KR20190074931A - 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20190074931A
KR20190074931A KR1020180076110A KR20180076110A KR20190074931A KR 20190074931 A KR20190074931 A KR 20190074931A KR 1020180076110 A KR1020180076110 A KR 1020180076110A KR 20180076110 A KR20180076110 A KR 20180076110A KR 20190074931 A KR20190074931 A KR 20190074931A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
groups
ring
Prior art date
Application number
KR1020180076110A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102592697B1 (ko
Inventor
미츠노리 이토
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP18206972.4A priority Critical patent/EP3502108A1/en
Priority to CN201811478220.XA priority patent/CN109942558A/zh
Priority to US16/217,194 priority patent/US11700767B2/en
Publication of KR20190074931A publication Critical patent/KR20190074931A/ko
Priority to US18/320,576 priority patent/US20230292607A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102592697B1 publication Critical patent/KR102592697B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero 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
    • C07D251/14—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 with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—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 with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/91—Dibenzofurans; Hydrogenated dibenzofurans
    • 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
    • H01L51/0073—
    • H01L51/0074—
    • 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
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • 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
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • 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
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom

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)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 개시된다:

Description

축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{Condensed cyclic compound, composition including the same and organic light-emitting device including the same}
본 발명은 축합환 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자용 재료 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light-emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일예에 따르면, 유기 발광 소자는, 애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층 포함할 수 있다. 상기 애노드와 발광층 사이에는 정공 수송 영역이 구비될 수 있고, 상기 발광층과 캐소드 사이에는 전자 수송 영역이 구비될 수 있다. 상기 애노드로부터 주입된 정공은 정공 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 채용한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
구체적으로, 상기 축합환 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 고전류효율 및 장수명을 제공할 수 있다. 또한, 상기 축합환 화합물은 용액 도포법에 사용하기 적합한 특성을 제공할 수 있다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되고, 9개 내지 60개의 방향족 고리를 포함하는, 축합환 화합물이 개시된다:
<화학식 1>
Figure pat00001
<화학식 10>
Figure pat00002
상기 화학식 1 및 10 중,
A는 상기 화학식 10으로 표시되는 그룹이고,
n은 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고,
L은 단일 결합 또는 연결기이고,
X11은 산소 원자 또는 황 원자이고;
X12는 N 및 C(R12) 중에서 선택되고, X13는 N 및 C(R13) 중에서 선택되고, X14는 N 및 C(R14) 중에서 선택되고, X15는 N 및 C(R15) 중에서 선택되고, X16는 N 및 C(R16) 중에서 선택되고, X17는 N 및 C(R17) 중에서 선택되고;
L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고;
a11 및 a12는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
HT는 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기 및 치환 또는 비치환된 디페닐아미노기 중에서 선택되고, HT에 포함된 2개 이상의 치환기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
p는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
ET는 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60함질소-헤테로아릴기이고;
q는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
R11 및 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
b11 및 b18은 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4 및 5 중에서 선택되고;
R12 내지 R17은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고, R12 내지 R17 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
m11 및 m12는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
단, n이 1이면 p는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고, q는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택된다.
다른 측면에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 1종 이상을 포함하는, 조성물이 제공된다.
또 다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함한 유기층;을 포함하고, 상기 유기층은 상기 축합환 화합물을 1종 이상을 포함한, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 축합환 화합물은 향상된 전기적 특성 및/또는 열적 안정성을 갖는 바, 상기 축합환 화합물을 채용한 유기 발광 소자는 향상된 전류 효율 및 수명 특성을 갖는다.
도 1은 일 실시예를 따르는 유기 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
축합환 화합물
본 발명의 일 실시예에 따른 하기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물에 대해 설명한다:
<화학식 1>
Figure pat00003
상기 화학식 1 중, A는 하기 화학식 10으로 표시되는 그룹이고, n은 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고, L은 단일 결합 또는 연결기이다:
<화학식 10>
Figure pat00004
상기 화학식 10 중, X11 내지 X17, L11, L12, a11, a12, ET, HT, p, q, R11, R18, b11, b18, m11 및 m12에 대한 설명은 후술하는 바를 참조한다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 9개 내지 60개의 방향족 고리를 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 9 개 내지 60개의 방향족 고리를 반드시 포함함으로써, 유기 용매에 대한 향상된 용해도를 가질 수 있다. 구체적으로, 6원 방향족 고리가 사슬 형태로 연결됨으로써, 상기 축합환 화합물의 자유도가 높아지고 이에 따라, 유기 용매에 대한 용해도가 향상될 수 있다. 이에 따라 용액 공정에 유리할 수 있으므로, 성막성이 향상된 층(또는 박막)을 제공할 수 있다.
이에 따라, 용액 도포법으로 유기 발광 소자를 제작하는 경우에도, 유기 발광 소자의 성능(예를 들어, 전류 효율, 수명 등)을 유지 또는 향상시킬 수 있다. 따라서, 고비용이 드는 진공 증착법을 사용하지 않고도, 유기 발광 소자를 제작할 수 있고, 특히, 대면적 유기 발광 소자를 제작하는데 유리할 수 있다.
본 명세서 중, "방향족 고리"는 방향성을 갖는 고리 구조를 의미하며, 구체적으로, (4n + 2) 개(여기서, n은 1 이상의 정수)의 π 전자를 갖는 구조를 의미한다. 상기 방향족 고리는 탄소 원자만을 가질 수도 있고, 이종 원소를 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 방향족 고리는 하나의 고리만을 포함하는 단환 구조일 수도 있고, 다환 구조일 수도 있다.
예를 들어, 상기 축합환 화합물은 10개 이상, 11개 이상 또는 12개 이상의 방향족 고리를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 축합환 화합물은 10개 내지 30개의 방향족 고리를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 있어서, 상기 축합환 화합물은 6원 방향족 고리(예를 들어, 벤젠 고리, 피리딘 고리, 피리미딘 고리 등)를 9개 내지 60개 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 축합환 화합물의 분자량은 850 내지 3000일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 경우, 상기 축합환 화합물의 용해도가 향상되므로, 고성능 박막을 제공하는 것이 가능하다.
예를 들어, 실온(약 20℃)에서 상기 축합환 화합물의 에스테르계 유기 용매에 대한 용해도가 0.5 중량% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 용해도는 1 중량% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 실온에서 벤조산 메틸에 대한 용해도가 0.5 중량% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, n은 1 및 2 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. n이 1인 경우, 상기 축합환 화합물은 단량체이고, L은 존재하지 않을 수 있으며, 상기 축합환 화합물은 A와 같은 구조를 가질 수 있다. n이 2 이상인 경우, L은 n개의 A와 결합하는 n가 연결기일 수 있다. n이 2 이상인 경우, 복수 개의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 벤젠 그룹, 치환 또는 비치환된 비페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 터페닐 그룹 및 치환 또는 비치환된 카바졸 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, X11은 산소 원자 또는 황 원자일 수 있다.
