KR20100137983A - New anthracene derivatives, preparation method thereof and organic electronic device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 안트라센 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전자소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel anthracene derivative, a preparation method thereof and an organic electronic device using the same.
유기전자소자란 정공 및/또는 전자를 이용한 전극과 유기물 사이에서의 전하 교류를 필요로 하는 소자를 의미한다. 유기전자소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전자소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기물 반도체에 정공 및 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 동작하는 형태의 전자 소자이다.The organic electronic device refers to a device that requires charge exchange between an electrode and an organic material using holes and / or electrons. The organic electronic device can be divided into two types according to the operation principle. First, an exciton is formed in the organic layer by photons introduced into the device from an external light source, and the exciton is separated into electrons and holes, and these electrons and holes are transferred to different electrodes to be used as current sources (voltage sources). It is an electronic device of the form. The second type is an electronic device in which holes and electrons are injected into an organic semiconductor forming an interface with the electrodes by applying voltage or current to two or more electrodes, and operated by the injected electrons and holes.
유기전자소자의 예로는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들은 모두 소자의 구동을 위하여 정공의 주입 또는 수 송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질을 필요로 한다.Examples of the organic electronic device include an organic light emitting device, an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor, etc., all of which are used to inject or transport holes, inject or transport materials, or emit light for driving the device. It needs a substance.
이하에서는 주로 유기발광소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 유기전자소자들에서는 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질이 유사한 원리로 작용한다.Hereinafter, the organic light emitting device will be described in detail. However, in the organic electronic devices, a hole injection or transport material, an electron injection or transport material, or a light emitting material functions on a similar principle.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.In general, organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which an organic material is used to convert electric energy into light energy. An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode and an organic material layer therebetween. The organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer. When the voltage is applied between the two electrodes in the structure of the organic light emitting diode, holes are injected into the organic material layer at the anode and electrons are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and electrons meet. When it falls back to the ground, it glows. Such organic light emitting diodes are known to have characteristics such as self-luminous, high brightness, high efficiency, low driving voltage, wide viewing angle, high contrast, and high speed response.
유기발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료 등이 있다.Materials used as the organic material layer in the organic light emitting device may be classified into light emitting materials and charge transport materials such as hole injection materials, hole transport materials, electron transport materials, electron injection materials and the like depending on their functions. The light emitting material may be classified into a polymer type and a low molecular type according to molecular weight, and may be classified into a fluorescent material derived from a singlet excited state of electrons and a phosphorescent material derived from a triplet excited state of electrons according to a light emitting mechanism. . In addition, the light emitting materials include blue, green, and red light emitting materials, and yellow and orange light emitting materials required to realize better natural colors, depending on the color of light emitted.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.On the other hand, when only one material is used as a light emitting material, there arises a problem that the maximum light emission wavelength shifts to a long wavelength due to intermolecular interaction, the color purity decreases, or the efficiency of the device decreases due to the light emission attenuating effect. A host / dopant system may be used as the light emitting material in order to increase the light emitting efficiency through the light emitting layer. The principle is that when a small amount of dopant having an energy band gap smaller than that of the host forming the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, excitons generated in the light emitting layer are transported to the dopant, thereby producing high efficiency light. At this time, since the wavelength of the host shifts to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant to be used.
유기발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 이와 같은 재료 개발의 필요성은 전술한 다른 유기전자소자에서도 마찬가지이다.In order for the organic light emitting device to fully exhibit the above-mentioned excellent features, it is supported that a material forming the organic material layer in the device, such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, etc. is supported by a stable and efficient material. Although it should be preceded, the development of a stable and efficient organic material layer for an organic light emitting device has not been made yet. Therefore, the development of new materials continues to be demanded, and the necessity of such material development is the same in other organic electronic devices described above.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 신규한 안트라센 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전자소자를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a novel anthracene derivative, a preparation method thereof and an organic electronic device using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체를 제공한다.One aspect of the present invention for achieving the above object provides an anthracene derivative represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,
Q 는 C6~C20의 아릴렌기이며,Q is an arylene group of C 6 ~ C 20 ,
R1, R2 및 X는 각각 독립적으로, 할로겐, CN, NO2, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C1~C20의 알킬 티오펜기, C6~C20의 아릴 티오펜기, C2~C20의 알케닐기, C2~C20의 알키닐기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, -BRR', -SiRR'R", -GeRR'R" 및 치환 또는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환된 또는 비치환된 C6~C20의 아릴기; 또는R1, R2 and X are each, independently, a halogen, CN, NO 2, C 1 ~ C 20 alkyl group, C 1 ~ C 20 alkoxy group, C 1 ~ C 20 alkyl amine group, C 6 ~ C 20 of the Arylamine group, C 1 to C 20 alkyl thiophene group, C 6 to C 20 aryl thiophene group, C 2 to C 20 alkenyl group, C 2 to C 20 alkynyl group, C 3 to C 20 A cycloalkyl group, a C 6 -C 20 aryl group, -BRR ', -SiRR'R ", -GeRR'R" and a substituted or unsubstituted C 5 -C 20 heterocyclic group substituted with one or more groups selected from the group Or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group; or
할로겐, CN, NO2, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C1~C20의 알킬티오기, C2~C20의 알케닐기, C2~C20의 알키닐기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, -BRR', -SiRR'R", -GeRR'R" 및 치환 또는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환된 또는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기이고,Halogen, CN, NO 2 , C 1 ~ C 20 alkyl group, C 1 ~ C 20 alkoxy group, C 1 ~ C 20 alkylamine group, C 6 ~ C 20 arylamine group, C 1 ~ C 20 alkylthio group, C 2 ~ C 20 alkenyl group, C 2 ~ C 20 alkynyl group, C 3 ~ C 20 cycloalkyl group, C 6 ~ C 20 aryl group, -BRR ', -SiRR'R "of, and -GeRR'R "and substituted or unsubstituted C 5 ~ C 20 heterocyclic group of the or unsubstituted C 5 ~ C 20 substituted with one or more groups selected from the group consisting of a heterocyclic ring,
여기서, R, R' 및 R"는 각각 독립적으로, 수소, C1~C20의 알킬기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기 또는 C5~C20의 헤테로고리기이다.Wherein, R, R 'and R "are each independently, hydrogen, C 1 ~ C 20 alkyl group, C cycloalkyl group of 3 ~ C 20, C aryl group of 6 ~ C 20 or C 5 ~ heterocycle of the C 20 Qi.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 두 번째 측면은 상기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체의 제조방법을 제공한다.The second aspect of the present invention for achieving the above object provides a method for producing an anthracene derivative represented by the formula (1).
