KR20160008819A - 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자 Download PDF

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KR20160008819A
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Abstract

본 발명은 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자에 관한 것이다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자{HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기발광소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기발광소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기박막 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, 유기박막의 재료로서, 정공주입, 정공수송, 전자블록킹, 정공블록킹, 전자수송 또는 전자주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기발광소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
본 발명은 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 고성능의 유기발광소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)R14R15; -SiR16R17R18; 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민이고,
R14 내지 R18은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴이다.
또한, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기발광소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등의 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 화학식 1의 화합물은 유기발광소자의 정공저지층, 전자수송층, 발광층의 재료로서 사용될 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 발광층 내에서 인광 호스트로서 사용될 수 있다.
도 1 내지 3은 각각 본 발명의 실시상태들에 따른 유기발광소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
상기 화학식 1의 화합물은 코어 구조와 그것이 갖는 치환기의 구조적 특징에 의하여 유기발광소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다. 본 명세서에서는 편의상 화학식 1의 R1 내지 R13을 제외한 구조를 코어구조라고 지칭한다.
상기 화학식 1의 코어구조는 육방정계(hexagonal) 구조이며, 상기 구조는 평면성이 있다. 화학식 1의 화합물을 이용하여 유기발광소자를 제작하는 경우에, 상기 화학식 1의 화합물의 구조적 특징상 적층이 용이하므로 전자이동도를 증가시켜서, 유기발광소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 중수소; 할로겐; 플루오린(F); C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)RR'; -SiRR'R"; 또는 C1 내지 C60의 알킬, C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 상기 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴이다.
본 명세서에 있어서, 알킬은 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 알킬의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알케닐은 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 알케닐의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알키닐은 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 알키닐의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬은 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬이 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴 등일 수도 있다. 시클로알킬의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로시클로알킬은 헤테로원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬이 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴 등일 수도 있다. 헤테로시클로알킬의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴은 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴이 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 등일 수도 있다. 아릴은 스피로기를 포함한다. 아릴의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 20일 수 있다. 아릴의 구체적인 예로는 페닐, 바이페닐, 트리페닐, 나프틸, 안트릴, 크라이세닐, 페난트레닐, 페릴레닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 페날레닐, 파이레닐, 테트라세닐, 펜타세닐, 플루오레닐, 인데닐, 아세나프틸레닐, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 스피로비플루오레닐 등이나 이들의 축합고리가 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 스피로기는 스피로 구조를 포함하는 기로서, 탄소수 15 내지 60일 수 있다. 예컨대, 스피로기는 플루오렌기에 2,3-디하이드로-1H-인덴기 또는 시클로헥산기가 스피로 결합된 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 스피로기는 하기 구조식의 기를 포함한다.
Figure pat00002
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴은 헤테로원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로아릴이 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 등일 수도 있다. 헤테로아릴의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 헤테로아릴의 구체적인 예로는 피리딜, 피롤릴, 피리미딜, 피리다지닐, 푸라닐, 티오페닐, 이미다졸릴, 피라졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 트리아졸릴, 푸라자닐, 옥사디아졸릴, 티아디아졸릴, 디티아졸릴, 테트라졸릴, 파이라닐, 티오파이라닐, 디아지닐, 옥사지닐, 티아지닐, 디옥시닐, 트리아지닐, 테트라지닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 퀴나졸리닐, 이소퀴나졸리닐, 나프티리딜, 아크리디닐, 페난트리디닐, 이미다조피리디닐, 디아자나프틸, 트리아자인데닐, 인돌릴, 인돌리지닐, 벤조티아졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤조티오페닐, 벤조푸란기, 디벤조티오페닐, 디벤조푸란기, 카바졸릴, 벤조카바졸릴, 디벤조카바졸릴, 페나지닐, 디벤조실롤, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐, 페녹사지닐, 페난트리딜 등이나 이들의 축합고리가 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00003
상기 화학식 2에 있어서,
L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐렌; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌이고;
m은 1 내지 3의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이며, m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고, n이 2 이상인 경우 Z는 서로 같거나 상이하며,
Z는 수소; 중수소; 플루오린(F); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)RR'; -SiRR'R"; 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민이고,
R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴이며,
