KR20160064961A - Delayed Fluorescence compound, and Organic light emitting diode device and Display device using the same - Google Patents

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Abstract

Provided is a delayed fluorescence compound having a molecular structure in which acridine as an electron doner moiety forms a bond with an electron acceptor moiety directly or through a substituted or unsubstituted benzene linker. The electron acceptor moiety is selected from substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene, substituted or unsubstituted diphenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, and substituted or unsubstituted benzimidazole.

Description

지연 형광 화합물 이를 포함하는 유기발광다이오드소자 및 표시장치{Delayed Fluorescence compound, and Organic light emitting diode device and Display device using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED) device and a display device including the same,

본 발명은 발광물질에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 분자내 전하 이동(intramolecular charge transfer)에 의해 발광효율이 향상되는 지연 형광 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드소자 및 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a luminescent material. More particularly, the present invention relates to a retardation fluorescent compound having improved luminous efficiency by intramolecular charge transfer, an organic light emitting diode device including the same, and a display device.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)라고도 불리는 유기발광다이오드소자의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.Recently, the demand for a flat display device having a small space occupancy has been increased due to the enlargement of a display device. The technology of an organic light emitting diode device, which is also called an organic light emitting diode (OLED) .

유기발광다이오드소자는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 발광물질층에 음극과 양극으로부터 전자와 정공이 주입되면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 전압에서 (10V이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.An organic light-emitting diode device is a device that emits light when electrons and holes are injected from a cathode and an anode into a light emitting material layer formed between an electron injection electrode (cathode) and a hole injection electrode (anode) . The device can be formed not only on a flexible transparent substrate such as a plastic but also can be driven at a low voltage (10 V or less), has relatively low power consumption, and is excellent in color.

유기발광다이오드소자는, 기판 상부에 형성되며 양극인 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 이격하며 마주하는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 유기발광층을 포함한다.The organic light emitting diode device includes a first electrode that is an anode, a second electrode that faces the first electrode, and an organic light emitting layer that is disposed between the first electrode and the second electrode.

발광효율을 향상시키기 위하여, 상기 유기발광층은 상기 제 1 전극에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transporting layer, HTL), 발광물질층(emitting material layer, EML), 전자수송층(electron transporting layer, ETL), 전자주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있다.In order to improve the luminous efficiency, the organic light emitting layer may include a hole injection layer (HIL), a hole transporting layer (HTL), an emitting material layer (EML) , An electron transporting layer (ETL), and an electron injection layer (EIL).

양극인 제 1 전극으로부터 정공이 정공주입층, 정공수송층을 통해 발광물질층으로 이동되고, 음극인 제 2 전극으로부터 전자가 전자주입층, 전자수송층을 통해 발광물질층으로 이동된다.The holes are moved from the first electrode as the anode to the light emitting material layer through the hole injecting layer and the hole transporting layer and electrons are moved from the second electrode as the cathode to the light emitting material layer through the electron injecting layer and the electron transporting layer.

상기 발광물질층으로 이동된 정공과 전자는 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하며 불안정한 에너지 상태로 여기 되었다가 안정한 에너지 상태로 돌아오며 빛을 방출하게 된다.The holes and electrons transferred to the light emitting material layer combine with each other to form an exciton, which excites into an unstable energy state, and returns to a stable energy state to emit light.

발광물질층에 이용되는 발광물질의 외부양자효율(ηext)은 아래 식으로 얻어질 수 있다.The external quantum efficiency (eta ext ) of the luminescent material used in the luminescent material layer can be obtained by the following equation.

ηext = ηint ×г × Φ × ηout - coupling η ext = η int × г × Φ × η out - coupling

(여기서, ηint: 내부양자효율, г: charge balance factor, Φ: radiative quantum efficiency, ηout - coupling: out coupling efficiency)int : internal quantum efficiency, Φ: radiative quantum efficiency, η out - coupling : out coupling efficiency)

Charge balance factor(г)는 exciton 을 형성하는 hole 과 electron 의 balance를 의미하며 일반적으로 100% 의 1:1 matching을 가정하여 '1'의 값을 가진다. Radiative quantum efficiency(Φ)는 실질적인 발광물질의 발광효율에 관여하는 값으로, host-dopant 시스템에서는 dopant의 형광 양자효율에 의존한다. The charge balance factor (г) is the balance between hole and electron forming the exciton, and generally has a value of 1 assuming 100% 1: 1 matching. Radiative quantum efficiency (Φ) is a value related to the luminescence efficiency of a practical luminescent material, and depends on the fluorescence quantum efficiency of the dopant in the host-dopant system.

내부양자효율(ηint)은 생성된 여기자(exciton)가 빛의 형태로 전환되는 비율로, 형광 물질의 경우 최대 0.25의 제한적인 값을 갖는다. 정공과 전자가 결합하여 여기자가 형성될 때, spin의 배열에 따라 단일항 여기자(singlet exciton)와 삼중항 여기자(triplet exciton)가 1:3 의 비율로 생성된다. 그러나, 형광 물질에서는 단일항 여기자만이 발광에 참여하고 나머지 75%의 삼중항 여기자는 발광에 참여하지 못하기 때문이다. The internal quantum efficiency (eta int ) has a limiting value of 0.25 at maximum for the fluorescent material, at a rate at which the generated excitons are converted to the form of light. When excitons are formed by the combination of holes and electrons, a singlet exciton and a triplet exciton are generated at a ratio of 1: 3 according to the arrangement of the spin. However, in the fluorescent material, only the single-exciton participates in the luminescence and the remaining 75% of the triplet exciton does not participate in the luminescence.

Out coupling efficiency(ηout - coupling)는 발광된 빛 중 외부로 추출되는 빛의 비율이다. 일반적으로 isotropic한 형태의 분자를 열증착하여 박막을 형성할 경우 개개의 발광분자는 일정한 방향성을 가지지 않고 무질서한 상태로 존재하게 된다. 이러한 무질서한 배열(random orientation) 상태에서의 out coupling efficiency는 일반적으로 0.2로 가정한다.Out coupling efficiency (η out - coupling ) is the ratio of light extracted to the outside of the emitted light. In general, when an isotropic molecule is thermally deposited to form a thin film, the individual luminescent molecules do not have a certain directionality and exist in a disordered state. The out coupling efficiency in this random orientation state is generally assumed to be 0.2.

따라서, 형광 물질을 이용한 유기발광다이오드소자의 최대 발광 효율은 약 5%이하가 된다. Therefore, the maximum luminous efficiency of the organic light emitting diode device using the fluorescent material is about 5% or less.

이와 같이 형광 물질의 낮은 효율 문제를 극복하기 위해, 단일항 여기자와 삼중항 여기자 모두를 빛으로 전환 시키는 발광 메커니즘을 갖는 인광 물질이 개발되었다.In order to overcome the low efficiency problem of the fluorescent material as described above, a phosphorescent material having a light emitting mechanism that converts both singlet excitons and triplet excitons to light has been developed.

적색 및 녹색의 경우 높은 발광효율을 갖는 인광 물질이 개발되어 있으나, 청색의 경우 요구되는 발광효율 및 신뢰성을 만족하는 인광 물질이 개발되지 않고 있다.In the case of red and green phosphors having high luminous efficiency have been developed, phosphors that satisfy the required luminous efficiency and reliability in the case of blue have not been developed.

따라서, 신뢰성을 만족하는 형광 물질에서, 양자 효율을 증가시킴으로써 발광효율을 증가시킬 수 있는 물질의 개발이 요구되고 있다.Therefore, in a fluorescent material satisfying reliability, development of a material capable of increasing the luminous efficiency by increasing the quantum efficiency is required.

본 발명은 형광 물질의 낮은 양자 효율 문제를 해결하고자 한다.The present invention aims at solving the problem of low quantum efficiency of fluorescent materials.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 아크리딘 전자주개 모이어티에 전자받개 모이어티가 직접 또는 링커를 통해 결합되는 분자식의 지연 형광 화합물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a delayed fluorescent compound of molecular formula in which an electron acceptor moiety is bonded directly or via a linker to an acridine electron donating moiety.

전자받개 모이어티는 치환 또는 비치환된 트리아진, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰, 치환 또는 비치환된 디페닐설폰, 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸로부터 선택될 수 있다.The electron acceptor moiety may be substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophenesulfone, substituted or unsubstituted diphenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, substituted or unsubstituted Benzimidazole. ≪ / RTI >

즉, 본 발명의 지연 형광 화합물은, 하기 화학식으로 표시되고, n은 0 또는 1이며, X는 치환 또는 비치환된 트리아진, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰, 치환 또는 비치환된 디페닐설폰, 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸로부터 선택되고, Y는 치환 또는 비치환된 벤젠이다.That is, the retarding fluorescent compound of the present invention is represented by the following formula, n is 0 or 1, X is substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophenesulfone, substituted or unsubstituted di Phenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, substituted or unsubstituted benzimidazole, and Y is substituted or unsubstituted benzene.

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 본 발명은, 유기 발광층이 전술한 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자 및 표시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an organic light emitting diode device and a display device, wherein the organic light emitting layer includes the above retarded fluorescent compound.

본 발명의 지연형광 화합물은, 전자주개(electron donor) 모이어티가 링커에 의해 전자받개(electron acceptor) 모이어티에 결합된 구조를 가져, 분자 내에서 전하의 이동이 쉽게 일어나고 발광효율이 향상된다. 특히, 본 발명의 지연 형광 화합물에서 삼중항 상태의 엑시톤이 발광에 이용되기 때문에, 지연 형광 화합물의 발광 효율이 향상된다.The retarded fluorescent compound of the present invention has a structure in which an electron donor moiety is bonded to an electron acceptor moiety by a linker, so that the charge can easily migrate in the molecule and the light emitting efficiency is improved. Particularly, in the retarded fluorescent compound of the present invention, since the triplet exciton is used for luminescence, the luminescent efficiency of the retarded fluorescent compound is improved.

또한, 육각형 구조를 갖는 아크리딘(acridine)이 전자주개 모이어티로 이용됨으로써, 전자받개 모이어티와의 입체장애가 커지고 아크리딘 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각이 증가한다. 따라서, 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 컨쥬게이션 형성이 제한되고 HOMO와 LUMO 간 분리가 원활히 일어나기 때문에, 발광효율 향상이 더욱 커진다.Further, acridine having a hexagonal structure is used as an electron donor moiety, so that the steric hindrance with the electron acceptor moiety becomes large, and the angle between the acridine electron donor moiety and the electron acceptor moiety increases. Therefore, the conjugation formation between the electron donor moiety and the electron acceptor moiety is restricted, and the separation between the HOMO and the LUMO occurs smoothly, thereby further enhancing the luminous efficiency.

또한, 전자주개 모이어티에서 전자받개 모이어티로 쌍극자(dipole)가 형성되어 분자 내부의 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 증가됨으로써, 발광효율이 더욱 상승된다.Further, a dipole is formed from the electron donor moiety to the electron acceptor moiety to increase the dipole moment inside the molecule, thereby further increasing the luminous efficiency.

또한, 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티가 분자 내에서 결합되고 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital, HOMO)와 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)의 중첩이 감소됨으로써 전계 활성화 지연 형광(field activated delayed fluorescence) 착물이 형성되어 지연형광 화합물의 발광효율이 더욱 향상된다. The electron donor moiety and the electron acceptor moiety are bonded in the molecule and the superposition of the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) is reduced A field activated delayed fluorescence complex is formed to further improve the luminous efficiency of the retarded fluorescent compound.

