KR20170048168A - 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20170048168A
KR20170048168A KR1020160132202A KR20160132202A KR20170048168A KR 20170048168 A KR20170048168 A KR 20170048168A KR 1020160132202 A KR1020160132202 A KR 1020160132202A KR 20160132202 A KR20160132202 A KR 20160132202A KR 20170048168 A KR20170048168 A KR 20170048168A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
layer
compound
Prior art date
Application number
KR1020160132202A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102001452B1 (ko
Inventor
홍완표
김형철
김연환
최흥우
윤준
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20170048168A publication Critical patent/KR20170048168A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102001452B1 publication Critical patent/KR102001452B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00—Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02—Ethers
    • C07C43/20—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/225—Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00—Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/28—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/32—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings
    • C07C13/62—Polycyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with condensed rings with more than three condensed rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C22/00—Cyclic compounds containing halogen atoms bound to an acyclic carbon atom
    • C07C22/02—Cyclic compounds containing halogen atoms bound to an acyclic carbon atom having unsaturation in the rings
    • C07C22/04—Cyclic compounds containing halogen atoms bound to an acyclic carbon atom having unsaturation in the rings containing six-membered aromatic rings
    • C07C22/08—Cyclic compounds containing halogen atoms bound to an acyclic carbon atom having unsaturation in the rings containing six-membered aromatic rings containing fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00—Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/02—Monocyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/13—Monocyclic aromatic halogenated hydrocarbons containing fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00—Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18—Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • C07C25/22—Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons with condensed rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/49—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C255/50—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton to carbon atoms of non-condensed six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/49—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C255/50—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton to carbon atoms of non-condensed six-membered aromatic rings
    • C07C255/51—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton to carbon atoms of non-condensed six-membered aromatic rings containing at least two cyano groups bound to the carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/49—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton
    • C07C255/54—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of a carbon skeleton containing cyano groups and etherified hydroxy groups bound to the carbon skeleton
    • 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
    • H01L51/0052—
    • H01L51/0055—
    • H01L51/50—
    • 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
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/623—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing five rings, e.g. pentacene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/52—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing five condensed rings
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
    • 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]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • 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]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 명세서는 화학식 1의 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 {MULTICYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 2015년 10월 26일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2015-0148916호의 출원일 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2000-0051826
본 명세서에는 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 N 함유 단환 헤테로고리기이고,
R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 시아노아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R5 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기;치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, p 및 q는 각각 0 내지 3의 정수이며, r은 0 내지 2의 정수이고, p가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하고, q가 2 이상인 경우 R6는 서로 같거나 상이하며, r이 2인 경우 R7은 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 발광, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 화합물은 바람직하게는 발광층, 전자수송 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 전자억제층 또는 전하생성층의 재료로 사용하는 경우 저전압, 고효율 및/또는 장수명의 특성을 나타낸다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 정공수송층(6), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판(1), 양극(2) 및 음극(4)를 포함하고, 양극과 음극 사이에, 정공주입층(5a, 5b), 정공수송층(6a, 6b), 발광층(3a, 3b) 및 전자수송층(8a, 8b)을 포함하는 유닛을 2개 포함하고, 상기 유닛들 사이에 전하생성층(9)이 구비된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 4는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 테트라하이드로퓨란-d8(Tetrahydrofuran-d8)를 사용하여 Bruker 700MHz1H NMR에서 실온에서 측정한 결과이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1의 점선 부분은 공액결합을 의미한다.
