KR20160056521A - 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자에 채용되는 유기발광 화합물에 관한 것으로서, 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 것을 특징으로 하고, 이를 발광층 내의 호스트 화합물로 채용하는 경우 구동전압, 휘도 및 장수명 등의 발광특성이 우수한 유기전계발광소자를 구현할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00200

[화학식 2]
Figure pat00201

Description

유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{An electroluminescent compound and an electroluminescent device comprising the same}
본 발명은 유기발광 화합물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유기전계발광소자의 발광층 내의 호스트 화합물로 채용되는 유기발광 화합물 및 이를 채용하여 장수명 및 발광 효율이 현저히 향상된 유기전계발광소자에 관한 것이다.
유기전계발광소자는 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계 발광(EL) 디스플레이에 비해 10 V 이하의 저전압 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있고, 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 최근에 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심의 대상이 되고 있다.
다만, 이러한 유기전계발광소자가 상기와 같은 특징으로 발휘하기 위해서는 소자 내 유기층을 이루는 물질인 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지는 안정하고 효율적인 유기 전계발광 소자자용 유기층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 저전압 구동, 고효율 및 장수명을 갖는 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다.
또한, 유기 발광 소자에서 발광효율을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료이다. 발광 재료로는 현재 형광 재료가 널리 사용되고 있으나, 발광 메커니즘 상 인광 재료의 개발이 이론적으로 발광 효율을 보다 개선시킬 수 있는 방법 중의 하나이고, 이에 따라 현재까지 다양한 인광 재료에 대해서 개발이 이루어지고 있으며, 특히 인광 발광 호스트 재료로는 현재까지 CBP가 가장 널리 알려져 있고, BALq 유도체를 호스트로 이용한 유기 발광 소자가 공지되어 있다.
그러나, 인광 발광 재료를 사용한 유기 발광 소자는 형광 발광 재료를 사용한 소자에 비해 전류 효율이 상당히 높으나, 인광 발광 재료의 호스트로 BAlq, CBP 등의 재료를 사용할 경우, 형광재료를 사용한 소자에 비해 구동 전압이 높아서 전력 효율면에서 큰 이점이 없고, 또한, 소자의 수명 측면에서도 만족할만한 수준이 되질 못하여 더욱 안정적이고, 고성능의 호스트 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 유기전계발광소자의 발광층에 채용되어 우수한 발광 특성을 구현할 수 있는 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]에 따른 유기발광 화합물의 구체적인 구조 및 치환기에 대해서는 후술한다.
본 발명에 따른 유기발광 화합물은 구조 평판도가 우수하고, 높은 삼중항(triplet) 상태를 가져서 종래 인광 호스트 화합물에 비하여 보다 향상된 발광 효율과 장수명 특성의 구현이 가능하여 이를 채용한 유기전계발광소자는 다양한 디스플레이 소자에 유용하여 사용될 수 있다.
도 1 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자의 구조를 예시한 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 신규한 유기발광 화합물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 2]
Figure pat00004
상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]에서,
R1 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬이 하나 이상 융합된 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬이 하나 이상 융합된 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 아미노기, 싸이올기, 시아노기, 히드록시기, 니트로기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 R1 내지 R15 중 인접한 치환기는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, S 및 O 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있다.
한편, 상기 R1 내지 R15는 각각 1종 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 상기 1종 이상의 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 싸이올기, 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기, 에테르기 및 에스테르기 중에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]에서, 상기 R1 내지 R15 중 적어도 하나 이상은 하기 [구조식 1] 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[구조식 1]
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
상기 [구조식 1]에서,
L은 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐렌기 중에서 선택될 수 있다.
n은 0 내지 4의 정수이고, 상기 n이 2 이상인 경우 복수의 L은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
Ra 및 Rb는 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]에서의 R1 내지 R15의 정의와 동일하고, m은 0 내지 4의 정수이고, m이 2 이상인 경우 복수의 Rb는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 복수의 Rb는 서로 또는 인접한 치환기와 결합하여 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리 또는 축합 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 치환기들의 예시들에 대해서 아래에서 구체적으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 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, 시클로헥틸메틸기, 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, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 입체적 방해를 주지 않는 범위인 1 내지 30개인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, tert-부톡시기, sec-부톡시기, n-펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 3,3-디메틸부틸옥시기, 2-에틸부틸옥시기, n-옥틸옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, 벤질옥시기, p-메틸벤질옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 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 발명에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 60인 것이 바람직하다. 단환식 아릴기의 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 등이 있고, 다환식 아릴기의 예로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 아세나프타센닐기, 트리페닐렌기, 플루오안트렌(fluoranthrene)기 등이 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기, 페난트롤린기, 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기 및 아랄킬아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시기, p-토릴옥시기, m-토릴옥시기, 3,5-디메틸-페녹시기, 2,4,6-트리메틸페녹시기, ptert-부틸페녹시기, 3-비페닐옥시기, 4-비페닐옥시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 4-메틸-1-나프틸옥시기, 5-메틸-2-나프틸옥시기, 1-안트릴옥시기, 2-안트릴옥시기, 9-안트릴옥시기, 1-페난트릴옥시기, 3-페난트릴옥시기, 9-페난트릴옥시기 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기기, 2－메틸페닐티옥시기, 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으며, 아릴술폭시기로는 벤젠술폭시기, p－톨루엔술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 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 발명에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 발명에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
상기 아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민기, 4-메틸-나프틸아민기, 2-메틸-비페닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 헤테로아릴아민기 중의 헤테로 아릴기는 전술한 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기, 에틸티옥시기, tert－부틸티옥시기, 헥실티옥시기, 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메실, 에틸술폭시기, 프로필술폭시기, 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, "치환 또는 비치환된"이란, 중수소, 할로겐기, 니트릴기, 니트로기, 히드록시기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티옥시기, 아릴티옥시기, 알킬술폭시기, 아릴술폭시기, 알케닐기, 실릴기, 붕소기, 알킬아민기, 아랄킬아민기, 아릴아민기, 아릴기, 플루오레닐기, 카바졸기 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기 중 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 치환된 아릴렌기라 함은, 페닐기, 비페닐기, 나프탈렌기, 플루오레닐기, 파이레닐기, 페난트레닐기, 페릴렌기, 테트라세닐기. 안트라센닐기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 치환된 헤테로아릴렌기라 함은, 피리딜기, 티오페닐기, 트리아진기, 퀴놀린기, 페난트롤린기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 카바졸기 및 이들의 축합헤테로고리기, 예컨대 벤즈퀴놀린기, 벤즈이미다졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈티아졸기, 벤즈카바졸기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 그 구조적 특이성으로 인하여 유기전계발광소자의 유기층으로 사용될 수 있고, 보다 구체적으로 발광층의 인광 호스트 화합물로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 발광층의 인광 호스트 화합물로 채용될 수 있는 유기발광 화합물의 구체적인 예로는 하기 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
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본 발명에 따른 유기발광 화합물은 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기, 특히 상기 [구조식 1]로 표시되는 치환기를 하나 이상 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 유기발광 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기전계발광 소자의 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송층 물질, 발광층 물질 및 전자 수송층 물질에 사용되는 치환기를 상기 구조에 도입함으로써 각 유기층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 제조할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물은 상기에서 살펴본 바와 같이, 특징적 코어 구조체에 치환기를 도입한 결과 평판 구조도가 우수하고, 높은 삼중항(triplet) 상태를 가짐을 확인하였는 바, 이를 유기전계발광소자의 유기층에 채용시 효율, 구동전압, 수명 등에서 우수한 특성을 나타내는 유기전계발광소자의 구현이 가능하다.
본 발명의 화합물은 유기전계발광소자의 통상의 제조방법에 따라 소자에 적용할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 유기전계발광소자는 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 유기층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따른 유기발광 화합물을 소자의 유기층에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 소자의 제조 방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자의 유기층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 유기전계발광소자에서, 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층, 전자 주입 및 전자수송을 동시에 하는 층 및 발광층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 정공수송 기능층 또는 발광층에 포함될 수 있으며, 발광층 내 호스트 물질로서 포함될 수 있다.
상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물이 발광층 내 호스트 물질로서 포함되는 경우에, 상기 발광층은 1종 이상의 인광 도판트를 포함할 수 있으며, 상기 발광층이 호스트 및 도판트를 포함할 경우, 도판트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 발광층에 본 발명에 따른 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 호스트 화합물과 하기의 [구조식 2] 내지 [구조식 8] 중에서 선택되는 도판트 화합물을 1종 이상 더 포함할 수 있다.
[구조식 2]
Figure pat00064
Figure pat00065
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[구조식 3]
Figure pat00069