R2 내지 R13은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 다환의 헤테로아릴렌이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 아릴렌; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 헤테로아릴렌이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 단환 내지 3환의 아릴렌; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 단환 내지 3환의 헤테로아릴렌이고, 이들은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴, 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴 중에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L이 -P(=O)RR'; 또는 -SiRR'R"인 경우 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L이 -P(=O)RR'; 또는 -SiRR'R"인 경우 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 페닐, 바이페닐 및 나프틸 중에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 직접결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌, 치환 또는 비치환된 2가기의 트리페닐, 치환 또는 비치환된 나프틸렌, 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌, 치환 또는 비치환된 인데닐렌, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌, 치환 또는 비치환된 파이레닐렌, 치환 또는 비치환된 아세나프틸렌, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐렌, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐렌, 치환 또는 비치환된 페날레닐렌, 치환 또는 비치환된 피롤렌, 치환 또는 비치환된 피리딜렌, 치환 또는 비치환된 피리미딜렌, 치환 또는 비치환된 피라지닐렌, 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌, 치환 또는 비치환된 푸라닐렌, 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐렌, 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐렌, 치환 또는 비치환된 티아졸렌, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸렌, 치환 또는 비치환된 옥사졸렌, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸렌, 치환 또는 비치환된 인돌릴렌, 치환 또는 비치환된 퀴놀릴렌, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴렌, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌 및 치환 또는 비치환된 크리세닐렌 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 페닐렌, 바이페닐렌, 2가기의 트리페닐, 나프틸렌, 안트라세닐렌, 페난트레닐렌, 인데닐렌, 페릴레닐렌, 파이레닐렌, 아세나프틸렌, 플루오레닐렌, 플루오란테닐렌, 트리페닐레닐렌, 페날레닐렌, 피롤렌, 피리딜렌, 피리미딜렌, 피라지닐렌, 트리아지닐렌, 푸라닐렌, 벤조푸라닐렌, 디벤조푸라닐렌, 티아졸렌, 벤조티아졸렌, 옥사졸렌, 벤즈옥사졸렌, 인돌릴렌, 퀴놀릴렌, 이소퀴놀릴렌, 플루오레닐렌 및 크리세닐렌 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 L은 페닐렌, 바이페닐렌, 2가기의 트리페닐, 나프틸렌, 안트라세닐렌, 피리딜렌 및 피리미딜렌 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Z는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 다환의 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Z는 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 아릴; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Z는 단환 내지 3환의 아릴; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 단환 내지 3환의 헤테로아릴이고, 이들은 C6 내지 C60의 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 아릴 및 C5 내지 C60의 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 헤테로아릴 중에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, Z가 -P(=O)RR'; 또는 -SiRR'R"인 경우 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, Z가 -P(=O)RR'; 또는 -SiRR'R"인 경우 R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 페닐, 바이페닐 및 나프틸 중에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Z는 치환 또는 비치환된 페닐, 치환 또는 비치환된 바이페닐, 치환 또는 비치환된 트리페닐, 치환 또는 비치환된 나프틸, 치환 또는 비치환된 안트라세닐, 치환 또는 비치환된 페난트레닐, 치환 또는 비치환된 인데닐, 치환 또는 비치환된 페릴레닐, 치환 또는 비치환된 파이레닐, 치환 또는 비치환된 아세나프틸, 치환 또는 비치환된 플루오레닐, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐, 치환 또는 비치환된 페날레닐, 치환 또는 비치환된 피롤, 치환 또는 비치환된 피리딜, 치환 또는 비치환된 피리미딜, 치환 또는 비치환된 피라지닐, 치환 또는 비치환된 트리아지닐, 치환 또는 비치환된 티에닐, 치환 또는 비치환된 푸라닐, 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐, 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐, 치환 또는 비치환된 티아졸릴, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸릴, 치환 또는 비치환된 옥사졸릴, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸릴, 치환 또는 비치환된 인돌릴, 치환 또는 비치환된 카바졸릴, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸릴, 치환 또는 비치환된 디벤조카바졸릴, 치환 또는 비치환된 퀴놀릴, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴, 치환 또는 비치환된 티오페닐, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐, 치환 또는 비치환된 플루오레닐, 치환 또는 비치환된 인돌리닐, 치환 또는 비치환된 크리세닐, 치환 또는 비치환된 디아릴아민 및 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민 중에서 선택될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Z의 구체예로는, 페닐, 바이페닐, 트리페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 인데닐, 페릴레닐, 파이레닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 페날레닐, 피롤, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 트리아지닐, 티에닐, 푸라닐, 벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 티아졸릴, 벤조티아졸릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 인돌릴, 카바졸릴, 벤조카바졸릴, 디벤조카바졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 티오페닐, 벤조티오페닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌리닐, 크리세닐, 디아릴아민 및 알킬아릴아민 중에서 선택될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z에 치환되는 치환기는 수소, 중수소, 할로겐, 알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, -P(=O)RR' 또는 Si(CH3)3에서 선택되고, 상기 R 및 R'는 페닐이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z에 치환되는 치환기는 수소, 중수소, 페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 이미다졸피리딘, -P(=O)RR', 벤조옥사졸릴, 벤조티아졸 옥사디아졸릴, 카바졸릴, 1,3,4-옥사디아졸릴, 플루오린(F) 및 Si(CH3)3 중에서 선택되고, 상기 R 및 R'는 페닐이다.