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세 번째 측면은 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기전자소자를 제공한다.A third aspect of the present invention for achieving the above object is an organic electronic device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the first electrode and the second electrode, one of the organic material layer Layer or more provides an organic electronic device, characterized in that it comprises an anthracene derivative represented by the formula (1).
본 발명에 따른 안트라센 유도체는 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자에서 정공주입, 정공 수송, 전자 주입, 전자 수송, 또는 발광 물질 역할을 할 수 있으며, 특히 단독으로 발광 호스트, 바람직하게는 녹색 호스트로서 역할을 할 수 있다. 본 발명에 따른 유기전자소자는 효율, 구동전압, 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.The anthracene derivative according to the present invention may play a role of hole injection, hole transport, electron injection, electron transport, or light emitting material in organic electronic devices including organic light emitting devices, and in particular, serves as a light emitting host, preferably a green host. can do. The organic electronic device according to the present invention exhibits excellent characteristics in terms of efficiency, driving voltage, and stability.
이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면은, 상기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to an anthracene derivative represented by Chemical Formula 1.
화학식 1의 치환기를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the substituent of the formula (1) will be described in more detail.
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체에서, Q는 페닐렌, 나프틸렌 또는 바이페닐렌일 수 있다.Preferably, in the anthracene derivative represented by Formula 1, Q may be phenylene, naphthylene or biphenylene.
또한, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 페닐; 1-나프틸; 2-나프틸; 바이페닐; 트리페닐; 1-테트랄리닐; 2-테트랄리닐; 스틸베닐; 플루오레닐; 또는 디페닐, 바이페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 안트라세닐, 페닐 또는 나프틸이 치환된 안트라세닐; 페닐티오펜일, 카바졸일 및 디페닐아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐인 것이 바람직하다.R 1 and R 2 are each independently phenyl; 1-naphthyl; 2-naphthyl; Biphenyl; Triphenyl; 1-tetralinyl; 2-tetralinyl; Stilbenyl; Fluorenyl; Or anthracenyl substituted with diphenyl, biphenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, anthracenyl, phenyl or naphthyl; Preference is given to phenyl substituted with a group selected from the group consisting of phenylthiophenyl, carbazolyl and diphenylamine.
또한, X는 1-나프틸, 2-나프틸, 바이페닐을 포함하는 C6~C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기인 것이 바람직하다.In addition, X is preferably a C 6 ~ C 20 aryl group containing 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenyl, a substituted or unsubstituted C 5 ~ C 20 heterocyclic group.
또한, X는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.In addition, X is preferably selected from the group consisting of the following structural formulas.
상기 구조식에서, Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐; 1-나프틸; 2-나프틸; 바이페닐; 트리페닐; 1-테트랄리닐; 2-테트랄리닐; 스틸베닐; 플루오레닐; 또는 디페닐, 바이페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 안트라세닐, 페닐 또는 나프틸이 치환된 안트라세닐; 페닐티오펜일, 카바졸일 및 디페닐아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 기로 치환된 페닐기인 것이 바람직하다.In the above structural formula, Ar 1 to Ar 5 are the same as or different from each other, and each independently phenyl; 1-naphthyl; 2-naphthyl; Biphenyl; Triphenyl; 1-tetralinyl; 2-tetralinyl; Stilbenyl; Fluorenyl; Or anthracenyl substituted with diphenyl, biphenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, anthracenyl, phenyl or naphthyl; It is preferably a phenyl group substituted with a group selected from the group consisting of phenylthiophenyl, carbazolyl and diphenylamine.
