KR20160085216A - 유기 전계 발광 소자용 화합물 - Google Patents

유기 전계 발광 소자용 화합물 Download PDF

Info

Publication number
KR20160085216A
KR20160085216A KR1020160000587A KR20160000587A KR20160085216A KR 20160085216 A KR20160085216 A KR 20160085216A KR 1020160000587 A KR1020160000587 A KR 1020160000587A KR 20160000587 A KR20160000587 A KR 20160000587A KR 20160085216 A KR20160085216 A KR 20160085216A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substituted
group
unsubstituted
general formula
compound
Prior art date
Application number
KR1020160000587A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101878027B1 (ko
Inventor
펭-웬 옌
청-하오 창
Original Assignee
루미네선스 테크놀로지 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/591,006 external-priority patent/US9190619B2/en
Application filed by 루미네선스 테크놀로지 코포레이션 filed Critical 루미네선스 테크놀로지 코포레이션
Publication of KR20160085216A publication Critical patent/KR20160085216A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101878027B1 publication Critical patent/KR101878027B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/76—Dibenzothiophenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H01L51/0072—
    • H01L51/5012—
    • H01L51/5048—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 하기 일반식(I) 또는 일반식(II)으로 표시되는 화합물이 개시되고, 상기 화합물을 인광 호스트 재료, 정공 차단 재료, 정공 차단 전자 수송 재료로 적용하는 유기 EL 소자는 우수한 성능을 보여줄 수 있다.
Figure pat00086

Figure pat00087

그 정의는 본 발명에 기재된 바와 같다.