링커에 의해 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이 거리가 증가함으로서 HOMO와 LUMO 간 중첩이 감소하여 삼중항 에너지와 단일항 에너지의 차이(ΔEST)를 줄일 수 있다.By increasing the distance between the electron donor moiety and the electron donor moiety by the linker, the overlap between HOMO and LUMO is reduced, which can reduce the difference between triplet energy and singlet energy (ΔE ST ).

또한, 링커의 입체장애에 의해 지연형광 화합물을 포함하는 발광층으로부터 발광되는 빛의 레드 쉬프트(red shift) 문제를 최소화할 수 있다.In addition, the problem of red shift of light emitted from the light emitting layer including the retarded fluorescent compound can be minimized by steric hindrance of the linker.

따라서, 본 발명의 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자 및 표시장치는 발광 효율이 향상되고 고품질의 영상을 구현할 수 있다.Therefore, the organic light emitting diode device and the display device including the retarded fluorescent compound of the present invention can improve the luminous efficiency and realize a high quality image.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지연 형광 화합물의 발광 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 카바졸 전자주개 모이어티를 포함하는 화합물의 분자 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 아크리딘 전자주개 모이어티를 포함하는 화합물의 분자 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 지연 형광 화합물의 지연 형광 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드소자의 개략적인 단면도이다.
1 is a view for explaining an emission mechanism of a retardation fluorescent compound according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams for explaining the molecular structure of a compound containing a carbazole electron donating moiety.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating the molecular structure of a compound containing an acridine electron donating moiety. FIG.
4A to 4D are graphs showing delayed fluorescence characteristics of a retarded fluorescent compound according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은, 아크리딘(acridine)인 전자주개 모이어티가 직접 치환 또는 비치환된 벤젠 링커(linker)를 통해 치환 또는 비치환된 트리아진(triazine), 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰(dibenzothiophene), 치환 또는 비치환된 디페닐설폰(diphenylsulfone), 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸(4-azabenzimidazole), 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸(benzimidazole)에서 선택되는 전자받개 모이어티에 결합되는 구조의 분자식을 갖는 지연 형광 화합물을 제공한다.The present invention relates to a process for the preparation of substituted or unsubstituted dibenzothiophenesulfone or substituted or unsubstituted dibenzothiophenesulfone, which is substituted or unsubstituted through a benzene linker, an electron acceptor selected from dibenzothiophene, substituted or unsubstituted diphenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, substituted or unsubstituted benzimidazole, Lt; RTI ID = 0.0 > formula < / RTI >

다른 관점에서, 본 발명은, 하기 화학식1로 표시되며, X는 하기 화학식2에서 선택되고, Y는 하기 화학식3에서 선택되는 지연 형광 화합물을 제공한다. (n은 0 또는 1)In another aspect, the present invention provides a retarded fluorescent compound represented by the following formula (1), wherein X is selected from the following formula (2) and Y is selected from the following formula (3). (n is 0 or 1)

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식2](2)

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식3](3)

Figure pat00005
Figure pat00005

(화학식2에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴에서 선택되고, 화학식3에서, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 C1~C10의 알킬로부터 선택된다.)Wherein each of R 1 to R 4 is independently selected from substituted or unsubstituted aryl, and each of R 5 and R 6 is independently selected from hydrogen or C 1 to C 10 alkyl.

본 발명의 지연 형광물은, 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다. The delayed minerals of the present invention may be any of the following compounds.

Figure pat00006
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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Figure pat00009
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Figure pat00010
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본 발명의 지연 형광물에 있어서, 상기 지연 형광 화합물의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이는 0.3eV 이하일 수 있다.In the delayed minerals of the present invention, the difference between the singlet energy and the triplet energy of the delayed fluorescent compound may be 0.3 eV or less.

다른 관점에서, 본 발명은, 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 마주보는 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하고, 상기 유기 발광층은, 아크리딘(acridine)인 전자주개 모이어티가 직접 또는 치환 또는 비치환된 벤젠 링커(linker)를 통해 치환 또는 비치환된 트리아진(triazine), 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰(dibenzothiophene), 치환 또는 비치환된 디페닐설폰(diphenylsulfone), 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸(4-azabenzimidazole), 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸(benzimidazole)에서 선택되는 전자받개 모이어티에 결합되는 구조의 분자식을 갖는 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자를 제공한다.In another aspect, the present invention provides an organic electroluminescent device comprising a first electrode, a second electrode facing the first electrode, and an organic light emitting layer positioned between the first and second electrodes, triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene substituted or unsubstituted, substituted or unsubstituted benzene linker directly or through a substituted or unsubstituted benzene linker, acridine, A molecular formula of a structure to be bonded to an electron acceptor moiety selected from unsubstituted diphenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, substituted or unsubstituted benzimidazole, And a retardation fluorescent compound having a light-emitting property.

다른 관점에서, 본 발명은, 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 마주보는 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하고, 상기 유기 발광층은, 하기 화학식1로 표시되며, X는 하기 화학식2에서 선택되고, Y는 하기 화학식3에서 선택되는 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자를 제공한다. (n은 0 또는 1)According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting device comprising a first electrode, a second electrode facing the first electrode, and an organic light emitting layer positioned between the first and second electrodes, , X is selected from the following formula (2), and Y is selected from the following formula (3). (n is 0 or 1)

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00011
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[화학식2] (2)

Figure pat00012
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Figure pat00013
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[화학식3] (3)

Figure pat00014
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(화학식2에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴에서 선택되고, 화학식3에서, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 C1~C10의 알킬로부터 선택된다.)Wherein each of R 1 to R 4 is independently selected from substituted or unsubstituted aryl, and each of R 5 and R 6 is independently selected from hydrogen or C 1 to C 10 alkyl.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 지연 형광 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.In the organic light-emitting diode device of the present invention, the retarded fluorescent compound may be any one of the following compounds.

Figure pat00015
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Figure pat00016
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Figure pat00017
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Figure pat00018
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Figure pat00019
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본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 지연 형광 화합물의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이는 0.3eV 이하일 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the difference between the singlet energy and the triplet energy of the delayed fluorescent compound may be 0.3 eV or less.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 지연 형광 화합물은 도펀트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 호스트를 더 포함할 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the delayed fluorescent compound may be used as a dopant, and the organic light emitting layer may further include a host.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 호스트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMOHost)과 상기 도펀트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMODopant) 차이(|HOMOHost-HOMODopant|) 또는 상기 호스트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMOHost)과 상기 도펀트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMODopant) 차이(|LUMOHost-LUMODopant|)는 0.5eV이하일 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the difference between the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Host ) of the host and the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Dopant ) of the dopant (| HOMO Host- HOMO Dopant | the lowest level unoccupied molecular orbital level (LUMO Host) and the lowest unoccupied molecular orbital level level (LUMO dopant) of the dopant, the difference (| LUMO Host dopant -LUMO |) may be equal to or less than 0.5eV.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 지연 형광 화합물은 호스트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 도펀트를 더 포함할 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the delayed fluorescent compound may be used as a host, and the organic light emitting layer may further include a dopant.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 지연 형광 화합물은 제 1 도펀트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 호스트 및 제 2 도펀트를 더 포함하며, 상기 제 1 도펀트의 제 1 삼중항 에너지는 상기 호스트의 제 2 삼중항 에너지보다 작고 상기 제 2 도펀트의 제 3 삼중항 에너지보다 클 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the delayed fluorescent compound is used as a first dopant, and the organic light emitting layer further comprises a host and a second dopant, wherein the first triplet energy of the first dopant is May be less than the second triplet energy and greater than the third triplet energy of the second dopant.

본 발명의 유기발광다이오드소자에 있어서, 상기 유기 발광층은 정공주입층과, 정공수송층과, 발광물질층과, 전자수송층과 전자주입층을 포함하고, 상기 정공주입층과, 상기 정공수송층과, 상기 발광물질층과, 상기 전자수송층과 상기 전자주입층 중 적어도 하나가 상기 지연형광 화합물을 포함할 수 있다.In the organic light emitting diode device of the present invention, the organic light emitting layer may include a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer, wherein the hole injecting layer, At least one of the electron transport layer and the electron injection layer may include the retarded fluorescent compound.

또 다른 관점에서, 본 발명은, 기판과, 상기 기판 상에 위치하는 전술한 유기발광다이오드소자와, 상기 유기발광다이오드소자를 덮는 인캡슐레이션 필름과, 상기 인캡슐레이션 필름 상의 커버 윈도우를 포함하는 표시장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a light emitting device comprising a substrate, an organic light emitting diode device disposed on the substrate, an encapsulation film covering the organic light emitting diode device, and a cover window on the encapsulation film, A display device is provided.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 지연 형광 화합물의 구조 및 그 합성예와, 이를 이용한 유기발광다이오드소자에 대해 설명한다.Hereinafter, a structure of a retarded fluorescent compound according to an embodiment of the present invention, a synthesis example thereof, and an organic light emitting diode device using the same will be described.

본 발명의 실시예에 따른 지연 형광 화합물은 아크리딘(acridine)인 전자주개(electron donor) 모이어티가 링커(linker)를 통해 또는 직접 전자받개(electron acceptor) 모이어티에 결합되는 구조의 분자식을 가지며, 아래 화학식1로 표시된다.The retarded fluorescent compound according to an embodiment of the present invention has a molecular formula of a structure in which an electron donor moiety, which is an acridine, is bonded to a electron acceptor moiety through a linker or directly to an electron acceptor moiety , Represented by the following formula (1).

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00020
Figure pat00020

이때, n는 0 또는 1이다. 즉, 아래 화학식2-1에서와 같이, 아크리딘인 전자주개 모이어티가 링커 Y를 통해 전자받개 모이어티 X에 결합되는 구조를 갖거나, 아래 화학식2-2에서와 같이, 아크리딘인 전자주개 모이어티가 직접 전자받개 모이어티 X에 결합되는 구조를 가질 수 있다.Wherein n is 0 or 1. That is, as shown in the following formula (2-1), the electron donating moiety, which is an acridine, may be bonded to the electron acceptor moiety X via the linker Y, or may have a structure in which acridine And the electron donor moiety may be directly coupled to the electron acceptor moiety X. [

[화학식2-1][Formula 2-1]

Figure pat00021
Figure pat00021

[화학식2-2][Formula 2-2]

Figure pat00022
Figure pat00022

상기 화학식1, 2-1, 2-2에서, 전자 받개 모이어티인 X는 치환 또는 비치환된 트리아진(triazine), 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰(dibenzothiophene), 치환 또는 비치환된 디페닐설폰(diphenylsulfone), 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸(4-azabenzimidazole), 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸(benzimidazole)에서 선택된다. 예를 들어, 전자 받개 모이어티인 X는 하기 화학식3에 표시된 물질로부터 선택될 수 있다.In the above Chemical Formulas 1, 2-1 and 2-2, the electron acceptor moiety X is a substituted or unsubstituted triazine, a substituted or unsubstituted dibenzothiophene, a substituted or unsubstituted Is selected from diphenylsulfone, substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, and substituted or unsubstituted benzimidazole. For example, the electron acceptor moiety X may be selected from the materials represented by the following formula (3).

[화학식3](3)

Figure pat00023
Figure pat00023

Figure pat00024
Figure pat00024

상기 화학식3에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴일 수 있다. 예를 들어, R1 내지 R4 각각은 비치환된 페닐일 수 있다.In Formula 3, each of R 1 to R 4 may be independently substituted or unsubstituted aryl. For example, each of R < 1 > to R < 4 > may be unsubstituted phenyl.