[구조식 4]
Figure pat00070

[구조식 5]
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[구조식 6]
Figure pat00072

[구조식 7]
Figure pat00073

[구조식 8]
Figure pat00074

이와 같은 다층 구조의 유기층에서 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 발광층, 정공 주입/정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 또는 전자 수송과 발광을 동시에 하는 층 등에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기전계발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기전계발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기전계발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기전계발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기전계발광소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 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 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하는 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기전계발광소자를 만들 수도 있다. 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기층으로 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, 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 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.
상기 음극 물질로는 통상 유기층으로 전자 주입이 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.
정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 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.
정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 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.
발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3), 카르바졸 계열 화합물, 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물, BAlq, 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물, 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자, 스피로(spiro) 화합물, 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물, Alq3를 포함한 착물, 유기 라디칼 화합물, 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기전계발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 화합물 1의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 1-0의 합성
Figure pat00075
4-bromo-2-chloroquinazoline(2.4 g, 0.008 mol)에 bis(pinacolato)dibron (2.5 g, 0.010 mol), PdCl2(dppf)(0.3 g, 0.0004 mol), potassium-acetate(2.2 g, 0.016 mol)에 1,4-dioxane 80 mL를 넣고 95 ℃에서 24시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제 (n-Hexane : MC)하여 중간체 1-0을 2.1 g(수율 71%) 수득하였다. (m/z=290)
(2) 제조예 2 : 중간체 1-1의 합성
Figure pat00076
중간체 1-0(2.9 g, 0.010 mol)에 2-iodonaphthalen-1-ol(2.2 g, 0.008 mol) Pd(pph3)4(0.3 g, 0.0003 mol), potassium carbonate(4.1 g, 0.030 mol)에 THF 100 mL를 넣고 65 ℃에서 18시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 <중간체 1-1>을 2.1 g(수율 68%)수득하였다.(m/z=318)
(3) 제조예 3 : 중간체 1-1-1의 합성
Figure pat00077
IPy2BF4(7.5 g, 0.020 mol)를 디클로로메탄에 녹인 후 -78 ℃로 냉각하였다. HBF4(6.5 g, 0.040 mol)을 가한 뒤 10분 동안 교반하였다. 고체를 여과 후 여액을 -60 ℃로 냉각시킨 뒤, 중간체 1-1(3.2 g, 0.010 mol)을 천천히 dropping하였다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 <중간체 1-1-1>을 1.9 g(수율 60%)수득하였다.(m/z=317)
(4) 제조예 4 : 중간체 1-2의 합성
Figure pat00078
화합물 1-1-1(3.2 g, 0.010 mol)을 diethyl ether 100 mL에 녹이고, AlCl3 (1.6 g, 0.012 mol)을 천천히 dropping시켰다. 15분 동안 교반시킨 후, 0 ℃로 냉각하였다. 1시간 동안 교반시킨 후 반응이 완결되면 상온으로 천천히 냉각하고, 여기에 EA를 거품이 일어나지 않을 때까지 천천히 넣어주었다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 <중간체 1-2>를 2.6 g(수율 85%)수득하였다.(m/z=302)
(5) 제조예 5 : 중간체 1-3의 합성
Figure pat00079
중간체 1-2(3.0 g, 0.010 mol)을 DMSO 50 mL에 녹인 후 상온에서 sodium-tert-butoxide(4.8 g, 0.050 mol)을 넣어주고 70 ℃에서 15분 교환하였다. 이에 methyl iodide(7.3 g, 0.050 mol)을 천천히 dropping 시킨 후 1시간 동안 교반하여 반응 종료하였다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 <중간체 1-3>을 2.0 g(수율 60%)수득하였다.(m/z=330)
(6) 제조예 6 : 중간체 1-4의 합성
Figure pat00080
3-bromo-9H-carbazole(2.5 g, 0.010 mol)에 bromobenzene(1.6 g, 0.010 mol), dibenzo-18-crown-6(1.1 g, 0.0030 mol), copper(2)(1.2 g, 0.020 mol), potassium acetate(2.8 g, 0.020 mol)에 DMF 100 mL를 넣고 120 ℃에서 4시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 <중간체 1-4>를 2.3 g(수율 71%)수득하였다.(m/z=322)
(7) 제조예 7 : 중간체 1-5의 합성
Figure pat00081
중간체 1-4(2.2 g, 0.010 mol)에 9H-carbazol-3-ylboronic acid(2.5 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 1-5> 3.0 g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=408)