Description

유기 전계 발광 소자용 화합물{COMPOUND FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 출원은 2012년 12월 17일에 출원된 미국 특허 제13/716,216의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 일반적으로 화합물 및 상기 화합물을 이용하는 유기 전계 발광(이후 유기 EL이라고 함) 소자에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물, 상기 화합물을 인광 발광 호스트, 정공 차단층(HBL) 또는 정공 차단 전자 수송층(HBETL)에 적용하는 유기 EL 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광(유기 EL)은, 방출층(emissive layer)이 전류에 대한 응답으로 광을 방출하는 유기 화합물로 제조되는 막인 발광 다이오드(LED)이다. 유기 화합물의 방출층은 2개의 전극 사이에 샌드위칭된다. 유기 EL은 높은 조도, 경량, 초박형 프로파일, 백라이트 없는 자기-발광, 낮은 전력 소모, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 단순한 제조 방법 및 빠른 반응 시간에 기인하여 평평한 패널 디스플레이에 적용된다.
유기 재료의 전계 발광은 프랑스의 안드레 베르나노스와 동료에 의해 1950년대 초반에 첫번째로 발견되었다. 뉴욕 대학에서 마틴 포프와 그의 동료는 1963년에 진공 하에서 테트라센으로 도핑된 안트라센의 단일 순수 결정 상에 직류(DC) 전계 발광을 처음으로 발견했다.
제1 다이오드 소자는 1987년 이스트만 코닥에서 칭 더블유. 탕 및 스티븐 반 슬리케에 의해 보고되었다. 분리된 정공 수송 및 전자 수송층을 갖는 2층 구조로 사용되는 소자는, 조작 전압을 감소시키고, 효율을 개선하여, 유기 EL 연구 및 소자 제조의 현재 시대를 이끌었다.
일반적으로 유기 EL 소자는 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL)을 포함하는 2개의 전극 사이에 위치하는 유기 재료의 층으로 이루어진다. 유기 EL의 기본적인 메카니즘은 캐리어의 주입, 캐리어의 수송, 재조합 및 광을 방출하기 위해 형성되는 엑시톤(exciton)을 포함한다. 외부 전압이 유기 EL 소자에 인가되는 경우, 전자 및 정공은 각각 캐소드 및 애노드로부터 주입되고, 전자는 캐소드에서 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)로 주입될 것이고, 정공은 애노드에서 HOMO(highest occupied molecular orbital)로 주입될 것이다. 전자가 발광층의 정공과 재조합되는 경우, 엑시톤이 형성된 후 광을 방출한다. 발광 분자가 여기된 상태를 얻도록 에너지를 흡수하는 경우, 엑시톤은 전자 및 정공의 스핀이 어떻게 조합되는 지에 따라서 싱글렛 상태 또는 트리플렛 상태일 수 있다. 75%의 엑시톤은 트리플렛 여기된 상태를 얻기 위해 전자 및 정공의 재조합에 의해 형성된다. 트리플렛 상태의 붕괴로 인해 금지된 스핀 상태가 되기 때문에, 형광 전계 발광 소자는 오직 25%의 내부 양자 효율을 갖는다. 형광 전계 발광 소자와 반대로, 인광 유기 EL 소자는 싱글렛과 트리플렛 상태 사이를 시스템 간 크로싱을 용이하게 하기 위해 스핀-오빗 상호 작용을 이용하여, 싱글렛 및 트리플렛 상태로부터 방출을 얻고, 전계 발광 소자의 내부 양자 효율이 25% 내지 100%가 되게 한다.
최근, 열활성화 지연 형광(TADF)의 메카니즘을 도입하는 새로운 형태의 형광 유기 EL 소자가 아다치 및 동료에 의해 개발되었고, 이는 역 시스템간 크로싱(reverse intersystem crossing, RISC)의 메카니즘에 의해 금지된 스핀 트리플렛 엑시톤을 싱글렛 레벨까지 전환함으로써 고효율의 엑시톤 형성을 얻기 위해 유망한 방법이다.
유기 EL은 트리플렛 및 싱글렛 엑시톤을 모두 이용한다. 싱글렛 엑시톤과 비교하여 트리플렛 엑시톤의 더 긴 수명 및 확산 길이 때문에, 인광 유기 EL은 일반적으로 발광층(EML)과 전자 수송층(ETL) 사이의 추가적인 정공 차단층(HBL) 또는 일반적인 ETL 대신에 정공 차단 능력을 갖는 전자 수송층을 필요로 한다. HBL 또는 HBETL을 이용하는 목적은, 주입된 정공 및 전자의 재조합 및 EML 내에서 생성된 엑시톤의 완화를 국한시키는 것이고, 그 결과 장치의 효율은 개선될 수 있다. 이러한 역할을 충족시키기 위해, 정공 차단 재료는, EML에서 ETL로의 정공 수송을 차단하고, ETL에서 EML로 전자를 통과시키기에 적합한 HOMO(highest occupied molecular orbital) 및 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 레벨을 가져야 하고, 추가적으로, 인광 발광 호스트 재료의 우수한 열적 및 전기 화학적 안정성도 필요하다.
고효율 발광을 위해 열적 안정성이 우수하고, 더욱 효율적인 EML 재료를 갖는, 전자 또는 정공을 수송하고, 정공을 차단할 수 있는 유기 EL 재료에 대한 요구가 계속되고 있다. 상기 기재된 이유에 따라, 본 발명은, 그 열 안정성이 우수하고, 높은 발광 효율, 높은 휘도 및 긴 반감기의 발광 소자를 제공하고, 선행 기술의 이러한 문제를 해결하려는 목적을 갖는다. 본 발명은, 인광 발광 호스트, 정공 차단층(HBL) 또는 정공 차단 전자 수송층(HBETL)으로 이용되는, 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 재료가 우수한 전하 캐리어 이동성을 가지고, 우수한 조작 내구성이 구동 전압 및 전력 소모를 더 낮출 수 있어, 유기 EL 소자의 반감기 및 효율을 증가시키는 것이 기재되어 있다.
제공된 화합물은 유기 EL 소자용 인광 발광 호스트, 정공 차단층 또는 정공 차단 전자 수송층으로 이용될 수 있다. 상기 화합물은 낮은 효율, 반감기 및 높은 전력 소모와 같은 종래 재료의 결점을 극복할 수 있다.
본 발명의 목적은 유기 EL 소자용 인광 발광 호스트, 정공 차단층 또는 정공 차단 전자 수송층으로 이용될 수 있는 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명은 산업적 실행을 위한 경제적 이점을 갖는다. 본 발명에 따라, 유기 EL 소자로 이용될 수 있는 화합물이 개시된다. 상기 화합물은 일반식(I) 또는 일반식(II)으로 나타낸다.
Figure pat00001
Figure pat00002
일반식 중, A는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기이다. X1-X4는 독립적으로 O, S, C(R5)(R6), N(Ar), Si(R7)(R8)로 이루어지는 군 또는 원자로부터 선택되는 2가 브릿지를 나타낸다. p는 0 내지 10의 정수를 나타낸다. q는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. R1-R8, 및 Ar은 독립적으로 수소원자, 탄소원자 1-30의 치환 또는 미치환 알킬기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아릴기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아랄킬기, 탄소원자 3-50의 치환 또는 미치환 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
도 1은 본 발명의 유기 EL 소자의 일 실시예를 도시한다. 6은 투명 전극, 13은 금속 전극이고, 7은 6 상에 증착되는 정공 주입층이고, 8은 7 상에 증착되는 정공 수송층이고, 9는 8 상에 증착되는 형광 또는 인광 발광층이고, 10은 9 상에 증착되는 정공 차단층이고, 11은 10 상에 증착되는 전자 수송층이고, 12는 11 상에 증착되는 전자 주입층이다.