또한, 상기 안트라센 유도체에서, X가 하기 화학식 2로 표시되는 것이 바람직하다.In addition, in the anthracene derivative, X is preferably represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, n, p, q 및 r은 0 또는 1 내지 10의 정수이며, p+q≥1이고,In Formula 2, n, p, q and r are 0 or an integer of 1 to 10, p + q ≥ 1,
L1은 직접 연결되거나; 할로겐, CN, NO2, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C1~C20의 알킬 티오펜기, C6~C20의 아릴 티오펜기, C2~C20의 알케닐기, C2~C20의 알키닐기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, -BRR', -SiRR'R", -GeRR'R" 및 치환 또는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C5~C20의 아릴렌기; 또는 할로겐, CN, NO2, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C1~C20의 알킬티오기, C2~C20의 알케닐기, C2~C20의 알키닐기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, -BRR', -SiRR'R", -GeRR'R" 및 치환 또 는 비치환된 C5~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C5~C20의 2가 헤테로고리기이고,L 1 is directly connected; Halogen, CN, NO 2 , C 1 ~ C 20 alkyl group, C 1 ~ C 20 alkoxy group, C 1 ~ C 20 alkylamine group, C 6 ~ C 20 arylamine group, C 1 ~ C 20 alkylthiophene group, C 6 ~ aryl T of C 20 thiophene group, C 2 ~ C 20 alkenyl group, C 2 ~ aryl of C 20 alkynyl group, C 3 ~ C 20 cycloalkyl group, C 6 ~ C 20 of the group, -BRR ', -SiRR'R ", -GeRR'R " and a substituted or unsubstituted C 5 ~ C 20 by at least one group selected from the group consisting of heterocyclic ring groups is substituted or unsubstituted C 5 ~ C 20 of Arylene group; Or halogen, CN, NO 2 , C 1 -C 20 alkyl group, C 1 -C 20 alkoxy group, C 1 -C 20 alkylamine group, C 6 -C 20 arylamine group, C 1 -C 20 the coming of the alkyl group, C 2 ~ C 20 alkenyl group, C 2 ~ C 20 of the alkynyl group, C 3 ~ C 20 cycloalkyl group, C 6 ~ C 20 aryl group, -BRR ', -SiRR'R " , -GeRR'R "and a substituted or unsubstituted C 5 ~ C 20 heterocyclic group unsubstituted or substituted with one or more groups selected from the group consisting of C 5 ~ C 20 is a heterocyclic group,
L2는 C5~C20의 아릴기이고,L 2 is an aryl group of C 5 to C 20 ,
여기서, R, R' 및 R"는 각각 독립적으로, 수소, C1~C20의 알킬기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기 또는 C5~C20의 헤테로고리기이고,Wherein, R, R 'and R "are each independently, hydrogen, C 1 ~ C 20 alkyl group, C cycloalkyl group of 3 ~ C 20, C aryl group of 6 ~ C 20 or C 5 ~ heterocycle of the C 20 Gigi,
R7 및 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 히드록실; 머캅토; 시아노; 니트로; 카르보닐; 카르복실; 포르밀; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐; 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴; 치환 또는 비치환 C4-C20 헤테로아릴; 고리 내 탄소 원자가 산소, 질소 또는 황 원자에 의해 임의로 치환될 수 있는, 치환 또는 비치환 C3-C7 시클로알킬; 고리 내 탄소 원자가 산소, 질소 또는 황 원자에 의해 임의로 치환될 수 있는 C4-C7 시클로알케닐; 치환 또는 비치환 C1-C20 알콕시; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐옥시; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐옥시; 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴옥시; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬아민; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐아민; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐아민; 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴아민; 치환 또는 비치환 C7-C20 알킬아릴아민; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬실릴; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐실릴; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐실릴; 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴실릴; 치환 또는 비치환 C7-C20 알킬아릴실릴; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬보라닐; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐보라닐; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐보라닐; 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴보라닐; 치환 또는 비치환 C7-C20 알킬아릴보라닐; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬티오; 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐티오; 치환 또는 비치환 C2-C7 알키닐티오; 및 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴티오기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 7 and R 8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; halogen; Hydroxyl; Mercapto; Cyano; Nitro; Carbonyl; Carboxyl; Formyl; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynyl; Substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl; Substituted or unsubstituted C 4 -C 20 heteroaryl; Substituted or unsubstituted C 3 -C 7 cycloalkyl, wherein the carbon atoms in the ring may be optionally substituted by oxygen, nitrogen or sulfur atoms; C 4 -C 7 cycloalkenyl, wherein the carbon atoms in the ring may be optionally substituted by oxygen, nitrogen or sulfur atoms; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyloxy; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynyloxy; Substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryloxy; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamine; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenylamine; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynylamine; Substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamine; Substituted or unsubstituted C 7 -C 20 alkylarylamine; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylsilyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenylsilyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynylsilyl; Substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylsilyl; Substituted or unsubstituted C 7 -C 20 alkylarylsilyl; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylboranyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenylboranyl; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynylboranyl; Substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylboranyl; Substituted or unsubstituted C 7 -C 20 alkylarylboranyl; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylthio; Substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenylthio; Substituted or unsubstituted C 2 -C 7 alkynylthio; And a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylthio group.