일 실시상태에 따르면, R2 내지 R13은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄의 헤테로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 단환 또는 다환의 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R13은 수소; 중수소; 할로겐; C1 내지 C6의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C6의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C6의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C1 내지 C6의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; C3 내지 C6의 시클로알킬; C2 내지 C6의 헤테로시클로알킬; 페닐; 페닐옥시; 또는 C2 내지 C6의 헤테로아릴이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R13은 C1 내지 C6의 알킬이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R13은 수소 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00004
상기 화학식 3에 있어서,
A는 -(Ar)p-이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌이고,
p는 0 내지 3의 정수이며,
R2 내지 R13은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 3은 화학식 1의 코어 구조를 2개 포함하는 다이머 구조를 갖는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 단환 또는 다환의 아릴렌; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 Ar은 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 아릴렌; 및 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 Ar은 단환 내지 3환의 아릴렌; 및 단환 내지 3환의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 Ar은 페닐렌, 바이페닐렌, 2가기의 트리페닐, 나프틸렌 또는 안트라세닐렌이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 p는 2이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 Ar은 페닐렌이고, p는 2이다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
전술한 화합물들은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다. 후술하는 제조예들에서는 대표적인 예시들을 기재하지만, 필요에 따라서 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다. 필요에 따라 나머지 위치의 치환기의 종류 또는 위치를 변경하는 것은 당업자가 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 이용하여 수행할 수 있다.
예컨대, 하기 반응식 1 및 2에 의하여 화학식 1및 2의 코어구조를 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00014
상기 반응식 1에 있어서 R은 화학식 1의 R1 내지 R13의 정의와 같다.
[반응식 2]
Figure pat00015
상기 반응식 2에 있어서, Br은 이어서 Z로 치환된다. 이 때, 당 기술분야에서 알려진 방법이 이용될 수 있다.
상기 반응식 2에서 L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐렌; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C-60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌이고,
Z는 수소; 중수소; 플루오린(F); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)RR'; -SiRR'R"; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민이고,
R, R' 및 R"는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴이다.
본 명세서에서 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기 위치나 치환기의 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 화학식 1의 화합물을 포함하고, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 이상을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 화학식 1의 화합물을 포함하는 전자수송층이다.
예컨대, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기발광소자의 전자주입층, 전자수송층 또는 전자 주입과 수송을 동시에 하는 층의 재료로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기발광소자의 발광층 재료로서 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 화합물은 단독으로 발광 재료로 사용될 수도 있고, 발광층의 호스트 재료 또는 도펀트 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 공지된 제조방법과 재료를 이용하여 제조될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 유기발광소자의 유기물층 중 1층 이상을 단독으로 구성할 수 있지만, 필요에 따라서 다른 물질과 혼합되어 유기물층을 구성할 수도 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다.
정공주입재료로는 공지된 정공주입재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB, 용해성이 있는 전도성 고분자인 Pani/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid: 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산) 또는 PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonic acid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate):폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)) 등을 사용할 수 있다.
정공수송재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
발광재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우 2개 이상의 발광재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 발광재료로서 형광 재료 또는 인광 재료를 사용할 수 있다. 발광재료로는 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 단독으로 사용될 수 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
전자수송재료로는 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.
전자주입재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기발광소자의 인광 호스트 재료로서 사용될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 인광 도펀트와 함께 포함된다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기발광소자의 정공저지층의 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 화합물이 인광 호스트 재료로서 사용되는 경우, 함께 사용되는 인광 도펀트 재료로는 당기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다.
예컨대, LL'MX, LL'L"M, LMXX', L2MX 및 L3M로 표시되는 인광 도펀트 재료를 사용할 수 있으나, 이들 예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
여기서, L, L', L", X 및 X'는 서로 상이한 2좌 배위자이고, M은 8 면상 착체를 형성하는 금속이다.
M은 이리듐, 백금, 오스뮴 등이 될 수 있다.
L은 sp2 탄소 및 헤테로 원자에 의하여 M에 배위되는 음이온성 2좌 배위자이고, X는 전자 또는 정공을 트랩하는 기능을 할 수 있다. L의 비한정적인 예로는 2-(1-나프틸)벤즈옥사졸, (2-페닐벤즈옥사졸), (2-페닐벤조티아졸), (7,8-벤조퀴놀린), (티에닐피리진), 페닐피리딘, 벤조티에닐피리진, 3-메톡시-2-페닐피리딘, 티에닐피리진, 톨릴피리딘 등이 있다. X의 비한정적인 예로는 아세틸아세토네이트(acac), 헥사플루오로아세틸아세토네이트, 살리실리덴, 피콜리네이트, 8-히드록시퀴놀리네이트 등이 있다.