본 발명으로 조사된 것은, 화합물 및 상기 화합물을 이용하는 유기 EL 소자이다. 본 발명을 충분히 이해시키기 위해 제조, 구조 및 성분의 상세한 설명이 이하에 제공될 것이다. 명백하게, 본 발명의 적용은 당업자에게 잘 알려진 특정 설명에 구속되지 않는다. 반면에, 모든 사람에게 알려진 공통의 구성 및 절차는 본 발명의 불필요한 한정을 피하기 위해 상세하게 설명되지 않는다. 본 발명의 일부 바람직한 실시형태는 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 명백하게 설명한 것들 이외에 폭 넓은 다른 실시형태로 실시될 수 있고, 즉 본 발명은 광범위하게 다른 실시형태로 적용될 수 있고, 본 발명의 범위는 첨부하는 청구항으로 특정된 것을 제외하고 명확히 제한되지 않는다고 이해해야 한다.
본 발명의 제1실시형태에서, 유기 EL 소자용 인광 발광 호스트, 정공 차단층 또는 정공 차단 전자 수송층으로 이용될 수 있는 화합물이 개시되어 있다. 상기 재료는 하기 일반식(I) 또는 일반식(II)으로 나타낸다:
Figure pat00003
Figure pat00004
일반식 중, A는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기이다. X1-X4는 독립적으로 O, S, C(R5)(R6), N(Ar), Si(R7)(R8)로 이루어지는 군 또는 원자로부터 선택되는 2가 브릿지를 나타낸다. p는 0 내지 10의 정수를 나타낸다. q는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. R1-R8, 및 Ar은 독립적으로 수소원자, 탄소원자 1-30의 치환 또는 미치환 알킬기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아릴기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아랄킬기, 탄소원자 3-50의 치환 또는 미치환 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 일반식(I) 또는 일반식(II)에 따른 화합물로, 상기 화합물은 하기 일반식(I-1)-일반식(I-4) 또는 일반식(II-1)~일반식(II-4)을 나타낸다:
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
일반식 중, R9-R48는 R1과 동일하게 정의되고, p, q는 상기 일반식(I) 및 일반식(II)에 기재된 것과 동일하게 정의되고, Ar1-Ar12는 하기 일반식(III)으로 나타내고,
Figure pat00013
일반식 중, L은 단일 결합, 6-30환 탄소원자를 갖는 치환 또는 미치환 아릴렌기, 또는 3-30환 탄소원자를 갖는 치환 또는 미치환 헤테라릴렌기이다. Y는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기, 치환 또는 미치환 비페닐기, 치환 또는 미치환 카르바졸릴기, 치환 또는 미치환 비스카르바졸릴기, 치환 또는 미치환 디벤조푸라닐기, 치환 또는 미치환 디벤조티오페닐기, 치환 또는 미치환 트리아지닐기, 치환 또는 미치환 디아지닐기, 치환 또는 미치환 페난트롤린기, 치환 또는 미치환 디하이드로아크리딘기, 치환 또는 미치환 페노티아진기, 치환 또는 미치환 페녹사진기, 치환 또는 미치환 디하이드로페나진기를 나타낸다.
상기 일반식(III)의 L은 하기와 같이 나타내는 기로 이루어진다:
Figure pat00014
상기 일반식(III)의 Y는 하기와 같이 나타내는 기로 이루어진다:
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
이 실시형태에서, 일부 재료는 이하에 도시된다:
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
본 발명의 화합물의 상세한 제조방법은 예시적인 실시형태로 명확해질 수 있지만, 본 발명은 예시적인 실시형태에 한정되지 않는다. 실시예 1~5는 본 발명의 화합물의 일부 실시예의 제조방법을 보여준다. 실시예 6~7은 유기 EL 소자 및 I-V-B의 제조, 유기 EL 시험 리포트의 반감기를 보여준다.
실시예 1
2-(비페닐-2-일)-7-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌의 합성
Figure pat00027
35.2g(100mmol)의 2,7-디브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌, 21.8g(110mmol)의 비페닐-2-일보론산, 2.31g(2mmol)의 Pd(PPh3)4, 75ml의 2M Na2CO3, 150ml의 EtOH 및 300ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 12시간 동안 100 ℃에서 가열했다. 반응의 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기층을 추출하고, 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고, 용매를 제거하고, 잔여물을 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 백색 고체로서 생성물을 얻었다(26.8g, 63.0 mmol, 63%).
12-브로모-10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌의 합성
Figure pat00028
가스가 제거되고 질소로 충전된 3000ml 3구 플라스크에서, 26.8g(60mmol)의 2-(비페닐-2-일)-7-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌을 무수 디클로로메탄(1500ml) 중에 용해한 후, 97.5g(600mmol) 철(III) 클로라이드를 첨가하고, 혼합물을 1시간 동안 교반했다. 메탄올 500ml를 상기 혼합물에 첨가하고, 유기층을 분리하고, 용매를 진공 상태에서 제거했다. 실리카(헥산-디클로로메탄) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 잔여물을 정제하여, 백색 고체(10.7g, 25.3mmol, 40%)를 얻었다. 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트 (ppm) 8.95(s, 1H), 8.79~8.74(m, 2H), 8.69~8.68(m, 3H), 7.84(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.72~7.65(m, 5H), 7.57(d, J=8.0 Hz, 1H), 1.66(s, 6H).
2-(10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌-12-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란의 합성
Figure pat00029
10.7g(25.3mmol)의 12-브로모-10,10-디메틸-10H-인데노-[1,2-b]트리페닐렌, 7.7g(30.3mmol)의 비스(피나콜레이토)디보론, 0.3g(0.26mmol)의 Pd(PPh3)4, 7.4g(75.4mmol)의 포타슘 아세테이트, 및 300 ml 1,4-디옥산의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 16시간 동안 90 ℃에서 가열했다. 반응의 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기층을 분리 및 세정했다. 마그네슘 설페이트 상에서 건조한 후, 용매를 진공 상태에서 제거했다. 잔여물을 실리카(헥산-디클로로메탄) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 미황색 고체로서 생성물을 얻었다(9.5g, 20.2mmol, 80%); 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트(ppm) 9.03(s, 1H), 8.81(d, J=7.84 Hz, 1H), 8.77(d, J=7.88 Hz, 1H), 8.70~8.67(m, 3H), 8.02~7.93 (m, 3H), 7.71~7.67(m, 4H), 1.69(s, 6H), 1.42(s, 12H)
10,10-디메틸-12-(2-니트로페닐)-10H-인데노 [2,1-b]트리페닐렌의 합성
Figure pat00030