상기 화학식 10 중, X12는 N 및 C(R12) 중에서 선택되고, X13는 N 및 C(R13) 중에서 선택되고, X14는 N 및 C(R14) 중에서 선택되고, X15는 N 및 C(R15) 중에서 선택되고, X16는 N 및 C(R16) 중에서 선택되고, X17는 N 및 C(R17) 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, X12는 C(R12)이고, X13는 C(R13)이고, X14는 C(R14)이고, X15는 C(R15)이고, X16는 C(R16)이고, X17는 C(R17)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 벤젠 그룹, 치환 또는 비치환된 인덴 그룹, 치환 또는 비치환된 나프탈렌 그룹, 치환 또는 비치환된 아세나프탈렌 그룹, 치환 또는 비치환된 비페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 터페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 테트라페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 플루오렌 그룹, 치환 또는 비치환된 스피로-비플루오렌 그룹, 치환 또는 비치환된 페난트렌 그룹, 치환 또는 비치환된 안트라센 그룹, 치환 또는 비치환된 플루오란텐 그룹, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌 그룹 치환 또는 비치환된 피렌 그룹, 치환 또는 비치환된 크리센 그룹, 치환 또는 비치환된 페릴렌 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조플루오렌 그룹, 치환 또는 비치환된 피롤 그룹, 치환 또는 비치환된 이미다졸 그룹, 치환 또는 비치환된 피라졸 그룹, 치환 또는 비치환된 트리아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 피리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 피라진 그룹, 치환 또는 비치환된 피리미딘 그룹, 치환 또는 비치환된 피리다진 그룹, 치환 또는 비치환된 트리아진 그룹, 치환 또는 비치환된 퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 옥사졸 그룹, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸 그룹, 치환 또는 비치환된 티아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 이소티아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 이소옥사디아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 티아디아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 이소티아디아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 피란 그룹, 치환 또는 비치환된 인다졸 그룹, 치환 또는 비치환된 퓨린 그룹, 치환 또는 비치환된 퀴놀린 그룹, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀린 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀린 그룹, 치환 또는 비치환된 프탈라진 그룹, 치환 또는 비치환된 나프티리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 퀴녹살린 그룹, 치환 또는 비치환된 퀴나졸린 그룹, 치환 또는 비치환된 시놀린 그룹, 치환 또는 비치환된 페난트리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 아크리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 페난트롤린 그룹, 치환 또는 비치환된 페나진 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸 그룹, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸 그룹, 치환 또는 비치환된 이소인돌 그룹, 치환 또는 비치환된 인돌 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 카바졸 그룹, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 잔텐 그룹, 치환 또는 비치환된 페녹사진 그룹, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸 그룹, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸 그룹, 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란 그룹, 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜 그룹, 치환 또는 비치환된 이미다조피리미딘 그룹, 치환 또는 비치환된 이미다조피리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 디페닐 아민 그룹 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아민 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 10 중, L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 벤젠 그룹, 치환 또는 비치환된 비페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 터페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 테트라페닐 그룹, 치환 또는 비치환된 나프탈렌 그룹, 치환 또는 비치환된 플루오렌 그룹, 치환 또는 비치환된 피리딘 그룹, 치환 또는 비치환된 피리미딘 그룹 및 치환 또는 비치환된 트리아진 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합 및 치환 또는 비치환된 벤젠 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, L11 및 L12는 각각 6원환의 메타 또는 파라 위치에 결합 사이트를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, a11 및 a12는 각각 L11 및 L12의 반복 개수를 의미하며, a11 및 a12는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다. a11이 0인 경우, (L11)a11은 단일 결합일 수 있고, a11이 2 이상의 경우 복수개의 L11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. a12가 0인 경우, (L12)a12는 단일 결합일 수 있고, a12가 2 이상의 경우 복수개의 L12는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, a11 및 a12는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 10 중, a11 및 a12는 서로 독립적으로, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, HT는 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기 및 치환 또는 비치환된 디페닐아미노기 중에서 선택되고, HT에 포함된 2개 이상의 치환기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, HT는 카바졸일기, 아자카바졸일기, 벤조카바졸일기, 히드로카바졸일기, 아크리디닐기, 인돌일기, 잔테닐기, 페녹사지닐기 및 디페닐아미노기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 카바졸일기, 아자카바졸일기, 벤조카바졸일기, 히드로카바졸일기, 아크리디닐기, 인돌일기, 잔테닐기, 페녹사지닐기 및 디페닐아미노기; 중에서 선택되고,
HT에 포함된 2개 이상의 치환기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT는 하기 화학식 3-1 내지 3-9 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00005
상기 화학식 3-1 내지 3-9 중,
X31은 O 및 C(R34)(R35) 중에서 선택되고;
R31 내지 R35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
R31 내지 R35 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
b31은 1, 2, 3, 4 및 5 중에서 선택되고;
b32는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
b33은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
b34는 1 및 2 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식 3-1 내지 3-9 중, R31 내지 R35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 아세나프틸기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-비플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디페닐 아미노기 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아미노기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 있어서, 상기 화학식 3-1 내지 3-9 중, R31 내지 R35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 테트라페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기 및 치환 또는 비치환된 트리아지닐기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기인 경우, 하기 식으로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00006
상기 식 중, 2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기인 경우, 하기 화학식 4-1 내지 4-5 중 어느 하나로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00007
상기 화학식 4-1 내지 4-5 중, 2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기인 경우, 하기 화학식 4-6 및 4-7 중 어느 하나로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00008
상기 화학식 4-6 및 4-7 중, 2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 아크리디닐기인 경우, 하기 화학식 4-8로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00009
상기 화학식 4-8 중,
R41 및 R42는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 C1-10알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 인돌일기인 경우, 하기 화학식 4-9로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00010
상기 화학식 4-9 중, 2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 잔테닐기인 경우, 하기 화학식 4-10으로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00011
상기 화학식 4-10 중,
R41 및 R42는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 C1-10알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, HT가 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기인 경우, 하기 화학식 4-11로 표시되는 화합물로부터 유도된 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00012
상기 화학식 4-11 중, 2개의 H는 이웃한 원자와의 결합 사이트로 대체될 수 있다.
상기 화학식 10 중, p는 HT의 반복 개수를 의미하며, p는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다. p가 2 이상인 경우 복수개의 HT는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, p는 0 및 1 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, ET는 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60함질소-헤테로아릴기일 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 10 중, ET는 단환 또는 다환 구조를 가질 수 있고, 5원환, 6원환, 2 이상의 5원환이 축합된 구조, 2 이상의 6원환이 축합된 구조 또는 2 이상의 5원환 및 6원환이 축합된 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, ET는 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기 및 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 10 중, ET는 피롤일기, 피라졸일기, 이미다졸일기, 트리아졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 벤즈이미다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 치환 나프티리디닐기, 시놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기 및 이미다조피리디닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 피롤일기, 피라졸일기, 이미다졸일기, 트리아졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 벤즈이미다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 치환 나프티리디닐기, 시놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기 및 이미다조피리디닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, ET는 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 어느 하나로 표시되는 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00013
상기 화학식 2-1 내지 2-4 중,
R21은 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
R21 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
