사용한 소자의 효율과 수명이 감소함을 알 수 있다.
또한, 비교예 E 내지 I 화합물은 상기 표 10에서 알 수 있듯이 구동 전압은 감소했으나, 도너(donor) 성격이 강한 아릴 아민(aryl amine)을 치환했음에도 불구하고 수명과 효율은 낮음을 확인할 수 있다. 이는 헤테로고리 화합물 코어(core)의 치환기 위치에 따라서, T1 레벨(level)이 높아 레드 도판트로 에너지(Energy) 전달이 용이하지 않으며 밴드 갭(band gap)이 커서 저항이 크므로 안정성이 떨어져 수명에 안 좋은 영향을 끼치기 때문이다.
따라서 본원 화합물은 보다 밴드 갭(band gap)이 줄어들고 T1 레벨(level)이 작아져 수명과 효율을 현저히 개선 시킬 수 있음을 확인 할 수 있다.
또한, 상기 표 11에서 알 수 있듯이, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 4의 헤내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물을 동시에 유기 발광 소자의 유기물층에 포함하는 경우로 구동전압, 효율 및 수명을 개선 시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하여 엑시플렉스(Exciplex)현상이 일어남을 예상할 수 있다. 상기 엑시플렉스(Exciplex)현상은 강한 도너(donor) 특성을 가지는 분자와 강한 억셉터(acceptor) 특성을 가지는 분자간의 전자 교환으로 donor(p-Host)의 HOMO level, acceptor(n-Host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(p-host)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(n-Host)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
특히 상기 화학식 4의 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물은 n-Host에 강한 억셉터(acceptor)인 트리아진(triazine)이나 벤조 티에노 피리미딘(benzo thieno pyrimidine)이 있는 경우 퀴나졸린(quinazoline)에 비해 수명이 개선되는 효과가 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다.
이렇게 두 분자간의 엑시플렉스(Exciplex) 현상이 일어나면 Reverse Intersysterm Crossing(RISC)가 일어나게 되고 이로 인해 내부 양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다.
특히 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물의 경우, bipolar 화합물로 강한 acceptor 능력을 가지지 않지만 전자 수송 능력이 좋은 상기 화학식 4의 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물인 acceptor(n-Host)를 주입함에 따라 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이 레드 시프트(red shift)된 PL(Photoluminescecne)변화를 보여 엑시플렉스(Ecxiplex)를 형성할 수 있고 이로 인해 발광 특성 향상에 도움을 줄 수 있다. 도 4 (a) 및 (b)는 각각 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 단독 호스트로 사용한 경우 및 상기 화학식 4의 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 단독 호스트로 사용한 경우의 PL(Photoluminescecne)변화를 나타내는 그래프이고, 도 5는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 화학식 4의 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물을 혼합호스트로 사용한 경우의 PL(Photoluminescecne)변화를 나타내는 그래프이다.
또한, 전자 수송 능력이 좋은 상기 화학식 4의 내지 6 중 어느 하나에 해당하는 헤테로고리 화합물인 acceptor(n-Host)가 주입됨에 따라 발광층 내의 발광존의 적절한 이동으로 수명이 현저히 개선되었음을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 유기 전계 발광 소자의 열안전성
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 하기 표 13에 기재된 것과 같이 온도 측정점(Ts) 및 평가 시간을 정하고, 상기 온도 측정점을 기준으로 50℃, 70℃, 90℃에서의 맥사이어스사의 M7000으로 순도를 측정하여 유기 발광 소자의 열안전성을 평가하였다.
또한, 상기 온도 측정점을 기준으로 50℃, 70℃, 90℃에서의 전계 발광(EL)특성을 맥사이어스사의 M7000으로 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하여, 소자의 구동 전압, 효율 및 수명(T90)을 측정하였다.
그 결과는 하기 표 13 및 14와 같았다.
화합물 Ts 평가
시간		 초기
순도		 Ts +50℃ Ts +70℃ Ts +90℃
온도 순도 온도 순도 온도 순도
11 290 200hr 99.95 340 99.90 360 99.78 380 96.55
12 260 200hr 99.98 310 99.89 330 99.02 350 94.80
51 290 200hr 99.93 340 99.93 360 99.93 380 98.88
52 320 200hr 99.99 370 99.98 390 99.97 410 99.90
88 250 200hr 99.91 300 99.91 320 99.90 340 98.86
89 280 200hr 99.99 330 99.99 350 99.98 370 99.90
123 300 200hr 99.92 350 99.86 370 99.75 390 98.99
124 270 200hr 99.93 320 99.86 340 99.30 360 97.04
화합물 Ts 구동전압
(V) 		효율
(cd/A) 		수명
(T90)
11 Ts℃ (290℃) 3.91 28.7 100
Ts+50℃ (340℃) 3.91 28.6 88
Ts+70℃ (360℃) 3.92 28.9 50
12 Ts℃ (260℃) 3.85 20.1 95
Ts+50℃ (310℃) 3.85 19.8 85
Ts+70℃ (330℃) 3.87 19.8 48
51 Ts℃ (290℃) 4.10 21.6 88
Ts+50℃ (340℃) 4.10 22.3 76
Ts+70℃ (360℃) 4.10 21.1 64
52 Ts℃ (320℃) 4.02 26.5 96
Ts+50℃ (370℃) 4.02 26.5 89
Ts+70℃ (390℃) 4.02 26.5 70
88 Ts℃ (250℃) 4.09 21.9 103
Ts+50℃ (300℃) 4.09 21.8 95
Ts+70℃ (320℃) 4.10 21.5 76
89 Ts℃ (280℃) 3.95 24.6 113
Ts+50℃ (330℃) 3.95 24.6 100
Ts+70℃ (350℃) 3.96 24.4 80
123 Ts℃ (300℃) 4.08 24.6 104
Ts+50℃ (350℃) 4.08 24.5 89
Ts+70℃ (370℃) 4.10 24.2 65
124 Ts℃ (270℃) 3.96 20.0 94
Ts+50℃ (320℃) 3.96 19.8 78
Ts+70℃ (340℃) 3.97 19.8 61
상기 표 13과 14에서 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물들은 구조적 안정성으로 인해 열안정성이 우수하다. 특히, 아릴 아민(Aryl amine)작용기에 열에 취약한 디메틸플루오렌(dimethylfluorene)기가 있는 본 출원에 따른 화합물 11 및 12에 비해 페닐(phenyl)이나 헤테로고리화합물이 있는 경우 열안정성이 더욱 우수하다. 또한 아릴 아민(Aryl amine) 작용기가 직접 결합하지 않고 중간 페닐 링커(phenyl linker)가 삽입될 경우, 직접 결합된 형태의 화합물에 비해 분자량이 증가하고 구조 평면성이 증가하여 더욱 우수한 열 안정성을 갖는 화합물을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
100: 기판
200: 양극
300: 유기물층
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 발광층
304: 정공 저지층
305: 전자 수송층
306: 전자 주입층
400: 음극