(8) 제조예 8 : 화합물 1의 합성
Figure pat00082
중간체 1-3(3.3 g, 0.010 mol)에 중간체 1-5(4.1 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 1> 5.3 g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.18/d, 8.05/d, 7.98/d, 7.82/d, 7.80/m, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.58/m, 7.33/m, 7.25/m, 1.85/s) 3H(7.50/d)
LC/MS: m/z= 703[(M+1)+]
실시예 2 : 화합물 2의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 2-1의 합성
Figure pat00083
3-bromo-9H-carbazole(2.5 g, 0.010 mol)에 2-bromo-1,3-dimethylbenzene (1.9 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 2-1> 2.6 g (수율 76%)을 얻었다.(m/z=350)
(2) 제조예 2 : 중간체 2-2의 합성
Figure pat00084
중간체 2-1(3.5 g, 0.010 mol)에 9H-carbazol-3-ylboronic acid(2.5 g, 0.012 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 2-2> 2.9g (수율 67%)을 얻었다.(m/z=436)
(3) 제조예 3 : 화합물 2의 합성
Figure pat00085
중간체 1-3(3.3 g, 0.010 mol)에 중간체 2-2(4.4 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 2> 5.6 g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.18/d, 8.05/d, 7.82/d, 7.80/m, 7.54/m, 7.52/m, 7.50/d, 7.43/m) 2H(8.55/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.33/m, 7.29/d, 7.25/m, 1.92/s, 1.85/s)
LC/MS: m/z=731 [(M+1)+]
실시예 3 : 화합물 3의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 3-1의 합성
Figure pat00086
9H-carbazol-3-ylboronic acid(2.1 g, 0.010 mol)에 3-bromo-6,9-diphenyl-9H-carbazole(3.2 g, 0.008 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 3-1> 3.5 g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=484)
(2) 제조예 2 : 화합물 3의 합성
Figure pat00087
중간체 1-3(3.3 g, 0.010 mol)에 중간체 3-1(4.8 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 3> 5.6 g (수율 72%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 8.05/d, 8.00/d, 7.94/d, 7.82/d, 7.80/m, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m, 7.41/m, 7.33/m, 7.25/m) 2H(8.18/d, 7.98/d, 7.87/d, 7.69/d, 7.58/m, 7.52/d, 7.51/m, 1.85/s) 3H(7.77/s, 7.50/d)
LC/MS: m/z= 778[(M+1)+]
실시예 4 : 화합물 4의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 4-1의 합성
Figure pat00088
6-bromo-9H,9'H-3,3'-bicarbazole(4.1 g, 0.010 mol)에 2-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene(2.7 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 4-1> 4.2g (수율 70%)을 얻었다.(m/z=603)
(2) 제조예 2 : 중간체 4-2의 합성
Figure pat00089
중간체 4-1(6.0 g, 0.010 mol)에 phenylboronic acid(1.4 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 4-2> 4.4g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=600)
(3) 제조예 3 : 화합물 4의 합성
Figure pat00090
중간체 1-3(3.3 g, 0.010 mol)에 중간체 4-2(6.0 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 4> 6.8 g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 8.05/d, 8.00/d, 7.94/d, 7.82/d, 7.80/m, 7.54/m, 7.52/m, 7.50/d, 7.41/m, 7.33/m, 7.30/m, 7.25/m) 2H(8.18/d, 7.98/d, 7.69/d, 7.52/d, 7.51/m, 7.50/d, 7.40/d, 1.85/s, 1.72/s) 3H(7.77/s) 4H(7.87/d)
LC/MS: m/z=895 [(M+1)+]
실시예 5 : 화합물 5의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 5-0의 합성
Figure pat00091
중간체 1-0(2.9 g, 0.010 mol)에 4-bromo-2-iodonaphthalen-1-olacid(2.8 g, 0.008 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-0> 2.8g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=385)
(2) 제조예 2 : 중간체 5-1의 합성
Figure pat00092
중간체 5-0(3.9 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (3)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-1> 2.3g (수율 58%)을 얻었다.(m/z=395)
(3) 제조예 3 : 중간체 5-2의 합성
Figure pat00093
중간체 5-1(4.0 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (4)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-2> 2.8 g (수율 74%)수득하였다 (m/z=381)
(4) 제조예 4 : 중간체 5-3의 합성
Figure pat00094
중간체 5-2(3.8 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (5)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-3> 2.5 g (수율 60%)수득하였다 (m/z=409)
(5) 제조예 5 : 중간체 5-4의 합성
Figure pat00095
중간체 5-3(4.1 g, 0.010 mol)에 phenyl boronic acid(1.4 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-4> 2.9g (수율 71%)을 얻었다.(m/z=406)
(6) 제조예 6 : 중간체 5-5의 합성
Figure pat00096