b21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
b22는 1 및 2 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식 2-1 내지 2-4 중, R21은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 아세나프틸기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-비플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디페닐 아미노기 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아미노기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 있어서, 상기 화학식 2-1 내지 2-4 중, R21은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 테트라페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기 및 치환 또는 비치환된 트리아지닐기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, q는 ET의 반복 개수를 의미하며, q는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다. q가 2 이상인 경우 복수개의 ET는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, q는 0 및 1 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, R11 및 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 10 중, R12 내지 R17은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고, R12 내지 R17 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 아세나프틸기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-비플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디페닐 아미노기 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아미노기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 10 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 테트라페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기, 치환 또는 비치환된 디페닐 아미노기 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아미노기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 10 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 더페닐기, 치환 또는 비치환된 테트라페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기 및 치환 또는 비치환된 피리미디닐기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 10 중, b11 및 b18은 각각 R11 및 R18의 개수를 의미하고, b11 및 b18은 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4 및 5 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 10 중, m11 및 m12는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 10 중, m11 및 m12는 서로 독립적으로, 1 및 2 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, n이 1이면 p는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고, q는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-5 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00014
Figure pat00015
상기 화학식 1-1 내지 1-6 중,
L에 대한 정의는 상기 화학식 1을 참조하고;
X11, R11 내지 R18, ET, HT, L11, L12, a11 및 a12에 대한 정의는 상기 화학식 10을 참조하고;
X11 a 및 X11b에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 X11의 정의를 참조하고;
R11a, R11b, R12a, R12b, R13a, R13b, R14a, R14b, R15a, R15b, R16a, R16b, R17a, R17b, R18a 및 R18b에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 R11의 정의를 참조하고;
ETa 및 ETb에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 ET의 정의를 참조하고,
HTa 및 HTb에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 HT의 정의를 참조한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 축합환 화합물은 하기 화합물 1-1 내지 1-24 및 2-1 내지 2-14 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
상기 화합물 1-1 내지 1-24는 상기 화학식 1 중 n이 1인 경우에 해당되고, 상기 화합물 2-1 내지 2-14는 상기 화학식 1 중 n이 2인 경우에 해당된다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 유기 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 배치된 유기층에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 발광층에 포함될 수 있으며, 호스트로서 적합할 수 있다. 다른 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 전하 수송 재료로서 적합할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 공지의 유기 합성 방법을 이용하여 합성하는 것이 가능하다. 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물의 구체적인 합성 방법은 당업자라면 후술하는 실시예를 참조하여 용이하게 이해할 수 있다.　
조성물
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물에 대해 상세하게 설명한다.
상기 조성물은 전술한 축합환 화합물 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 조성물은 하기 화학식 5 및 6 중 어느 하나로 표시되는 제1화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다:
<화학식 5>
Figure pat00040
<화학식 6>
Figure pat00041
상기 화학식 5 및 6 중,
X51은 N 또는 C(R51)이고; X52은 N 또는 C(R52)이고; X53은 N 또는 C(R53)이고; X54은 N 또는 C(R54)이고; X55은 N 또는 C(R55)이고; X56은 N 또는 C(R56)이고; X57은 N 또는 C(R57)이고; X58은 N 또는 C(R58)이고;
R51 내지 R58 및 R61 내지 R72는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
R59는 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기, 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택된다.
예를 들어, 상기 화학식 5 중, R51 내지 R58 및 R61 내지 R72 중 인접한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물이 상기 축합환 화합물 및 상기 제1화합물을 포함하는 경우, 상기 조성물은 전자 주입성 및/또는 전자 수송성이 뛰어날 수 있고, 상기 조성물은 유기 발광 소자의 전자 주입층, 전자 수송층 및/또는 발광층에 사용될 수 있다.
상기 조성물은 발광 재료를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 재료는 발광 기능을 갖는 것이면 특별히 한정되지는 않으나, 형광 도펀트, 인광 도펀트, 양자점 등일 수 있다. 구체적으로, 상기 발광 재료는 인광 도펀트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 형광 도펀트는, 일중항 여기자로부터 빛을 방출할 수 있는 화합물이며, 예를 들어, 페릴렌(perlene) 및 이의 유도체, 루부렌(rubrene) 및 이의 유도체, 쿠마린(coumarin) 및 이의 유도체, 4-디시아노메틸렌-2-(p-디메틸아미노스티릴)-6-메틸-4H-피란(4-dicyanomethylene-2-(p-dimethylaminostyryl)-6-methyl-4H-pyran: DCM) 및 이의 유도체 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 인광 도펀트는, 삼중항 여기자로부터 빛을 방출할 수 있는 화합물이며, 유기금속 화합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 인광 도펀트는 비스[2-(4,6-디플루오로페닐)피리디네이트]피콜리네이트 이리듐(III)(bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinate] picolinate iridium(III): FIrpic), 비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트) 이리듐(III)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate) iridium(III): Ir(piq)2(acac)), 트리스(2-페닐 피리딘) 이리듐(III)(tris(2-phenylpyridine) iridium(III): Ir(ppy)3), 트리스(2-(3-p-자일릴)페닐)피리딘 이리듐(III)(tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III))(도펀트) 등의 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양자점은 II-VI족 반도체, III-V족 반도체 또는 IV-IV족 반도체로 이루어진 나노 입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 양자점은 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, InSb, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InPAs, InPSb, GaAlNP, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 양자점의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1nm 내지 20nm일 수 있다. 상기 양자점은 단일 코어 구조이거나, 코어-쉘 구조일 수도 있다.
상기 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 용매는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물이 용해되는 것이기만 하면 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 용매는 케톤, 지방족 에스테르, 방향족 에스테르, 할로겐화 탄화수소, 비불소화 알코올, 불소화 알코올, 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 방향족 탄화수소 치환 화합물 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 용매는 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 에틸벤젠(ethylbenzene), 디에틸벤젠 (diethylbenzene), 메시틸렌(mesitylene), 프로필벤젠(propylbenzene), 시클로 헥실벤젠(cyclohexylbenzene), 디메톡시벤젠(dimethoxybenzene), 아니솔(anisole), 에톡시톨루엔(ethoxytoluene), 페녹시톨루엔 (phenoxytoluene), 이소프로필비페닐(isopropylbiphenyl), 디메틸아니솔(dimethylanisole), 페닐 아세테이트(phenyl acetate), 프로피온산 페닐(phenyl propionic acid), 메틸 벤조에이트(methyl benzoate), 에틸 벤조에이트(ethyl benzoate) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 용매는 방향족 에스테르일 수 있고, 더욱 구체적으로, 메틸 벤조에이트 또는 에틸 벤조에이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물의 농도는 특별히 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 적절하게 제어될 수 있다.
상기 조성물에서 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물의 농도가 구체적으로, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 더욱 구체적으로, 0.5 중량% 내지 10 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하면, 도포성이 향상될 수 있다.
따라서, 상기 조성물은 발광 소자용 재료(예를 들어, 유기 발광 소자, 양자점 발광 소자 등)로서 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 발광 소자의 발광층, 전하 주입층 및/또는 전하 수송층에 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 조성물은 발광 소자의 발광층에 사용될 수 있다. 특히, 상기 조성물은 발광 소자를 용액 도포법에 의해 제조할 때에 사용할 수 있고, 이 때, 발광 소자의 전류 효율 및 발광 수명이 유지 또는 향상될 수 있다.