9.5g(20.2mmol)의 2-(10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌-12-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란, 4.3g(21mmol)의 1-브로모-2-니트로벤젠, 0.44g(0.4mmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 30ml의 2M Na2CO3, 40ml의 EtOH 및 80ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 밤새 90 ℃에서 가열했다. 반응의 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 250ml의 에틸 아세테이트 및 1000ml의 물로 용액을 추출했다. 유기층을 무수 마그네슘 설페이트 상에서 건조한 후, 용매를 감압 하에서 증발시켰다. 잔여물을 실리카(Hx-EA) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 얻었다(5.5g(58%)).
중간체 I의 합성
Figure pat00031
5.5g(11.8mmol)의 10,10-디메틸-12-(2-니트로페닐)-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌, 30ml의 트리에틸포스파이트, 15ml의 1,2-디클로로벤젠의 혼합물을 질소 하에 놓은 후, 밤새 160 ℃에서 가열했다. 반응의 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 200ml의 MeOH을 교반하면서 첨가하고, 제조된 생성물을 석션으로 여과했다. 실리카(Hx-CH2Cl2) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제된 1.9g(수율 37%)의 황색 생성물을 얻었다.
실시예 1의 합성
Figure pat00032
N2 조건 하에서, 1.9g(4.4mmol)의 중간체 I 및 50ml의 DMF를 혼합하고, 0.85g(35.2mmol)의 NaH를 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 상기 혼합물을 30분 동안 실온에서 교반했다. 3.5g(13.2mmol)의 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 상기 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반했다. 반응이 완료된 후, 200ml의 얼음물에 교반하면서 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 에틸 아세테이트로부터 재결정화되는 1.4g(수율 48%)의 황색 생성물을 얻었다. MS(m/z, FAB+):664.5; 1H NMR(CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트(ppm) 9.02(s, 1H), 8.83~8.75(m, 5H), 8.54~8.48(m, 4H), 8.42~8.23(m, 2H), 8.07~7.98(m, 6H), 7.87~7.81(m, 2H), 7.76~7.51(m, 5H), 7.38~7.28(d, J = 8.0 Hz, 1H), 1.83(s, 6H).
실시예 2
중간체 II의 합성
Figure pat00033
15.7g(36.2mmole) 중간체 I, 10.2g(36.2mmole)의 1-브로모-3-요오드벤젠, 17.1g(90mmole)의 구리(I) 요오드화물, 19.1g (90mmole)의 포타슘 포스페이트, 10.3g(90mmole)의 트랜스-1,2-시클로헥산디아민 및 1,4-디옥산 700ml의 혼합물을 대략 밤새 질소 하에서 리플럭스했다. 그 후, 용액을 110 ℃에서 여과했다. 여과액을 수집하기 위해, 1,4-디옥산을 여과액으로부터 감압 하에 제거했다. 여과액을 500ml 디클로로메탄 및 2000 ml의 물로 추출하고, 유기층을 무수 마그네슘 설페이트 상에서 건조시키고, 용매를 제거하고, 잔여물을 실리카(헥산-에틸 아세테이트) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 얻었다(12.1g(57%)).
중간체 III의 합성
Figure pat00034
12.1g(20.6mmol)의 중간체 II, 7.8g(31mmol)의 비스(피나콜레이토)디보론, 0.48(0.4mmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 4.1g(41.2mmol)의 포타슘 아세테이트, 및 200ml의 1,4-디옥산의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 24시간 동안 90 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기층을 추출하고, 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고, 용매를 제거하고, 생성물을 헥산과 에틸 아세테이트의 혼합물을 용리액으로서 이용하는 컬럼에 의해 정제하여 8.2g의 미황색 생성물을 얻었다(수율 63%).
실시예 2의 합성
Figure pat00035
6.4g(10.1mmol)의 중간체 III, 5.4g(20mmol)의 2-클로로-4,6-비페닐-1,3,5-트리아진, 0.22g(0.2mmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 15ml의 2M Na2CO3, 20ml의 EtOH 및 40ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 밤새 90 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 100ml의 MeOH를 교반하면서 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 톨루엔으로부터 재결정화되는 4g (수율 53%)의 황색 생성물을 얻었다. MS(m/z, FAB+): 740.4 1H NMR(CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트(ppm) 9.02(s, 1H), 8.81~8.72(m, 6H), 8.52~8.43(m, 8H), 8.42~8.23(m, 2H), 8.07~7.98(m, 6H), 7.87~7.83(m, 2H), 7.66~7.51(m, 5H), 1.79(s, 6H).
실시예 3
3-(비페닐-2-일)-6-브로모-9-페닐-9H-카르바졸의 합성
Figure pat00036
40.1g(100mmol)의 3,6-디브로모-9-페닐-9H-카르바졸, 21.8g(110mmol)의 비페닐-2-일보론산, 2.31g(2mmol)의 Pd(PPh3)4, 75ml의 2M Na2CO3, 150ml의 EtOH 및 300ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 12시간 동안 100 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기층을 추출하고, 무수 마그네슘 설페이트 상에서 건조하고, 용매를 제거하고, 잔여물을 실리카 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 백색 고체로서 생성물을 얻었다(19.9g, 42.0mmol, 42%).
13-브로모-10-페닐-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸의 합성
Figure pat00037
가스가 제거되고 질소로 충전된 3000ml 3구 플라스크에서, 19.9g(42mmol)의 3-(비페닐-2-일)-6-브로모-9-페닐-9H-카르바졸을 무수 디클로로메탄(1000ml) 중에 용해한 후, 68.2g(420mmol) 철(III) 클로라이드를 첨가하고, 혼합물을 10분 동안 교반했다. 메탄올 300ml를 상기 혼합물에 첨가하고, 유기층을 분리하고, 용매를 진공 상태에서 제거했다. 실리카(헥산-디클로로메탄) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 잔여물을 정제하여, 백색 고체(14.5g, 30.7mmol, 73%)를 얻었다.
10-페닐-13-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸의 합성
Figure pat00038