바람직하게는, 상기 화학식 2에서 R7 및 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소, 시아노, 니트로, 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬, 치환 또는 비치환 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환 C3-C7 시클로알킬, 치환 또는 비치환 C4-C7 시클로알케닐, 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴, 치환 또는 비치환 C4-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 C1-C20 알콕시, 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬아민, 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴아민, 치환 또는 비치환 C7-C20 알킬아릴아민, 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬실릴; 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬보라닐, 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴보라닐, 치환 또는 비치환 C7-C20 알킬아릴보라닐, 치환 또는 비치환 C1-C20 알킬티오, 및 치환 또는 비치환 C6-C20 아릴티오기로 이루어 진 군에서 선택될 수 있다.Preferably, in Formula 2, R 7 and R 8 are the same as or different from each other, and each independently, hydrogen, cyano, nitro, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 7 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 4 -C 7 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 4 -C 20 hetero Aryl, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 Alkylamines, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamines, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 alkylarylamines, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylsilyl; Substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylboranyl, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylboranyl, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 alkylarylboranyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl Thio, and substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylthio groups.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이라는 용어는 특별한 설명이 없는 한, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 아릴기, 아릴알킬기, 아릴알케닐기, 헤테로 고리기, 카바졸릴기, 플루오레닐기, 니트릴기 및 아세틸렌기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것을 의미하나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the term "substituted or unsubstituted", unless otherwise specified, halogen, alkyl, alkenyl, alkoxy, aryl, arylalkyl, arylalkenyl, heterocyclic, carbazolyl, flu It is meant to be substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of an orenyl group, a nitrile group and an acetylene group, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예는 하기에 나타내었으나, 이에 한정되지 않는다.Specific examples of the compound represented by Formula 1 according to the present invention are shown below, but are not limited thereto.
본 발명의 두 번째 측면은 상기 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체의 제조방법에 관한 것이다.The second aspect of the present invention relates to a method for preparing an anthracene derivative represented by the formula (1).
상기 안트라센 유도체의 제조 방법은,Method for producing the anthracene derivative,
1) 1-클로로안트라퀴논을 보론산 화합물(X-Q-B(OH)2)과 반응시켜 화합물(II)를 제조하는 단계,1) reacting 1-chloroanthraquinone with boronic acid compound (XQB (OH) 2 ) to prepare compound (II),
2) 상기 화합물(II)를 브로모 화합물(R1-Br 또는 R2-Br)과 반응시켜 디알콜 화합물(III)을 제조하는 단계, 및2) reacting compound (II) with a bromo compound (R1-Br or R2-Br) to produce a dialcohol compound (III), and
3) 상기 디알콜 화합물(III)을 요오드화칼륨 및 차아인산나트륨과 반응시켜 화합물(I)을 제조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.3) preferably reacting the dialcohol compound (III) with potassium iodide and sodium hypophosphite to produce compound (I).
[반응식 1]Scheme 1
상기 반응식 1에서, Q, R1, R2 및 X는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.In Scheme 1, Q, R1, R2, and X are as defined in Chemical Formula 1.
본 발명에 따른 안트라센 유도체의 보다 구체적인 제조 방법은 실시예에 기재되어 있으며, 당 기술분야의 통상의 기술자라면 본 명세서의 설명을 기초로 출발 물질만 달리하여 본 발명의 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체를 용이하게 제조할 수 있다.More specific method for producing an anthracene derivative according to the present invention is described in the Examples, and a person skilled in the art to prepare an anthracene derivative represented by the formula (1) of the present invention only by different starting materials based on the description herein It can be manufactured easily.
본 발명의 세 번째 측면은 상기 화학식 1의 화합물을 이용한 유기전자소자에 관한 것이다.The third aspect of the present invention relates to an organic electronic device using the compound of Formula 1.
본 발명의 유기전자소자는 전술한 화합물들을 이용하여 한층 이상의 유기물 층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기전자소자의 제조 방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.The organic electronic device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic electronic device, except that one or more organic material layers are formed using the above-described compounds.
이하에서는 유기발광소자에 대하여 예시한다.Hereinafter, an organic light emitting diode will be described.
전술한 본 발명의 화합물들은 유기발광소자에서 정공주입, 정공 수송, 전자 주입, 전자 수송, 또는 발광 물질 역할을 할 수 있으며, 특히 단독으로 발광 물질의 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 적절한 발광 도판트와 함께 발광 호스트, 또는 적절한 발광 호스트와 함께 발광 도판트 역할을 할 수 있다.The compounds of the present invention described above may serve as hole injection, hole transport, electron injection, electron transport, or light emitting materials in the organic light emitting device, and in particular, may not only serve as light emitting materials alone, but also suitable light emitting dopants. Together with a light emitting host, or a suitable light emitting host.
본 발명의 하나의 실시 상태에 있어서, 유기발광소자는 제 1 전극과 제 2 전극 및 이 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 전술한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 안트라센 유도체를 유기발광소자의 유기물층 중 1층 이상에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 유기발광소자의 제조방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 유기발광소자의 구조는 도 1에 예시되어 있다.In one exemplary embodiment of the present invention, the organic light emitting diode may have a structure including a first electrode, a second electrode, and an organic material layer disposed therebetween, and the anthracene derivative represented by Chemical Formula 1 according to the present invention described above. It may be prepared using a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that is used in at least one layer of the organic material layer of the organic light emitting device. The structure of the organic light emitting device according to the present invention is illustrated in FIG.