유기 발광 소자
이하에서, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 제1전극(120), 제1전극(120) 상에 배치된 정공주입층(130), 정공주입층(130) 상에 배치된 정공수송층(140), 정공수송층(140) 상에 배치된 발광층(150), 발광층(150) 상에 배치된 전자수송층(160), 전자 수송층(160) 상에 배치된 전자주입층(170), 및 전자주입층(170) 상에 배치된 제2전극(180)을 포함한다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 예를 들어, 제1전극(120)과 제2전극(180) 사이에 개재된 유기층(예를 들어, 정공 주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160), 전자주입층(170)) 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 호스트로서 발광층(150)에 포함될 수 있다. 또는, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 발광층(150) 이외의 다른 유기층에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 전하 수송 재료로서 전자 수송층(160) 및/또는 전자 주입층(170)에 포함될 수도 있다.
본 명세서 중 "유기층"은 유기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 층을 가리키는 용어이다. 상기 "유기층"은 유기 화합물뿐만 아니라, 금속을 포함한 유기금속 화합물 등도 포함할 수 있다.
본 명세서 중 "(유기층이) 유기금속 화합물을 1종 이상 포함한다"란, "(유기층이) 상기 화학식 1의 범주에 속하는 1종의 축합환 화합물 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 축합환 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
예를 들어, 상기 유기층은 상기 축합환 화합물로서, 상기 화합물 1-1만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1-1은 상기 유기 발광 소자의 발광층에 존재할 수 있다. 또는, 상기 유기층은 상기 축합환 화합물로서, 상기 화합물 1-1과 화합물 1-2를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1-1과 화합물 1-2는 동일한 층에 존재(예를 들면, 상기 화합물 1-1과 화합물 1-2는 모두 발광층에 존재할 수 있음)할 수 있다.
기판(110)은 일반적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 기계적 강도, 열안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판, 실리콘 기판, 투명 플라스틱 기판 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(110) 상에 제1전극(120)이 형성된다. 제1전극(120)은 구체적으로는 애노드이며, 정공 주입이 용이하도록 금속, 합금, 또는 전도성 화합물 등 중에서 일함수가 높은 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(120)은 반사형 전극, 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1전극(120)은 단일층 또는 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1전극(120)은 투명성과 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등으로 형성된 투명 전극일 수 있다. 제1전극(120)은 상기 투명 전극에, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 적층함으로써 반사형 전극으로 형성될 수도 있다. 또는, 제1전극(120)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1전극(120) 상에 정공 수송 영역이 형성될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층(130), 정공 수송층(140), 전자 저지층(미도시) 및 버퍼층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층(130)만을 포함하거나, 정공 수송층(140)만을 포함할 수 있다. 또는, 상기 정공 수송 영역은, 제1전극(120)으로부터 차례로 적층된, 정공 주입층/정공 수송층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있다.
정공 주입층(130)은, 예를 들어 트리페닐아민 함유 폴리(에테르 케톤)(poly(ether ketone)-containg triphenylamine:TPAPEK), 4-이소프로필-4'-메틸디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트(4-isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl) borate: PPBI), N,N'-디페닐-N,N'- 비스-[4-(페닐-m-톨릴-아미노)-페닐]-비페닐-4,4'-디아민(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine: DNTPD), 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노) 트리페닐아민(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine: m-MTDATA), N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐 벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine: NPB), 4,4',4"-트리스(디페닐 아미노) 트리페닐아민(4,4',4"-tris(diphenylamino) triphenylamine: TDATA), 4,4',4"-트리스(N,N-2-나프틸페닐아미노) 트리페닐아민(4,4',4"-tris(N,N-2-naphthylphenylamino) triphenylamine: 2-TNATA), 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(polyaniline/dodecylbenzenesulphonic acid: PANI/DBSA), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌설포네이트)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate): PEDOT/PSS), 폴리아닐린/10-캄퍼술폰산(polyaniline/10-camphorsulfonic acid: PANI/CSA) 및 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate): PANI/PSS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
정공 주입층(130)은 약 10nm 내지 약 1000nm, 보다 구체적으로는 약 10nm 내지 약 100nm의 두께로 형성될 수 있다.
정공 수송층(140)은, 예를 들어, 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐] 사이클로헥산(1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl] cyclohexane: TAPC), N-페닐카바졸(N-phenylcarbazole) 및 폴리비닐카바졸(polyvinylcarbazole) 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine: TPD), 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl) triphenylamine: TCTA), N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine: NPB), 폴리(9,9-디옥틸-플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)-디페닐아민(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine: TFB), P-1 및 FA-14 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
Figure pat00042
수 평균 분자량 Mn = 141,000
중량 평균 분자량 Mw = 511,000
Figure pat00043
.
정공 수송층(140)은 약 10nm 내지 약 1000nm, 보다 구체적으로는 약 10nm 내지 약 150nm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상술한 바와 같은 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 수송 영역 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다. 상기 p-도펀트는 퀴논 유도체, 금속 산화물 및 시아노기-함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 p-도펀트의 비제한적인 예로는, 테트라사이아노퀴논다이메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라사이아노-1,4-벤조퀴논다이메테인(F4-TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 및 하기 화합물 HT-D1, HT-D2 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00044
Figure pat00045
한편, 상기 정공 수송 영역이 버퍼층을 포함할 경우, 상기 버퍼층은 상기 전자 저지층 재료는, 상술한 바와 같은 정공 수송 영역에 사용될 수 있는 물질 및 후술하는 호스트 물질 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 정공 수송 영역이 전자 저지층을 포함할 경우, 상기 전자 저지층 재료는, 상술한 바와 같은 정공 수송 영역에 사용될 수 있는 물질 및 후술하는 호스트 물질 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 정공 수송 영역이 전자 저지층을 포함할 경우, 전자 저지층 재료로서, mCP를 사용할 수 있다.
상기 정공 수송 영역 상에 발광층(150)이 형성된다. 발광층(150)은 형광, 인광 등에 의해 빛을 발하는 층이다. 발광층(150)은 호스트 및/또는 도펀트를 포함할 수 있고, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(150)에 사용되는 호스트 및 도펀트는 공지의 재료를 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 호스트는 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(tris(8-quinolinato)aluminium: Alq3), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐(4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl: CBP), 폴리(n-비닐카바졸)(poly(n-vinylcarbazole): PVK), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(9,10-di(naphthalene)anthracene: ADN), 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine: TCTA), 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene: TPBi) 3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일)안트라센(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene: TBADN), 디스티릴아릴렌(distyrylarylene: DSA), 4,4'-비스(9-카바졸)-2,2'-디메틸-비페닐(4,4'-bis(9-carbazole)-2,2'-dimethyl-bipheny: dmCBP), 하기 HT-Host-A, HT-Host-B 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00046
예를 들어, 상기 도펀트는 페릴렌(perlene) 및 이의 유도체, 루부렌(rubrene) 및 이의 유도체, 쿠마린(coumarin) 및 이의 유도체, 4-디시아노메틸렌-2-(p-디메틸아미노스티릴)-6-메틸-4H-피란(4-dicyanomethylene-2-(p-dimethylaminostyryl)-6-methyl-4H-pyran: DCM) 및 이의 유도체, 비스[2-(4,6-디플루오로페닐)피리디네이트]피콜리네이트 이리듐(III)(bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinate] picolinate iridium(III): FIrpic), 비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트) 이리듐(III)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate) iridium(III): Ir(piq)2(acac)), 트리스(2-페닐 피리딘) 이리듐(III)(tris(2-phenylpyridine) iridium(III): Ir(ppy)3), 트리스(2-(3-p-자일릴)페닐)피리딘 이리듐(III)(tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III))(도펀트) 등의 이리듐 착체, 오스뮴 착체, 백금 착체 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 호스트의 함량은 도펀트의 함량보다 클 수 있고, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 전자 수송성 호스트로서 포함하는 경우, 상기 발광층 중의 호스트 전체에 대해 상기 축합환 화합물의 비율은 1 내지 99 중량 %, 구체적으로, 5 내지 95 중량 %, 더욱 구체적으로, 10 내지 90 중량 %일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층(150)은 약 10nm 내지 약 60nm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 풀 컬러 유기 발광 소자일 경우, 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다. 또는, 상기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및/또는 청색 발광층이 적층된 구조를 가짐으로써, 백색광을 방출할 수 있는 등 다양한 변형예가 가능하다.