상기 화학식 1의 인데노플루오렌 구조는 중심 코어에 두 개의 오각 고리를 갖는 구조로서, 20-π-전자를 갖기 때문에, 반방향족(antiaromatic) 성질을 갖고 있다. 따라서, 전자를 수용하여 방향족성(aromaticity)을 회복하려는 경향이 매우 높으며, 방향환이 5개 이상 연결되어 있어, 내열성이 우수함과 더불어, 적절한 증착 온도를 유지할 수 있으므로 증착에 의한 유기 발광 소자의 제작이 가능하다. 또한, 승화 온도 약 200℃ 이상을 가짐으로써 승화 정제가 가능하기 때문에 고순도화가 가능하고, 소자 제조시에 증착용 성막 장치 내부에 비산(飛散)되는 일이 없으므로 성막 장치 또는 유기 발광 소자를 오염시키는 경우도 없다. 더욱이, 말단의 환에 특정 치환기를 도입함으로써 전자 수용성을 보다 높이거나 결정성을 더욱 저감시키거나 하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명자들은 이와 같은 특징을 갖는 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자용 재료, 특히 정공주입층, 정공수송층, 전자억제층 또는 전하생성층에 적용시, 구동 전압의 저전압화나 장수명화를 실현할 수 있다는 것을 밝혀내었다. 본 명세서에 기재된 화합물을 유기발광소자에 사용하는 경우 종래의 NPD와 같은 방향족 디아민 유도체를 사용하는 경우나 전자수용성 도펀트를 사용하는 경우에 비하여 낮은 구동전압을 구현함으로써 소자 수명을 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, F4TCNQ와 같이 분자량이 작고 승화성이 높은 재료에 비하여 증착이 용이하고, HAT-CN에 비하여 전극 또는 인접 유기물층과 안정적인 계면을 형성할 수 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알콕시기; 할로알콕시기; 아릴옥시기; 알킬기; 할로알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 할로아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 할로알킬아릴기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 특별히 한정되지는 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 6이다. 상기 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 트리페닐렌기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
및
Figure pat00009
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 카르볼린기, 아세나프토퀴녹살린기, 인데노퀴나졸린기, 인데노이소퀴놀린기, 인데노퀴놀린기, 피리도인돌기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 디벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페녹사지닐기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 헤테로고리기는 지방족 헤테로고리기와 방향족 헤테로고리기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 할로아릴기, 할로알킬아릴기, 아릴실릴기, 시아노아릴기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 할로알킬기, 할로알킬아릴기, 알킬실릴기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로알콕시기 중 알콕시기는 전술한 알콕시기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로알킬기, 할로알콕시기, 할로알킬아릴기 및 할로아릴기는 각각 할로겐으로 치환된 알킬기, 알콕시기, 알킬아릴기 및 아릴기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 시아노아릴기는 1개 이상의 니트릴기로 치환된 아릴기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬실릴기는 알킬기로 치환된 실릴기를 의미하고, 아릴실릴기는 아릴기로 치환된 실릴기를 의미하는 것으로서, -SiRR'R"로 표시될 수 있으며, 여기서 R, R', R"는 알킬기 또는 아릴기이다. 여기서, 알킬기 및 아릴기는 전술한 알킬기 및 아릴기에 관한 설명이 각각 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 게르마늄기는 -GeRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 게르마늄기는 구체적으로 트리메틸게르마늄기, 트리에틸 게르마늄기, t-부틸디메틸게르마늄기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2, 3 및 5 내지 7 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00010
[화학식 3]
Figure pat00011
[화학식 5]
Figure pat00012
[화학식 6]
Figure pat00013
[화학식 7]
Figure pat00014
상기 화학식2, 3 및 5 내지 7에 있어서, 치환기는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 8 내지 13 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 8]
Figure pat00015
[화학식 9]
Figure pat00016
[화학식 10]
Figure pat00017
[화학식 11]
Figure pat00018
[화학식 12]
Figure pat00019
[화학식 13]
Figure pat00020
상기 화학식 8 내지 13에 있어서, 치환기는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 14로 표시될 수 있다.
[화학식 14]
Figure pat00021
상기 화학식 14에 있어서, X1 내지 X5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH, CR, 또는 N이고,
R은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이다.
일 예에 따르면, 상기 화학식 14의 R은 플루오르기, 니트릴기, CH3, CF3, OCH3 또는 OCF3이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14는 하기 구조식들로부터 선택될 수 있다.
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
상기 구조식들 중 R8 내지 R12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이고, R13 내지 R17은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14는 하기 구조식들로부터 선택될 수 있다.
Figure pat00033
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 할로알킬기; 할로알콕시기; 할로알킬아릴기; 아릴기; 할로아릴기; 또는 N, O 또는 S를 함유하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 플루오르기; 니트릴기; 플루오로알킬기; 플루오로알콕시기; 플루오로알킬아릴기; 아릴기; 플루오로아릴기; 또는 N, O 또는 S를 함유하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 플루오르기; 니트릴기; 플루오로알킬기; 플루오로알콕시기; 플루오로알킬아릴기; 아릴기; 플루오로아릴기; 티오펜기, 피리딘기, 또는 퀴놀린기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 할로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 할로알킬기; 할로알콕시기; 할로알킬아릴기; 또는 할로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
상기 구조식들에 있어서, R1 및 R2는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
전술한 화학식 1의 화합물은 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 반응 조건을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 문헌 [Chemische Berichte (1956년) 89권 2799페이지], [Journal of Organic Chemistry (2001년) 66권 7666페이지], 또는 일본 특허 3098330호에 기재된 합성법을 참고로 하여, 하기 반응식 1에 따라 인데노플루오렌다이온을 제조한다.
[반응식 1]
Figure pat00040
이어서, 예컨대 문헌 [Organic Letters (2013) 1362페이지] 등을 참고로 하여, 하기반응식 2에 따라 상기 화학식 1의 화합물을 제조할 수 있다.
[반응식 2]
Figure pat00041
상기 반응식 1 및 2에 있어서, Ra 내지 Rd 중 하나와 Re 내지 Rh 중 하나는 각각 R3 및 R4의 정의와 같고, 나머지는 R5 또는 R6의 정의와 같으며, X1 내지 X5는 화학식 14에서 정의한 바와 같다.
상기 반응식 1 및 2는 화학식 5의 화합물을 제조하는 과정을 예시한 것이나, 이를 기초로, 나머지 화합물들도 당 기술분야에 알려져 있는 반응 조건이나 재료를 이용하여 제조할 수 있다. 또한, 필요에 따라 화합물의 치환기의 종류나 개수를 변경할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 발광층 외에, 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층, 전자억제층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 한 층을 더 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 A-1]
Figure pat00042
상기 화학식 A-1에 있어서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 1가 이상의 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 파이렌기; 또는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 크라이센기이고,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