상기 화학식1, 2-1, 2-2에서, 링커인 Y는 치환 또는 비치환된 벤젠이다. 예를 들어, 링커 Y는 하기 화학식4에 표시된 물질로부터 선택될 수 있다.In the above general formulas (1), (2-1) and (2-2), Y as the linker is substituted or unsubstituted benzene. For example, the linker Y may be selected from the materials represented by the following formula (4).

[화학식4][Chemical Formula 4]

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 화학식4에서, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 C1~C10의 알킬일 수 있다. 예를 들어, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 메틸일 수 있다.In Formula 4, R5 and R6 each independently may be hydrogen or C1-C10 alkyl. For example, each of R5 and R6 can be independently hydrogen or methyl.

이와 같은 지연 형광 화합물은 전자주개(electron donor) 모이어티와 전자받개(electron acceptor) 모이어티를 모두 포함함으로써, 분자 내에서 전하의 이동이 쉽게 일어나고 발광 효율이 향상된다. 또한, 전자주개 모이어티에서 전자받개 모이어티로 쌍극자(dipole)가 형성되어 분자 내부의 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 증가됨으로써, 발광효율이 더욱 상승된다.Such a retarded fluorescent compound includes both an electron donor moiety and an electron acceptor moiety so that the charge can easily move in the molecule and the light emission efficiency is improved. Further, a dipole is formed from the electron donor moiety to the electron acceptor moiety to increase the dipole moment inside the molecule, thereby further increasing the luminous efficiency.

특히, 본 발명의 지연 형광 화합물에서 삼중항 상태의 엑시톤이 발광에 이용되기 때문에, 지연 형광 화합물의 발광 효율이 향상된다.Particularly, in the retarded fluorescent compound of the present invention, since the triplet exciton is used for luminescence, the luminescent efficiency of the retarded fluorescent compound is improved.

또한, 육각형 구조를 갖는 아크리딘(acridine)이 전자주개 모이어티로 이용됨으로써, 전자받개 모이어티와의 입체장애가 커지고 아크리딘 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각이 증가한다. 따라서, 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 컨쥬게이션 형성이 제한되고 HOMO와 LUMO 간 분리가 원활히 일어나기 때문에, 발광효율 향상이 더욱 커진다.Further, acridine having a hexagonal structure is used as an electron donor moiety, so that the steric hindrance with the electron acceptor moiety becomes large, and the angle between the acridine electron donor moiety and the electron acceptor moiety increases. Therefore, the conjugation formation between the electron donor moiety and the electron acceptor moiety is restricted, and the separation between the HOMO and the LUMO occurs smoothly, thereby further enhancing the luminous efficiency.

또한, 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티가 분자 내에서 결합되고 최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital, HOMO)와 최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO)의 중첩이 감소됨으로써 전계 활성화 착물이 형성되어 지연형광 화합물의 발광효율이 더욱 향상된다. The electron donor moiety and the electron acceptor moiety are bonded in the molecule and the superposition of the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) is reduced An electric field activating complex is formed and the luminous efficiency of the retarded fluorescent compound is further improved.

링커에 의해 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이 거리가 증가함으로서 HOMO와 LUMO 간 중첩이 감소하여 삼중항 에너지와 단일항 에너지의 차이(ΔEST)를 줄일 수 있다.By increasing the distance between the electron donor moiety and the electron donor moiety by the linker, the overlap between HOMO and LUMO is reduced, which can reduce the difference between triplet energy and singlet energy (ΔE ST ).

또한, 링커의 입체장애에 의해 지연형광 화합물을 포함하는 발광층으로부터 발광되는 빛의 레드 쉬프트(red shift) 문제를 최소화할 수 있다.In addition, the problem of red shift of light emitted from the light emitting layer including the retarded fluorescent compound can be minimized by steric hindrance of the linker.

본 발명의 실시예에 따른 지연 형광 화합물의 발광 메커니즘을 설명하기 위한 도면인 도 1을 참조하면, 본 발명의 지연 형광 화합물에서는, 단일항 여기자와삼중항 여기자 모두가 발광에 참여하여 양자 효율이 향상된다.1, which is a drawing for explaining the luminescent mechanism of a retarding fluorescent compound according to an embodiment of the present invention, in the retarding fluorescent compound of the present invention, both singlet excitons and triplet excitons participate in luminescence, thereby improving quantum efficiency do.

즉, 본 발명의 지연 형광 화합물은 전계(field)에 의해 삼중항 여기자가 활성화되어, 삼중항 여기자와 단일항 여기자가 중간 상태(intermediate state, I1)로 이동하고 바닥상태(ground state, S0)로 떨어지면서 발광하게 된다. 다시 말해, 단일항 상태(S1)와 삼중항 상태(T1)에서 중간 상태(I1)로 전이가 일어나고 (S1-> I1 <-T1), 단일항 여기자와 삼중항 여기자 모두가 발광에 참여함으로써, 발광 효율이 향상된다. 이를 FADF (filed activated delayed fluorescence) 화합물로 지칭한다.That is, the delayed fluorescent compound of the present invention activates the triplet exciton by the electric field so that the triplet exciton and the singlet exciton move to the intermediate state (I 1 ) and the ground state (S 0 ) And emits light. In other words, the transition from singlet state (S 1 ) and triplet state (T 1 ) to intermediate state (I 1 ) occurs (S 1 -> I 1 <-T 1 ), and both singlet excitons and triplet excitons The light emitting efficiency is improved. This is referred to as FADF (filed activated delayed fluorescence) compound.

종래 형광 물질은 HOMO와 LUMO가 분자 전체에 퍼져 있기 때문에 단일항상태와 삼중항 상태 사이의 상호 전환이 불가능하다. (selection rule, 선택 규칙)Conventional fluorescent materials are unable to switch between single-state and triplet states because HOMO and LUMO are distributed throughout the molecule. (selection rule)

그러나, 본 발명에서와 같은 FADF 화합물에서는, 분자 내 HOMO와 LUMO 겹침이 적기 때문에, HOMO와 LUMO 사이의 상호작용이 작다. 따라서, 전자의 스핀 상태 변화가 다른 전자에 영향을 미치지 않게 되고, 선택 규칙을 따르지 않는 새로운 전하 이동 밴드(charge transfer band)가 형성된다.However, in the FADF compound as in the present invention, the interactions between HOMO and LUMO are small because the overlapping of HOMO and LUMO in the molecule is small. Therefore, the change in the spin state of the electrons does not affect other electrons, and a new charge transfer band that does not follow the selection rule is formed.

또한, 전자받개 모이어티와 전자주개 모이어티가 분자 내에서 이격되어 있기 때문에, 분자 내 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 분극된 형태로 존재하게 된다. 쌍극자 모멘트가 분극된 상태에서는 HOMO와 LUMO 간의 상호 작용이 작아지게 되어 선택 규칙을 따르지 않을 수 있다. 따라서, FADF 화합물에서는, 삼중항 상태(T1)와 단일항 상태(S1)에서 중간 상태(I1)으로 전이가 가능해지고, 삼중항 여기자가 발광에 참여하게 된다.In addition, since the electron acceptor moiety and the electron donor moiety are spaced apart in the molecule, the dipole moment in the molecule is present in a polarized form. In the state where the dipole moment is polarized, the interaction between HOMO and LUMO becomes small and the selection rule may not be followed. Therefore, in the FADF compound, a transition to the triplet state (T 1) and the intermediate states (I 1) in a singlet state (S 1) becomes possible, triplet exciton is involved in light emission.

유기발광다이오드소자가 구동되면, 전계에 의해 25%의 단일항 상태(S1) 여기자와 75%의 삼중항 상태(T1) 여기자가 중간 상태(I1)로 계간 전이를 일으키고 바닥 상태(S0)로 떨어지면서 발광이 일어나기 때문에 내부 양자 효율은 이론적으로 100%가 된다.When the organic light emitting diode device is driven, 25% of singlet state excitons (S 1 ) excitons and 75% of triplet excitons (T 1 ) excitons cause an interstage transition to an intermediate state (I 1 ) 0 ), the internal quantum efficiency is theoretically 100%.

예를 들어, 화학식1의 지연 형광 화합물은 하기 화학식5의 화합물 중 어느 하나일 수 있다. For example, the retarded fluorescent compound of formula (1) may be any of the compounds of formula (5).

[화학식5][Chemical Formula 5]

Figure pat00026
Figure pat00026

Figure pat00027
Figure pat00027

Figure pat00028
Figure pat00028

Figure pat00029
Figure pat00029

Figure pat00030
Figure pat00030

본 발명의 지연 형광 화합물은, 전자주개 모이어티로서 아크리딘을 포함하며, 이에 따라 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 입체장애가 커지고 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각이 증가한다.The delayed fluorescent compound of the present invention includes acridine as an electron donating moiety, whereby the steric hindrance between the electron donating moiety and the electron accepting moiety becomes large, and the back angle between the electron donating moiety and the electron accepting moiety becomes .

도 2a 및 도 2b는 카바졸 전자주개 모이어티를 포함하는 화합물의 분자 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 아크리딘 전자주개 모이어티를 포함하는 화합물의 분자 구조를 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining the molecular structure of a compound containing a carbazole electron donating moiety, and FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the molecular structure of a compound containing an acridine electron donating moiety FIG.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 카바졸을 전자주개 모이어티로 이용하는 경우, 전주주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각은 약 44도이다. Referring to Figs. 2A and 2B, when a carbazole is used as an electron donor moiety, the dihedral angle between the pole donut moiety and the electron acceptor moiety is about 44 degrees.

한편, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 아크리딘을 전자주개 모이어티로 이용하는 경우, 전주주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각은 약 89도이다. 즉, 아크리딘을 전자주개 모이어티로 포함하는 경우, 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 이면각이 증가하고 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이의 컨쥬게이션 형성이 제한된다. 따라서, 카바졸을 포함하는 화합물과 비교할 때, 아크리딘 전자주개 모이어티를 포함하는 화합물에서 HOMO와 LUMO 간 분리가 원활히 일어나며 발광효율 향상이 더욱 커진다.3A and 3B, when acridine is used as an electron donor moiety, the dihedral angle between the pole donut moiety and the electron acceptor moiety is about 89 degrees. That is, when acridine is included as the electron donor moiety, the back angle between the electron donor moiety and the electron acceptor moiety increases, and the conjugation formation between the electron donor moiety and the electron acceptor moiety is restricted. Therefore, in the compound containing an acridine electron donor moiety, the separation between HOMO and LUMO occurs smoothly and the luminous efficiency is further enhanced as compared with the compound containing carbazole.

이하에서는, 본 발명에 실시예에 따른 지연 형광 화합물의 합성예를 설명한다.Hereinafter, examples of synthesis of a retarded fluorescent compound according to an embodiment of the present invention will be described.

-합성예-- Synthesis Example -

1. 화합물1의 합성1. Synthesis of Compound 1

(1) 화합물a의 합성(1) Synthesis of compound a

[반응식1-1][Reaction Scheme 1-1]

Figure pat00031
Figure pat00031

2,8-Dibromodibenzothiophene(14.6 mmol)과 아세트산 용매를 질소 분위기에서 교반하였다. 과산화수소(64.8 mmol)을 추가투입하고 실온에서 약 30분간 교반한 후, 12시간 이상 환류교반하였다. 반응 종료 후 증류수 50 ml를 투입하여 교반, 세척하였다. 여과한 후 고체를 과량의 과산화수소와 교반하여 2차 세척하고(30 분 1시간 유지), 증류수로 세척하였다. 여과하고 건조하여 흰색 고체 상태의 화합물a를 얻었다.(수율 : 90 %)2,8-Dibromodibenzothiophene (14.6 mmol) and acetic acid solvent were stirred in a nitrogen atmosphere. Hydrogen peroxide (64.8 mmol) was further added thereto. The mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes, and then refluxed for 12 hours or more. After completion of the reaction, 50 ml of distilled water was added thereto, followed by stirring and washing. After filtration, the solid was washed with an excess of hydrogen peroxide for a second time (holding for 30 minutes and 1 hour) and washed with distilled water. Filtered and dried to obtain Compound (a) in the form of a white solid (yield: 90%).