발광층(150) 상에 전자 수송 영역이 형성될 수 있다.
전자 수송 영역은 정공 저지층(미도시), 전자 수송층(160) 및 전자 주입층(170) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역은 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 또는 전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 단일층 또는 2 이상의 서로 다른 물질을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 유기 발광 소자(100)는 여기자 또는 정공이 전자 수송층(160)에 확산되는 것을 방지하기 위해, 전자 수송층(160) 및 발광층(150) 사이에 정공 저지층을 포함할 수도 있다. 상기 정공 저지층은 예를 들어, 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, BCP, Bphen 및 Balq 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00047
상기 정공 저지층의 두께는 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
전자 수송층(160)은 트리스(8-퀴놀리나토) 알루미늄(tris(8-quinolinato) aluminium: Alq3), Balq; 1,3,5-트리[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)과 같은 피리딘 고리를 포함하는 화합물; 2,4,6-트리스(3'-(피리딘-3-일)비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진(2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)과 같은 트리아진 고리를 포함하는 화합물; 2-(4-(N-페닐 벤즈이미다졸일-1-일-페닐)-9,10-디나프틸안트라센(2-(4-(N-phenylbenzimidazolyl-1-yl-phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene)과 같은 이미다졸 고리를 포함하는 화합물; TAZ 및 NTAZ 와 같은 트리아졸 고리를 포함하는 화합물; 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene: TPBi), 상기 BCP, Bphen 등을 포함할 수 있다.
Figure pat00048
또는, 전자 수송층(160)은 KLET-01, KLET-02, KLET-03, KLET-10, KLET-M1(이상, Chemipro Kasei로부터 입수 가능) 등과 같은 시판품을 포함할 수 있다.
전자 수송층(160)은 상술한 바와 같은 물질 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체는, 예를 들면, 하기 화합물 ET-D1(리튬 퀴놀레이트, LiQ) 또는 ET-D2을 포함할 수 있다.
Figure pat00049
전자 수송층(160)은 예를 들어, 약 15nm 내지 약 50nm의 두께로 형성될 수 있다.
전자 수송층(160) 상에 전자 주입층(170)이 형성된다.
전자 주입층(170)은 예를 들어, (8-히드록시퀴놀리나토)리튬((8-hydroxyquinolinato)lithium: Liq) 및 불화 리튬(LiF) 등의 리튬 화합물, 염화나트륨(NaCl), 불화세슘(CsF), 산화리튬 (Li2O) 또는 산화바륨(BaO) 등을 포함할 수 있다.
전자 주입층(170)은 약 0.3nm 내지 약 9nm의 두께로 형성될 수 있다.
전자 주입층(170) 상에 제2전극(180)이 형성된다. 제2전극(180)은 구체적으로는 음극이며, 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 조합 등 중에서 일 함수가 작은 재료에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2전극(180)은 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 등의 금속 또는 알루미늄-리튬(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등의 합금으로 반사 전극으로 형성될 수 있다. 또는, 제2전극(180)은 20nm 이하의 두께의 상기 금속 또는 합금 박막, 산화인듐주석(In2O3-SnO2) 및 산화인듐 아연(In2O3-ZnO) 등의 투명 전도성 막에 의해 투명 전극으로 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)의 적층 구조는 전술한 예시에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 다른 공지의 적층 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 유기 발광 소자(100)는 정공 주입층(130), 정공 수송층(140) 전자 수송층(160) 및 전자 주입층(170) 중 1종 이상의 층이 생략될 수도 있고, 추가로 다른 층을 더 포함할 수도 있다. 또한, 유기 발광 소자(100)의 각 층은 단일층으로 형성될 수도 있고, 다중층으로 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)의 각 층의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 진공 증착법, 용액 도포법, LB법 등과 같은 다양한 방법으로 제조될 수 있다.
상기 용액 도포법은 스핀 코팅(spin coat)법, 캐스팅(casting)법, 마이크로 그라비아 코트(micro gravure coat)법, 그라비아 코트(gravure coat)법, 바 코트(bar coat)법, 롤 코트(roll coat)법, 와이어 바 코트(wire bar coat)법, 딥 코트(dip coat)법, 스프레이 코트(spry coat)법, 스크린(screen) 인쇄법, 플렉소인쇄(flexographic)법, 오프셋(offset) 인쇄법, 잉크젯(ink jet) 인쇄법 등을 포함할 수 있다.
용액 도포법에 사용되는 용매는 예를 들어 톨루엔, 자일렌, 디에틸 에테르, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란, 아세톤, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 아니솔, 헥사메틸인산 트리아미드, 1,2-디클로로 에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 디옥산, 시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, 메틸 에틸 케톤, 시클로헥사논, 부틸 아세테이트, 에틸 셀로 솔브 아세테이트, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌 글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올, N-메틸-2-피롤리돈 등을 포함할 수 있으나, 각 층을 형성하는데 사용되는 재료를 용해할 수 있는 것이라면 한정되지 않는다.
용액 도포법에 사용되는 조성물의 농도는 도포성 등을 고려하여, 구체적으로는 0.1 중량 % 이상 내지 10 중량 % 이하, 보다 구체적으로 0.5 중량 % 이상 내지 5 중량 % 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 진공 증착법은 사용하는 화합물, 목적으로 하는 층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1전극(120)은 애노드이고, 제2전극(180)은 캐소드일 수 있다.
예를 들어, 제1전극(120)은 애노드이고, 제2전극(180)은 캐소드이고, 제1전극(120) 및 제2전극(180) 사이에 개재된 발광층(150)을 포함하는 유기층을 포함하고, 상기 유기층은, 제1전극(120)과 발광층(150) 사이에 개재된 정공 수송 영역 및 발광층(150)과 상기 제2전극(180) 사이에 개재된 전자 수송 영역을 더 포함하고, 상기 정공 수송 영역은 정공 주입층(130), 정공 수송층(140), 버퍼층 및 전자 저지층 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 전자 수송 영역은 정공 저지층, 전자 수송층(160) 및 전자 주입층(170) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1전극(120)은 캐소드이고, 제2전극(180)은 애노드일 수 있다.
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[치환기 설명]
본 명세서 중 "X 및 Y는 각각 독립적으로"는 X 및 Y가 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있음을 의미한다.
본 명세서 중 "치환된"은 R11 등의 치환기의 수소 원자가 다른 치환기로 더 치환될 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 중, "유도된"은 소정의 화합물의 기본 구조 및 성질을 변경하지 않고 개질된 것을 가리킨다. 예를 들어, 방향족 화합물에서 유도 된 기는 그 방향족 화합물의 골격 구조를 유지하고 있다. 또한 소정의 화합물에서 유도된 기는 소정의 화합물에서 임의의 수소 o개가 제외된 o가기를 의미할 수 있다.
본 명세서 중 C1-C10알킬기는, 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, tert-펜틸기, 네오펜틸기, 1,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 이소헥실기, 1,3-디메틸부틸기, 1-이소프로필프로필기, 1,2-디메틸부틸기, n-헵틸기, 1,4-디메틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 2-메틸-1-이소프로필프로필기, 1-에틸-3-메틸부틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-메틸-1-이소프로필부틸기, 2-메틸-1-이소프로필기, 1-tert-부틸-2-메틸프로필기, n-노닐기, n-데실기, 이소데실기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬기는, 고리 형성에 참여하는 탄소수가 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등이 포함된다.
본 명세서 중 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기는, 고리 형성에 참여하는 탄소수가 5 내지 60개의 카보시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미한다(즉, 치환기에 의해 치환되는 경우, 상기 치환기에 포함된 원자는 고리 형성 탄소 수에 포함되지 않음). 상기 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기의 구체예에는, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기 등을 포함된다.
본 명세서 중 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고, 고리 형성에 참여하는 원자수가 5 내지 60개의 헤테로시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가 그룹을 의미한다. 상기 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기의 구체예에는, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 1가 비-방향족 축합다환 그룹(non-aromatic condensed polycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromaticity)를 갖는 1가 그룹(예를 들면, 8 내지 60의 탄소수를 가짐)을 의미한다. 상기 1가 비-방향족 축합다환 그룹의 구체예는 플루오레닐기 등을 포함한다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 축합다환 그룹은 상기 1가 비-방향족 축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(non-aromatic condensed heteropolycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P, Si 및 S 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹(예를 들면, 1 내지 60의 탄소수를 가짐)을 의미한다. 상기 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹은, 카바졸일기 등을 포함한다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹은 상기 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹은 고리 형성 원자로서 5 내지 60개의 탄소만을 갖는 포화 또는 불포화 시클릭 그룹을 가리킨다. 상기 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹은 모노시클릭 그룹 또는 폴리시클릭 그룹일 수 있고, 화학식 구조에 따라, 1가, 2가, 3가, 4가, 5가 또는 6가 그룹일 수 있다.