n은 1 이상의 정수이며,
n이 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 n은 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 메틸기, 에틸기, t-부틸기 또는 이소프로필기로 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 2가의 파이렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 트리메틸게르마늄기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A-1은 하기 화합물일 수 있다.
Figure pat00043
일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 A-2]
Figure pat00044
상기 화학식 A-2에 있어서,
Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 실릴기; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
일 실시상태에 있어서, Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2-나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 1-나프틸기이다.
일 실시상태에 따르면, Ar4 및 Ar5는 2-나프틸기이다.
일 실시상태에 있어서, G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
일 실시상태에 따르면, G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 또는 부틸기이다.
일 실시상태에 있어서, G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 메틸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A-2는 하기 화합물일 수 있다.
Figure pat00045
일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하며, 상기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 다른 예에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 유기 발광 소자는 예컨대 하기와 같은 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
(1) 양극/정공수송층/발광층/음극
(2) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/음극
(3) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/음극
(4) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(5) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(6) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(7) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(8) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(9) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층 /음극
(10) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/ 음극
(11) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입층 /음극
(12) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/음극
(13) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입 층/음극
(14) 양극/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/음극
(15) 양극/정공수송층/발광층/ 정공억제층/전자수송층/전자주입층/음극
(16) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/ 정공억제층/전자수송층/음극
(17) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/ 정공억제층/전자수송층/전자주입 층/음극
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 정공수송층(6), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공수송층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층 또는 정공수송층에 포함될 수 있다.
양극(2)은 정공을 주입하는 전극으로 일함수가 높은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 양극(2)이 반사 전극일 경우에 양극(2)은 ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어 진 반사층을 더 포함할 수 있다.
정공주입층(5)은 양극(2)으로부터 발광층(3)으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공주입층(5)은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 정공주입층(5)은 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 상기 화학식 1의 화합물은 당 기술분야에 알려져 있는 다른 정공주입층 재료에 혼합 또는 도핑된 상태로 존재할 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 정공주입층의 100%를 차지할 수도 있으나, 0.1 내지 50 중량%로 도핑될 수도 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 인데노플루오렌 구조를 갖는 유도체로, 전자 수용 능력이 뛰어나, 소비전력을 개선하고 구동 전압을 낮출 수 있다. 정공주입층(5)의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 여기서, 상기 정공주입층(5)의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층(5)의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 그외 정공주입층 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 정공주입층 재료로서 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공수송층(6)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공수송층(6)은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 정공수송층(6)은 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 상기 화학식 1의 화합물은 당 기술분야에 알려져 있는 다른 정공수송층 재료에 혼합 또는 도핑된 상태로 존재할 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 정공수송층의 100%를 차지할 수도 있으나, 0.1 내지 50 중량%로 도핑될 수도 있다. 그외 정공수송층 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 정공 수송 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 정공수송층(6)은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"- Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대 정공수송층 재료로서 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라제인 유도체, 폴리실레인계, 아닐린계 공중합체, 도전성 고분자 올리고머(특히 싸이오펜 올리고머) 등을 들 수 있다.
정공주입층과 정공수송층 사이에 추가로 정공버퍼층이 구비될 수 있다. 정공버퍼층는 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있고, 그외 당 기술분야에 알려져 있는 정공 주입 또는 수송 재료를 포함될 수 있다. 정공버퍼층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 경우에도 역시, 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 다른 호스트 물질에 상기 화학식 1의 화합물이 혼합 또는 도핑된 상태로 이루어질 수도 있다.
정공수송층과 발광층 사이에 전자억제층이 구비될 수 있으며, 상기 화학식 1의 화합물 또는 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층(3)은 적색, 녹색 및/또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 발광층 재료는 당 기술분야에 공지된 것들을 사용할 수 있다. 발광 호스트 재료로는 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
발광층(3)이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층(3)이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층(3)이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
전자수송층과 발광층 사이에 정공억제층이 구비될 수 있으며, 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