(2) 화합물b의 합성(2) Synthesis of compound b

[반응식1-2][Reaction Scheme 1-2]

Figure pat00032
Figure pat00032

N-phenylanthraniliic acid(46.9 mmol)를 메탄올 용매에 혼합한 후 질소 분위기에서 교반하였다. 0℃ 조건에서 10분간 추가로 교반한 뒤 thionyl chloride(21.2 mmol)를 천천히 떨어뜨려 추가하였다. 혼합 용액을 90℃ 조건에서 12 시간 이상 교반하였다. 반응 종료 후 용매를 제거하고 증류수와 에틸아세테이트를 투입하여 추출하였다. 추출한 유기층에서 마그네슘설페이트를 사용하여 수분을 제거하고 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식 정제(wet-refinement)하여 짙은 노란색의 액체 상태 화합물b를 얻었다. (수율 : 81 %)N-phenylanthranilic acid (46.9 mmol) was mixed in a methanol solvent and stirred in a nitrogen atmosphere. After further stirring at 0 ° C for 10 minutes, thionyl chloride (21.2 mmol) was slowly added dropwise. The mixed solution was stirred at 90 ° C for 12 hours or more. After completion of the reaction, the solvent was removed, and distilled water and ethyl acetate were added to extract. Water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate and the solvent was removed. The residue was subjected to wet-refinement by column chromatography using hexane and ethyl acetate to obtain a dark yellow liquid-state compound b. (Yield: 81%).

(3) 화합물c의 합성(3) Synthesis of Compound c

[반응식1-3][Reaction 1 - 3]

Figure pat00033
Figure pat00033

화합물b(38.1 mmol)를 질소 분위기에서 테트라하이드로퓨란 용매에 교반하였다. 메틸 마그네슘 브로마이드(4.6 당량) 천천히 떨어뜨리고, 실온에서 12시간 이상 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 증류수를 천천히 투입하고 에틸아세테이트를 사용하여 추출하였다. 마그네슘설페이트을 이용하여 추출한 유기층으로부터 수분을 제거하고 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써, 노란색 액체 상태의 화합물c를 얻었다. (수율 : 87 %)Compound b (38.1 mmol) was stirred in a tetrahydrofuran solvent in a nitrogen atmosphere. Methyl magnesium bromide (4.6 equivalents) was slowly dropped and reacted by stirring at room temperature for 12 hours or longer. After completion of the reaction, distilled water was slowly added thereto and extracted with ethyl acetate. Water was removed from the organic layer extracted with magnesium sulfate and the solvent was removed. The product was subjected to wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate to obtain a yellow liquid compound c. (Yield: 87%).

(4) 화합물d의 합성(4) Synthesis of compound d

[반응식1-4][Reaction Scheme 1-4]

Figure pat00034
Figure pat00034

화합물c(33.1 mmol)를 과량의 인산 용매(160 ml)에 넣고 실온에서 교반하였다. 16시간 이상 교반 후 200~250 ml의 증류수를 천천히 투입하였다. 0.5~1 시간 교반 후 석출된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 수산화나트륨 수용액과 다이클로로메탄 용매를 이용하여 추출하였다. 마그네슘설페이트를 이용하여 추출된 유기층으로부터 수분을 제거하고 유기 용매를 제거하여 흰색 고체 상태의 화합물d를 얻었다. (수율 : 69 %)Compound c (33.1 mmol) was added to an excess of phosphoric acid (160 ml) and stirred at room temperature. After stirring for more than 16 hours, 200 ~ 250 ml of distilled water was slowly added. After stirring for 0.5 to 1 hour, the precipitated solid was filtered. The filtered solid was extracted with an aqueous solution of sodium hydroxide and dichloromethane. Water was removed from the organic layer extracted with magnesium sulfate and the organic solvent was removed to obtain a white solid compound d. (Yield: 69%).

(5) 화합물e의 합성(5) Synthesis of Compound e

[반응식1-5][Reaction Scheme 1-5]

Figure pat00035
Figure pat00035

화합물a를 질소 분위기 하에 톨루엔 용매에 녹인 다음, phenylboronic acid(0.9 당량)을 첨가하였다. K2CO3(4당량)을 증류수에 녹인 후, 반응 혼합물에 첨가하였다. 테트라하이드로퓨란 용매를 첨가하고 팔라듐(Pd, 0.05 당량)을 투입하였다. 이 후 반응 혼합물을 80℃에서 환류시키며 교반하였다. 반응 종료 후, 에틸아세테이트 용매와 증류수를 이용하여 추출하고, 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거하였다. 남은 유기 용매를 제거하고, 에틸아세테이트와 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 습식정제함으로써 고체 상태의 화합물e를 얻었다. (수율 : 68 %)Compound a was dissolved in a toluene solvent under a nitrogen atmosphere, and then phenylboronic acid (0.9 equivalent) was added. K 2 CO 3 (4 eq) was dissolved in distilled water and then added to the reaction mixture. A tetrahydrofuran solvent was added and palladium (Pd, 0.05 eq.) Was added. The reaction mixture was then stirred at reflux at 80 &lt; 0 &gt; C. After completion of the reaction, extraction was performed using an ethyl acetate solvent and distilled water, and water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate. The remaining organic solvent was removed and purified by column chromatography using ethyl acetate and hexane to obtain Compound e in a solid state. (Yield: 68%).

(6) 화합물1의 합성(6) Synthesis of compound 1

[반응식1-6][Reaction Scheme 1-6]

Figure pat00036
Figure pat00036

질소 분위기에서, 화합물e, 화합물d(1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량), P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), sodium tert-butoxide(1.9 당량)을 톨루엔 용매에 투입하여 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거하고, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써 화합물1을 얻었다. (수율 : 55 %)Pd (OAc) 2 (0.019 eq.), P (t-Bu) 3 (50 wt%, 0.046 eq.) And sodium tert-butoxide (1.9 eq.) Were dissolved in toluene Was added to the solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 1 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 55%).

2. 화합물2의 합성2. Synthesis of Compound 2

(1) 화합물f의 합성(1) Synthesis of compound f

[반응식2-1][Reaction Scheme 2-1]

Figure pat00037
Figure pat00037

질소 분위기에서 화합물d(23.9 mmol), 1,4-다이브로모벤젠(35.8 mmol), 팔라듐(Ⅱ)아세테이트(2 mol%), 트리-터셔리-부틸포스페이트(5mol%), 소디움-터셔리-부톡사이드(2.03 당량)를 톨루엔 용매에 혼합하여 교반하였다. 혼합용액을 환류교반하여 12시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 증류수와 에틸아세테이트를 이용하여 추출하고, 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거하였다. 남은 유기용매를 제거하고, 에틸아세테이트와 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 습식정제함으로써 화합물f를 얻었다. (수율 : 81 %)(23.9 mmol), 1,4-dibromobenzene (35.8 mmol), palladium (II) acetate (2 mol%), tri-tertiary-butyl phosphate (5 mol%), sodium tert- Butoxide (2.03 equivalents) were mixed in a toluene solvent and stirred. The mixed solution was stirred under reflux and reacted for 12 hours. After completion of the reaction, the mixture was extracted with distilled water and ethyl acetate, and water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate. The remaining organic solvent was removed, and the residue was subjected to column chromatography wet purification using ethyl acetate and hexane to obtain Compound (f). (Yield: 81%).

(2) 화합물g의 합성(2) Synthesis of Compound g

[반응식2-2][Reaction Scheme 2-2]

Figure pat00038
Figure pat00038

질소 분위기에서, 화합물f, bis(pinacolate)diboron (1.2 당량), [1,1-bis(diphenylphosphineo)ferrocene]palladium(Ⅱ), dichloride dichloromethane, 1,1-bis(diphenylphosphino)ferrocene, potassium acetate를 빛을 차단시킨 플라스크 내의 1,4-다이옥산/톨루엔(1:1) 용매에 혼합하여 교반하였다. 기포가 모두 없어지면 120℃ 조건에 17시간 교반하였다. 반응 종료 후, 실온으로 냉각한 다음 용매를 제거하고 톨루엔으로 세척한다. 이후 정제함으로써 화합물g를 얻었다. (수율 : 90 %)In a nitrogen atmosphere, the compound f, bis (pinacolate) diboron (1.2 eq), [1,1-bis (diphenylphosphineo) ferrocene] palladium (II), dichloride dichloromethane, 1,1- Was mixed with 1,4-dioxane / toluene (1: 1) solvent in a flask which was shut off and stirred. When all the bubbles had disappeared, the mixture was stirred at 120 ° C for 17 hours. After the reaction is completed, the reaction mixture is cooled to room temperature, and then the solvent is removed and washed with toluene. Thereafter, the compound g was obtained by purification. (Yield: 90%).

(3) 화합물2의 합성(3) Synthesis of Compound 2

[반응식2-3][Reaction Scheme 2-3]

Figure pat00039
Figure pat00039

질소 환경에서 화합물e를 톨루엔 용매에 녹인 후, 화합물g(1.2 당량)을 첨가하였다. 탄산칼륨(K2CO3, 8.8 당량)을 증류수에 녹인 다음, 반응 혼합물에 첨가하였다. 테트라하이드로퓨란을 추가로 첨가한 후, 팔라듐(Pd, 0.1 당량)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 환류시키며 교반하였다. 반응 종료 후, 수산화나트륨 수용액과 톨루엔을 이용하여 추출하고, 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거하였다. 남은 유기 용매를 제거하고, 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 습식정제하였다. 재결정함으로써, 화합물2를 얻었다. (수율 : 56 %)Compound e was dissolved in a toluene solvent in a nitrogen atmosphere, and then compound g (1.2 eq.) Was added. Potassium carbonate (K 2 CO 3 , 8.8 equivalents) was dissolved in distilled water and then added to the reaction mixture. After additional addition of tetrahydrofuran, palladium (Pd, 0.1 eq) was added. The reaction mixture was stirred at reflux at 80 &lt; 0 &gt; C. After completion of the reaction, extraction was performed using an aqueous solution of sodium hydroxide and toluene, and water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate. The remaining organic solvent was removed and purified by column chromatography using hexane. By recrystallization, Compound 2 was obtained. (Yield: 56%)

3. 화합물3의 합성3. Synthesis of Compound 3

(1) 화합물h의 합성(1) Synthesis of compound h

[반응식3-1][Reaction Scheme 3-1]

Figure pat00040
Figure pat00040

4-페닐브로모설폰을 질소 분위기에서 톨루엔 용매에 녹인 다음, phenylboronic acid(0.9 당량)을 첨가하였다. K2CO3(4당량)을 증류수에 녹인 후, 반응 혼합물에 첨가하였다. 테트라하이드로퓨란 용매를 첨가하고 팔라듐(Pd, 0.05 당량)을 투입하였다. 이 후 반응 혼합물을 80℃에서 환류시키며 교반한다. 반응 종료 후, 에틸아세테이트 용매와 증류수를 이용하여 추출하고, 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거하였다. 남은 유기 용매를 제거하고, 에틸아세테이트와 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 습식정제함으로써 고체 상태의 화합물h를 얻었다. (수율 : 75 %)4-phenylbromosulfone was dissolved in a toluene solvent in a nitrogen atmosphere, and then phenylboronic acid (0.9 equivalent) was added. K 2 CO 3 (4 eq) was dissolved in distilled water and then added to the reaction mixture. A tetrahydrofuran solvent was added and palladium (Pd, 0.05 eq.) Was added. The reaction mixture is then stirred at reflux at 80 &lt; 0 &gt; C. After completion of the reaction, extraction was performed using an ethyl acetate solvent and distilled water, and water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate. The remaining organic solvent was removed and purified by column chromatography using ethyl acetate and hexane to obtain a solid compound h. (Yield: 75%).