Claims (15)

  1. 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112023036548094-pat00103

    [화학식 3]
    Figure 112023036548094-pat00104

    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    X는 O; 또는 S이고,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
    R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며,
    R8 및 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기이며,
    N-Het는 하기 화학식 A-1 내지 A-3 중 어느 하나로 표시되는 기인 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 A-1]
    Figure 112023036548094-pat00105

    [화학식 A-2]
    Figure 112023036548094-pat00106

    [화학식 A-3]
    Figure 112023036548094-pat00107

    상기 화학식 A-1 내지 A-3에 있어서,
    X1은 CR11 또는 N이고, X2는 CR12 또는 N이고, X3은 CR13 또는 N이고, X4는 CR14 또는 N이고, X5는 CR15 또는 N이고, 상기 X1 내지 X5 중 적어도 1개는 N이고,
    R11 내지 R15 및 R17 내지 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며,
    Figure 112023036548094-pat00108
    은 상기 화학식 2 또는 3과 연결되는 부위이고,
    m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이고, m 및 n이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 치환 또는 비치환이란 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 탄소수 1 내지 20의 알킬아민; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 60의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴인 것을 의미하는 것인 헤테로고리 화합물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2 또는 3은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure 112023036548094-pat00082

    Figure 112023036548094-pat00083

    Figure 112023036548094-pat00084

    Figure 112023036548094-pat00085

    Figure 112023036548094-pat00086

    Figure 112023036548094-pat00087

    Figure 112023036548094-pat00088

    Figure 112023036548094-pat00089
  8. 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1, 2 및 7 중 어느 하나의 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 보조층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제1 화합물로 포함하고, 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 제2 화합물로 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 4]
    Figure 112023036548094-pat00090

    [화학식 5]
    Figure 112023036548094-pat00091

    [화학식 6]
    Figure 112023036548094-pat00092

    상기 화학식 4 내지 6에서,
    L3 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
    R23 내지 R27은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Y3은 O; 또는 S이고,
    Ar3 내지 Ar8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Y1 및 Y2 중 하나는 N이고, 다른 하나는 CRk이고, 상기 Rk는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Z1 내지 Z3는 각각 독립적으로 CH; 또는 N이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
    p, q 및 r은 각각 0 내지 3의 정수이고, p, q 및 r이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하며,
    a는 0 내지 4의 정수이고, a가 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 화학식 4 내지 6 중 어느 하나는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure 112023036548094-pat00093