전자수송층(8)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, SAlq와 같은 당 기술분야에 알려진 재료가 사용될 수 있다. 상기 전자수송층(8)의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자수송층(8)의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층(8)의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq과 같은 당 기술분야에 알려져 있는 유기물이나 착체 또는 금속화합물로 이루어질 수 있다. 금속화합물로는 금속 할로겐화물이 사용될 수 있으며, 예컨대 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF2, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2 및 RaF2 등이 사용될 수 있다. 상기 전자주입층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자주입층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자주입층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 음극(4)은 전자 주입 전극으로, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 음극(4)은 유기전계발광소자가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있으며, 유기전계발광소자가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면 상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층의 발광층 사이에 구비된 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 전하생성층(charge generation layer)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 발광층 중 하나는 청색을 발광하고, 다른 하나는 노란색 발광을 하도록 함으로써 백색 발광을 하는 유기 발광 소자를 제작할 수 있다. 상기 발광층과 양극 또는 음극 사이, 상기 발광층과 전하생성층 사이에는 전술한 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층, 전자억제층, 정공억제층, 전자수송층, 전자주입층과 같은 1층 이상의 유기물층이 더 포함될 수 있다. 도3은 기판(1), 양극(2) 및 음극(4)를 포함하고, 양극과 음극 사이에, 정공주입층(5a, 5b), 정공수송층(6a, 6b), 발광층(3a, 3b) 및 전자수송층(8a, 8b)를 포함하는 유닛을 2개 포함하고, 상기 유닛들 사이에 전하생성층(9)이 구비된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
중간체 A의 합성
Figure pat00046
1,4-다이요오도-2,5-다이메틸벤젠 10.0g을 페닐보론산 7.8g, 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) 1.4g, 2M 탄산나트륨 80ml, 에탄올 40 ml 및 톨루엔 80ml와 혼합하고, 질소 조건에서 8시간 환류 교반을 행하였다. 냉각 후, 반응액을 여과하여 물, 에탄올로 세정한 후, 추가로 실리카겔 컬럼(전개 용매: 염화메틸렌)으로 분리하여, 백색 고체를 6.8g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=258에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 6.8g을 과망간산칼륨20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 4.0g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 40ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 3.8g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=282에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-1의 합성
Figure pat00047
1-브로모-3,5-비스(트라이플루오르메틸)벤젠 5.6g을 테트라하이드로퓨란 40ml에 녹인 후 질소조건에서 -78°C로 냉각하였다. n-BuLi 7.1 ml (2.5M 헥산 용액)를 적하하고, -78°C에서 20분간 교반하였다. 한편, 다른 플라스크를 준비하여 중간체 A 1g을 테트라하이드로 퓨란 120ml에 녹이고 -78°C로 냉각하였다. 생성된 1-브로모-3,5-비스(트라이플루오르메틸)벤젠의 리튬음이온을 중간체 A용액에 삽관 투입하고, 상온으로 온도를 승온하여 2시간 교반하였다. 그 후, 묽은 염산과 에틸아세테이트로 분리하고, 무수황산나트륨으로 건조 및 여과하였다. 에틸아세테이트를 감압증류한 후, 다시 톨루엔 100 ml에 녹이고, 염화주석 2g, 트라이플루오르아세틸산 (0.4 ml)을 투입하여 50°C에서 12시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형물을 제거하고, 감압증류한 후, 메탄올 재결정하여 0.88g의 고체 A-1을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=676에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-2의 합성
Figure pat00048
화합물 A-1의 합성에서 1-브로모-3,5-비스(트라이플루오르메틸)벤젠 5.6g을 브로모-펜타플루오르벤젠 4.7g으로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.92g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=584에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-3의 합성
Figure pat00049
화합물 A-1의 합성에서 1-브로모-3,5-비스(트라이플루오르메틸)벤젠 5.6g을 1-브로모-4-사이아노벤젠 3.5g으로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 1.0g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=454에서 피크가 확인되었다.
중간체 B의 합성
Figure pat00050
중간체 A의 합성에서 페닐보론산 7.8g 대신 4-플루오르페닐보론산 8.9을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 합성, 정제하여 백색 고체를 7.2g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정결과, M/Z=294에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 7.2g을 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 4.8g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 40ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 4.2g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=318에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-4의 합성
Figure pat00051
화합물 A-1의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 B 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 1.0g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=712에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-5의 합성
Figure pat00052
화합물 A-2의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 B 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 1.2g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=620에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-6의 합성
Figure pat00053
화합물 A-3의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 B 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.8g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=490에서 피크가 확인되었다.
중간체 C의 합성
Figure pat00054
1,5-다이요오도-2,4-다이메틸벤젠 10.0g을 페닐보론산 7.8g, 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) 1.4g, 2M 탄산나트륨 80ml, 에탄올 40 ml 및 톨루엔 80ml와 혼합하고, 질소 조건에서 10시간 환류 교반을 행했다. 중간체 A의 합성에서 동일한 방법으로 분리, 정제하여 백색 고체를 7.4g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=258에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 7.4g을 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 5.0g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 40ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 4.0g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=282에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-7의 합성
Figure pat00055
화합물 A-1의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 C 1.0g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.6g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=676에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-8의 합성
Figure pat00056
화합물 A-2의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 C 1.0g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.5g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=584에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-9의 합성