(2) 화합물3의 합성(2) Synthesis of Compound 3

[반응식3-2][Reaction Scheme 3-2]

Figure pat00041
Figure pat00041

질소 분위기에서, 화합물h, 화합물d(1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량), P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), sodium tert-butoxide(1.9 당량)을 톨루엔 용매에 투입하여 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거하고, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써 화합물3을 얻었다. (수율 : 65 %)Pd (OAc) 2 (0.019 eq.), P (t-Bu) 3 (50 wt%, 0.046 eq.) And sodium tert-butoxide (1.9 eq.) Were dissolved in toluene Was added to the solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 3 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 65%).

4. 화합물4의 합성4. Synthesis of Compound 4

[반응식4][Reaction Scheme 4]

Figure pat00042
Figure pat00042

질소 환경에서 화합물h를 톨루엔 용매에 녹인 후, 화합물g(1.2 당량)를 첨가하였다. 탄산칼륨(K2CO3, 8.8 당량)을 증류수에 녹인 다음, 반응 반응 혼합물에 첨가하였다. 테트라하이드로퓨란을 추가로 첨가한 후, 팔라듐(Pd, 0.1 당량)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 80℃에서 환류시키며 교반하였다. 반응 종료 후, 수산화나트륨 수용액과 톨루엔을 이용하여 추출하고, 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거하였다. 남은 유기 용매를 제거하고, 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 습식정제하였다. 재결정함으로써, 화합물4를 얻었다. (수율 : 60 %)Compound h was dissolved in a toluene solvent in a nitrogen atmosphere, and then compound g (1.2 eq.) Was added. Potassium carbonate (K 2 CO 3 , 8.8 eq.) Was dissolved in distilled water and then added to the reaction mixture. After additional addition of tetrahydrofuran, palladium (Pd, 0.1 eq) was added. The reaction mixture was stirred at reflux at 80 &lt; 0 &gt; C. After completion of the reaction, extraction was performed using an aqueous solution of sodium hydroxide and toluene, and water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate. The remaining organic solvent was removed and purified by column chromatography using hexane. By recrystallization, Compound 4 was obtained. (Yield: 60%).

5. 화합물5의 합성5. Synthesis of Compound 5

[반응식5][Reaction Scheme 5]

Figure pat00043
Figure pat00043

질소 분위기에서, 촉매 Pd(dba)2 (5 %mol), P(t-Bu)3 (4 %mol)를 톨루엔 용매에 투입하여 약 15분 정도 교반하였다. 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(33.8 mmol), 화합물d(33.8 mmol), NaOt-Bu(60.6 mmol)을 추가 투입하고 90℃ 조건에서 5시간 교반하였다. 반응 종료 후, celite에 걸러주고 남은 유기 용매는 제거하였다. 걸러진 고체를 헥산과 다이클로로메탄을 사용하여 컬럼크로마토그래피 정제하고, 헥산을 이용한 재결정을 통해 습식정제함으로써 화합물5를 얻었다. (수율 : 59 %)In a nitrogen atmosphere, catalyst Pd (dba) 2 (5% mol) and P (t-Bu) 3 (4% mol) were added to a toluene solvent and stirred for about 15 minutes. 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (33.8 mmol), compound d (33.8 mmol) and NaOt-Bu (60.6 mmol) were further added thereto and stirred at 90 ° C for 5 hours. After the completion of the reaction, the celite was filtered to remove the remaining organic solvent. The filtered solid was purified by column chromatography using hexane and dichloromethane and recrystallized with hexane to obtain compound 5 by wet purification. (Yield: 59%)

6. 화합물6의 합성6. Synthesis of Compound 6

[반응식6][Reaction Scheme 6]

Figure pat00044
Figure pat00044

질소 분위기에서, 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 화합물g(1.1 당량), Na2CO3(5 당량), NH4Cl를 톨루엔/증류수(1:1) 용매에 투입하여 교반하였다. 질소 환경을 유지하며 30분 동안 교반한 후, tetrakis(triphenylphosphine)Pd(0)(0.05 당량)을 반응 혼합물에 추가 투입하였다. 10분 간 교반하고 100℃에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각하고 디클로로메탄으로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트를 이용하여 수분을 제거한 후, 남은 유기용매를 제거하였다. 디클로로메탄과 헥산을 이용하여 컬럼크로마토그래피 정제 후, 클로로포름으로 재결정하여 고체 화합물6을 얻었다. (수율 : 70 %)(1.1 eq.), Na 2 CO 3 (5 eq.) And NH 4 Cl were dissolved in toluene / distilled water (1: 1) in a nitrogen atmosphere. Was added to the solvent and stirred. After stirring for 30 minutes while maintaining the nitrogen environment, tetrakis (triphenylphosphine) Pd (O) (0.05 equivalent) was added to the reaction mixture. The mixture was stirred for 10 minutes and then at 100 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with dichloromethane. Water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. The residue was purified by column chromatography using dichloromethane and hexane and then recrystallized with chloroform to obtain solid compound 6. (Yield: 70%).

7. 화합물7의 합성7. Synthesis of Compound 7

(1) 화합물i의 합성(1) Synthesis of compound i

[반응식7-1][Reaction Scheme 7-1]

Figure pat00045
Figure pat00045

질소 환경에서, copper iodide(0.1 당량), 1,10-phenanthroline(0.2 당량)을 혼합한 dimethylformamide(DMF) 용매에 4-azabenzimidazole, 1-bromo-4-iodobenzene(1.2 당량) 및 cesium carbonate(2 당량)을 추가 투입하였다. 110℃ 조건에서 16 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, DMF 용매를 제거하고 다이클로로메탄으로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 후, 남은 용매를 제거하였다. 에틸아세테이트와 헥산을 이용한 컬럼크로마토그래피 및 다이클로로메탄을 이용한 재결정을 통해 습식정제함으로써 화합물i를 얻었다. (수율 : 78 %)4-azobenzimidazole, 1-bromo-4-iodobenzene (1.2 equivalents) and cesium carbonate (2 equivalents) were added to a dimethylformamide (DMF) solvent in which copper iodide (0.1 eq.) And 1,10-phenanthroline ) Were added. And the mixture was refluxed and stirred at 110 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the DMF solvent was removed and extracted with dichloromethane. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed. Compound i was obtained by wet purification through column chromatography using ethyl acetate and hexane and recrystallization using dichloromethane. (Yield: 78%).

(2) 화합물7의 합성(2) Synthesis of Compound 7

[반응식7-2][Reaction Scheme 7-2]

Figure pat00046
Figure pat00046

질소 분위기에서, 화합물i, 화합물d(1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량), P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), sodium tert-butoxide(1.9 당량)을 톨루엔 용매에 투입하여 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거하고, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써 화합물7을 얻었다. (수율 : 60 %)Pd (OAc) 2 (0.019 eq.), P (t-Bu) 3 (50 wt%, 0.046 eq.) And sodium tert-butoxide (1.9 eq.) Were dissolved in toluene Was added to the solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 7 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 60%).

8. 화합물8의 합성8. Synthesis of Compound 8

(1)화합물j의 합성(1) Synthesis of compound j

[반응식8-1][Reaction Scheme 8-1]

Figure pat00047
Figure pat00047

질소 환경에서, copper iodide(0.1 당량), 1,10-phenanthroline(0.2 당량)을 혼합한 DMF 용매에 4-azabenzimidazole, 1-bromo3,5-dimethyl-4-iodobenzene(1.3 당량) 및 cesium carbonate(2 당량)을 추가 투입하였다. 110℃ 조건에서 16 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, DMF 용매를 제거하고 다이클로로메탄으로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 후, 남은 용매를 제거하였다. 에틸아세테이트와 헥산을 이용한 컬럼크로마토그래피 및 다이클로로메탄을 이용한 재결정을 통해 습식정제함으로써 화합물j를 얻었다. (수율 : 60 %)In a nitrogen atmosphere, 4-azabenzimidazole, 1-bromo-3,5-dimethyl-4-iodobenzene (1.3 equivalents) and cesium carbonate (2 equivalents) were added to a DMF solvent mixed with copper iodide (0.1 eq.) And 1,10-phenanthroline Equivalent) was further added. And the mixture was refluxed and stirred at 110 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the DMF solvent was removed and extracted with dichloromethane. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed. Compound (j) was obtained by wet purification through column chromatography using ethyl acetate and hexane and recrystallization using dichloromethane. (Yield: 60%).

(2) 화합물8의 합성(2) Synthesis of Compound 8

[반응식8-2][Reaction Scheme 8-2]

Figure pat00048
Figure pat00048

질소 분위기에서, 화합물j, 화합물d(1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량), P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), sodium tert-butoxide(1.9 당량)을 톨루엔 용매에 투입하여 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거하고, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써 화합물8을 얻었다. (수율 : 50 %)Pd (OAc) 2 (0.019 eq.), P (t-Bu) 3 (50 wt%, 0.046 eq.) And sodium tert-butoxide (1.9 eq.) Were dissolved in toluene Was added to the solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 8 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 50%).

9. 화합물9의 합성9. Synthesis of Compound 9

(1) 화합물k의 합성(1) Synthesis of compound k

[반응식9-1][Reaction Scheme 9-1]

Figure pat00049
Figure pat00049

질소 환경에서, copper iodide (0.1 당량), 1,10-phenanthroline (0.2 당량)을 혼합한 DMF 용매에 benzimidazole, 1-bromo-4-iodobenzene (1.2 당량) 및 cesium carbonate (2 당량)을 추가 투입하였다. 110℃ 조건에서 16 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, DMF 용매를 제거하고 다이클로로메탄으로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트을 이용하여 수분을 제거한 후, 남은 용매를 제거하였다. 에틸아세테이트와 헥산을 이용한 컬럼크로마토그래피 및 다이클로로메탄을 이용한 재결정을 통해 습식정제함으로써 화합물k를 얻었다. (수율 : 80 %)Benzimidazole, 1-bromo-4-iodobenzene (1.2 eq.) And cesium carbonate (2 eq.) Were added to the DMF solvent in which copper iodide (0.1 eq.) And 1,10-phenanthroline . And the mixture was refluxed and stirred at 110 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the DMF solvent was removed and extracted with dichloromethane. Water was removed from the extracted organic layer using magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed. Compound k was obtained by wet purification through column chromatography using ethyl acetate and hexane and recrystallization using dichloromethane. (Yield: 80%).

(2) 화합물9의 합성(2) Synthesis of Compound 9

[반응식9-2][Reaction Scheme 9-2]

Figure pat00050
Figure pat00050

질소 분위기에서, 화합물k, 화합물d (1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량) 및 P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), NaOt-Bu (sodium tert-butoxide, 1.9 당량)을 톨루엔 용매에 넣고 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 방각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분 제거하고, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써 화합물9을 얻었다. (수율 : 62 %)In a nitrogen atmosphere, compound k, compound d (1.1 eq), Pd (OAc) 2 ( 0.019 eq.) And P (t-Bu) 3 ( 50 wt%, 0.046 equivalent), NaOt-Bu (sodium tert-butoxide, 1.9 Equivalent) was added to a toluene solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 9 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 62%).