1H-indol-3-ylboronic acid(1.3 g, 0.008 mol)에 1,4-dibromobenzene(2.4 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (4)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-5> 1.6 g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=272)
(7) 제조예 7 : 중간체 5-6의 합성
Figure pat00097
중간체 5-5(2.7 g, 0.010 mol)에 9-phenyl-9H-carbazol-3-ylboronic acid (3.3 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-6> 3.2g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=434)
(8) 제조예 8 : 화합물 5의 합성
Figure pat00098
중간체 5-4(4.1 g, 0.010 mol)에 중간체 5-6(4.3 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 5> 6.4 g (수율 79%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 8.52/d, 8.17/d, 8.16/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.80/m, 7.77/s, 7.71/d, 7.69/d, 7.63/s, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m, 7.41/m, 7.36/s, 7.33/m, 7.25/m) 2H(7.79/d, 7.58/m, 7.51/m, 7.42/m, 1.85/s) 3H(7.50/d) 4H(7.25/d)
LC/MS: m/z=805[(M+1)+]
실시예 6 : 화합물 6의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 6의 합성
Figure pat00099
중간체 5-4(4.1 g, 0.010 mol)에 중간체 1-5(4.1 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 6> 5.6 g (수율 72%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.52/d, 8.18/d, 7.98/d, 7.80/m, 7.63/s, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m, 7.41/m) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.79/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.58/m, 7.51/m, 7.33/m, 7.25/m, 1.85/s) 3H(7.50/d)
LC/MS: m/z= 779[(M+1)+]
실시예 7 : 화합물 7의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 7-1의 합성
Figure pat00100
2-bromo-2'-nitrobiphenyl(5.0 g, 0.017 mol)에 triphenylphosphine(4.5 g, 0.017 mol)에 1,2-dichlorobenzene 100 mL를 넣고 180 ℃에서 24시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 냉각하여 H20 : MC에 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 중간체 7-1을 4.2 g(수율 83%)수득하였다.(m/z=246)
(2) 제조예 2 : 중간체 7-2의 합성
Figure pat00101
중간체 7-1(2.1 g, 0.010 mol)에 bromobenzene(1.6 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 7-2> 2.3 g (수율 77%)을 얻었다.(m/z=322)
(3) 제조예 3 : 중간체 7-3의 합성
Figure pat00102
중간체 7-2(3.2 g, 0.010 mol), bis(pinacolato)dibron(3.0 g, 0.012 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (1)에서 사용된 동일한 방법으로 <중간체 7-3> 2.7 g(수율 73%) 수득하였다. (m/z=369)
(4) 제조예 4 : 중간체 7-4의 합성
Figure pat00103
중간체 5-5(2.7 g, 0.010 mol)에 중간체 7-3(4.4 g, 0.012 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 7-4> 3.1 g (수율 72%)을 얻었다.(m/z=434)
(5) 제조예 5 : 화합물 7의 합성
Figure pat00104
중간체 5-4(4.1 g, 0.010 mol)에 중간체 7-4(4.3 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 7> 6.0 g (수율 5%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 8.52/d, 8.18/d, 8.17/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.80/m, 7.79/d, 7.71/d, 7.63/s, 7.59/d, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m, 7.43/m, 7.41/m, 7.33/m, 7.25/m) 2H(7.79/d, 7.58/m, 7.51/m, 7.42/m, 1.85/s) 3H(7.50/d) 4H(7.25/d)
LC/MS: m/z= 805[(M+1)+]
실시예 8 : 화합물 8의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 8-1의 합성
Figure pat00105
화합물 7(8.1 g, 0.010 mol)에 N-bromosuccinimide(1.8 g, 0.010 mol), dmf 100 mL를 넣고 20 ℃에서 8시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 H20 : 아세트산에틸로 층분리 후 컬럼정제(n-Hexane : MC)하여 중간체 8-1을 4.2 g(48%)수득하였다.(m/z=883)
(2) 제조예 2 : 화합물 8의 합성
Figure pat00106
중간체 8-1(8.8 g, 0.010 mol)에 phenyl boronic acid(1.5 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 8> 6.7 g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 8.52/d, 8.18/d, 8.17/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.80/m, 7.79/d, 7.71/d, 7.63/s, 7.59/d, 7.54/m, 7.52/m, 7.45/m, 7.43/m, 7.41/m, 7.33/m, 7.25/m) 2H(7.58/m, 7.42/m, 1.85/s) 3H(7.50/d) 4H(7.79/d, 7.51/m, 7.25/d)
LC/MS: m/z=882[(M+1)+]
실시예 9 : 화합물 9의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 9-0의 합성
Figure pat00107
중간체 1-0(2.9 g, 0.010 mol)에 5-bromo-2-iodophenol(2.4 g, 0.008 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-0> 2.4g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=335)
(2) 제조예 2 : 중간체 9-1의 합성
Figure pat00108