더욱 구체적인 예를 하기에 표시하나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00016
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1 내지 3에 본 발명의 실시상태들에 따른 유기발광소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 본 발명의 범위는 하기 도면에 한정되지 않으며, 당 기술분야에 공지된 유기발광소자의 구조가 본 발명에도 적용될 수 있다.
도 1은 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기발광소자를 제시한다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기발광소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기발광소자는 정공주입층(301), 정공수송층(302), 발광층(303), 정공저지층(304), 전자수송층(305) 및 전자주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층구조에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 유기물층 중 1층 이상에 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 단독으로 유기발광소자의 유기물층 중 1층 이상을 구성할 수 있다. 그러나, 필요에 따라 다른 물질과 혼합하여 유기물층을 구성할 수도 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 정공저지재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등으로 사용될 수 있다.
본원 발명의 화학식 1의 코어 구조는 하기 일반식 1의 과정을 통해 제조될 수 있다. 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기 위치나 치환기의 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
[ 제조예 1] 화합물 2의 합성
[일반식 1]
Figure pat00017
2-1의 합성
1구 둥근바닥플라스크에 3-브로모플루오란텐(bromopluorantane) 47g (167.17 mmol), 4,4,5,5-테트라메틸-2-(2-니트로페닐)-1,3,2-옥사보롤란(4,4,5,5- tetrametyl-2-(2-nitrophenyl)-1,3,2-dioxaborolane) 45.8g (187.88 mmol), Pd(PPh3)4 19.2g (16.7 mmol), CsF 48.9g (322.34 mmol) 및 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 1000ml의 혼합물을 110℃에서 2시간 동안 환류하였다. 상기 혼합물을 MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 농축 후 실리카겔에 필터한 후 MC/MeOH으로 침전을 잡아 노란색 고체의 목적화합물 2-1 (30g, 55%)을 얻었다.
2-2의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 2-1 28g(86.59 mmol) 및 에탄올 840ml의 혼합물에 Fe 24.18g(432.95 mmol)을 가한 후 10분간 교반하였다. 아세트산(AcOH) (84ml)를 가한 후 80℃에서 24시간 동안 환류하였다. 0℃에서 NaHCO3을 가하여 중성화 한 후 EA로 추출한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산(Hexane) : 디클로로메탄(Dichloromethane) = 1 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 2-2 (23.97g, 94%)를 얻었다.
2-3의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 2-2 23.8g(81.11 mmol) 및 THF (500ml)의 혼합물에 트리에틸아민(TEA; triethyl amine) 36.68 ml (243 mmol)를 가한 후 10분간 교반하였다. 2-나프토일클로라이드(2-naphthoyl chloride) 23.19g (121.68 mmol) 및 THF 50 ml의 혼합물을 가한 후 3시간 동안 교반하였다. MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 상기 유기층을 농축 후 흡착하여 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 2)로 분리하여 고체의 목적화합물 2-3(36g, 93%)을 얻었다.
2의 합성
질소 충전하에서 1구 둥근바닥플라스크에 OPPh3 18.4g (66.36 mmol)의 MC 200ml 혼합물에 Tf2O를 가한 후 20분간 교반하였다. 0℃에서 화합물 2-3 9g (20.11mmol) 및 MC 150ml의 혼합물을 가한 후 천천히 상온으로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 반응물을 0℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 반응을 종결한 후 MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 농축 후 MC로 흡착한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 1)로 분리하여 고체의 목적화합물 2 (7.6g, 88%)를 얻었다.
[ 제조예 2] 화합물 18의 합성
[일반식 2]
Figure pat00018
18-1의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 2-2 23.8g (81.11 mmol) 및 THF 500ml의 혼합물에 트리에틸아민 36.68 ml (243 mmol)를 가한 후 10분간 교반하였다. 4-브로모벤조일 클로라이드(4-bromobenzoyl chloride) 26.7g (121.68 mmol) 및 THF 50 ml의 혼합물을 가한 후 3시간 동안 교반하였다. MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 유기층을 농축 후 흡착하여 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 2)로 분리하여 고체의 목적화합물 18-1 (36g, 93%)을 얻었다.