14.5g(30.7mmol)의 13-브로모-10-페닐-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸, 11.8g(46mmol)의 비스(피나콜레이토)디보론, 0.46g(0.4mmol)의 Pd(PPh3)4, 11.3g(115.4mmol)의 포타슘 아세테이트, 및 300ml 1,4-디옥산의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 16시간 동안 120 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기상을 분리 및 세정했다. 마그네슘 설페이트 상에서 건조한 후, 용매를 진공 상태에서 제거했다. 잔여물을 실리카(헥산-에틸 아세테이트) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 미황색 고체로서 생성물을 얻었다(11.5g, 22.1mmol, 72%).
13-(2-니트로페닐)-10-페닐-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸의 합성
Figure pat00039
11.5g(22.1mmol)의 10-페닐-13-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸, 5.4g(26.5mmol)의 1-브로모-2-니트로벤젠, 0.44g(0.4mmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 30ml의 2M Na2CO3, 40ml의 EtOH 및 80ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 밤새 90 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 250ml의 에틸 아세테이트 및 500ml의 물로 용액을 추출했다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조하고, 용매를 감압 하에 증발시켰다. 잔여물을 실리카(Hx-EA) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 얻었다(7.8g(69%)).
중간체 A의 합성
Figure pat00040
7.8g(15.2mmol)의 12-(2-니트로페닐)-10-페닐-10H-페난트로[9,10-b]카르바졸, 50ml의 트리에틸포스파이트, 20ml의 1,2-디클로로벤젠의 혼합물을 질소 하에 놓은 후, 밤새 160 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 200ml의 MeOH를 교반하면서 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 실리카(Hx-CH2Cl2) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제되는 4.3g (수율 59%)의 황색 생성물을 얻었다.
실시예 3의 합성
Figure pat00041
N2 조건 하에서, 4.3g(8.9mmol)의 중간체 A 및 50ml의 DMF를 혼합하고, 0.86g(35.6mmol)의 NaH를 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 혼합물을 30분 동안 실온에서 교반했다. 3.5g(13.2mmol)의 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반했다. 반응이 완료된 후, 200ml의 얼음물을 교반하면서 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 에틸 아세테이트로부터 재결정되는 2.7g(수율 43%)의 황색 생성물을 얻었다. MS(m/z, FAB+): 713.6; 1H NMR(CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트(ppm) 9.12(s, 1H), 8.89~8.83(m, 2H), 8.76(d, J = 8.00Hz, 2H), 8.61~8.56 (m, 4H), 8.45(d, J = 9.20Hz, 2H), 8.03 ~7.92(m, 6H), 7.89~7.83(m, 2H), 7.78~7.64(m, 6H), 7.50~7.44(m, 4H), 7.36~7.29(m, 2H)
실시예 4
3,8-디브로모-11,12-디하이드로인돌로[2,3-a]카르바졸의 합성
Figure pat00042
가스가 제거되고 질소로 충전된 1000ml 3구 플라스크에서, 44.7g(200 mmole)의 4-브로모페닐히드라진 하이드로클로라이드, 11.2g(100mmole)의 시클로헥산-1,2-디온을 500ml EtOH 중에 용해하고, 실온에서 상기 용액에 5ml의 H2SO4을 적하 첨가한 후, 4시간 동안 80 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 상기 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 얻어진 고체를 여과하고, 에탄올로 세정하여 38g의 적색 파우더를 얻었다. 38g의 적색 파우더를 380ml의 빙초산에 용해한 후, 38g의 트리플루오로아세트산을 첨가한 후, 24시간 동안 100 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 얻어진 고체를 여과하고, 헥산 및 에탄올로 세정하여 생성물을 얻었다(15.3g(37%)).
3,8-디(비페닐-2-일)-11,12-디하이드로인돌로[2,3-a]카르바졸의 합성
Figure pat00043
15.3g(37mmol)의 3,8-디브로모-11,12-디하이드로인돌로[2,3-a]카르바졸, 18.3g(92.4mmol)의 비페닐-2-일 보론산, 0.86g(0.8mmol)의 Pd(PPh3)4, 55ml의 2M Na2CO3, 100ml의 EtOH 및 200ml 톨루엔의 혼합물의 가스를 제거하고, 질소 하에 놓은 후, 24시간 동안 100 ℃에서 가열했다. 반응이 완료된 후, 혼합물을 실온까지 냉각시켰다. 에틸 아세테이트 및 물로 유기층을 추출하고, 무수 마그네슘 설페이트 상에서 건조하고, 용매를 제거하고, 잔여물을 실리카 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 얻었다(12.2g, 21.8mmol, 59%).
중간체 B의 합성
Figure pat00044
가스가 제거되고 질소로 충전된 2000ml 3구 플라스크에서, 12.2g(21.8mmol)의 3,8-디(비페닐-2-일)-11,12-디하이드로인돌로[2,3-a]카르바졸을 무수 디클로로메탄(500ml)에 용해한 후, 34.1g(210mmol) 철(III) 클로라이드를 첨가하고, 혼합물을 10분 동안 교반했다. 메탄올 100ml를 상기 혼합물에 첨가하고, 유기층을 분리하고, 용매를 진공 상태에서 제거했다. 잔여물을 실리카(헥산-디클로로메탄) 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여 황색 고체(4.3g, 36%)를 얻었다.
중간체 C의 합성
Figure pat00045
질소 하에서, 4.3g(7.7mmol)의 중간체 B를 1.73g(8.5mmol)의 요오드벤젠(iodobenzene), 포타슘 카보네이트 (8.5g, 62mmol), 구리 (3.9g, 62mmol) 및 50ml의 DMF와 함께 플라스크에 첨가했다. 반응물을 48시간 동안 160 ℃까지 가열했다. 혼합물을 실온까지 냉각하고, 300ml의 CH2Cl2로 희석하고, 300ml의 물을 상기 혼합물에 첨가했다. 유기상을 소듐 설페이트 상에서 건조 및 농축시켰다. 얻어진 조(crude) 생성물을 크로마토그래피에 의해 정제하여 1.8g의 생성물을 얻었다. 수율 37%.
실시예 4의 합성
Figure pat00046
N2 조건 하에서, 1.8g(2.9mmol)의 중간체 C 및 30ml의 DMF를 혼합하고, 0.56g(23.2mmol)의 NaH를 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 혼합물을 30분 동안 실온에서 교반했다. 2.4g(8.7mmol)의 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 상기 혼합물에 천천히 첨가했다. 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반했다. 반응이 완료된 후, 200ml의 얼음물을 교반하면서 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 에틸 아세테이트로부터 재결정화되는 1.3g(수율 51%)의 황색 생성물을 얻었다. MS(m/z ,FAB+):864.2; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz): chemical shift(ppm) 9.09(s, 2H), 8.97~8.93(m, 4H), 8.57~8.41(m, 7H), 8.23(d, J=8.0Hz, 2H), 8.13 ~7.92(m, 8H), 7.89~7.83(m, 2H), 7.78~7.64(m, 6H), 7.45~7.39(m, 4H), 7.36~7.29(m, 2H)