10. 화합물10의 합성10. Synthesis of Compound 10

(1) 화합물l의 합성(1) Synthesis of compound 1

[반응식10-1][Reaction Scheme 10-1]

Figure pat00051
Figure pat00051

질소 환경에서, copper iodide (0.1 당량), 1,10-phenanthroline (0.2 당량)을 혼합한 DMF 용매에 benzimidazole, 1-bromo3,5-dimethyl-4-iodobenzene (1.3 당량) 및 cesium carbonate (2 당량)을 추가 투입하였다. 110℃ 조건에서 16 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, DMF 용매를 제거하고 다이클로로메탄으로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 후, 남은 용매를 제거하였다. 에틸아세테이트와 헥산을 이용한 컬럼크로마토그래피 및 다이클로로메탄을 이용한 재결정을 통해 습식정제함으로써, 화합물l을 얻었다. (수율 : 58 %)Benzimidazole, 1-bromo-3,5-dimethyl-4-iodobenzene (1.3 eq.) And cesium carbonate (2 eq.) Were added to a DMF solvent in which copper iodide (0.1 eq.) And 1,10-phenanthroline Were added. And the mixture was refluxed and stirred at 110 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the DMF solvent was removed and extracted with dichloromethane. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining solvent was removed. Compound 1 was obtained by wet purification through column chromatography using ethyl acetate and hexane and recrystallization using dichloromethane. (Yield: 58%).

(2) 화합물10의 합성(2) Synthesis of Compound 10

[반응식10-2][Reaction formula 10-2]

Figure pat00052
Figure pat00052

질소 분위기에서, 화합물l, 화합물d (1.1 당량), Pd(OAc)2 (0.019 당량) 및 P(t-Bu)3 (50 wt%, 0.046 당량), NaOt-Bu (sodium tert-butoxide, 1.9 당량)을 톨루엔 용매에 넣고 교반하였다. 120℃ 조건에서 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후, 실온까지 방각하고 물과 에틸아세테이트로 추출하였다. 추출된 유기층에서 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 후, 남은 유기 용매를 제거하였다. 헥산과 에틸아세테이트를 이용한 컬럼크로마토그래피를 통해 습식정제함으로써, 화합물10을 얻었다. (수율 : 46 %)In a nitrogen atmosphere, the compound l, compound d (1.1 eq), Pd (OAc) 2 ( 0.019 eq.) And P (t-Bu) 3 ( 50 wt%, 0.046 equivalent), NaOt-Bu (sodium tert-butoxide, 1.9 Equivalent) was added to a toluene solvent and stirred. And the mixture was refluxed and stirred at 120 ° C for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature and extracted with water and ethyl acetate. Water was removed from the extracted organic layer with magnesium sulfate, and the remaining organic solvent was removed. Compound 10 was obtained by wet purification through column chromatography using hexane and ethyl acetate. (Yield: 46%).

화합물1 내지 10의 질량분석 결과를 표1에 기재하였다.The mass spectrometry results of the compounds 1 to 10 are shown in Table 1.

Figure pat00053
Figure pat00053

Hamamatsu 사의 Quantarus tau 장비를 이용하여 O2 free 조건에서 상기 화합물3, 6, 7, 9(Com3, Com6, Com7, Com9)의 발광 특성을 측정하였고, 측정 결과를 표2 및 도 4a 내지 도 4d에 기재하였다.The emission characteristics of the compounds 3, 6, 7, and 9 (Com3, Com6, Com7, and Com9) were measured under the O 2 free condition using a Quantarus tau equipment manufactured by Hamamatsu Co. The measurement results are shown in Tables 2 and 4A to 4D .

Figure pat00054
Figure pat00054

표2와 도 4a 내지 도 4d에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 따른 지연 형광 화합물인 화합물3, 6, 7, 9(Com3, Com6, Com7, Com9) 각각은 수백~수만 nano-second (ns)의 지연형광 현상을 보였다.Compounds 3, 6, 7 and 9 (Com3, Com6, Com7 and Com9), which are retarding fluorescent compounds according to the present invention, each have a number of nanoseconds (ns) of several hundreds to tens of thousands as shown in Table 2 and FIGS. Delayed fluorescence.

전술한 바와 같이, 본 발명의 지연 형광 화합물은 전계 활성화(field activated)되어 단일항 상태(S1) 여기자와 삼중항 상태(T1) 여기자가 중간 상태(I1)으로 전이되고 이들 모두가 발광에 참여한다.As described above, the retarded fluorescent compound of the present invention is field activated to convert monophasic state (S 1 ) excitons and triplet state (T 1 ) excitons to intermediate states (I 1 ) .

이러한 전계 활성화 착물은, 한 분자 내에 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티를 동시에 가지고 있는 단분자 화합물이며, 분자 내에서 전자의 이동이 쉽게 일어나게 된다. 전계 활성화 착물은 특정 조건에서 전자주개 모이어티에서 전자가 전자받개 모이어티로 이동하여 분자 내에서 전하(charge)의 분리가 일어날 수 있다.Such a field activating complex is a monomolecular compound having an electron donating moiety and an electron accepting moiety at the same time in one molecule, and electrons can easily migrate within the molecule. The electric field activating complexes may under certain conditions migrate electrons from the electron donor moiety to the electron acceptor moiety, resulting in the separation of charges within the molecule.

전계 할성화 착물은 외부 환경에 의해 형성 되는데, 이는 다양한 용매를 이용한 용액 상태의 흡수 파장과 발광 파장을 비교해 봄으로써 쉽게 확인 할 수 있다. The electroluminescent complex to be elected is formed by the external environment, which can be easily confirmed by comparing the absorption wavelength and the emission wavelength in the solution state using various solvents.

Figure pat00055
Figure pat00055

위의 식에서 Δν는 stock shift 값으로 νabs와 νfl은 각각 최대 흡수 파장과 최대 발광 파장의 파수 (wavenumber)이다. 또한 h는 플랭크 상수 (Plank? constant)이고, c는 빛의 속도(velocity of light)이며, a는 onsager cavity radius이고, Δμ는 exicited state의 dipole moment와 ground state의 dipole moment의 차이 (Δμ = μeg)를 나타낸다. In the above equation, Δν is the stock shift value, and νabs and νfl are the wavenumber of the maximum absorption wavelength and the maximum emission wavelength, respectively. H is the Plank? Constant, c is the velocity of light, a is the onsager cavity radius, and? Μ is the difference between the dipole moment of the exited state and the dipole moment of the ground state (Δμ = μ e- g ).

Δf는 용매의 방향성 편극도(orientational polarizability)를 나타내는 값으로 아래의 식과 같이 용매의 유전 상수(dielectric constant, ε)와 굴절률(refractive index, n)로 표현된다.Δf is the value representing the orientational polarizability of the solvent and is expressed by the dielectric constant (ε) and the refractive index (n) of the solvent as shown in the following equation.

Figure pat00056
Figure pat00056

전계 활성화 착물의 형성 여부는 다양한 용매를 이용한 용액 상태의 흡수 파장과 발광 파장을 비교해 봄으로써 확인할 수 있다. 이는 excitation되었을 때의 분극의 정도(dipole moment의 크기)가 주변의 극성에 의해 결정되기 때문이다.The formation of the field activation complex can be confirmed by comparing the absorption wavelength and the emission wavelength in the solution state using various solvents. This is because the degree of polarization (magnitude of the dipole moment) when excited is determined by the surrounding polarity.

혼합 용매의 방향성 편극도, Δf는 각각 순수한 용매의 방향성 편극도 값들을 몰분율의 비율로 계산하여 사용할 수 있으며, 전계 활성화 착물의 형성 유무는 위의 식 (Lippert-Mataga equation)을 이용하여 Δf와 Δν를 그렸을 때(ploting) 선형 관계가 나타나는지를 확인함으로써 판단할 수 있다.The directional polarization degree of the mixed solvent, Δf, can be calculated by calculating the ratio of the polarizability of the pure solvent to the mole fraction, respectively. The presence or absence of the electric field activating complex can be calculated using the above equation (Lippert-Mataga equation) By plotting and plotting a linear relationship.

즉, 용매의 방향성 편극도에 따라 전계 활성화 착물이 안정화가 되며 이 안정화 정도에 따라 발광 파장이 장파장으로 이동한다. 따라서, 전계 활성화 착물이 형성되면 Δf와 Δν가 선형 그래프를 이루게 되고, 역으로 Δf와 Δν가 선형 그래프를 이루면, 그 발광 재료는 전계 활성화 착물임을 알 수 있다.That is, the electric field activating complex is stabilized according to the directional polarization degree of the solvent, and the emission wavelength shifts to a long wavelength according to the stabilization degree. Therefore, when an electric field activating complex is formed, Δf and Δν form a linear graph. Conversely, when Δf and Δν form a linear graph, the light emitting material is an electric field activating complex.

본 발명의 지연 형광 화합물에서는, 25%의 단일항 상태 엑시톤과 75%의 삼중항 상태 엑시톤이 외부 환경, 예를 들어 유기발광다이오드소자 구동시 생성된 전자기장에 의해 단일항 상태와 삼중항 상태의 중간 상태로 계간 전이(intersystem crossing)를 일으키는 것으로 해석되고, 이러한 중간 상태에서 바닥 상태로 되면서 발광이 일어나기 때문에 양자 효율이 향상된다. 즉, 형광 물질에서 단일항 상태 엑시톤 뿐만 아니라 삼중항 상태 엑시톤도 발광에 참여함으로써, 발광 효율이 향상된다.In the retarded fluorescent compound of the present invention, 25% of the singlet-state excitons and 75% of the triplet-state excitons are excited by an electromagnetic field generated in the external environment, for example, an organic light-emitting diode device, And the quantum efficiency is improved because light is emitted from the intermediate state to the ground state. That is, in the fluorescent material, as well as singlet state excitons, triplet state excitons participate in luminescence, thereby improving the luminous efficiency.

이하, 상기한 본 발명의 지연 형광 화합물을 이용한 유기발광다이오드와 화학식6의 비교물질을 이용한 유기발광다이오드의 성능을 비교 설명한다. Hereinafter, the performance of the organic light emitting diode using the retardation fluorescent compound of the present invention and the organic light emitting diode using the comparative substance of the formula (6) will be compared.

소자 제작Device fabrication

ITO 기판의 발광 면적이 3 mm X 3 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 다음, 상기 기판을 진공 증착 챔버 내로 이송하였다. 베이스 압력이 약 10-6 ~ 10-7 Torr가 되도록 한 후 양극인 ITO 위에, i) 정공주입층 (500Å, NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)), ii) 정공수송층 (100Å, mCP(N,N'-Dicarbazolyl-3,5-benzene)), iii) 발광물질층 (350Å, 호스트(bis{2-[di(phenyl)phosphino]phenyl}ether oxide/도펀트 (6%)), iv) 전자수송층 (300Å, 1,3,5-tri(phenyl-2-benzimidazole)-benzene), v) 전자주입층 (LiF), vi) 음극 (Al)을 순차 적층하였다. The ITO substrate was patterned to have a light emitting area of 3 mm x 3 mm and then cleaned. Next, the substrate was transferred into a vacuum deposition chamber. (N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-dicyclohexylcarbodiimide) on the ITO which is the anode after the base pressure is about 10 -6 to 10 -7 Torr. diphenyl-benzidine), ii) a hole transport layer (100 Å, mCP (N, N'-Dicarbazolyl-3,5-benzene) ] phenyl ether oxide / dopant (6%), iv) an electron transport layer (300 ANGSTROM, phenyl-2-benzimidazole) -benzene, v) an electron injection layer (LiF) (Al) were successively laminated.