본 명세서 중 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹은 고리 형성 원자로서 탄소 외에, N, O, P, Si 및 S 중에서 선택된 헤테로 원자를 적어도 하나 갖고, 고리 형성에 참여하는 원자수가 5 내지 60개인 포화 또는 불포화 시클릭 그룹을 가리킨다. 상기 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹은 모노시클릭 그룹 또는 폴리시클릭 그룹일 수 있고, 화학식 구조에 따라, 1가, 2가, 3가, 4가, 5가 또는 6가 그룹일 수 있다.
본 명세서 중 상기 치환된 C1-C10알킬기, 치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기, 치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹 및 치환된 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, -CD3, -CD2H, -CDH2, -CF3, -CF2H, -CFH2, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, -CD3, -CD2H, -CDH2, -CF3, -CF2H, -CFH2, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q11)(Q12), -Si(Q13)(Q14)(Q15), -B(Q16)(Q17) 및 -P(=O)(Q18)(Q19) 중 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, -CD3, -CD2H, -CDH2, -CF3, -CF2H, -CFH2, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q21)(Q22), -Si(Q23)(Q24)(Q25), -B(Q26)(Q27) 및 -P(=O)(Q28)(Q29) 중 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35), -B(Q36)(Q37) 및 -P(=O)(Q38)(Q39);
중에서 선택되고,
상기 Q1 내지 Q9, Q11 내지 Q19, Q21 내지 Q29 및 Q31 내지 Q39는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60알킬기 및 C6-C60아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택된다.
[기타]
본 명세서 중, "A 내지 B"는 A 및 B를 포함한 A에서 B까지의 범위를 의미한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변형 또는 수정을 할 수 있음이 분명하다. 이러한 각종 변형 및 수정도 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 참조하여, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 대하여 구체적으로 설명한다. 후술하는 실시예는 예시로서 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 일 실시예에 따른 축합환 화합물 및 유기 발광 소자가 후술하는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 합성예 중 "'A' 대신 'B'를 사용하였다"란 표현 중 'B'의 사용량과 'A'의 사용량은 몰당량 기준으로 동일하다.
또한, "%"는 특별한 언급이 없는 한, 중량 기준이다.
[실시예]
합성예 1: 화합물 1-1의 합성
하기 반응식에 따라, 화합물 1-1을 합성하였다:
Figure pat00050
Figure pat00051
1) 중간체 A의 합성
아르곤 분위기 하에서 200ml 3 구 플라스크에 3-브로모-9H-카바졸(3-bromo-9H-carbazole) (12.3g, 50mmol), 2-([1,1':3'1'-터페닐]-3-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란(2-([1,1':3'1'-terphenyl]-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (18.0g, 50.5mmol), 테트라키스(트리페닐 포스핀)팔라듐(tetrakis(triphenylphosphine)palladium) (1.73g, 1.50mmol), 1,2- 디메톡시에탄(1,2-demethoxyethane) 100ml 및 2M 탄산나트륨 수용액 75ml를 넣고 80 ℃에서 8 시간 동안 혼합물을 교반하였다. 상기 혼합물을 실온에 방치한 후, 셀라이트를 이용하여 불순물을 여과 분리했다. 유기층을 농축한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 A를 얻었다 (14.6g, 36.9mmol, 수율 73.8 %).
2) 중간체 B의 합성
아르곤 분위기 하에서 300ml 3 구 플라스크에 2-(4'-클로로-[1,1'-비 페닐]-3-일)벤조[b, d]퓨란(2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)dibenzo[b,d]furan) (3.35g, 10.0mmol), 중간체 A(4.15g, 10.5mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium) (0.916g, 1.00mmol), 테트라플루오로보릭 트리-t-부틸 포스핀(tetrafluoroboric acid tri-t-btylphosphine) (1.16g, 4.00mmol) 나트륨-t-부톡사이드(sodium-t-butoxide) (1.44g, 15.0mmol) 및 무수 자일렌 30ml를 넣고 120 ℃에서 4 시간 동안 혼합물을 교반하였다. 상기 혼합물을 실온에 방치한 후, 셀라이트를 이용하여 불순물을 여과 분리했다. 유기층을 농축한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 B를 얻었다 (5.02g, 7.03mmol, 수율 70.3 %).
3) 중간체 C의 합성
아르곤 분위기 하에서 300ml 3 구 플라스크에 중간체 B (5.00g, 7.00mmol)와 무수 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF) 100ml를 넣고 -78 ℃까지 냉각했다. 이어서 n-부틸 리튬, 1.6M 헥산 용액 (n-butyllithium, 1.6M Hexane) 6.6ml (10.5mmol)을 30 분에 걸쳐 적하했다. 적하 후 4 시간 동안, -78 ℃를 유지하면서 교반하였다. 이어서, 2-이소프로폭시-4,4,5,5- 테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 2.2ml를 적하하고, 15분 동안 반응시킨 후, 실온에서 다시 5 시간 동안 교반하였다. 그 후, 이온 교환수를 100ml 첨가하고, 디클로로 메탄으로 추출한 후 메탄올로 재결정하여 중간체 C를 얻었다(4.6g, 5.48mmol, 수율 78.2 %).
4) 화합물 1-1의 합성
아르곤 분위기 하에서 100ml 3 구 플라스크에 2-(4'-브로모-[1,1'-비 페닐]-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) (0.99g, 2mmol), 중간체 C (1 .72g, 2.05mmol), 테트라 키스(트리페닐 포스핀)팔라듐 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium) (0.07g, 0.06mmol), 1,2-디메톡시에탄 (1,2-demethoxyethane) 10m, 톨루엔 (toluene) 10ml 및 2M 탄산나트륨 수용액 3ml를 넣고 100 ℃에서 8 시간 동안 혼합물을 교반하였다. 상기 혼합물을 실온에 방치한 후, 셀라이트를 이용하여 불순물을 여과 분리했다. 유기층을 농축한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-1을 얻었다 (1.10g, 1.0mmol, 수율 50.0 %).
LC-MS로 측정된 화합물 1-1의 분자량(m/z 값)은 1097(M+)이며, 계산 값인 1097과 일치하는 것을 확인했다. 화합물 1-1 중의 방향족 고리의 수는 14였다.
합성예 2: 화합물 1-2의 합성
하기 반응식에 따라, 화합물 1-2를 합성하였다:
Figure pat00052
LC-MS로 측정된 화합물 1-2의 분자량(m/z 값)은 계산 값인 1173과 일치하는 것을 확인했다. 화합물 1-2 중의 방향족 고리의 수는 15였다.
평가예 1: 용해도의 측정
50mg의 화합물 1-1 및 450mg의 메틸 벤조에이트(용매)를 무색 샘플병에 넣고 실온에서 5분간 초음파를 조사한 후, 육안으로 화합물 1-1의 잔존 유무를 확인했다. 이 시점에서 화합물 1-1이 잔존하고 있지 않으면, 화합물 1-1의 용해도는 10 중량% 이상이 된다. 만약, 화합물 1-1이 잔존하고 있으면, 소량의 용매를 추가한 후, 초음파 조사를 반복하여, 화합물 1-1이 완전히 용해될 때까지의 용매량을 측정하였다. 최종 사용된 용매량으로부터 용해도를 산출하였다. 화합물 1-2 및 host-c에 대해서도 동일한 방법으로 용해도를 산출하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
용해도 (중량%)
화합물 1-1 4
화합물 1-2 4
host-c 0.1
표 1에서, 화합물 1-1 및 1-2는 각각 host-c에 비해 유기 용매에 대한 용해도가 높음을 알 수 있다. 따라서, 화합물 1-1 및 1-2는 host-c에 비해 저비용으로 유기 발광 소자를 제조하는데 적합함을 알 수 있다.
실시예 1
스트라이프(stripe) 모양의 150nm의 ITO(산화 인듐 주석)(애노드)를 갖춘 유리 기판 상에 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylene dioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate)(Sigma-Aldrich제)를 건조 막의 두께가 15nm가 되도록 스핀 코트법으로 도포하여, 정공 주입층을 형성하였다.
그 다음, P-1 및 FA-14를 아니솔에 용해한 용액을 정공 주입층 상에 건조막의 두께가 125nm가 되도록 스핀 코트법으로 도포하여, 정공 수송층을 형성하였다. 이 때, P-1은 정공 수송층 총 중량을 기준으로 80 중량%이고, FA-14은 정공 수송층 총 중량을 기준으로 20 중량%였다.
이어서, 화합물 1-1(호스트), HT-Host-A(호스트) 및 트리스 (2-(3-p-자일릴)페닐)피리딘 이리듐(TEG)(도펀트)을 포함하는 메틸 벤조에이트 용액을 상기 정공 수송층 상에 건조막의 두께가 55nm가 되도록 스핀 코트법으로 도포하여, 발광층을 형성하였다. 이 때, 상기 발광층의 총 중량을 기준으로, TEG는 10 중량% 였고, 화합물 1-1과 HT-Host-A은 5:5의 중량비였다.
이어서, 발광층까지 형성된 기판을 진공 증착기에 도입하고, Liq 및 KLET-03을 1:1의 부피비로 동시 증착하여 20nm 두께의 전자 수송층을 형성하였다.
상기 전자 수송층 상에 Liq를 증착하여 3.5nm의 전자 주입층을 형성하였다.
이어서, 상기 전자 주입층 상에 알루미늄을 증착하여 100nm 두께의 음극(캐소드)를 형성함으로써 유기 발광 소자를 제작하였다.
P-1은 국제 공개 공보 제2011-159872 호에 기재된 Compound T의 제법에 따라 제조하였다. P-1의 구조식은 다음과 같다.
Figure pat00053
수 평균 분자량 Mn = 141,000
중량 평균 분자량 Mw = 511,000
또한, FA-14은 미국 특허 출원 공개 제2016/0315259 호 명세서에 기재된 화합물이며, FA-14의 구조식은 다음과 같다.
Figure pat00054
실시예 1 내지 6에서 사용한 HT-Host-A 및 HT-Host-B는 정공 수송성 호스트 재료이다.
Figure pat00055
또한, TEG의 구조식은 하기와 같다:
Figure pat00056
실시예 2 내지 6, 비교예 1 및 2
발광층을 하기 표 2에 기재된 조성으로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
평가예 2
실시예 1 내지 5, 비교예 1 및 2의 유기 발광 소자의 전류 효율 및 발광 수명을 하기 방법에 따라 평가하였다. 직류 정전압 전원(예를 들어, 소스 미터: KEYENCE사 제품)을 이용하여 각 유기 발광 소자에 대하여 소정의 전압을 인가함으로써 유기 발광 소자를 발광시켰다. 유기 발광 소자의 발광을 휘도 측정 장치(예를 들어, SR-3: Topcom사 제품)를 이용하여 측정하면서 유기 발광 소자에 가하는 전류를 점차 상승시키면서, 휘도가 6000cd/m2가 되었을 때 전류를 일정하게 하고 방치한다.
여기서, 유기 발광 소자의 단위 면적당 전류 값(전류 밀도)을 계산하여, 휘도(cd/m2)를 상기 전류 밀도(A/m2)로 나눔으로써, "전류 효율(cd/A)"을 계산하였다.
또한, 휘도 측정 장치로 측정 한 휘도 값이 점차 감소하여 초기 휘도의 80 %가 될 때까지의 시간을 "발광 수명(LT80, 시간)"으로 하였다.
이러한 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 내지 6, 비교예 1 및 2의 전류 효율 및 발광 수명은 비교예 1의 측정 값을 100으로 했을 때의 상대값으로 기재하였다.
호스트(중량비) 전류 효율 발광 수명
실시예 1 화합물 1-1:HT-Host-A(5:5) 128 360
실시예 2 화합물 1-1:HT-Host-A(7:3) 147 390
실시예 3 화합물 1-2:HT-Host-A(5:5) 122 300
실시예 4 화합물 1-2:HT-Host-A(7:3) 139 325
실시예 5 화합물 1-1:HT-Host-B(5:5) 143 360
실시예 6 화합물 1-1:HT-Host-B(2:8) 136 500
비교예 1 host-a:host-b(5:5) 100 100
비교예 2 host-c 소자 제작 불가하여 측정 불가
Figure pat00057
Figure pat00058
표 2를 참조하면, 상기 축합환 화합물은 용매에 대한 용해성이 우수하고, 용액 공정에 적합함을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 6은 비교예 1에 비해 향상된 전류 효율 및 수명을 갖고 있음을 알 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 실시 예 및 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시예에 한정되는 것이 아니고 청구 범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
100: 유기 발광 소자
110: 기판
120: 제1전극
130: 정공 주입층
140: 정공 수송층
150: 발광층
160: 전자 수송층
170: 전자 주입층
180: 제2전극