실시예 5
실시예 5의 합성
Figure pat00047
4.3g(10mmol) 중간체 I, 4.8g(15mmol)의 3-브로모-9-페닐-9H-카르바졸, 0.05g(0.2mmol)의 팔라듐(II)아세테이트, 0.15g(0.4mmol)의 2-(디시클로헥실포스피노)비페닐, 2g(20mmol)의 소듐 tert-부톡시드 및 100ml의 o-크실렌을 밤새 질소 하에서 리플럭스했다. 반응이 완료된 후, 상기 용액을 100 ℃에서 여과하고, 여과액을 수집하기 위해, 여과액을 교반하면서 1L MeOH에 첨가하고, 침전된 생성물을 석션으로 여과했다. 톨루엔으로부터 재결정화되는 3.2g (수율 48%)의 황색 생성물을 얻었다. MS(m/z, FAB+): 674.5; 1H NMR(CDCl3, 400 MHz): 화학적 시프트(ppm) 9.11(s, 1H), 8.76~8.71(m, 6H), 8.51~8.46(m, 8H), 8.21~8.14(m, 6H), 7.87~7.83(m, 2H), 7.64~7.54(m, 5H), 1.73(s, 6H).
유기 EL 소자의 일반적인 제조방법
저항이 9~12 ohm/square이고, 두께가 120~160nm인 ITO-코팅된 유리가 제공되고(이후, ITO 기판), 초음파 베스에서 다수의 세정 단계로 세정했다(예컨대 세제, 탈이온수). 유기층의 증기 증착 전에, 세정된 ITO 기판은 UV 및 오존에 의해 더 처리된다. ITO 기판에 대한 모든 전처리 공정은 깨끗한 룸 조건이다(클래스 100).
이들 유기층은 각각 가열된 쿼츠 보트와 같이 고진공 유닛(10-7 Torr)에서 증기 증착을 위해 ITO 기판 상에 적용된다. 각각의 층의 두께 및 증기 증착률(0.1~0.3 nm/sec)은 쿼츠-수정(quartz-crystal) 모니터의 도움으로 정확하게 모니터링 또는 세팅된다. 또한, 상기 기재된 바와 같이, 각각의 층이 하나 이상의 화합물, 즉 일반적으로 도펀트 재료로 도핑된 호스트 재료로 이루어지는 것이 가능하다. 이는 둘 이상의 소스로부터 공동-증발(co-vaporization)에 의해 수행된다.
디피라지노[2,3-f:2,3-]퀴녹살린-2,3,6,7,10,11-헥사카르보니트릴(HAT-CN)은 이러한 유기 EL 소자의 정공 주입층으로 이용된다. N,N-비스(나프탈렌-1-일)-N,N-비스(페닐)-벤지딘(NPB)은 정공 수송층으로 가장 널리 이용된다. 10,10-디메틸-12-(4-(피렌-1-일)페닐)-10H-인데노[1,2-b]트리페닐렌(PT-312,US20140175384)은 청색 발광 호스트로 이용되고, N1,N1,N6,N6-테트람(tetram)-톨릴피렌-1,6-디아민(D1)은 청색 게스트로 이용된다. 2-(10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌-13-일)-9-페닐-1,10-페난트롤린은 5% Li과 공동 증착(co-deposit)하기 위해 전자 수송 재료(ET1)로 이용되고, 2-(10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌-12-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진은 유기 EL 소자에서 8-히드록시퀴놀레이토-리튬(LiQ)과 공동 증착하기 위해 전자 수송 재료(ET2)로 이용된다. 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이토)알루미늄(BAlq)은 인광 시스템의 인광 호스트 및 정공 차단 재료(HBM)로 사용되고, 비스(2-페닐피리디네이토)(2,4-디페닐피리디네이토)이리듐(III)(D1)은 인광 도펀트로 이용된다. 4-(10,10-디메틸-10H-인데노[2,1-b]트리페닐렌-13-일)디벤조[b,d]티오펜(H1)은 본 발명의 실시예 1 내지 4와 공동 증착하기 위해 인광 발광 호스트로 이용된다. 표준 유기 EL 소자용 선행 기술의 OLED 재료는, 하기와 같은 화학 구조를 나타내는 본 발명의 재료를 제어 및 비교 가능하다.
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
일반적인 유기 EL 소자는 열 증발에 의해 캐소드로서 Al, Mg, Ca, Li 및 K와 같은 낮은 일 함수 금속으로 이루어지고, 낮은 일 함수 금속은 캐소드로부터 전자 수송층을 주입하는 전자를 도울 수 있다. 또한, 전자 주입 배리어를 감소시키고, 유기 EL 소자 성능을 개선하기 위해, 박막 전자 주입층은 캐소드와 전자 수송층 사이에 도입된다. 전자 주입층의 종래의 재료는 LiF, LiQ, MgO, 또는 Li2O와 같은 낮은 일 함수를 갖는 금속 할라이드 또는 금속 산화물이다. 반면에, 유기 EL 소자 제조 후에, EL 스펙트럼 및 CIE 코디네이션은 PR650 스펙트럼 스캔 분광기를 이용함으로써 측정된다. 또한, 전류/전압, 발광/전압 및 수율/전압 특성은 키슬리 2400 프로그래밍된 전압-전류원으로 얻어진다. 상기 장치는 대기압 하에서, 실온(약 25 ℃)에서 조작된다.
실시예 6
상기 일반적인 방법과 유사한 절차를 이용하여, 하기 소자 구조를 갖는 형광 청색-발광 유기 EL 소자를 제조했다(도 1 참조): ITO/HAT-CN(20nm)/NPB(130nm)/PT-312 도핑된 5% D1(30nm)/HBM(정공 차단 재료(5nm)/ET1 공동 증착 5% Li/Al(160nm). 형광 청색-발광 유기 EL 소자의 I-V-B(1000nits에서) 및 반감기의 시험 보고서는 표 1과 같고, 반감기는 최초 휘도 1000cd/m2의 반으로 떨어지는 것으로 정의된다.
Figure pat00052
실시예 7
상기 일반적인 방법과 유사한 절차를 이용하여, 하기 소자 구조를 갖는 인광 발광 유기 EL 소자를 제조했다(도 1 참조): ITO/HAT-CN(20nm)/NPB(130nm)/인광 호스트(PHhost) +15% D2(30nm)/HBM(15nm)/ET2 공동 증착 LiQ(ET2 : LiQ , ratio=1:1)(40nm)/LiQ(1nm)/Al(160nm). 인광 발광 유기 EL 소자의 I-V-B(1000nits에서) 및 반감기의 시험 보고서는 표 2와 같다. 반감기는 최초 휘도 3000cd/m2의 반으로 떨어지는 것으로 정의된다.
Figure pat00053
유기 EL 소자 시험 보고서의 상기 바람직한 실시형태에서(표 1 및 표 2 참조), 본 발명의 일반식(I) 및 일반식(II)를 갖는 것이 선행 기술의 OLED 재료보다 우수한 성능을 보인다.
요약하면, 본 발명은 유기 EL 소자로 이용될 수 있는 화합물이 개시된다. 더욱 구체적으로, 인광 발광 호스트, 정공 차단층 또는 정공 차단 전자 수송층으로 화합물을 적용하는 유기 EL 소자. 상기 화합물은 하기 일반식(I) 또는 일반식(II)으로 나타낸다:
Figure pat00054
Figure pat00055
일반식 중, A는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기이다. X1-X4는 독립적으로 O, S, C(R5)(R6), N(Ar), Si(R7)(R8)로 이루어지는 군 또는 원자로부터 선택되는 2가 브릿지를 나타낸다. p는 0 내지 10의 정수를 나타낸다. q는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. R1-R8, 및 Ar은 독립적으로 수소원자, 탄소원자 1-30의 치환 또는 미치환 알킬기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아릴기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아랄킬기, 탄소원자 3-50의 치환 또는 미치환 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.