18-2의 합성
질소 충전하에서 1구 둥근바닥플라스크에 OPPh3 65.5g (235.52 mmol) 및 MC (510ml)의 혼합물에 Tf2O를 가한 후 20분간 교반하였다. 0℃에서 화합물 18-1 34g (71.37mmol) 및 MC 340ml의 혼합물을 가한 후 천천히 상온으로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 반응물을 0℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 반응을 종결한 후 MC로 추출한 유기층을 MgSO4로 건조하였다. 농축 후 MC로 흡착한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 1)로 분리하여 고체의 목적화합물 18-2 25.8g(72%)을 얻었다.
18의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에서 화합물 18-2 8g (17.45 mmol)을 무수 THF (20ml)에 녹인 뒤, -78℃로 냉각하였다. 상기에 n-부틸리튬(n-butyllithium) (2.5M in hexane) 9ml (22.68 mmol)를 서서히 적가한 뒤, 1시간 동안 교반하였다. 상기 용액에 클로로디페닐포스파인(chlorodiphenylphosphine) 4.1ml (22.68 mmol)을 적가하고 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 MC/H2O 추출한 뒤 감압증류 하였다. 반응 혼합물을 MC(200ml)에 녹인 뒤, 30% H2O2 수용액 8ml와 함께 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 MC/H2O 추출한 뒤, 농축한 혼합물을 컬럼크로마토그래피 (SiO2, MC : 메탄올 = 25 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 18 (5.6g ,55%)을 얻었다.
[ 제조예 3] 화합물 22의 합성
[일반식 3]
Figure pat00019
22의 합성
질소하에서 2구 둥근바닥플라스크에 화합물 18-2 8g(17.45 mmol), 퀴놀린-3-일브롬산(quinolin-3-yl boronic acid) 3g (17.45 mmol), K2CO3 4.8g (34.9 mmol), Pd(PPh3)4 2g (1.74mmol) 및 톨루엔(toluene)/EtOH/H2O (100ml/20ml/20ml)의 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 반응 혼합물을 MC/H2O로 추출하고 MgSO4로 건조 후 필터하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 에틸아세테이트(ethyl acetate) = 2 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 22 (6.05g, 68%)를 얻었다.
[ 제조예 4] 화합물 37의 합성
[일반식 4]
Figure pat00020
37-1의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 18-2 25.8g (56.28 mmol), 피나콜디보론(pinacol diboron) 25.58g (112.56 mmol), PdCl2(dppf) 2g (2.81 mmol), KOAc 16.5g (168.84 mmol) 및 1,4-디옥산(1,4-dioxane) (300ml)의 혼합물을 120℃에서 5시간 동안 환류 시켰다. MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하였다. 농축 후 고체물질을 MC/MeOH 침전을 잡아 다시 MC에 녹이고 실리카겔을 넣어 교반한 후 실리카겔필터하여 노란색 고체의 목적화합물 37-1 (25g, 88%)을 얻었다.
37의 합성
1구 둥근바닥플라스크에 화합물 37-1 8g(15.82mmol), 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘(4-bromo-2,6-diphenylpyrimidine) 4.92g (15.82mmol), Pd(PPh3)4 1.8g (1.58mmol), K2CO3 4.37g (31.6 mmol) 및 1,4-디옥산(1,4-dioxane) (180ml)/ H2O (40ml)의 혼합물을 120℃에서 12시간 동안 교반하였다. 뜨거운 상태의 반응물을 필터한 후 뜨거운 1,4-디옥산(1,4-dioxane)으로 씻은 후 MeOH로 씻어 화합물 37 9.4g(96%)을 얻었다.
[ 제조예 5] 화합물 63의 합성
[일반식 5]
Figure pat00021
63-1의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 2-2 20g (68.17 mmol) 및 THF (400ml)의 혼합물에 트리에틸아민(TEA) 28.34 ml (204 mmol)을 가한 후 10분간 교반하였다. 상기에 3-브로모벤조일 클로라이드(3-bromobenzoyl chloride) 22.4g (102.25 mmol) 및 THF (40 ml)의 혼합물을 가한 후 3시간 동안 교반하였다. MC로 추출 후 유기층을 MgSO4로 건조하였다. 유기층을 농축 후 흡착하여 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 2)로 분리하여 고체의 목적화합물 63-1 (28.5g, 88%)을 얻었다.
63-2의 합성
질소 충전하에서 1구 둥근바닥플라스크 OPPh3 54.9g (197.4 mmol) 및 MC (400ml)의 혼합물에 Tf2O 14.7 ml (89.73 mmol)를 가한 후 20분간 교반하였다. 0℃에서 화합물 63-1 28.5g (59.82mmol) 및 MC (300ml)의 혼합물을 가한 후 천천히 상온으로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 0℃에서 포화 NaHCO3 수용액으로 상술한 반응을 종결한 후 MC로 추출 유기층을 MgSO4로 건조하였다. 농축 후 MC로 흡착한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 1)로 분리하여 고체의 목적화합물 63-2 (21g, 76%)을 얻었다.