중간체 9-0(3.4 g, 0.010 mol)을 를 넣고 실시예 1-제조예 (3)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-1> 2.2g (수율 64%)을 얻었다.(m/z=345)
(3) 제조예 3 : 중간체 9-2의 합성
Figure pat00109
중간체 9-1(3.5 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (4)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-2> 2.5g (수율 76%)수득하였다 (m/z=331)
(4) 제조예 4 : 중간체 9-3의 합성
Figure pat00110
중간체 9-2(4.0 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (5)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-3> 2.0 g (수율 55%)수득하였다 (m/z=359)
(5) 제조예 5 : 중간체 9-4의 합성
Figure pat00111
중간체 9-3(3.6 g, 0.010 mol)에 phenyl boronic acid(1.4 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-4> 2.6g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=356)
(6) 제조예 6 : 중간체 9-5의 합성
Figure pat00112
중간체 9-4(3.6 g, 0.010 mol)에 3-bromo-9H-carbazole(2.5 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 9-5> 4.3g (수율 76%)을 얻었다.(m/z=566)
(7) 제조예 7 : 화합물 9의 합성
Figure pat00113
중간체 9-5(5.7 g, 0.010 mol)에 triphenylen-2-ylboronic acid(3.3 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 9> 5.2g (수율 73%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(9.15/s, 8.55/d, 8.18/d, 8.04/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.92/s, 7.87/d, 7.80/m, 7.50/d, 7.41/m, 7.33/m, 7.25/m) 2H(8.93/d, 8.12/d, 7.88/m, 7.82/m, 7.77/d, 7.52/d, 7.51/m, 1.72/s)
LC/MS: m/z=714[(M+1)+]
실시예 10 : 화합물 10의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 10의 합성
Figure pat00114
중간체 9-5(5.7 g, 0.010 mol)에 6-phenylnaphthalen-2-ylboronic acid(3.0 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 10> 5.2g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.92/s, 7.87/d, 7.80/m, 7.69/d, 7.50/d, 7.33/m, 7.25/m, 7.07/d) 2H(7.92/d, 7.77/d, 7.73/d, 7.58/s, 7.41/m, 1.72/s) 4H(7.52/d, 7.51/m)
LC/MS: m/z=690[(M+1)+]
실시예 11 : 화합물 11의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 11의 합성
Figure pat00115
중간체 9-5(5.7 g, 0.010 mol)에 9-phenyl-9H-carbazol-3-ylboronic acid (3.3 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 11> 5.2g (수율 71%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(7.98/d, 7.92/s, 7.80/m, 7.45/m, 7.41/m, 7.07/d) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.69/d, 7.58/m, 7.52/d, 7.51/m, 7.33/m, 7.25/m, 1.72/s) 3H(7.77/s, 7.50/d)
LC/MS: m/z=729[(M+1)+]
실시예 12 : 화합물 12의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 12-1의 합성
Figure pat00116
2-bromo-3-chloro-1H-indole(2.3 g, 0.010 mol)에 phenylboronic acid(1.4 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 12-1> 1.7g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=227)
(2) 제조예 2 : 중간체 12-2의 합성
Figure pat00117
중간체 12-1(2.3 g, 0.010 mol)에 triphenylen-2-ylboronic acid(3.3 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 12-2> 3.1g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=419)
(3) 제조예 3 : 화합물 12의 합성
Figure pat00118
중간체 9-4(3.6 g, 0.010 mol)에 중간체 12-2(4.2 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 12> 5.8 g (수율 79%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(9.15/s, 8.18/d, 8.17/d, 8.04/d, 7.98/d, 7.92/s, 7.80/m, 7.77/d, 7.71/d, 7.50/d, 7.07/d) 2H(8.93/d, 8.12/d, 7.88/m, 7.82/m, 7.79/d, 7.52/d, 7.42/m, 7.41/m, 1.72/s) 4H(7.51/m)
LC/MS: m/z=740[(M+1)+]
실시예 13 : 화합물 13의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 13의 합성
Figure pat00119
중간체 9-5(5.7 g, 0.010 mol)에 1,3-biphenyl-phenyl boronic acid(3.3 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 13> 5.1 g (수율 71%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.55/d, 7.98/d, 7.94/d, 7.92/s, 7.87/d, 7.80/m, 7.69/d, 7.50/d, 7.33/m, 7.25/m, 7.07/d) 2H(7.77/s, 1.72/s) 3H(7.66/s, 7.41/m) 6H(7.52/d, 7.51/m)
LC/MS: m/z=716[(M+1)+]
실시예 14 : 화합물 14의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 14-0의 합성
Figure pat00120
중간체 1-0(3.5 g, 0.012 mol)에 2-iodophenol(2.2 g, 0.010 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 14-0> 1.9g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=256)
(2) 제조예 2 : 중간체 14-1의 합성
Figure pat00121