예컨대, 본 발명에 따른 유기발광소자는 스퍼터링(sputtering) 이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 및 정공수송을 동시에 하는 층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기발광 소자를 제조할 수도 있다.For example, the organic light emitting device according to the present invention is a metal oxide or a metal oxide or alloy thereof having a conductivity on a substrate by using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation To form an anode, an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a hole injection and a hole transport at the same time, a light emitting layer, an electron transport layer is formed thereon, and then a material that can be used as a cathode is deposited thereon. Can be prepared by In addition to the above method, an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.The organic material layer may have a multilayer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, but is not limited thereto and may have a single layer structure. In addition, the organic material layer may be formed by using a variety of polymer materials, and by using a method such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer method, rather than a deposition method. It can be prepared in layers.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공주입이 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; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연산화물(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.As the cathode material, a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer. Specific examples of the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SnO 2: a combination of a metal and an oxide such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDT), polypyrrole and polyaniline.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 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.It is preferable that the negative electrode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer. Specific examples of the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
상기 정공주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.The hole injection material is a material capable of well injecting holes from the anode at a low voltage, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is preferably between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer. Specific examples of hole injection materials include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organics, hexanitrile hexaazatriphenylene, quinacridone-based organics, perylene-based organics, Anthraquinone, polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
상기 정공수송 물질로는 양극이나 정공주입층으로부터 정공을 수송 받아 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.As the hole transport material, a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to be transferred to the light emitting layer is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
상기 발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송 받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3); 카바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. The light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable. Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
상기 전자수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨 줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.As the electron transport material, a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring the electrons to the light emitting layer is suitable. Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.The organic light emitting device according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type according to the material used.
본 발명에 따른 화합물은 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터 등을 비롯한 유기전자소자에서도 유기발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.The compound according to the present invention may act on a principle similar to that applied to organic light emitting devices in organic electronic devices including organic solar cells, organic photoconductors, organic transistors, and the like.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples will be described to aid in understanding the present invention. The following examples are merely to illustrate the invention, but are not intended to limit the scope of the invention.
<실시예><Examples>
실시예Example 1 One : 화합물 1의 제조Preparation of Compound 1
1. 화합물 1-1의 제조1. Preparation of Compound 1-1