63의 합성
질소하에서 2구 둥근바닥플라스크에 화합물 63-2 10g (21.8 mmol), (3,5-디페닐페닐)브롬산((3,5-diphenylphenyl)boronic acid) 5.97g (21.81 mmol), K2CO3 6g (43.62 mmol), Pd(PPh3)4 2.5g (2.18 mmol) 및 톨루엔(toluene)/EtOH/H2O (200ml/40ml/40ml)의 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 상술한 반응혼합물을 MC/H2O로 추출하고 MgSO4 건조 후 필터하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 디클로로메탄 = 1 : 1)로 분리하여 주황색 고체의 목적화합물 63(9.5g, 72%)을 얻었다.
[ 제조예 6] 화합물 73의 합성
[일반식 6]
Figure pat00022
73의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 화합물 63-2 (9g, 19.63 mmol)를 무수 THF (25ml)에 녹인 뒤, -78℃로 냉각하였다. n-부틸리튬 (2.5M in hexane) (10ml, 25.51 mmol)을 서서히 적가한 뒤, 1시간 동안 교반하였다. 상기 용액에 클로로디페닐포스파인(chlorodiphenylphosphine) 4.68ml (25.51 mmol)을 적가하고 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응혼합물을 MC/H2O 추출한 뒤 감압증류하였다. 반응혼합물을 MC(200ml)에 녹인 뒤, 30% H2O2 수용액 (9ml)과 함께 실온에서 1시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 MC/H2O 추출한 뒤, 농축한 혼합물을 컬럼크로마토그래피 (SiO2, MC : 메탄올 = 25 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 73 (6.3 g ,55%)을 얻었다.
[ 제조예 7] 화합물 92의 합성
[일반식 7]
Figure pat00023
92-1의 합성
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 63-2 (45.81 mmol), 피나콜디보론(pinacol diboron) 23.26g (91.62 mmol), PdCl2(dppf) (1.67g, 2.29 mmol), KOAc (13.4g, 137.43 mmol)와 DMF 의 혼합물을 120℃에서 5시간 동안 환류시켰다. MC로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하였다. 농축 후 고체물질을 MC/MeOH 침전을 잡아 다시 MC에 녹이고 실리카겔을 넣고 교반 후 실리카겔 필터하여 노란색 고체의 목적화합물 92-1 (20.4g, 88%)을 얻었다.
92의 합성
1구 둥근바닥플라스크에 92-1 8g (15.82mmol), 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘(4-bromo-2,6-diphenylpyrimidine) 4.92g (15.82mmol), Pd(PPh3)4 1.8g (1.58mmol), K2CO3 4.37g (31.6 mmol) 및 1,4-디옥산(1,4-dioxane) (180ml)/ H2O (40ml)의 혼합물을 120℃에서 12시간 동안 교반하였다. 뜨거운 상태의 반응물을 뜨거운 상태로 필터한 후 뜨거운 1,4-디옥산(1,4-dioxane)으로 씻어주고 MeOH로 씻어주어 92 (7g, 72%)를 얻었다.
[ 제조예 8] 화합물 111의 합성
[일반식 8]
Figure pat00024
화합물 A-1 의 제조
1구 둥근바닥플라스크에 (9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)브롬산((9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)boronic acid) 25.9g(0.108mol), 1-브로모-2-니트로벤젠(1-bromo-2-nitrobenzene) (20g, 0.099mol), Pd(PPh3)4 (5.7g, 4.95mmol), K2CO3 (27.3g, 0.198mol) 및 THF (250ml)/H2O (50 ml)의 혼합물을 24시간 동안 환류 교반하였다. 물 층을 제거한 후 유기층을 MgSO4으로 건조하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 2 : 1)로 분리하여 노란색 고체화합물 A-1 (21 g, 61%)을 얻었다.
화합물 A-2 의 제조
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 A-1 20g (0.0634mmol), PPh3 (49.8g, 0.190mol) 및 o-DCB 300 ml의 혼합물을 18시간 동안 환류 교반하였다. o-DCB을 감암증류하여 제거한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 3 : 1)로 분리하여 흰색 고체의 목적화합물 A-2 6.6g (36 %)을 얻었다.
화합물 111 의 제조
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 63-2 10g (21.8 mmol), A-2 6.17g (21.8 mmol), Cu 1.38g (21.8 mol) 18-크라운-6-에테르(18-crown-6-ether) 710 mg (2.18 mmol), K2CO3 9.03 g (65.4 mmol) 및 o-DCB 150 ml의 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. o-DCB를 감압 증류하여 제거한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 1 : 2)로 분리하여 흰색 고체의 목적화합물 111 (6.1g, 42%)을 얻었다.