중간체 14-0(2.6 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (3)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 14-1> 1.4 g (수율 52%)을 얻었다.(m/z=266)
(3) 제조예 3 : 중간체 14-2의 합성
Figure pat00122
중간체 14-1(2.7 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (4)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 14-2> 2.1g (수율 82%)수득하였다 (m/z=252)
(4) 제조예 4 : 중간체 14-3의 합성
Figure pat00123
중간체 14-2(2.5 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (5)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 14-3> 1.5g (수율 55%)수득하였다 (m/z=280)
(5) 제조예 5 : 중간체 14-4의 합성
Figure pat00124
중간체 14-3(2.8 g, 0.010 mol)에 9H,9'H-3,3'-bicarbazole(3.3 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 14-4> 4.4g (수율 76%)을 얻었다.(m/z=576)
(6) 제조예 6 : 화합물 14의 합성
Figure pat00125
중간체 14-4(5.8 g, 0.010 mol)에 2-bromodibenzo[b,d]furan(2.5 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 14> 5.2g (수율 70%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(7.98/d, 7.89/d, 7.80/m, 7.60/d, 7.50/d, 7.50/s, 7.38/m, 7.36/d, 7.32/m, 7.20/d) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.66/d, 7.33/m, 7.25/m, 1.72/s)
LC/MS: m/z=743[(M+1)+]
실시예 15 : 화합물 15의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 15의 합성
Figure pat00126
중간체 14-4(5.8 g, 0.010 mol)에 3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole(3.2 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 15> 4.4g (수율 68%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(7.98/d, 7.80/m, 7.60/d, 7.45/m, 7.36/d) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.87/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.58/m, 7.25/m, 1.72/s) 3H(7.50/d) 4H(7.33/m)
LC/MS: m/z=653[(M+1)+]
실시예 16 : 화합물 16의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 16-0의 합성
4-bromo-2-chloro-7-iodoquinazoline(3.7 g, 0.010 mol)에 phenyl boronic acid(1.4 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 16-0> 2.3 g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=319)
(2) 제조예 2 : 중간체 16-00의 합성
Figure pat00128
중간체 16-0(3.2 g, 0.010 mol), bis(pinacolato)dibron(3.0 g, 0.012 mol) 를 넣고 실시예 1-제조예 (1)에서 사용된 동일한 방법으로 <중간체 16-00> 2.7g(수율 73%) 수득하였다. (m/z=366)
(3) 제조예 3 : 중간체 16-1의 합성
Figure pat00129
중간체 16-00(3.7 g, 0.010 mol)에 2-iodophenol(2.6 g, 0.012 mol)을 넣고, 실시예 1-제조예 (2)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 16-1> 2.4g (수율 73%)을 얻었다.(m/z=332)
(4) 제조예 4 : 중간체 16-2의 합성
Figure pat00130
중간체 16-1(3.3 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (3)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 16-2> 2.0g (수율 58%)을 얻었다.(m/z=342)
(5) 제조예 5 : 중간체 16-3의 합성
Figure pat00131
중간체 16-2(3.4 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (4)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 16-3> 2.7g (수율 82%)수득하였다 (m/z=328)
(6) 제조예 6 : 중간체 16-4의 합성
Figure pat00132
중간체 16-3(3.3 g, 0.010 mol)을 넣고 실시예 1-제조예 (5)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 16-4> 2.2g (수율 61%)수득하였다 (m/z=356)
(7) 제조예 7: 화합물 16의 합성
Figure pat00133
중간체 16-4(3.6 g, 0.010 mol)에 중간체 1-5(4.1 g, 0.010 mol)를 넣고 실시예 1-제조예 (6)에서 사용된 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 16> 5.6g (수율 76%)을 얻었다.
H-NMR (200MHz, CDCl3):δ ppm, 1H(8.28/d, 8.10/s, 7.90/s, 7.87/d, 7.77/s, 7.69/d, 7.60/d, 7.46/d, 7.36/d, 6.93/s) 2H(8.55/d, 7.94/d, 7.41/m, 7.25/m, 1.72/s) 4H(7.52/d, 7.51/m, 7.33/m)
LC/MS: m/z=733[(M+1)+]
소자 실시예 1: 화합물 1을 발광층의 적색호스트 재료로 하여 유기전계발광 소자 제조
ITO로 코팅된 유리기판 위에 CuPc를 80 nm, α-NPD를 30 nm를 성막한 후 <화합물 1> + <Ir(btp)2(acac)> 6%를 혼합하여 25 nm, 증착속도 0.1 m/sec로 성막한 다음 Alq3를 40 nm, LiF을 1 nm, Al을 120 nm의 순서로 성막하여 유기전계발광소자를 제조하였다. 이때, 각 물질의 증착속도는 CuPc, α-NPD, Alq3는 0.1 nm/sec, LiF는 0.01 nm/sec, Al은 0.5 nm/sec로 하였다.
소자 실시예 2 내지 18
상기 화합물 1 대신 하기 [표 1]에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 소자 실시예 2 내지 16의 유기전계발광소자를 제조하였다.
소자 비교예 1
비교예를 위한 유기발광다이오드 소자는 상기 실시예의 소자구조에서 발명에 의해 제조된 화합물 대신 일반적으로 호스트 물질로 많이 사용되고 있는 CBP를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였다. 소자 실시예에 사용되는 정공주입층물질 CuPc, 정공수송물질 NPB, 발광호스트물질 CBP, 적색도펀트 Ir(btp)2(acac)의 구조는 각각 다음과 같다.
Figure pat00134
Figure pat00135
Figure pat00136
Figure pat00137