Figure pat00057
화합물 A-3의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 C 1.0g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.4g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=454에서 피크가 확인되었다.
중간체 D의 합성
Figure pat00058
중간체 C의 합성에서 페닐보론산 7.8g 대신 4-플루오르페닐보론산 8.9g을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 합성, 정제하여 백색 고체를 7.6g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=294에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 7.6g을 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 24ml 및 물 40ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 4.8g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 40ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 4.4g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=318에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-10의 합성
Figure pat00059
화합물 A-7의 합성에서 중간체 C 1g을 중간체 D 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.5g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=712에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-11의 합성
Figure pat00060
화합물 A-2의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 D 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.6g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=620에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-12의 합성
Figure pat00061
화합물 A-3의 합성에서 중간체 A 1g을 중간체 D 1.1g로 변경한 것 이외에는 동일하게 반응, 정제를 행하여 고체 0.3g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=491에서 피크가 확인되었다.
중간체 E의 합성
Figure pat00062
1,3-다이요오도-2,4-다이메틸벤젠 10.0g을 4-플루오르페닐보론산 8.9g, 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) 1.4g, 2M 탄산나트륨 80ml, 에탄올 40 ml 및 톨루엔 80ml와 혼합하고, 질소 조건에서 12시간 환류 교반을 행했다. 중간체 A의 합성에서 동일한 방법으로 분리, 정제하여 백색 고체를 8.6g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=294에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 8.6g을 과망간산칼륨 23.0g, 피리딘 28ml 및 물 50ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 23.0g, 피리딘 28ml 및 물 50ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 2.8g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 40ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 1.4g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=318에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-13의 합성
Figure pat00063
4-브로모벤조니트릴 10.4g을 테트라하이드로퓨란 120ml에 녹인 후 질소조건에서 -78 °C로 냉각하였다. n-BuLi 21.3 ml (2.5M 헥산 용액)를 적하하고, -78 °C에서 30분간 교반하였다. 한편, 다른 플라스크를 준비하여 중간체 E 3g을 테트라하이드로 퓨란 360ml에 녹이고 -78 °C로 냉각하였다. 생성된 4-브로모벤조니트릴리튬음이온을 중간체 A용액에 삽관 투입하고, 상온으로 온도를 승온하여 2시간 교반하였다. 그 후, 묽은 염산과 에틸아세테이트로 분리하고, 무수황산나트륨으로 건조 및 여과하였다. 에틸아세테이트를 감압증류한 후, 다시 톨루엔 300 ml에 녹이고, 염화주석 6g, 트라이플루오르아세틸산 (1.2 ml)을 투입하여 50 °C에서 12시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형물을 제거하고, 감압증류한 후, 메탄올 재결정하여 0.68g의 고체 A-13을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=491에서 피크가 확인되었다.
중간체 F의 합성
Figure pat00064
1,4-다이요오도-2,3-다이메틸벤젠 10.0g을 4-트리플루오르메톡시페닐보론산 12.8g, 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) 1.4g, 2M 탄산나트륨 80ml, 에탄올 40ml 및 톨루엔 80ml와 혼합하고, 질소 조건에서 12시간 환류 교반을 행했다. 중간체 A의 합성에서 동일한 방법으로 분리, 정제하여 백색 고체를 9.8g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정에 의해 M/Z=426에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 9.8g을 과망간산칼륨 24.0g, 피리딘 30ml 및 물 60ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 24.0g, 피리딘 30ml 및 물 60ml 혼합물을 추가 투입하고 4시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 3.8g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 48ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 1.6g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=450에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-14의 합성
Figure pat00065
4-브로모벤조니트릴 10.4g을 테트라하이드로퓨란 120ml에 녹인 후 질소조건에서 -78 °C로 냉각하였다. n-BuLi 21.3 ml (2.5M 헥산 용액)를 적하하고, -78 °C에서 30분간 교반하였다. 한편, 다른 플라스크를 준비하여 중간체 F 3g을 테트라하이드로 퓨란 360ml에 녹이고 -78 °C로 냉각하였다. 생성된 4-브로모벤조니트릴리튬음이온을 중간체 A용액에 삽관 투입하고, 상온으로 온도를 승온하여 2시간 교반하였다. 그 후, 묽은 염산과 에틸아세테이트로 분리하고, 무수황산나트륨으로 건조 및 여과하였다. 에틸아세테이트를 감압증류한 후, 다시 톨루엔 300 ml에 녹이고, 염화주석 6g, 트라이플루오르아세틸산 (1.2 ml)을 투입하여 50 °C에서 12시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형물을 제거하고, 감압증류한 후, 메탄올 재결정하여 0.58g의 고체 A-14을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=622에서 피크가 확인되었다.
중간체 G의 합성
Figure pat00066
1,5-다이요오도-2,4-다이메틸벤젠 10.0g을 4-트리플루오르메톡시페닐보론산 12.8g, 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) 1.4g, 2M 탄산나트륨 80ml, 에탄올 40 ml 및 톨루엔 80ml와 혼합하고, 질소 조건에서 12시간 환류 교반을 행했다. 중간체 A의 합성에서 동일한 방법으로 분리, 정제하여 백색 고체를 6.6g 얻었다. 얻어진 백색 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=426에서 피크가 확인되었다.
다음으로, 이 백색 고체 6.6g을 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 25ml 및 물 50ml와 혼합하고, 100℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 과망간산칼륨 20.0g, 피리딘 25ml 및 물 50ml 혼합물을 추가 투입하고 8시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형분을 제거한 후에, 여과액에 1N 염산을 적하하여 중화하였다. 석출된 백색 고체를 여과하고, 묽은 염산, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 백색 고체 4.2g을 얻었다.
다음으로, 이 백색 고체를 진한 황산 48ml에 가하고, 50℃에서 12시간 가열 교반을 행했다. 그 후, 상온으로 냉각하여 반응물을 얼음물에 투입하였다. 주황색 고체를 여과하고, 이온 교환수로 세정한 후, 건조하여 1.4g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=450에서 피크가 확인되었다.
화합물 A-15의 합성
Figure pat00067
5-브로모-1,2,3-트리플루오르벤젠 12.9g을 테트라하이드로퓨란 140ml에 녹인 후 질소조건에서 -78 °C로 냉각하였다. n-BuLi 21.3 ml (2.5M 헥산 용액)를 적하하고, -78 °C에서 30분간 교반하였다. 한편, 다른 플라스크를 준비하여 중간체 G 3g을 테트라하이드로 퓨란 360ml에 녹이고 -78 °C로 냉각하였다. 생성된 5-브로모1,2,3-트리플루오르벤젠리튬음이온을 중간체 G용액에 삽관 투입하고, 상온으로 온도를 승온하여 2시간 교반하였다. 그 후, 묽은 염산과 에틸아세테이트로 분리하고, 무수황산나트륨으로 건조 및 여과하였다. 에틸아세테이트를 감압증류한 후, 다시 톨루엔 300 ml에 녹이고, 염화주석 6g, 트라이플루오르아세틸산 (1.2 ml)을 투입하여 50 °C에서 12시간 교반하였다. 그 후, 여과하여 고형물을 제거하고, 감압증류한 후, 메탄올 재결정하여 0.48g의 고체 A-15을 얻었다. 얻어진 고체의 질량 스펙트럼 측정 결과, M/Z=680에서 피크가 확인되었다.