1-클로로안트라퀴논(41.2 mmol, 10.0 g)을 THF 200 mL에 완전히 녹이고, 여기에 4,4,5,5-테트라메틸-2-(4-(10-페닐안트라세-9-닐)페닐)-1,3,2-디옥사보란(45.3 mmol, 20.6 g), 칼륨 카보네이트 2 M 용액 50mL, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)[tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)](1.24 mmol, 1.43 g)을 넣고 19시간 환류시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고, 여과한 후 물과 에탄올로 여러 번 세척하여 화합물 1-1(21 g, 96 %)을 얻었다. MS [M] = 536Dissolve 1-chloroanthraquinone (41.2 mmol, 10.0 g) in 200 mL of THF, and add 4,4,5,5-tetramethyl-2- (4- (10-phenylanthrace-9-yl) phenyl ) -1,3,2-dioxaborane (45.3 mmol, 20.6 g), 50 mL of potassium carbonate 2 M solution, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0)] (1.24) mmol, 1.43 g) was added thereto, and the mixture was refluxed for 19 hours. After the reaction was cooled to room temperature, filtered and washed with water and ethanol several times to give compound 1-1 (21 g, 96%). MS [M] = 536
2. 화합물 1-2의 제조2. Preparation of Compound 1-2
브로모페닐(19.1 mmol, 3.0 g)을 건조된 THF 100 mL에 넣어서 완전히 녹이고, 여기에 -78 ℃ 하에서 n-부틸리튬(6.2 ml, 헥산 중 2.5 M 용액)을 아주 천천히 넣었다. 1 시간 후에 상기 반응물에 상기 1에서 제조한 화합물 1-1(9.3 mmol, 5 g)을 넣었다. 30분 후에 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 NH4Cl 수용액을 넣은 후 에틸에테르로 추출하였다. 추출한 반응물을 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 농축시켰다. 여기에 소량의 에틸에테르를 넣고 교반하다가 에탄올을 넣고 교반하였다. 이어서, 반응물을 여과하고 건조시킨 후 디알콜 화합물 1-2 (4.74g, 95%)를 얻었다. MS [M] = 518(- H2O form)Bromophenyl (19.1 mmol, 3.0 g) was added to 100 mL of dried THF to dissolve completely, and n -butyllithium (6.2 ml, 2.5 M solution in hexane) was added very slowly under -78 ° C. After 1 hour, Compound 1-1 (9.3 mmol, 5 g) prepared in 1 was added to the reaction. After 30 minutes, the cooling vessel was removed and reacted at room temperature for 3 hours. After the reaction was added NH 4 Cl aqueous solution and extracted with ethyl ether. The extracted reaction was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. A small amount of ethyl ether was added thereto and stirred, followed by stirring with ethanol. Subsequently, the reaction was filtered and dried to give the dialcohol compound 1-2 (4.74 g, 95%). MS [M] = 518 (-H 2 O form)
3. 화합물 1의 제조3. Preparation of Compound 1
상기 화합물 1-2(3.6 g, 6.77 mmol), 요오드화칼륨(1.12 g, 6.77 mmol) 및 차아인산나트륨(sodium hypophosphite)(7.18 g, 67.7 mmol)을 100 mL의 아세트산에서 3시간 동안 환류시켰다. 상기 반응물을 상온으로 냉각시킨 후 여과하고, 물과 에탄올로 여러 번 씻어준 후 건조하여 상기 화합물 1(2.90 g, 65%)을 얻었다. MS [M] = 658Compound 1-2 (3.6 g, 6.77 mmol), potassium iodide (1.12 g, 6.77 mmol) and sodium hypophosphite (7.18 g, 67.7 mmol) were refluxed in 100 mL of acetic acid for 3 hours. The reaction was cooled to room temperature, filtered, washed with water and ethanol several times and dried to obtain Compound 1 (2.90 g, 65%). MS [M] = 658
실시예Example 2 2 : 화합물 4의 제조Preparation of Compound 4
1. 화합물 2-1의 제조1. Preparation of Compound 2-1
1-클로로안트라퀴논(41.2 mmol, 10.0 g)을 THF 200 mL에 완전히 녹이고, 여 기에 4,4,5,5-테트라메틸-2-(4-(10-(2-나프틸)안트라세-9-닐)페닐)-1,3,2-디옥사보란(45.3 mmol, 22.9 g), 칼륨 카보네이트 2 M 용액 50mL, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)[tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)](1.24 mmol, 1.43 g)을 넣고 19시간 환류시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고, 여과한 후 물과 에탄올로 여러 번 세척하여 화합물 2-1(23 g, 96 %)을 얻었다. MS [M] = 586Dissolve 1-chloroanthraquinone (41.2 mmol, 10.0 g) in 200 mL THF, where 4,4,5,5-tetramethyl-2- (4- (10- (2-naphthyl) anthracene- 9-Nyl) phenyl) -1,3,2-dioxaborane (45.3 mmol, 22.9 g), 50 mL of potassium carbonate 2 M solution, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) 0)] (1.24 mmol, 1.43 g) and refluxed for 19 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, filtered and washed with water and ethanol several times to obtain compound 2-1 (23 g, 96%). MS [M] = 586
2. 화합물 2-2의 제조2. Preparation of Compound 2-2
브로모페닐(19.1 mmol, 3.0 g)을 건조된 THF 100 mL에 넣어서 완전히 녹이고, 여기에 -78 ℃ 하에서 n-부틸리튬(6.2 ml, 헥산 중 2.5 M 용액)을 아주 천천히 넣었다. 1 시간 후에 상기 반응물에 상기 1에서 제조한 화합물 2-1(9.3 mmol, 5.4 g)을 넣었다. 30분 후에 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 NH4Cl 수용액을 넣은 후 에틸에테르로 추출하였다. 추출한 반응물을 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 농축시켰다. 여기에 소량의 에틸에테르를 넣고 교반하다가 에탄올을 넣고 교반하였다. 이어서, 반응물을 여과하고 건조시킨 후 디알콜 화합물 1-2 (6.56g, 95%)를 얻었다. MS [M] = 724(- H2O form)Bromophenyl (19.1 mmol, 3.0 g) was added to 100 mL of dried THF to dissolve completely, and n -butyllithium (6.2 ml, 2.5 M solution in hexane) was added very slowly under -78 ° C. After 1 hour, Compound 2-1 (9.3 mmol, 5.4 g) prepared in 1 was added to the reaction. After 30 minutes, the cooling vessel was removed and reacted at room temperature for 3 hours. After the reaction was added NH 4 Cl aqueous solution and extracted with ethyl ether. The extracted reaction was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. A small amount of ethyl ether was added thereto and stirred, followed by stirring with ethanol. Subsequently, the reaction was filtered and dried to give the dialcohol compound 1-2 (6.56 g, 95%). MS [M] = 724 (-H 2 O form)
3. 화합물 4의 제조3. Preparation of Compound 4