(1) 비교예 (Ref)(1) Comparative Example (Ref)

전술한 소자에서, 발광물질층의 도펀트로 화학식6의 화합물을 이용하였다.In the above-described device, the compound of Chemical Formula 6 was used as a dopant of the light emitting material layer.

(2) 실험예1 (Ex1)(2) Experimental Example 1 (Ex1)

전술한 소자에서, 발광물질층의 도펀트로 화합물3을 이용하였다.In the above-mentioned device, Compound 3 was used as a dopant of the light emitting material layer.

(3) 실험예2 (Ex2)(3) Experimental Example 2 (Ex2)

전술한 소자에서, 발광물질층의 도펀트로 화합물6을 이용하였다.In the above-mentioned device, Compound 6 was used as a dopant of the light emitting material layer.

(4) 실험예3 (Ex3)(4) Experimental Example 3 (Ex3)

전술한 소자에서, 발광물질층의 도펀트로 화합물7을 이용하였다.In the above-mentioned device, Compound 7 was used as a dopant of the light emitting material layer.

(5) 실험예4 (Ex4)(5) Experimental Example 4 (Ex4)

전술한 소자에서, 발광물질층의 도펀트로 화합물9를 이용하였다.In the above-described device, Compound 9 was used as a dopant of the light emitting material layer.

[화학식6][Chemical Formula 6]

Figure pat00057
Figure pat00057

Figure pat00058
Figure pat00058

표3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 지연 형광 화합물을 이용한 유기발광다이오드소자는 구동전압, 발광효율 등에서 향상된 특성을 갖는다.As can be seen from Table 3, the organic light emitting diode device using the retarded fluorescent compound of the present invention has improved characteristics in terms of driving voltage, luminous efficiency, and the like.

상기한 지연 형광 화합물을 포함하여 이루어지는 유기발광다이오드소자에 대한 일 실시예를 도 5에 도시하였다.An embodiment of the organic light emitting diode device including the above retarded fluorescent compound is shown in FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 유기발광다이오드소자는 기판(미도시) 상에 위치하는 발광다이오드(E)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the organic light emitting diode device includes a light emitting diode (E) located on a substrate (not shown).

상기 발광다이오드(E)는 양극 역할을 하는 제 1 전극(110), 음극 역할을 하는 제 2 전극(130) 및 상기 제 1 및 제 2 전극(110, 130) 사이에 형성되는 유기발광층(120)으로 이루어진다. The light emitting diode E includes a first electrode 110 serving as an anode, a second electrode 130 serving as a cathode, and an organic light emitting layer 120 formed between the first and second electrodes 110 and 130. Lt; / RTI &gt;

한편, 도시하지 않았으나, 무기층과 유기층을 포함하고 상기 발광다이오드(E)를 덮는 인캡슐레이션 필름과, 상기 인캡슐레이션 필름 상의 커버 윈도우를 포함하여 표시장치를 이룰 수 있다. 이때, 상기 기판과 상기 커버 윈도우가 플렉서블 특성을 가져, 플렉서블 표시장치를 이룰 수 있다.Although not shown, a display device including an encapsulation film including an inorganic layer and an organic layer and covering the light emitting diode E and a cover window on the encapsulation film may be formed. At this time, the substrate and the cover window have flexible characteristics, and a flexible display device can be achieved.

상기 제 1 전극(110)은 일함수 값이 비교적 높은 물질, 예를 들어, 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어지며, 상기 제 2 전극(130)은 일함수 값이 비교적 낮은 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)으로 이루어진다. 또한, 상기 유기발광층(120)은 적색, 녹색, 청색의 유기발광패턴으로 이루어진다.The first electrode 110 is made of a relatively high work function material such as indium-tin-oxide (ITO), and the second electrode 130 is made of a material having a relatively low work function value, For example, aluminum (Al) or an aluminum alloy (AlNd). In addition, the organic light emitting layer 120 may have red, green, and blue organic emission patterns.

상기 유기발광층(120)은 단일층 구조를 갖거나, 발광효율의 향상을 위해, 상기 유기발광층(120)은 다중층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(110)으로부터 순차적으로 정공주입층(hole injection layer; HIL) (121), 정공수송층(hole transporting layer; HTL) (122), 발광물질층(emitting material layer; EML) (123), 전자수송층(electron transporting layer, ETL)(124) 및 전자주입층(electron injection layer, EIL)(125)으로 이루어질 수 있다. The organic light emitting layer 120 may have a single layer structure or the organic light emitting layer 120 may have a multi-layer structure to improve the light emitting efficiency. For example, a hole injection layer (HIL) 121, a hole transporting layer (HTL) 122, an emitting material layer (EML) 122, An electron transport layer (ETL) 124, and an electron injection layer (EIL) 125.

여기서, 상기 정공주입층(121), 정공수송층(122), 발광물질층(123), 전자수송층(124) 및 전자주입층(125) 중 적어도 하나는 상기 화학식1로 표시되는 지연 형광 화합물을 포함하여 이루어질 수 있다. At least one of the hole injecting layer 121, the hole transporting layer 122, the light emitting material layer 123, the electron transporting layer 124, and the electron injecting layer 125 may include a retardation fluorescent compound represented by Formula 1 .

예를 들어, 상기 발광물질층(123)이 상기 화학식1로 표시되는 지연 형광 화합물을 포함할 수 있다. 상기 발광물질층(123)은 본 발명의 지연 형광 화합물을 도펀트 물질로 포함하고, 호스트에 대하여 약 1~30wt%로 도핑될 수 있으며, 청색을 발광하게 된다. For example, the light emitting material layer 123 may include a retardation fluorescent compound represented by Formula 1. [ The light emitting material layer 123 may include the delayed fluorescent compound of the present invention as a dopant material and may be doped to about 1 to 30 wt% with respect to the host, thereby emitting blue light.

상기 호스트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMOHost)과 상기 도펀트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMODopant) 차이(|HOMOHost-HOMODopant|) 또는 상기 호스트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMOHost)과 상기 도펀트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMODopant) 차이(|LUMOHost-LUMODopant|)는 0.5eV이하가 되도록 한다. 이에 따라, 호스트에서 도펀트로의 전하이동(charge transfer) 효율이 향상된다.The difference between the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Host ) of the host and the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Dopant ) of the dopant (| HOMO Host- HOMO Dopant |) or the lowest level non occupied molecular orbital level Host) and the lowest unoccupied molecular orbital level level (LUMO dopant) difference (the dopant | LUMO Host dopant -LUMO |) must be greater than 0.5eV. This improves the charge transfer efficiency from the host to the dopant.

예를 들어, 이와 같은 조건을 만족시키는 호스트로서, 하기 화학식7 중 어느 하나가 이용될 수 있다. (각각 Bis[2-(diphenylphosphino)phenyl]ether oxide (DPEPO), 2,8-bis(diphenylphosphoryl)dibenzothiophene (PPT), 2,8-di(9H-carbazol-9-yl)dibenzothiophene (DCzDBT), m-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (m-CBP), Diphenyl-4-triphenylsilylphenyl-phosphine oxide (TPSO1), 9-(9-phenyl-9H-carbazol-6-yl)-9H-carbazole (CCP))For example, as a host satisfying such a condition, any one of the following formula (7) can be used. (DPEPO), 2,8-bis (diphenylphosphoryl) dibenzothiophene (PPT), 2,8-di (9H-carbazol-9-yl) dibenzothiophene (DCzDBT), m 9- (9-phenyl-9H-carbazol-6-yl) -9H-carbazole (CCP) )

[화학식7](7)

Figure pat00059
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Figure pat00061
Figure pat00062
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Figure pat00063
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이때, 상기 도펀트의 삼중항 에너지가 상기 호스트의 삼중항 에너지보다 작고, 도펀트의 단일항 에너지와 도펀트의 삼중항 에너지의 차이(ΔEST)는 0.3eV이하인 것을 특징으로 한다. ΔEST가 작을수록 발광효율이 증가하며, 본 발명의 지연 형광 화합물에서는, 도펀트의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이(ΔEST)가 비교적 큰 약 0.3eV가 되더라도 전계에 의해 단일항 상태(S1) 여기자와 삼중항 상태(T1) 여기자가 중간 상태(I1)로 전이 될 수 있다. (ΔEST≤0.3)At this time, the triplet energy of the dopant is smaller than the triplet energy of the host, the difference (ΔE ST) of the singlet energy of the triplet energy of the dopant and the dopant is characterized in that not more than 0.3eV. The smaller the ΔE ST increase the luminous efficiency, and the delayed fluorescent compound of the invention, the energy difference between the singlet and triplet energy of the dopant (ΔE ST) is about 0.3eV, even if a relatively large singlet state by an electric field (S 1 ) the exciton and triplet state (T 1 ) excitons can transition to the intermediate state (I 1 ). (ΔE ST ≤0.3)

한편, 상기 발광물질층(123)은 본 발명의 지연 형광 화합물을 호스트 물질로 포함하고, 호스트 물질에 대하여 약 1~30wt%로 도핑되는 도펀트를 포함할 수 있으며, 청색을 발광하게 된다. 우수한 특성의 청색 호스트의 개발이 충분하지 않기 때문에, 본 발명의 지연 형광 화합물을 호스트 물질로 이용함으로써 호스트 선택의 자유도를 높일 수 있다.Meanwhile, the light emitting material layer 123 may include a dopant that is doped to about 1 to 30 wt% with respect to the host material, and emits blue light. The development of a blue host having excellent properties is not sufficient. Therefore, the degree of freedom in host selection can be increased by using the retarded fluorescent compound of the present invention as a host material.

이때, 상기 도펀트의 삼중항 에너지가 본 발명의 지연 형광 화합물인 상기 호스트의 삼중항 에너지보다 작다.At this time, the triplet energy of the dopant is smaller than the triplet energy of the host, which is the retarded fluorescent compound of the present invention.

또한, 상기 발광물질층(123)은 본 발명의 지연 형광 화합물을 제 1 도펀트 물질로 포함하고 호스트 물질 및 제 2 도펀트 물질을 더 포함하며, 도핑된 상기 제 1 및 제 2 도펀트 물질의 합은 상기 호스트 물질에 대하여 약 1~30wt%로 도핑되어, 청색을 발광하게 된다. 상기 발광물질층(123)이 호스트 물질과 제 1 및 제 2 도펀트 물질을 포함함으로써, 발광 효율 및 색감이 더욱 향상된다.In addition, the light emitting material layer 123 may include a retardation fluorescent compound of the present invention as a first dopant material, and may further include a host material and a second dopant material. The sum of doped first and second dopant materials may be, Doped to about 1 to 30 wt% with respect to the host material, thereby emitting blue light. Since the light emitting material layer 123 includes the host material and the first and second dopant materials, luminous efficiency and color tone are further improved.