[ 제조예 9] 화합물 130의 합성
[일반식 9]
Figure pat00025
화합물 B-1 의 제조
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 1,2-디시클로헥사논(dicyclohexanone) 30.0g (0.374mol), 페닐하이드라진 하이드로클로라이드(phenylhydrazine hydrochloride) 77.37g (0.749mol) 및 에탄올 1000ml의 혼합물에 술폰산 1.4mL (0.0374mol)를 서서히 적가한 뒤 60℃에서 4시간 동안 교반하였다. 실온으로 식힌 용액을 필터하여 황갈색 고체의 목적화합물 (69g, 93%)을 얻었다.
1구 둥근바닥플라스크에 상기 고체의 목적화합물 68.9g (0.25mol)과 아세트산 700ml 혼합물에 트리플루오로아세트산 46.5mL (0.6mol)를 넣고 100℃에서 24시간 동안 교반하였다. 실온으로 식힌 용액을 아세트산과 헥산으로 워싱(washing)하며 필터하여 아이보리색 고체의 목적화합물 B-1 (27.3g, 42%)을 얻었다.
화합물 B-2 의 제조
질소하에서 2구 둥근바닥플라스크에 B-1 2.1g (0.0082mol), 아이오도벤젠(Iodobenzene) 2.5g (0.013mol), Cu 0.312g (0.0049), 18-크라운-6-에테르(18-crown-6-ether) 0.433g (0.0016mol), K2CO3 3.397g (0.0246mol) 및 o-DCB 20ml 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 용액을 MC/H2O로 추출하여 농축하고 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : 에틸아세테이트 = 10 : 1)로 분리하여 흰색 고체의 목적화합물 B-2 (1.76g, 64%)을 얻었다.
화합물 130 의 제조
질소하에서 1구 둥근바닥플라스크에 63-2 10g (21.8 mmol), B-2 7.24g (21.8 mmol), Cu 1.38g (21.8 mol) 18-크라운-6-에테르(18-crown-6-ether) 710 mg (2.18 mmol), K2CO3 9.03 g (65.4 mmol)의 o-DCB 160 ml 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. o-DCB를 감압증류하여 제거한 뒤 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 1 : 5)로 분리하여 아이보리색 목적화합물 130 (7g, 45%)을 얻었다.
[ 제조예 10] 화합물 181의 합성
[일반식 10]
Figure pat00026
181의 합성
2구 둥근바닥플라스크에 화합물 63-2 8g (17.45 mmol), 페난트렌-9-일브롬산(phenanthrene-9-yl boronic acid) 3.8g (17.45 mmol), K2CO3 4.8g (34.9 mmol), Pd(PPh3)4 2g (1.745 mmol) 및 톨루엔(toluene)/EtOH/H2O (180ml/40ml/40ml)의 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 반응혼합물을 MC/H2O로 추출하고 MgSO4 건조 후 필터하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 1 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 181 (6.6g, 68%)을 얻었다.
[ 제조예 11] 화합물 209의 합성
[일반식 11]
Figure pat00027
화합물 C-1 의 제조
질소하에서 2구 둥근바닥플라스크에 1,3,5-트리브로모벤젠(1,3,5-tribromobenzene) (10.0g, 0.031mol), 9H-카바졸(carbazole) 10.37g (0.062mol), CuCl 0.3g (3.1mmol), K2CO3 8.56g (0.062mol) 및 톨루엔(toluene) 400 ml의 혼합물을 24시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 반응혼합물을 MC/H2O로 추출하고 MgSO4으로 건조 후 필터하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 1 : 1)로 분리하여 흰색 고체의 목적화합물 C-1 (9.75g, 65%)을 얻었다.
209의 합성
질소하에서 2구 둥근바닥플라스크에 화합물 37-1 10g (19.78 mmol), C-1 9.6g (19.78 mmol), K2CO3 5.4g (39.56 mmol), Pd(PPh3)4 2.2g (1.97 mmol) 및 톨루엔(toluene)/EtOH/H2O (200ml/30ml/30ml)의 혼합물을 12시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 식힌 반응혼합물을 MC/H2O로 추출하고 MgSO4으로 건조 후 필터하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피 (SiO2, 헥산 : MC = 1 : 1)로 분리하여 노란색 고체의 목적화합물 209 (11.7g, 75%)를 얻었다.