상기 화합물 2-2(5.0 g, 6.77 mmol), 요오드화칼륨(1.12 g, 6.77 mmol) 및 차아인산나트륨(sodium hypophosphite)(7.18 g, 67.7 mmol)을 100 mL의 아세트산에서 3시간 동안 환류시켰다. 상기 반응물을 상온으로 냉각시킨 후 여과하고, 물과 에탄올로 여러 번 씻어준 후 건조하여 상기 화합물 4(3.1 g, 65%)을 얻었다. MS [M] = 708Compound 2-2 (5.0 g, 6.77 mmol), potassium iodide (1.12 g, 6.77 mmol) and sodium hypophosphite (7.18 g, 67.7 mmol) were refluxed in 100 mL of acetic acid for 3 hours. The reaction was cooled to room temperature, filtered, washed with water and ethanol several times and dried to obtain compound 4 (3.1 g, 65%). MS [M] = 708
실시예Example 3 3 : 화합물 10의 제조 : Preparation of Compound 10
1. 화합물 3-1의 제조1. Preparation of Compound 3-1
1-클로로안트라퀴논(41.2 mmol, 10.0 g)을 THF 200 mL에 완전히 녹이고, 여기에 4,4,5,5-테트라메틸-2-(3-(1,8-페닐)안트라세-9-닐)페닐)-1,3,2-디옥사보란(45.3 mmol, 21.9 g), 칼륨 카보네이트 2 M 용액 50mL, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라(0)[tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)](1.24 mmol, 1.43 g)을 넣고 19시간 환류시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고, 여과한 후 물과 에탄올로 여러 번 세척하여 화합물 3-1(24.2 g, 96 %)을 얻었다. MS [M] = 612Dissolve 1-chloroanthraquinone (41.2 mmol, 10.0 g) in 200 mL of THF, where 4,4,5,5-tetramethyl-2- (3- (1,8-phenyl) anthrace-9-9 Nil) phenyl) -1,3,2-dioxaborane (45.3 mmol, 21.9 g), 50 mL of potassium carbonate 2 M solution, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) ] (1.24 mmol, 1.43 g) was added and refluxed for 19 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, filtered and washed several times with water and ethanol to obtain compound 3-1 (24.2 g, 96%). MS [M] = 612
2. 화합물 3-2의 제조2. Preparation of Compound 3-2
브로모페닐(19.1 mmol, 3.0 g)을 건조된 THF 100 mL에 넣어서 완전히 녹이고, 여기에 -78 ℃ 하에서 n-부틸리튬(6.2 ml, 헥산 중 2.5 M 용액)을 아주 천천히 넣었다. 1 시간 후에 상기 반응물에 상기 1에서 제조한 화합물 3-1(9.3 mmol, 5.7 g)을 넣었다. 30분 후에 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 NH4Cl 수용액을 넣은 후 에틸에테르로 추출하였다. 추출한 반응물을 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 농축시켰다. 여기에 소량의 에틸에테르를 넣고 교반하다가 에탄올을 넣고 교반하였다. 이어서, 반응물을 여과하고 건조시킨 후 디알콜 화합물 3-2(6.8 g, 95%)를 얻었다. MS [M] = 750(- H2O form)Bromophenyl (19.1 mmol, 3.0 g) was added to 100 mL of dried THF to dissolve completely, and n -butyllithium (6.2 ml, 2.5 M solution in hexane) was added very slowly under -78 ° C. After 1 hour, Compound 3-1 (9.3 mmol, 5.7 g) prepared in 1 was added to the reaction. After 30 minutes, the cooling vessel was removed and reacted at room temperature for 3 hours. After the reaction was added NH 4 Cl aqueous solution and extracted with ethyl ether. The extracted reaction was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. A small amount of ethyl ether was added thereto and stirred, followed by stirring with ethanol. Subsequently, the reaction was filtered and dried to give the dialcohol compound 3-2 (6.8 g, 95%). MS [M] = 750 (-H 2 O form)
3. 화합물 10의 제조3. Preparation of Compound 10
상기 화합물 3-2(3.42 g, 6.77 mmol), 요오드화칼륨(1.12 g, 6.77 mmol) 및 차아인산나트륨(sodium hypophosphite)(7.18 g, 67.7 mmol)을 100 mL의 아세트산에서 3시간 동안 환류시켰다. 상기 반응물을 상온으로 냉각시킨 후 여과하고, 물과 에탄올로 여러 번 씻어준 후 건조하여 상기 화합물 10(3.2 g, 65%)을 얻었다. MS [M] = 734The compound 3-2 (3.42 g, 6.77 mmol), potassium iodide (1.12 g, 6.77 mmol) and sodium hypophosphite (7.18 g, 67.7 mmol) were refluxed in 100 mL of acetic acid for 3 hours. The reaction was cooled to room temperature, filtered, washed with water and ethanol several times, and dried to obtain compound 10 (3.2 g, 65%). MS [M] = 734
실시예Example 4 4 : 화합물 14의 제조 : Preparation of Compound 14
1. 화합물 4-1의 제조1. Preparation of Compound 4-1
1-클로로안트라퀴논(41.2 mmol, 10.0 g)을 THF 200 mL에 완전히 녹이고, 여기에 4,4,5,5-테트라메틸-2-(3-(5-페닐싸이오펜-2-닐)페닐)-1,3,2-디옥사보란(45.3 mmol, 21.9 g), 칼륨 카보네이트 2 M 용액 50mL, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라(0)[tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)](1.24 mmol, 1.43 g)을 넣고 19시간 환류시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고, 여과한 후 물과 에탄올로 여러 번 세척하여 화합물 4-1(16.7 g, 96 %)을 얻었다. MS [M] = 442Dissolve 1-chloroanthraquinone (41.2 mmol, 10.0 g) in 200 mL of THF, and add 4,4,5,5-tetramethyl-2- (3- (5-phenylthiophen-2-yl) phenyl ) -1,3,2-dioxaborane (45.3 mmol, 21.9 g), 50 mL of potassium carbonate 2 M solution, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0)] (1.24) mmol, 1.43 g) was added thereto, and the mixture was refluxed for 19 hours. After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, filtered, and washed several times with water and ethanol to obtain compound 4-1 (16.7 g, 96%). MS [M] = 442
2. 화합물 4-2의 제조2. Preparation of Compound 4-2