[표 1]
Figure pat00138

구동전압 및 발광효율 측정
상기 실시예 및 비교예에 따른 유기발광소자(기판크기 : 25 × 25 ㎟ / 증착면적 : 2 × 2 ㎟)를 IVL 측정셋트(CS-2000+지그+IVL프로그램)에 고정한 후 전류를 1 mA/㎡씩 상승시키며 증착면의 구동전압(V), 발광효율(cd/A)을 측정하여 상기 [표 1]에 나타내었다. 상기 실시예와 비교예 및 [표 1]의 결과로부터, 본 발명에 따른 화학식 1 내지 16으로 표시되는 화합물은 종래의 적색발광재료를 사용한 경우보다 구동전압 및 발광효율 등의 특성이 우수함을 보이므로, 표시소자, 디스플레이 소자 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기발광 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00139

    [화학식 2]
    Figure pat00140

    상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]에서,
    R1 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬이 하나 이상 융합된 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬이 하나 이상 융합된 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 아미노기, 싸이올기, 시아노기, 히드록시기, 니트로기 및 할로겐기로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R1 내지 R15 중 인접한 치환기는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, S 및 O 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있고,
    상기 R1 내지 R15는 각각 1종 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 상기 1종 이상의 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 싸이올기, 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기, 에테르기 및 에스테르기 중에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R15 중 적어도 하나 이상은 하기 [구조식 1] 중세서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물:
    [구조식 1]
    Figure pat00141
    Figure pat00142
    Figure pat00143