    Figure 112023036548094-pat00094
  14. 청구항 1에 따른 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 하나를 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 4]
    Figure 112023036548094-pat00095

    [화학식 5]
    Figure 112023036548094-pat00096

    [화학식 6]
    Figure 112023036548094-pat00097

    상기 화학식 4 내지 6에서,
    L3 내지 L5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며,
    R23 내지 R27은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Y3은 O; 또는 S이고,
    Ar3 내지 Ar8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Y1 및 Y2 중 하나는 N이고, 다른 하나는 CRk이고, 상기 Rk는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    Z1 내지 Z3는 각각 독립적으로 CH; 또는 N이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
    p, q 및 r은 각각 0 내지 3의 정수이고, p, q 및 r이 각각 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하며,
    a는 0 내지 4의 정수이고, a가 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 동일하다.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조성물 내 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 4 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1 인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
KR1020200101857A 2020-08-13 2020-08-13 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 KR102536903B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200101857A KR102536903B1 (ko) 2020-08-13 2020-08-13 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
US18/019,031 US20230292599A1 (en) 2020-08-13 2021-08-11 Heterocyclic compound, organic light-emitting device comprising same, and composition for organic material layer of organic light-emitting device
CN202180056536.3A CN116096716A (zh) 2020-08-13 2021-08-11 杂环化合物、包括其的有机发光元件以及用于有机发光元件的有机层的组成物
EP21856230.4A EP4201930A1 (en) 2020-08-13 2021-08-11 Heterocyclic compound, organic light-emitting device comprising same, and composition for organic material layer of organic light-emitting device
PCT/KR2021/010661 WO2022035224A1 (ko) 2020-08-13 2021-08-11 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
TW110129813A TW202219243A (zh) 2020-08-13 2021-08-12 雜環化合物、包括其的有機發光元件以及用於有機發光元件的有機層之組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200101857A KR102536903B1 (ko) 2020-08-13 2020-08-13 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220021242A KR20220021242A (ko) 2022-02-22
KR102536903B1 true KR102536903B1 (ko) 2023-05-26

Family

ID=80248038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200101857A KR102536903B1 (ko) 2020-08-13 2020-08-13 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230292599A1 (ko)
EP (1) EP4201930A1 (ko)
KR (1) KR102536903B1 (ko)
CN (1) CN116096716A (ko)
TW (1) TW202219243A (ko)
WO (1) WO2022035224A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655897B1 (ko) * 2021-10-07 2024-04-12 엘티소재주식회사 축합 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2023171934A1 (ko) * 2022-03-10 2023-09-14 머티어리얼사이언스 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106565705A (zh) * 2016-10-26 2017-04-19 北京绿人科技有限责任公司 一种有机化合物及其在电致发光器件中的应用
JP2020055768A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 Dic株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び材料

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356429A (en) 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
KR102095001B1 (ko) * 2016-09-19 2020-03-30 주식회사 엘지화학 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR20190038254A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2019172652A1 (ko) * 2018-03-06 2019-09-12 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN111683941B (zh) * 2018-06-14 2023-09-12 株式会社Lg化学 杂环化合物和包含其的有机发光器件
KR102595751B1 (ko) * 2018-08-09 2023-10-30 덕산네오룩스 주식회사 이종 화합물의 혼합물을 호스트로 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20200101857A (ko) 2019-02-20 2020-08-28 엘에스전선 주식회사 전력케이블의 중간접속구조
KR20210155910A (ko) * 2020-06-17 2021-12-24 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106565705A (zh) * 2016-10-26 2017-04-19 北京绿人科技有限责任公司 一种有机化合物及其在电致发光器件中的应用
JP2020055768A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 Dic株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び材料

Also Published As

Publication number Publication date
TW202219243A (zh) 2022-05-16
EP4201930A1 (en) 2023-06-28
KR20220021242A (ko) 2022-02-22
WO2022035224A1 (ko) 2022-02-17
CN116096716A (zh) 2023-05-09
US20230292599A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107922837B (zh) 杂环化合物和使用其的有机发光二极管
KR102562015B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR20230065940A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102503221B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102377867B1 (ko) 유기 발광 소자 및 유기물층 형성용 조성물
KR102541983B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP2022101491A (ja) ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法および有機物層用組成物
KR102557030B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR20220000842A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
EP4201930A1 (en) Heterocyclic compound, organic light-emitting device comprising same, and composition for organic material layer of organic light-emitting device
KR20230061616A (ko) 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102511552B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220085865A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물
CN113227084A (zh) 化合物、组成物、有机光电装置以及显示装置
KR102510700B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기물층용 조성물
KR102467478B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220063428A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR20210062568A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조 방법
KR20210041833A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조 방법
KR102610155B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR102476835B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102509974B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220089629A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20230091209A (ko) 유기 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR20230039445A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

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