Claims (15)

  1. 하기 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물:
    Figure pat00056

    Figure pat00057

    (일반식 중, A는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기이다. X1-X4는 독립적으로 O, S, C(R5)(R6), N(Ar), Si(R7)(R8)로 이루어지는 군 또는 원자로부터 선택되는 2가 브릿지를 나타낸다. p는 0 내지 10의 정수를 나타낸다. q는 0 내지 4의 정수를 나타낸다. R1-R8, 및 Ar은 독립적으로 수소원자, 탄소원자 1-30의 치환 또는 미치환 알킬기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아릴기, 탄소원자 6-50의 치환 또는 미치환 아랄킬기, 탄소원자 3-50의 치환 또는 미치환 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 일반식(I-1)~일반식(I-4) 또는 일반식(II-1)~일반식(II-4)을 나타내는, 화합물.
    Figure pat00058

    Figure pat00059

    Figure pat00060

    Figure pat00061

    Figure pat00062

    Figure pat00063

    Figure pat00064

    Figure pat00065

    (일반식 중, R9-R48는 R1과 동일하게 정의되고, p, q는 상기 일반식(I) 및 일반식(II)에 기재된 것과 동일하게 정의되고, Ar1-Ar12는 하기 일반식(III)으로 나타내고,
    Figure pat00066

    일반식 중, L은 단일 결합, 6-30환 탄소원자를 갖는 치환 또는 미치환 아릴렌기, 또는 3-30환 탄소원자를 갖는 치환 또는 미치환 헤테로아릴렌기이다. Y는 치환 또는 미치환 페닐기, 치환 또는 미치환 나프틸기, 치환 또는 미치환 비페닐기, 치환 또는 미치환 카르바졸릴기, 치환 또는 미치환 비스카르바졸릴기, 치환 또는 미치환 디벤조푸라닐기, 치환 또는 미치환 디벤조티오페닐기, 치환 또는 미치환 트리아지닐기, 치환 또는 미치환 디아지닐기, 치환 또는 미치환 페난트롤린기, 치환 또는 미치환 디하이드로아크리딘기, 치환 또는 미치환 페노티아진기, 치환 또는 미치환 페녹사진기, 치환 또는 미치환 디하이드로페나진기를 나타낸다.)
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일반식(III)의 L은 하기와 같이 나타내는 기로 이루어지는, 화합물.
    Figure pat00067

  4. 제2항에 있어서,
    상기 일반식(III)의 Y는 하기와 같이 나타내는 기로 이루어지는, 화합물.
    Figure pat00068

    Figure pat00069

    Figure pat00070

  5. 캐소드 및 애노드로 이루어지는 전극의 쌍을 포함하고, 상기 전극의 쌍 사이에 제1항에 따른 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물의 적어도 한 층을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물의 적어도 하나의 층은 발광층인, 유기 전계 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발광층은 인광 호스트 재료, 또는 열활성화 지연 형광 호스트 재료인, 유기 전계 발광 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 발광층은 인광 도펀트 또는 열활성화 지연 형광 도펀트를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인광 도펀트는 이리듐(Ir) 복합체인, 유기 전계 발광 소자.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물의 적어도 하나의 층은 정공 차단층인, 유기 전계 발광 소자.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 화합물의 적어도 하나의 층은 정공 차단 전자 수송층인, 유기 전계 발광 소자.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 발광층은 하기와 같은 화합물을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
    Figure pat00071

    Figure pat00072

  13. 제5항에 있어서,
    상기 유기 전계 발광 소자는 전자 수송층을 더 포함하고, 상기 전자 수송층은 하기와 같은 화합물을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
    Figure pat00073

    Figure pat00074

    Figure pat00075

    Figure pat00076

  14. 제13항에 있어서,
    상기 전자 수송층은 리튬 또는 8-히드록시퀴놀레이토-리튬을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  15. 제1항에 있어서,
    일반식(I) 또는 일반식(II)을 갖는 상기 화합물은 다음과 같은, 화합물.
    Figure pat00077