    Figure pat00144
    Figure pat00145
    Figure pat00146

    Figure pat00147
    Figure pat00148
    Figure pat00149

    Figure pat00150
    Figure pat00151
    Figure pat00152

    Figure pat00153
    Figure pat00154
    Figure pat00155

    Figure pat00156
    Figure pat00157
    Figure pat00158

    Figure pat00159
    Figure pat00160
    Figure pat00161

    Figure pat00162
    Figure pat00163
    Figure pat00164

    Figure pat00165
    Figure pat00166
    Figure pat00167

    Figure pat00168

    상기 [구조식 1]에서,
    L은 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알키닐렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    n은 0 내지 4의 정수이고, 상기 n이 2 이상인 경우 복수의 L은 서로 동일하거나 상이하며,
    Ra 및 Rb는 상기 [화학식 1]에서의 R1 내지 R15의 정의와 동일하고, m은 0 내지 4의 정수이고, m이 2 이상인 경우 복수의 Rb는 서로 동일하거나 상이하며,
    상기 복수의 Rb는 서로 또는 인접한 치환기와 결합하여 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리 또는 축합 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 283] 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물:
    Figure pat00169

    Figure pat00170

    Figure pat00171

    Figure pat00172

    Figure pat00173

    Figure pat00174

    Figure pat00175

    Figure pat00176

    Figure pat00177

    Figure pat00178

    Figure pat00179

    Figure pat00180

    Figure pat00181

    Figure pat00182

    Figure pat00183

    Figure pat00184

    Figure pat00185

    Figure pat00186

    Figure pat00187

    Figure pat00188

    Figure pat00189

    Figure pat00190

    Figure pat00191

    Figure pat00192

    Figure pat00193

    Figure pat00194

    Figure pat00195

    Figure pat00196

    Figure pat00197

    Figure pat00198

    Figure pat00199
  4. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기층을 포함하는 유기전계발광소자로서,
    상기 유기층 중 1 층 이상은 청구항 1에 따른 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것인 유기전계발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 및 발광층 중 1층 이상을 포함하고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발광층이 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 [화학식 1] 내지 [화학식 2]로 표시되는 유기발광 화합물은 상기 발광층 내의 호스트 화합물로 사용되고, 상기 발광층은 도판트 화합물을 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유기층에 적색, 녹색 또는 청색 발광을 하는 유기 발광층을 하나 이상을 더 포함하여 백색 발광을 하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160070395A (ko) * 2014-12-10 2016-06-20 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160143496A (ko) * 2015-06-05 2016-12-14 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170063411A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
US20190031614A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Samsung Display Co., Ltd. Condensed cyclic compound and organic light-emitting device including the same
EP3466954A1 (en) 2017-10-04 2019-04-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Fused phenylquinazolines bridged with a heteroatom
CN110023299A (zh) * 2016-12-05 2019-07-16 默克专利有限公司 用于oled中的含氮杂环化合物
EP3608319A1 (en) 2018-08-07 2020-02-12 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Condensed aza cycles as organic light emitting device and materials for use in same
CN110903290A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 北京鼎材科技有限公司 一种化合物及其应用
CN112341438A (zh) * 2020-09-29 2021-02-09 烟台京师材料基因组工程研究院 一种电子传输材料、有机电致发光器件和显示装置
CN115925691A (zh) * 2021-09-30 2023-04-07 广州华睿光电材料有限公司 咔唑类化合物、混合物、组合物及有机电子器件

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160070395A (ko) * 2014-12-10 2016-06-20 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160143496A (ko) * 2015-06-05 2016-12-14 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101878544B1 (ko) * 2015-06-05 2018-07-16 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170063411A (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
CN110023299A (zh) * 2016-12-05 2019-07-16 默克专利有限公司 用于oled中的含氮杂环化合物
US20190031614A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Samsung Display Co., Ltd. Condensed cyclic compound and organic light-emitting device including the same
EP3466954A1 (en) 2017-10-04 2019-04-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Fused phenylquinazolines bridged with a heteroatom
EP3608319A1 (en) 2018-08-07 2020-02-12 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Condensed aza cycles as organic light emitting device and materials for use in same
US11505561B2 (en) 2018-08-07 2022-11-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic light emitting device and materials for use in same
CN110903290A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 北京鼎材科技有限公司 一种化合物及其应用
CN112341438A (zh) * 2020-09-29 2021-02-09 烟台京师材料基因组工程研究院 一种电子传输材料、有机电致发光器件和显示装置
CN115925691A (zh) * 2021-09-30 2023-04-07 广州华睿光电材料有限公司 咔唑类化合物、混合物、组合物及有机电子器件

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