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되고, 9개 내지 60개의 방향족 고리를 포함하는, 축합환 화합물:
    <화학식 1>
    Figure pat00059

    <화학식 10>
    Figure pat00060

    상기 화학식 1 및 10 중,
    A는 상기 화학식 10으로 표시되는 그룹이고,
    n은 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고,
    L은 단일 결합 또는 연결기이고,
    X11은 산소 원자 또는 황 원자이고;
    X12는 N 및 C(R12) 중에서 선택되고, X13는 N 및 C(R13) 중에서 선택되고, X14는 N 및 C(R14) 중에서 선택되고, X15는 N 및 C(R15) 중에서 선택되고, X16는 N 및 C(R16) 중에서 선택되고, X17는 N 및 C(R17) 중에서 선택되고;
    L11 및 L12는 서로 독립적으로, 단일 결합, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60카보시클릭 그룹 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고;
    a11 및 a12는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    HT는 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기 및 치환 또는 비치환된 디페닐아미노기 중에서 선택되고, HT에 포함된 2개 이상의 치환기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    p는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    ET는 치환 또는 비치환된 환 형성 원자수 5-60함질소-헤테로아릴기이고;
    q는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    R11 및 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
    b11 및 b18은 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 4 및 5 중에서 선택되고;
    R12 내지 R17은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고, R12 내지 R17 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    m11 및 m12는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    단, n이 1이면 p는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고, q는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축합환 화합물은 10개 내지 30개의 방향족 고리를 포함하는, 축합환 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 축합환 화합물의 분자량은 850 내지 3000인, 축합환 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    n은 1 및 2 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    HT는 카바졸일기, 아자카바졸일기, 벤조카바졸일기, 히드로카바졸일기, 아크리디닐기, 인돌일기, 잔테닐기, 페녹사지닐기 및 디페닐아미노기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 카바졸일기, 아자카바졸일기, 벤조카바졸일기, 히드로카바졸일기, 아크리디닐기, 인돌일기, 잔테닐기, 페녹사지닐기 및 디페닐아미노기; 중에서 선택되고,
    HT에 포함된 2개 이상의 치환기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있는, 축합환 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    HT는 하기 화학식 3-1 내지 3-9 중 어느 하나로 표시되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00061

    상기 화학식 3-1 내지 3-9 중,
    X31은 O 및 C(R34)(R35) 중에서 선택되고;
    R31 내지 R35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
    R31 내지 R35 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    b31은 1, 2, 3, 4 및 5 중에서 선택되고;
    b32는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    b33은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    b34는 1 및 2 중에서 선택되고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  7. 제1항에 있어서,
    p는 0 및 1 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  8. 제1항에 있어서,
    ET는 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기 및 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  9. 제1항에 있어서,
    ET는 피롤일기, 피라졸일기, 이미다졸일기, 트리아졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 벤즈이미다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 치환 나프티리디닐기, 시놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기 및 이미다조피리디닐기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 피롤일기, 피라졸일기, 이미다졸일기, 트리아졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 벤즈이미다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 치환 나프티리디닐기, 시놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기 및 이미다조피리디닐기; 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  10. 제1항에 있어서,
    ET는 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 어느 하나로 표시되는 기인, 축합환 화합물:
    Figure pat00062

    상기 화학식 2-1 내지 2-4 중,
    R21은 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 치환 또는 비치환된 환 형성 탄소 원자수 5-60아릴기 및 치환 또는 비치환된 환 형성 원자 수 5-60헤테로아릴기 중에서 선택되고;
    R21 중 이웃한 2개의 기는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    b21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    b22는 1 및 2 중에서 선택되고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  11. 제1항에 있어서,
    q는 0 및 1 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  12. 제1항에 있어서,
    R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 아세나프틸기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-비플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 이소티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 인다졸일기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 시놀리닐기, 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 이소인돌일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 아자카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디아자디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 잔테닐기, 치환 또는 비치환된 페녹사지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸일기, 치환 또는 비치환된 히드로카바졸일기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디페닐 아미노기 및 치환 또는 비치환된 트리페닐 아미노기 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-5 중 어느 하나로 표시되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00063

    Figure pat00064

    상기 화학식 1-1 내지 1-6 중,
    L에 대한 정의는 상기 화학식 1을 참조하고;
    X11, R11 내지 R18, ET, HT, L11, L12, a11 및 a12에 대한 정의는 상기 화학식 10을 참조하고;
    X11 a 및 X11b에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 X11의 정의를 참조하고;
    R11a, R11b, R12a, R12b, R13a, R13b, R14a, R14b, R15a, R15b, R16a, R16b, R17a, R17b, R18a 및 R18b에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 R11의 정의를 참조하고;
    ETa 및 ETb에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 ET의 정의를 참조하고,
    HTa 및 HTb에 대한 정의는 상기 화학식 10 중의 HT의 정의를 참조한다.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 축합환 화합물은 하기 화합물 1-1 내지 1-24 및 2-1 내지 2-14 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00065