브로모페닐(19.1 mmol, 3.0 g)을 건조된 THF 100 mL에 넣어서 완전히 녹이고, 여기에 -78 ℃ 하에서 n-부틸리튬(6.2 ml, 헥산 중 2.5 M 용액)을 아주 천천히 넣었다. 1 시간 후에 상기 반응물에 상기 1에서 제조한 화합물 4-1(9.3 mmol, 4.1 g)을 넣었다. 30분 후에 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 NH4Cl 수용액을 넣은 후 에틸에테르로 추출하였다. 추출한 반응물을 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 농축시켰다. 여기에 소량의 에틸에테르를 넣고 교반하다가 에탄올을 넣고 교반하였다. 이어서, 반응물을 여과하고 건조시킨 후 디알콜 화합물 4-2(5.3 g, 95%)를 얻었다. MS [M] = 580(- H2O form)Bromophenyl (19.1 mmol, 3.0 g) was added to 100 mL of dried THF to dissolve completely, and n -butyllithium (6.2 ml, 2.5 M solution in hexane) was added very slowly under -78 ° C. After 1 hour, Compound 4-1 (9.3 mmol, 4.1 g) prepared in 1 was added to the reaction. After 30 minutes, the cooling vessel was removed and reacted at room temperature for 3 hours. After the reaction was added NH 4 Cl aqueous solution and extracted with ethyl ether. The extracted reaction was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. A small amount of ethyl ether was added thereto and stirred, followed by stirring with ethanol. Subsequently, the reaction was filtered and dried to give the dialcohol compound 4-2 (5.3 g, 95%). MS [M] = 580 (-H 2 O form)
3. 화합물 14의 제조3. Preparation of Compound 14
상기 화합물 4-2(4.05 g, 6.77 mmol), 요오드화칼륨(1.12 g, 6.77 mmol) 및 차아인산나트륨(sodium hypophosphite)(7.18 g, 67.7 mmol)을 100 mL의 아세트산에서 3시간 동안 환류시켰다. 상기 반응물을 상온으로 냉각시킨 후 여과하고, 물과 에탄올로 여러 번 씻어준 후 건조하여 상기 화합물 14(2.5 g, 65%)을 얻었다. MS [M] = 564Compound 4-2 (4.05 g, 6.77 mmol), potassium iodide (1.12 g, 6.77 mmol) and sodium hypophosphite (7.18 g, 67.7 mmol) were refluxed in 100 mL of acetic acid for 3 hours. The reaction was cooled to room temperature, filtered, washed with water and ethanol several times and dried to obtain compound 14 (2.5 g, 65%). MS [M] = 564
실험예Experimental Example 1 One
ITO(인듐주석산화물)가 1000 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 분산제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 플라즈마 세정기로 수송시켜 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.A glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (Indium Tin Oxide) at a thickness of 1000 Å was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and washed with ultrasonic waves. Dispersant was used Fischer Co. product, distilled water was Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After the washing of distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol solvent, followed by drying. The substrate was then transported to a plasma cleaner, and the substrate was washed for 5 minutes using an oxygen plasma, and then transported to a vacuum evaporator.
상기 ITO 전극 위에 3,6-비스-2-나프틸페닐아미노-N-[4-(2-나프틸페닐)아미노페닐]카바졸(800 Å), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(300 Å), 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 각각의 화합물 1, 4, 10 및 14(300 Å), 및 9,10-비스-2-나프틸-2-[4-(N-페닐벤조이미다조일)페닐]안트라센(300 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시켰다.3,6-bis-2-naphthylphenylamino-N- [4- (2-naphthylphenyl) aminophenyl] carbazole (800 Hz), 4,4'-bis [N- (1) on the ITO electrode -Naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) (300 Hz), each of Compounds 1, 4, 10 and 14 (300 Hz) prepared in Examples 1-4 above, and 9,10-bis 2-naphthyl-2- [4- (N-phenylbenzoimidazoyl) phenyl] anthracene (300 kV) was sequentially thermally vacuum deposited to form a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer in that order.
상기 발광층에서 도판트 물질로는 하기 아민 화합물 D1을 사용하였다.In the light emitting layer, the following amine compound D1 was used as a dopant material.
비교예Comparative example 1 내지 3 1 to 3
상기 실험예 1에서 화합물 1, 4, 10 및 14 대신 하기 화합물 A, B 및 C를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1 except for using the following compounds A, B, and C instead of compounds 1, 4, 10, and 14 in Experimental Example 1.
상기 실험예 및 비교예에서 사용한 발광층 물질 및 실험 결과를 하기 표 1에 요약하였다.The light emitting layer material and the experimental results used in the above Experimental Example and Comparative Example are summarized in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물들은 2개 이상의 형광 발색단, 즉 Q를 중심으로 안트라센과 X가 연결되어 있어 한 분자에서 2개의 형광 발색단이 존재하는 것처럼 보인다. 특히 안트라센 부분과 X가 파라(para) 위치가 아닌 오르토(ortho) 또는 메타(meta) 위치에 있을 경우 서로 화학적으로 결합되어 있으면서도, 서로 컨쥬게이션에 크게 영향을 미치지 않아, 각각 독립적으로 같거나 유사한 파장대의 발광스펙트럼을 보일 수 있다. 따라서 한 분자당 두 배의 carrier를 함유할 수 있는 분자 구조를 이루어 효율 증대의 효과를 기대할 수 있다.The compounds of Formula 1 according to the present invention have two or more fluorophores, i.e., anthracene and X are linked to each other, so that two fluorophores exist in one molecule. In particular, when the anthracene moiety and X are in the ortho or meta position rather than the para position, they are chemically bonded to each other, but do not significantly affect the conjugation with each other. The emission spectrum of can be seen. Therefore, the effect of increased efficiency can be expected by forming a molecular structure that can contain twice the carrier per molecule.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 상태에 따른 유기발광소자의 구조를 예시한 도이다.1 is a diagram illustrating a structure of an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
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