소자적용예 1- 정공주입층에 사용
Figure pat00068
실시예 1
ITO glass의 발광 면적이 3mm × 3mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 기본 압력이 1x10-6 torr가 되도록 한 후 양극인 ITO 상에 정공주입층으로 α-NPB를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 A-1을 25중량%의 도핑농도로 도핑하였다. 이어서, 정공수송층으로 α-NPB를 600Å의 두께로 형성하고, 발광층으로 호스트인 MADN에 도펀트인 BD-A을 중량비가 40:2가 되도록 증착하고, 전자수송층으로 Alq3를 300Å의 두께로 형성하고 전자주입층으로 LiF를 10Å의 두께로 형성하고, 음극으로 Al을 800Å의 두께로 순차적으로 형성하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 2
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-2을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 3
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-3을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예4
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-4을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 5
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-5을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 6
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-6을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 7
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-7을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 8
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-8을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 9
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-9을 정공주입층에 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 1
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 HAT-CN을 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 2
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 어떠한 도핑없이 정공주입층을 형성한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 3
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 하기 화합물을 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다. 하기 화합물은 Angewante Chemistry International Edition 2011년 페이지 11103에 명시된 방법으로 합성하였다.
Figure pat00069
비교예 4
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 하기 화합물을 도핑한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다. 하기화합물은 Angewante Chemistry International Edition 2011년 페이지 11103에 명시된 방법으로 합성하였다.
Figure pat00070
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 전류효율, 전력효율 및 휘도를 하기 표 1에 나타내었다.
　 정공주입층
도핑재료 		구동 전압 전류밀도 전류효율 전력효율 휘도
(V) (mA/ cm 2 ) (cd/A) (lm/W) (cd/m 2 )
실시예 1 화합물A-1 4.5 10 5.6 3.910 560
실시예 2 화합물A-2 4.3 10 5.48 4.004 548
실시예 3 화합물A-3 4.8 10 5.38 3.521 538
실시예 4 화합물A-4 4.4 10 5.6 3.998 560
실시예 5 화합물A-5 4 10 5.62 4.414 562
실시예 6 화합물A-6 4.7 10 5.4 3.609 540
실시예 7 화합물A-7 4.3 10 5.62 4.106 562
실시예 8 화합물A-8 4.1 10 5.8 4.444 580
실시예 9 화합물A-9 4.8 10 5.2 3.403 520
비교예 1 HAT-CN 5.8 10 4.58 2.481 458
비교예 2 - 6.8 10 4.6 2.125 460
비교예 3 실릴계 화합물 8 10 4.22 1.657 422
비교예 4 실릴계 화합물 8 10 4.2 1.649 420
소자적용예 2- 정공주입층에 사용
Figure pat00071
실시예 10
ITO glass의 발광 면적이 3mm X 3mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 기본 압력이 1x10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 양극인 ITO 상에 정공주입층으로 화합물 A-1을 40Å의 두께로 형성하고, 정공수송층으로 α-NPB를 800Å의 두께로 형성하고, 노란색 발광층으로 호스트인 CBP에 도펀트인 Ir(ppy)3를 10중량%의 도핑농도로 도핑하여 300Å의 두께로 형성하고, 정공억제층으로 BCP를 50Å의 두께로 형성하고, 전자 수송층으로 Alq3를 150Å의 두께로 형성하고 전자주입층으로 LiF를 5Å의 두께로 형성하고, 음극으로 Al을 1000Å의 두께로 순차적으로 형성하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 11
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-2을 정공주입층에 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 12
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-3을 정공주입층에 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 13
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-10을 정공주입층에 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 14
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-11을 정공주입층에 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
실시예 15
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 화합물 A-1 대신 화합물 A-12을 정공주입층에 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 5
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 HAT-CN을 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 6
전술한 실시예10과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층을 형성하지 않은 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
비교예 7
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 하기 화합물을 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다. 하기화합물은 Angewante Chemistry International Edition 2011년 페이지 11103에 명시된 방법으로 합성하였다.
Figure pat00072
비교예 8
전술한 실시예 10과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층에 화합물 A-1 대신 하기 화합물을 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다. 하기화합물은 Angewante Chemistry International Edition 2011년 페이지 11103에 명시된 방법으로 합성하였다.
Figure pat00073
실시예 10 내지 15 및 비교예 5 내지 8에서 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 전류효율, 전력효율 및 휘도를 하기 표 2에 나타내었다.
정공주입층
재료
　 		구동 전압 전류밀도 전류효율 전력효율 휘도
(V) (mA/ cm 2 ) (cd/A) (lm/W) (cd/m 2 )
실시예 10 화합물A-1 4.5 10 60.04 41.916 6004
실시예 11 화합물A-2 4.3 10 61 44.567 6100
실시예 12 화합물A-3 4.8 10 59 38.615 5900
실시예 13 화합물A-10 4.4 10 60.18 42.968 6018
실시예 14 화합물A-11 4 10 62.2 48.852 6220
실시예 15 화합물A-12 4.7 10 58.84 39.330 5884
비교예 5 HAT-CN 6 10 50.32 26.347 5032
비교예 6 - 8.6 10 43.49 15.887 4349
비교예 7 실릴계 화합물 8 10 44.88 17.624 4488
비교예 8 실릴계 화합물 8 10 44.68 17.546 4468
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.
1: 기판
2: 양극
3, 3a, 3b: 발광층
4: 음극
5, 5a, 5b: 정공주입층
6, 6a, 6b: 정공수송층
8, 8a, 8b: 전자수송층