    Figure pat00066

    Figure pat00067

    Figure pat00068

    Figure pat00069

    Figure pat00070

    Figure pat00071

    Figure pat00072

    Figure pat00073

    Figure pat00074

    Figure pat00075

    Figure pat00076

    Figure pat00077

    Figure pat00078

    Figure pat00079

    Figure pat00080

    Figure pat00081

    Figure pat00082

    Figure pat00083

    Figure pat00084

    Figure pat00085

    Figure pat00086

    Figure pat00087

    Figure pat00088
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 축합환 화합물 1종 이상을 포함하는, 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    발광 재료를 더 포함하는, 조성물.
  17. 제1전극;
    제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함한 유기층; 을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 축합환 화합물을 1종 이상을 포함한, 유기 발광 소자.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1전극은 애노드이고,
    상기 제2전극은 캐소드이고,
    상기 유기층은, 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재된 정공 수송 영역 및 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 개재된 전자 수송 영역을 더 포함하고,
    상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 또는 이의 임의의 조합을 포함하고,
    상기 전자 수송 영역은 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 유기 발광 소자.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 축합환 화합물이 상기 발광층에 포함되어 있는, 유기 발광 소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 발광층이 발광 재료를 더 포함하고, 상기 발광층 중 상기 축합환 화합물의 함량이 상기 발광층 중 발광 재료의 함량보다 큰, 유기 발광 소자.
KR1020180076110A 2017-12-20 2018-06-29 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR102592697B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18206972.4A EP3502108A1 (en) 2017-12-20 2018-11-19 Condensed cyclic compound, composition including the condensed cyclic compound, and organic light-emitting device including the composition
CN201811478220.XA CN109942558A (zh) 2017-12-20 2018-12-05 稠环化合物、以及包括其的组合物和有机发光器件
US16/217,194 US11700767B2 (en) 2017-12-20 2018-12-12 Condensed cyclic compound, composition including the condensed cyclic compound, and organic light-emitting device including the composition
US18/320,576 US20230292607A1 (en) 2017-12-20 2023-05-19 Condensed cyclic compound, composition including the condensed cyclic compound, and organic light-emitting device including the composition

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017244291A JP7145608B2 (ja) 2017-12-20 2017-12-20 有機エレクトロルミネッセンス素子用化合物、液状組成物、インク組成物、薄膜、及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JPJP-P-2017-244291 2017-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190074931A true KR20190074931A (ko) 2019-06-28
KR102592697B1 KR102592697B1 (ko) 2023-10-23

Family

ID=67066250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180076110A KR102592697B1 (ko) 2017-12-20 2018-06-29 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7145608B2 (ko)
KR (1) KR102592697B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7172000B2 (ja) * 2018-09-21 2022-11-16 エルジー・ケム・リミテッド 新規なヘテロ環化合物およびこれを利用した有機発光素子
WO2023181507A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 三菱ケミカル株式会社 有機電界発光素子の発光層用材料、発光層形成用組成物、有機電界発光素子、及び有機電界発光素子の製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013110262A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Konica Minolta Holdings Inc 有機ｅｌ素子ならびに有機ｅｌモジュールおよびその製造方法
WO2013180020A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 コニカミノルタ株式会社 透明電極、電子デバイス及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2014116454A (ja) * 2012-12-10 2014-06-26 Konica Minolta Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20170013152A (ko) * 2015-07-27 2017-02-06 희성소재 (주) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20170057660A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR20170102000A (ko) * 2015-02-13 2017-09-06 코니카 미놀타 가부시키가이샤 방향족 복소환 유도체, 그것을 사용한 유기 일렉트로루미네센스 소자, 조명 장치 및 표시 장치
KR20170127353A (ko) * 2016-05-11 2017-11-21 에스케이케미칼주식회사 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5499972B2 (ja) 2010-07-23 2014-05-21 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、および有機エレクトロルミネッセンス素子、これを用いた表示装置、照明装置
JP5760896B2 (ja) 2011-09-22 2015-08-12 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置および有機エレクトロルミネッセンス材料
US10141520B2 (en) 2013-04-05 2018-11-27 Konica Minolta, Inc. Coating liquid for forming light emitting layer, organic electroluminescent element, method for manufacturing organic electroluminescent element, and lighting/display device
KR102283293B1 (ko) 2014-12-26 2021-07-28 솔루스첨단소재 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US20180072945A1 (en) 2015-04-27 2018-03-15 Konica Minolta, Inc. Material for organic electroluminescent elements, organic electroluminescent element, display device and lighting device
WO2017018795A2 (ko) 2015-07-27 2017-02-02 희성소재(주) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
TWI713625B (zh) 2015-11-06 2020-12-21 Ｌｔ素材股份有限公司 雜環化合物及使用其之有機發光裝置
WO2017099471A1 (ko) 2015-12-08 2017-06-15 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP2019505478A (ja) 2015-12-08 2019-02-28 ヒソン・マテリアル・リミテッドＨｅｅｓｕｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌｔｄ． ヘテロ環化合物およびこれを用いた有機発光素子
WO2017196081A1 (en) 2016-05-11 2017-11-16 Sk Chemicals Co., Ltd. Compound for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device comprising the same
CN107226811B (zh) 2017-06-07 2020-02-14 江苏三月光电科技有限公司 一种以二联二苯并五元杂环为骨架的有机化合物及其在oled上的应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013110262A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Konica Minolta Holdings Inc 有機ｅｌ素子ならびに有機ｅｌモジュールおよびその製造方法
WO2013180020A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 コニカミノルタ株式会社 透明電極、電子デバイス及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2014116454A (ja) * 2012-12-10 2014-06-26 Konica Minolta Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20170102000A (ko) * 2015-02-13 2017-09-06 코니카 미놀타 가부시키가이샤 방향족 복소환 유도체, 그것을 사용한 유기 일렉트로루미네센스 소자, 조명 장치 및 표시 장치
KR20170013152A (ko) * 2015-07-27 2017-02-06 희성소재 (주) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
KR20170057660A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR20170127353A (ko) * 2016-05-11 2017-11-21 에스케이케미칼주식회사 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019108315A (ja) 2019-07-04
KR102592697B1 (ko) 2023-10-23
JP7145608B2 (ja) 2022-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11031559B2 (en) Phenoxasiline based compounds for electronic application
KR102452947B1 (ko) 고분자, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102227043B1 (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US9461254B2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
US9190623B2 (en) Organic electroluminescent materials and devices
EP3010055A1 (en) Material for organic electroluminescent elements, organic electroluminescent element using same, and electronic device
US11706977B2 (en) Heterocyclic compound, composition including the same, and organic light-emitting device including the heterocyclic compound
EP3428163A1 (en) Polycyclic compound and organic light emitting element comprising same
KR20190086347A (ko) 헤테로시클릭 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US20230292607A1 (en) Condensed cyclic compound, composition including the condensed cyclic compound, and organic light-emitting device including the composition
KR102486387B1 (ko) 고분자 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 발광 소자
KR20200083200A (ko) 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US9985217B2 (en) Material for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device including the same
KR102592697B1 (ko) 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US20230140682A1 (en) Heterocyclic compound, composition including the same, and organic light-emitting device including the heterocyclic compound
US11233200B2 (en) Condensed cyclic compound, composition including the same, and organic light-emitting device including the condensed cyclic compound
KR20200083174A (ko) 전하 수송 재료, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP2020109149A (ja) ケイ素含有アリールアミンポリマー、ならびに当該ポリマーを用いるエレクトロルミネッセンス素子材料およびエレクトロルミネッセンス素子
KR20190074186A (ko) 헤테로시클릭 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102664390B1 (ko) 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US11925106B2 (en) Condensed cyclic compound, composition including the same, and organic light-emitting device including the condensed cyclic compound
KR20200083148A (ko) 헤테로시클릭 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200083199A (ko) 헤테로시클릭 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20190087259A (ko) 축합환 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US20200212313A1 (en) Charge transport material, composition including the charge transport material, and organic light-emitting device including the composition

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
GRNT Written decision to grant