이때, 본 발명의 지연 형광 화합물인 제 1 도펀트의 삼중항 에너지는 상기 호스트의 삼중항 에너지보다 작고 제 2 도펀트의 삼중항 에너지보다 큰 것을 특징으로 한다. 또한, 이때, 제 1 도펀트의 단일항 에너지와 제 1 도펀트의 삼중항 에너지의 차이(ΔEST)는 0.3eV이하인 것을 특징으로 한다. ΔEST가 작을수록 발광효율이 증가하며, 본 발명의 지연 형광 화합물인 제 1 도펀트의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이(ΔEST)가 비교적 큰 약 0.3eV가 되더라도 전계에 의해 단일항 상태(S1) 여기자와 삼중항 상태(T1) 여기자가 중간 상태(I1)로 전이 될 수 있다. (ΔEST≤0.3)In this case, the triplet energy of the first dopant, which is a retarding fluorescent compound of the present invention, is smaller than the triplet energy of the host and is larger than the triplet energy of the second dopant. At this time, the difference in energy singlet and triplet energy of the first dopant of the first dopant (ΔE ST) is characterized in that not more than 0.3eV. The smaller the ΔE ST increase the luminous efficiency, and delayed fluorescent compound, which is a difference of energy singlet and triplet energy of the first dopant (ΔE ST) a singlet by an electric field even if a relatively large about 0.3eV of the invention the state ( S 1 ) excitons and triplet state (T 1 ) excitons can transition to the intermediate state (I 1 ). (ΔE ST ≤0.3)

전술한 바와 같이, 본 발명의 지연 형광 화합물은, 전자주개(electron donor) 모이어티와 전자받개(electron acceptor) 모이어티를 모두 포함하고 전자주개 모이어티가 전자받개 모이어티와 큰 입체장애를 갖는 아크리딘이므로, 발광효율이 더욱 향상된다. 또한, 전자주개 모이어티에서 전자받개 모이어티로 쌍극자(dipole)가 형성되어 분자 내부의 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 증가됨으로써, 발광효율이 더욱 상승된다. 또한, 본 발명의 지연 형광 화합물에서 삼중항 상태의 엑시톤이 발광에 이용되기 때문에, 발광 효율이 향상된다.As described above, the retarded fluorescent compound of the present invention includes both an electron donor moiety and an electron acceptor moiety, and the electron donor moiety is an electron donor moiety and an electron donor moiety having a large steric hindrance. Since it is Cridine, the luminous efficiency is further improved. Further, a dipole is formed from the electron donor moiety to the electron acceptor moiety to increase the dipole moment inside the molecule, thereby further increasing the luminous efficiency. Further, in the retarding fluorescent compound of the present invention, since the triplet exciton is used for luminescence, the luminescent efficiency is improved.

링커에 의해 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티 사이 거리가 증가함으로서 HOMO와 LUMO 간 중첩이 감소하여 삼중항 에너지와 단일항 에너지의 차이(ΔEST)를 줄일 수 있다.By increasing the distance between the electron donor moiety and the electron donor moiety by the linker, the overlap between HOMO and LUMO is reduced, which can reduce the difference between triplet energy and singlet energy (ΔE ST ).

또한, 링커의 입체장애에 의해 지연형광 화합물을 포함하는 발광층으로부터 발광되는 빛의 레드 쉬프트(red shift) 문제를 최소화할 수 있다.In addition, the problem of red shift of light emitted from the light emitting layer including the retarded fluorescent compound can be minimized by steric hindrance of the linker.

따라서, 본 발명의 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자는 발광 효율이 향상되고 고품질의 영상을 구현할 수 있다.Therefore, the organic light emitting diode device including the retarded fluorescent compound of the present invention can improve the luminous efficiency and realize a high quality image.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

110: 제 1 전극 120: 유기발광층
121: 정공주입층 122: 정공수송층
123: 발광물질층 124: 전자수송층
125: 전자주입층 130: 제 2 전극
E: 유기발광다이오드
110: first electrode 120: organic light emitting layer
121: Hole injection layer 122: Hole transport layer
123: luminescent material layer 124: electron transport layer
125: electron injection layer 130: second electrode
E: organic light emitting diode

Claims (14)

아크리딘(acridine)인 전자주개 모이어티가 직접 또는 치환 또는 비치환된 벤젠 링커(linker)를 통해 치환 또는 비치환된 트리아진(triazine), 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰(dibenzothiophene), 치환 또는 비치환된 디페닐설폰(diphenylsulfone), 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸(4-azabenzimidazole), 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸(benzimidazole)에서 선택되는 전자받개 모이어티에 결합되는 구조의 분자식을 갖는 지연 형광 화합물.
An acridine electron donating moiety is substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene via a benzene linker, either directly or through a substituted or unsubstituted benzene linker, , A substituted or unsubstituted diphenylsulfone, a substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, a substituted or unsubstituted benzimidazole, and the like. Delayed fluorescent compound having molecular formula of structure.
하기 화학식1로 표시되며, X는 하기 화학식2에서 선택되고, Y는 하기 화학식3에서 선택되는 지연 형광 화합물. (n은 0 또는 1)
[화학식1]
Figure pat00065

[화학식2]
Figure pat00066

Figure pat00067

[화학식3]
Figure pat00068

(화학식2에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴에서 선택되고, 화학식3에서, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 C1~C10의 알킬로부터 선택된다.)
1. A retardation fluorescent compound represented by the following formula (1), wherein X is selected from the following formula (2) and Y is selected from the following formula (3). (n is 0 or 1)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00065

(2)
Figure pat00066

Figure pat00067

(3)
Figure pat00068

Wherein each of R 1 to R 4 is independently selected from substituted or unsubstituted aryl, and each of R 5 and R 6 is independently selected from hydrogen or C 1 to C 10 alkyl.
제 2 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나인 지연 형광 화합물.
Figure pat00069

Figure pat00070

Figure pat00071

Figure pat00072

Figure pat00073

3. The method of claim 2,
Wherein the delayed fluorescent compound is any one of the following compounds.
Figure pat00069

Figure pat00070

Figure pat00071

Figure pat00072

Figure pat00073

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이는 0.3eV 이하인 지연 형광 화합물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the difference between the singlet energy and the triplet energy of the retarding fluorescent compound is 0.3 eV or less.
제 1 전극과;
상기 제 1 전극과 마주보는 제 2 전극과;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하고,
상기 유기 발광층은,
아크리딘(acridine)인 전자주개 모이어티가 직접 또는 치환 또는 비치환된 벤젠 링커(linker)를 통해 치환 또는 비치환된 트리아진(triazine), 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜설폰(dibenzothiophene), 치환 또는 비치환된 디페닐설폰(diphenylsulfone), 치환 또는 비치환된 4-아자벤즈이미다졸(4-azabenzimidazole), 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸(benzimidazole)에서 선택되는 전자받개 모이어티에 결합되는 구조의 분자식을 갖는 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자.
A first electrode;
A second electrode facing the first electrode;
And an organic light emitting layer disposed between the first and second electrodes,
The organic light-
An acridine electron donating moiety is substituted or unsubstituted triazine, substituted or unsubstituted dibenzothiophene via a benzene linker, either directly or through a substituted or unsubstituted benzene linker, , A substituted or unsubstituted diphenylsulfone, a substituted or unsubstituted 4-azabenzimidazole, a substituted or unsubstituted benzimidazole, and the like. Wherein the organic light emitting diode device comprises a retardation fluorescent compound having a molecular formula of the structure.
제 1 전극과;
상기 제 1 전극과 마주보는 제 2 전극과;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하고,
상기 유기 발광층은,
하기 화학식1로 표시되며, X는 하기 화학식2에서 선택되고, Y는 하기 화학식3에서 선택되는 지연 형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자. (n은 0 또는 1)
[화학식1]
Figure pat00074

[화학식2]
Figure pat00075

Figure pat00076
[화학식3]
Figure pat00077

(화학식2에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴에서 선택되고, 화학식3에서, R5 및 R6 각각은 독립적으로 수소 또는 C1~C10의 알킬로부터 선택된다.)
A first electrode;
A second electrode facing the first electrode;
And an organic light emitting layer disposed between the first and second electrodes,
The organic light-
1. An organic light-emitting diode device comprising a retardation fluorescent compound represented by the following formula (1), X is selected from the following formula (2), and Y is selected from the following formula (3). (n is 0 or 1)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00074

(2)
Figure pat00075

Figure pat00076
(3)
Figure pat00077

Wherein each of R 1 to R 4 is independently selected from substituted or unsubstituted aryl, and each of R 5 and R 6 is independently selected from hydrogen or C 1 to C 10 alkyl.
제 6 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나인 유기발광다이오드소자.
Figure pat00078

Figure pat00079

Figure pat00080

Figure pat00081

Figure pat00082

The method according to claim 6,
Wherein the retarding fluorescent compound is any one of the following compounds.
Figure pat00078

Figure pat00079

Figure pat00080

Figure pat00081

Figure pat00082

제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물의 단일항 에너지와 삼중항 에너지의 차이는 0.3eV 이하인 유기발광다이오드소자.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the difference between the singlet energy and the triplet energy of the retarding fluorescent compound is 0.3 eV or less.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물은 도펀트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 호스트를 더 포함하는 유기발광다이오드소자.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the retarded fluorescent compound is used as a dopant, and the organic light emitting layer further comprises a host.
제 9 항에 있어서,
상기 호스트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMOHost)과 상기 도펀트의 최고준위 점유 분자궤도 레벨(HOMODopant) 차이(|HOMOHost-HOMODopant|) 또는 상기 호스트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMOHost)과 상기 도펀트의 최저준위 비점유 분자궤도 레벨(LUMODopant) 차이(|LUMOHost-LUMODopant|)는 0.5eV이하인 유기발광다이오드소자.
10. The method of claim 9,
The difference between the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Host ) of the host and the highest level occupied molecular orbital level (HOMO Dopant ) of the dopant (| HOMO Host- HOMO Dopant |) or the lowest level non occupied molecular orbital level Host) and the lowest unoccupied molecular orbital level level (LUMO dopant) a difference between the dopant (| LUMO Host dopant -LUMO |) is not more than 0.5eV organic light emitting diode device.
제 5항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물은 호스트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 도펀트를 더 포함하는 유기발광다이오드소자.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the retarded fluorescent compound is used as a host, and the organic light emitting layer further comprises a dopant.
제 5항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 지연 형광 화합물은 제 1 도펀트로 이용되고, 상기 유기 발광층은 호스트 및 제 2 도펀트를 더 포함하며,
상기 제 1 도펀트의 제 1 삼중항 에너지는 상기 호스트의 제 2 삼중항 에너지보다 작고 상기 제 2 도펀트의 제 3 삼중항 에너지보다 큰 유기발광다이오드소자.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the retarded fluorescent compound is used as a first dopant, the organic light emitting layer further comprises a host and a second dopant,
Wherein the first triplet energy of the first dopant is less than the second triplet energy of the host and greater than the third triplet energy of the second dopant.
제 5항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 정공주입층과, 정공수송층과, 발광물질층과, 전자수송층과 전자주입층을 포함하고,
상기 정공주입층과, 상기 정공수송층과, 상기 발광물질층과, 상기 전자수송층과 상기 전자주입층 중 적어도 하나가 상기 지연형광 화합물을 포함하는 유기발광다이오드소자.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the organic light emitting layer includes a hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, an electron transporting layer, and an electron injection layer,
Wherein at least one of the hole injecting layer, the hole transporting layer, the light emitting material layer, the electron transporting layer, and the electron injecting layer comprises the retarding fluorescent compound.
기판과;
상기 기판 상에 위치하는 제 5 항 또는 제 6 항의 유기발광다이오드소자와;
상기 유기발광다이오드소자를 덮는 인캡슐레이션 필름과;
상기 인캡슐레이션 필름 상의 커버 윈도우를 포함하는 표시장치.
Claims [1]
The organic light emitting diode device of claim 5 or 6, which is located on the substrate;
An encapsulation film covering the organic light emitting diode device;
And a cover window on the encapsulation film.
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