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1의 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00074

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 N 함유 단환 헤테로고리기이고,
    R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 시아노아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R5 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, p 및 q는 각각 0 내지 3의 정수이며, r은 0 내지 2의 정수이고, p가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하고, q가 2 이상인 경우 R6는 서로 같거나 상이하며, r이 2인 경우 R7은 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2, 3 및 5 내지 7 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00075

    [화학식 3]
    Figure pat00076

    [화학식 5]
    Figure pat00077

    [화학식 6]
    Figure pat00078

    [화학식 7]
    Figure pat00079

    상기 화학식 2, 3 및 5 내지 7에 있어서, 치환기는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 14로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 14]
    Figure pat00080

    상기 화학식 14에 있어서, X1 내지 X5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH, CR, 또는 N이고,
    R은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이다.
  4. 청구항 3에 있어서, R은 플루오르기, 니트릴기, CH3, CF3, OCH3 또는 OCF3인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조식들에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure pat00081
    Figure pat00082
    Figure pat00083
    Figure pat00084

    Figure pat00085
    Figure pat00086
    Figure pat00087
    Figure pat00088

    Figure pat00089
    Figure pat00090
    Figure pat00091

    상기 구조식들 중 R8 내지 R12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이고, R13 내지 R17은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 또는 할로알콕시기이다.
  6. 청구항 1에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조식들에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure pat00092
  7. 청구항 1에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 할로알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 할로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 플루오르기; 니트릴기; 플루오로알킬기; 플루오로알콕시기; 플루오로알킬아릴기; 아릴기; 플루오로아릴기; 또는 N, O 또는 S를 함유하는 헤테로고리기인 것인 화합물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure pat00093

    Figure pat00094

    Figure pat00095

    Figure pat00096

    Figure pat00097

    Figure pat00098

    상기 구조식들에 있어서, R1 및 R2는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  10. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층 및 전자억제층 중 하나를 포함하고, 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층 또는 전자억제층이 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층 또는 전자억제층은 상기 화합물로만 이루어진 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 정공주입층, 정공버퍼층, 정공수송층 또는 전자억제층은 상기 화합물을 각 층의 중량을 기준으로 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층의 발광층 사이에 구비된 상기 화합물을 포함하는 전하생성층(charge generation layer)을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-1]
    Figure pat00099