상기 제조예들과 같은 방법으로 화합물을 제조하고, 그 합성확인결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
[ 실시예 1~11] 유기발광소자의 제작
하기의 같은 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
ITO 두께가 1500 Å인 유리 기판을 증류수에 담그고 초음파세척기를 이용하여 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 수분제거를 위해 건조시킨 후 UV 세정기에서 5분간 UVO 처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT; Plasma Treatment)로 이송시킨 후, 유기소자의 정공(Hole) 주입특성을 향상시키고 잔여막를 제거하기 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 과정을 통해 처리되어진 ITO 투명 전극(양극)위에 N,N'-비스(α-나프틸)-N,N'-디페닐-4,4'-디아민(N,N'-bis(α-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diamine: NPB)을 400 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
Figure pat00034
정공수송층을 형성시킨 후, 그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 상기 발광층은 호스트로 CBP(4,4’-N,N’-dicarbazole-biphenyl), 녹색 인광도펀트로 Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine)iridium)을 사용하여 CBP에 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 200Å 증착하였다. 이후 정공저지층으로 BCP를 100Å 증착하였으며, 그 위에 전자수송층으로 제조예 1~11에서 합성된 화합물 2, 18, 22, 37, 63, 73, 92, 111, 130, 181 및 209를 각각 200 Å 증착하였다. 마지막으로 상기 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride)를 10 Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1200 Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제조하였다.
Figure pat00035
[ 비교예 1] 유기발광소자의 제작
전자수송층 형성시 사용된 제조예 1~11에서 합성된 화합물 2, 18, 22, 37, 63, 73, 92, 111, 130, 181 및 209 대신 Alq3을 이용하는 것을 제외하고는, 실시예 1~11과 동일하게 수행하여 유기발광소자를 제작하였다.
Figure pat00036
[ 실험예 1] 유기발광소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제조된 실시예 1~11 및 비교예 1에서 각각 제작된 유기발광소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명의 실시예 1~11과 비교예 1에 따라 제조된 유기전계발광소자의 구동전압, 휘도, 발광효율 및 수명을 측정한 결과는 표 2와 같다.
[표 2]
Figure pat00037
상기 [표 2]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 유기발광소자용 재료를 이용한 유기발광소자는 비교예 1에 비해 구동 전압이 낮고, 발광효율이 향상되었을 뿐만 아니라 수명도 현저히 개선되었다.
100 기판
200 양극
300 유기물층
301 정공주입층
302 정공수송층
303 발광층
304 정공저지층
305 전자수송층
306 전자주입층
400 음극

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00038

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)R14R15; -SiR16R17R18; 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민이고,
    R14 내지 R18은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00039

    상기 화학식 2에 있어서,
    L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐렌; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬렌; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌이고,
    m은 1 내지 3의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이며, m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고, n이 2 이상인 경우 Z는 서로 같거나 상이하며,
    Z는 수소; 중수소; 플루오린(F); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴옥시; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -P(=O)RR'; -SiRR'R"; 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 아민이고,
    R, R' 또는 R"은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 단환 또는 다환의 헤테로아릴으로 이루어진 군에서 선택되며,
    R2 내지 R13은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 다환의 헤테로아릴렌인 것인 화합물.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 L은 페닐렌, 바이페닐렌, 2가기의 트리페닐, 나프틸렌, 안트라세닐렌, 피리딜렌 및 피리미딜렌 중에서 선택되는 것인 화합물.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 Z는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 단환 또는 다환의 아릴; 또는 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 다환의 헤테로아릴인 것인 화합물.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 Z는 페닐, 바이페닐, 2가기의 트리페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 인데닐, 페릴레닐, 파이레닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 페날레닐, 피롤, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 트리아지닐, 티에닐, 푸라닐, 벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 티아졸, 벤조티아졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 인돌릴, 카바졸릴, 벤조카바졸릴, 디벤조카바졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 티오페닐, 벤조티오페닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌리닐, 크리세닐, 디아릴아민 및 알킬아릴아민 중에서 선택되는 것인 화합물.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 Z는 수소, 페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 이미다조피리딘, -P(=O)RR', 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 옥사디아졸, 카바졸 및 1,3,4-옥사디아졸 중에서 선택되는 치환기로 치환되는 것인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00040

    상기 화학식 3에 있어서,
    A는 -(Ar)p-이고,
    Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴렌이며, p는 0 내지 3의 정수이고,
    R2 내지 R13은 청구항 1에서 정의한 것과 동일하다.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 단환 내지 3환의 아릴렌; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 단환 내지 3환의 헤테로아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화합물.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 Ar은 바이페닐렌인 것인 화합물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식들 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    Figure pat00041

    Figure pat00042

    Figure pat00043

    Figure pat00044

    Figure pat00045

    Figure pat00046

    Figure pat00047

    Figure pat00048

    Figure pat00049
  12. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 항에 따른 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기발광소자.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 이상인 것인 유기발광소자.
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