    Figure pat00078

    Figure pat00079

    Figure pat00080

    Figure pat00081

    Figure pat00082

    Figure pat00083

    Figure pat00084

    Figure pat00085

KR1020160000587A 2015-01-07 2016-01-04 유기 전계 발광 소자용 화합물 KR101878027B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/591,006 2015-01-07
US14/591,006 US9190619B2 (en) 2012-12-17 2015-01-07 Compound for organic electroluminescence device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160085216A true KR20160085216A (ko) 2016-07-15
KR101878027B1 KR101878027B1 (ko) 2018-07-12

Family

ID=55129529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160000587A KR101878027B1 (ko) 2015-01-07 2016-01-04 유기 전계 발광 소자용 화합물

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3042944B1 (ko)
JP (1) JP6238178B2 (ko)
KR (1) KR101878027B1 (ko)
CN (1) CN105753629B (ko)
TW (1) TWI564272B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019045405A1 (ko) * 2017-08-28 2019-03-07 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101748942B1 (ko) * 2015-02-24 2017-06-20 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US10103337B1 (en) * 2017-04-28 2018-10-16 Feng-wen Yen Organic electroluminescent material and using the same
KR20190038254A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN109928961B (zh) * 2017-12-15 2021-06-15 广东阿格蕾雅光电材料有限公司 含有4-硫砜芳基二苯并呋喃的光电材料及应用
US10454045B2 (en) * 2017-12-26 2019-10-22 Feng-wen Yen Organic compound and organic electroluminescence device using the same
KR20190138378A (ko) * 2018-06-05 2019-12-13 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
WO2019233904A1 (de) * 2018-06-07 2019-12-12 Merck Patent Gmbh Organische elektrolumineszenzvorrichtungen
US20190378994A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-12 Luminescence Technology Corporation Organic compound and organic electroluminescence device using the same
US11276828B2 (en) * 2019-01-21 2022-03-15 Luminescence Technology Corp. Organic compound and organic electroluminescence device using the same
CN111116561B (zh) * 2019-12-03 2022-06-17 北京绿人科技有限责任公司 一种含稠环结构的化合物及其应用和一种有机电致发光器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160372679A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Feng-wen Yen Compounds for organic electroluminescence device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101511072B1 (ko) * 2009-03-20 2015-04-10 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광소자
EP2511360A4 (en) * 2009-12-07 2014-05-21 Nippon Steel & Sumikin Chem Co Organic light-emitting material and organic light-emitting element
US8968887B2 (en) * 2010-04-28 2015-03-03 Universal Display Corporation Triphenylene-benzofuran/benzothiophene/benzoselenophene compounds with substituents joining to form fused rings
KR101196093B1 (ko) * 2010-05-06 2012-11-01 주식회사 두산 페난스로카바졸 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
JP2012028634A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2012140367A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 縮合多環化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20120081539A (ko) * 2011-01-11 2012-07-19 (주)씨에스엘쏠라 유기발광화합물 및 이를 이용한 유기 광소자
KR20130053846A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계 발광 소자
EP2892876B1 (de) * 2012-09-04 2018-11-07 Merck Patent GmbH Verbindungen für elektronische vorrichtungen
US8993130B2 (en) * 2012-12-17 2015-03-31 Feng-wen Yen Organic compound and organic electroluminescent device using the same
US20140175383A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Luminescence Technology Corporation Indenotriphenylene derivatives and organic light emitting device using the same
US8962160B2 (en) 2012-12-26 2015-02-24 Feng-Wen Yen Material for organic electroluminescent device
US9166177B2 (en) * 2013-02-20 2015-10-20 Feng-wen Yen Ditriphenylene derivative and organic electroluminescent device using the same
KR102304715B1 (ko) * 2013-06-14 2021-09-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160372679A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Feng-wen Yen Compounds for organic electroluminescence device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019045405A1 (ko) * 2017-08-28 2019-03-07 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN110520417A (zh) * 2017-08-28 2019-11-29 株式会社Lg化学 杂环化合物及利用其的有机发光元件
CN110520417B (zh) * 2017-08-28 2022-04-26 株式会社Lg化学 杂环化合物及利用其的有机发光元件

Also Published As

Publication number Publication date
TWI564272B (zh) 2017-01-01
TW201625508A (zh) 2016-07-16
CN105753629A (zh) 2016-07-13
EP3042944B1 (en) 2017-05-10
CN105753629B (zh) 2018-11-16
EP3042944A1 (en) 2016-07-13
JP2016147846A (ja) 2016-08-18
JP6238178B2 (ja) 2017-11-29
KR101878027B1 (ko) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101878027B1 (ko) 유기 전계 발광 소자용 화합물
KR101838372B1 (ko) 유기 전계발광 장치용 인데노트리페닐렌계 아민 유도체
TWI601721B (zh) 化合物及使用其的有機電激發光裝置
US9190619B2 (en) Compound for organic electroluminescence device
TWI607985B (zh) 有機材料及使用其的有機電激發光裝置
TWI603939B (zh) 有機材料及使用其的有機電激發光元件
TWI709560B (zh) 基於三亞苯之雙咔唑類稠合衍生物及其相關裝置
TWI614252B (zh) 化合物及使用其的有機電激發光元件
KR101755949B1 (ko) 유기 물질 및 이를 이용한 유기 전계발광 장치
CN107556319B (zh) 有机电致发光化合物材料及使用该材料的有机电致发光装置
JP2016147846A5 (ko)
CN110467590B (zh) 杂芳族化合物及使用其的有机电激发光组件
TWI596097B (zh) 啡啉類化合物及其用途
TWI617564B (zh) 有機化合物及使用該有機化合物之有機電致發光裝置
CN112961175B (zh) 多环芳族有机物、其合成工艺、发光材料和有机电致发光器件
TWI602810B (zh) 電場發光裝置的有機化合物
TW201706235A (zh) 有機材料及使用其的有機電激發光元件
JP2023550439A (ja) 新規な有機化合物及びこれを含む有機発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right