    상기 화학식 A-1에 있어서,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 1가 이상의 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 파이렌기; 또는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 크라이센기이고,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
    n은 1 이상의 정수이며,
    n이 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 L은 직접결합이고, Ar1은 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기이며, Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, n은 2인 것인 유기 발광 소자.
  17. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-2]
    Figure pat00100

    상기 화학식 A-2에 있어서,
    Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
    G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 실릴기; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 2-나프틸기이고, G1 내지 G8은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기인 것인 유기 발광 소자.
  19. 청구항 15에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-2]
    Figure pat00101

    상기 화학식 A-2에 있어서,
    Ar4 및 Ar5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
    G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 실릴기; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
KR1020160132202A 2015-10-26 2016-10-12 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR102001452B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150148916 2015-10-26
KR1020150148916 2015-10-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170048168A true KR20170048168A (ko) 2017-05-08
KR102001452B1 KR102001452B1 (ko) 2019-07-18

Family

ID=58630532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160132202A KR102001452B1 (ko) 2015-10-26 2016-10-12 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11158810B2 (ko)
KR (1) KR102001452B1 (ko)
CN (1) CN108349852B (ko)
TW (1) TWI653216B (ko)
WO (1) WO2017073934A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107739A1 (ko) * 2017-11-30 2019-06-06 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102404399B1 (ko) * 2018-01-08 2022-06-02 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051826A (ko) 1999-01-27 2000-08-16 성재갑 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자
WO2011159763A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Oforegon Alkynyl-substituted indenofluorenes useful in electronic and electro-optical devices
KR101312117B1 (ko) * 2005-12-17 2013-09-26 메르크 파텐트 게엠베하 인데노플루오렌을 치환하는 방법
KR20150010016A (ko) * 2013-07-17 2015-01-28 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 소자

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3098330B2 (ja) 1992-08-11 2000-10-16 出光興産株式会社 ピラジン誘導体及びその製造法
DE10135513B4 (de) 2001-07-20 2005-02-24 Novaled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten
US6872472B2 (en) * 2002-02-15 2005-03-29 Eastman Kodak Company Providing an organic electroluminescent device having stacked electroluminescent units
US20110156016A1 (en) * 2008-07-28 2011-06-30 Masahiro Kawamura Organic light-emitting medium and organic el element
WO2010064655A1 (ja) * 2008-12-03 2010-06-10 出光興産株式会社 インデノフルオレンジオン誘導体、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2015109430A (ja) * 2013-10-23 2015-06-11 株式会社Ｊｏｌｅｄ 有機ｅｌ素子、その製造方法、有機ｅｌ表示パネル及び有機ｅｌ表示装置
KR102174919B1 (ko) * 2013-12-03 2020-11-05 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 유기 발광 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051826A (ko) 1999-01-27 2000-08-16 성재갑 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자
KR101312117B1 (ko) * 2005-12-17 2013-09-26 메르크 파텐트 게엠베하 인데노플루오렌을 치환하는 방법
WO2011159763A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Oforegon Alkynyl-substituted indenofluorenes useful in electronic and electro-optical devices
KR20150010016A (ko) * 2013-07-17 2015-01-28 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 소자

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem. Eur. J., 2012, 18, 8964-8970. *
J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 10349-10352. *
Org. Lett., 2013, 15, 1362-1365. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107739A1 (ko) * 2017-11-30 2019-06-06 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN108349852B (zh) 2021-02-26
US20200127207A1 (en) 2020-04-23
TWI653216B (zh) 2019-03-11
CN108349852A (zh) 2018-07-31
KR102001452B1 (ko) 2019-07-18
TW201728557A (zh) 2017-08-16
WO2017073934A1 (ko) 2017-05-04
US11158810B2 (en) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6760581B2 (ja) 新規化合物およびこれを含む有機発光素子
KR101565200B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR101973688B1 (ko) 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR101878544B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101953766B1 (ko) 신규한 유기 발광 재료 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR20140058017A (ko) 신규 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102465732B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101952707B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함한 유기발광 소자
KR102032599B1 (ko) 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200129993A (ko) 유기 발광 소자
KR101968213B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200129989A (ko) 유기 발광 소자
KR101950855B1 (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102107874B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP2023511161A (ja) 多環芳香族誘導体化合物及びこれを用いた有機発光素子
KR102001452B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2014024447A1 (ja) トリフェニレン環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20200068568A (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR20140097931A (ko) 신규 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
JP5870346B2 (ja) 置換されたオルトターフェニル構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
KR102442580B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN111699178B (zh) 化合物及包含其的有机发光器件
KR102173481B1 (ko) 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102568228B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102283561B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자

Legal Events

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