KR20200057755A - 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유하는 소자 - Google Patents
4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유하는 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200057755A KR20200057755A KR1020207011733A KR20207011733A KR20200057755A KR 20200057755 A KR20200057755 A KR 20200057755A KR 1020207011733 A KR1020207011733 A KR 1020207011733A KR 20207011733 A KR20207011733 A KR 20207011733A KR 20200057755 A KR20200057755 A KR 20200057755A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- diphenylamine
- carbazole
- indenocarbazole
- phenothiazinyl
- layer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 35
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 23
- -1 aromatic diphenylamine Derivative Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 claims abstract description 16
- WUNJCKOTXFSWBK-UHFFFAOYSA-N indeno[2,1-a]carbazole Chemical compound C1=CC=C2C=C3C4=NC5=CC=CC=C5C4=CC=C3C2=C1 WUNJCKOTXFSWBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims abstract description 14
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 125000001644 phenoxazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims abstract description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract 6
- 125000004209 (C1-C8) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 22
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- OJBOKKQEPYFENZ-UHFFFAOYSA-N 4,6-bis[(4-fluorophenyl)sulfonyl]dibenzofuran Chemical compound FC1=CC=C(C=C1)S(=O)(=O)C1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(C=C1)F OJBOKKQEPYFENZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- OSXWVYUOOYESGH-UHFFFAOYSA-N 4,6-bis[(3-bromophenyl)sulfonyl]dibenzofuran Chemical compound BrC=1C=C(C=CC1)S(=O)(=O)C1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC(=CC=C1)Br OSXWVYUOOYESGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RQOQSWYPCRVTPV-UHFFFAOYSA-N FC1=CC=C(C=C1)SC1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1SC1=CC=C(C=C1)F Chemical compound FC1=CC=C(C=C1)SC1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1SC1=CC=C(C=C1)F RQOQSWYPCRVTPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 5
- 125000003170 phenylsulfonyl group Chemical group C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)* 0.000 description 5
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 5
- FUFLQGLZQDKOPV-UHFFFAOYSA-N 4,6-bis[(2-bromophenyl)sulfanyl]dibenzofuran Chemical compound BrC1=C(C=CC=C1)SC1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1SC1=C(C=CC=C1)Br FUFLQGLZQDKOPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MEUJZADSIYBGIC-UHFFFAOYSA-N 4,6-bis[(2-bromophenyl)sulfonyl]dibenzofuran Chemical compound BrC1=C(C=CC=C1)S(=O)(=O)C1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1S(=O)(=O)C1=C(C=CC=C1)Br MEUJZADSIYBGIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VMAIDBGYGFEYBD-UHFFFAOYSA-N BrC=1C=C(C=CC1)SC1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1SC1=CC(=CC=C1)Br Chemical compound BrC=1C=C(C=CC1)SC1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1SC1=CC(=CC=C1)Br VMAIDBGYGFEYBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N sodium tert-butoxide Chemical compound [Na+].CC(C)(C)[O-] MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- NHQDETIJWKXCTC-UHFFFAOYSA-N 3-chloroperbenzoic acid Chemical compound OOC(=O)C1=CC=CC(Cl)=C1 NHQDETIJWKXCTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001255 4-fluorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1F 0.000 description 3
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHVWEQFPGKLKOI-UHFFFAOYSA-N 9-[3-[6-(3-carbazol-9-ylphenyl)sulfonyldibenzofuran-4-yl]sulfonylphenyl]carbazole Chemical compound C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C12)C=1C=C(C=CC1)S(=O)(=O)C1=CC=CC2=C1OC1=C2C=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC(=CC=C1)N1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC12 MHVWEQFPGKLKOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- 125000006275 3-bromophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(Br)=C([H])C(*)=C1[H] 0.000 description 2
- JLEFKRHUPHIQKH-UHFFFAOYSA-N 4,6-diiododibenzofuran Chemical compound O1C2=C(I)C=CC=C2C2=C1C(I)=CC=C2 JLEFKRHUPHIQKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PATSLTVQMCJFIS-UHFFFAOYSA-N IC1=CC(=CC2=C1C=CO2)I Chemical compound IC1=CC(=CC2=C1C=CO2)I PATSLTVQMCJFIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran-1-carboxylic acid Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C2=C1C=CC=C2C(=O)O UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- UWCZIRUJFYRXKE-UHFFFAOYSA-N 1,5-dimethylacridine Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C)=CC=CC3=NC2=C1C UWCZIRUJFYRXKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUQUNWNSQDULTI-UHFFFAOYSA-N 2-bromobenzenethiol Chemical compound SC1=CC=CC=C1Br YUQUNWNSQDULTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNGQQUDFJDROPY-UHFFFAOYSA-N 3-bromobenzenethiol Chemical compound SC1=CC=CC(Br)=C1 HNGQQUDFJDROPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKIHXNKYYGUVTE-UHFFFAOYSA-N 4-Fluorothiophenol Chemical compound FC1=CC=C(S)C=C1 OKIHXNKYYGUVTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007125 Buchwald synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N Phenanthrene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001251 acridines Chemical class 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- JQOAQUXIUNVRQW-UHFFFAOYSA-N hexane Chemical compound CCCCCC.CCCCCC JQOAQUXIUNVRQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- LJIDRFNRDLYHNC-UHFFFAOYSA-N oleracein E Natural products C1CN2C(=O)CCC2C2=C1C=C(O)C(O)=C2 LJIDRFNRDLYHNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000002165 resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N thiophenol Chemical class SC1=CC=CC=C1 RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L51/0072—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- 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
- C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D413/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
- C07D417/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing three or more hetero 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
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H01L51/0069—
-
- H01L51/0073—
-
- H01L51/5012—
-
- 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
- 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
- H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
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)
Abstract
본 발명은 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란(4,6-diphenyl sulphone dibenzofuran)의 양극성 물질 함유하는 소자를 제공하며, 여기에는 음극, 양극 및 유기층이 포함되고, 상기 유기층은 정공수송층, 정공차단층, 전자수송층 및 발광층 중의 하나 이상이며, 상기 유기층은 양극성 호스트 물질을 함유하고, 상기 양극성 호스트 물질은 식 (I)의 구조를 갖고, 여기에서 R1-R6은 알킬(alkyl) 치환 또는 미치환된 아크리디닐(acridinyl), 페노티아지닐(phenothiazinyl), 페녹사지닐 (phenoxazinyl), 카르바졸(carbazole), 인데노카르바졸(indenocarbazole), 디페닐아민(diphenylamine) 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체, 수소, 할로겐(halogen), C1-C4 알킬을 나타내고, R1-R6 중 적어도 하나는 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체이다. 실험 결과, 상기 양극성 호스트 물질로 제조된 유기 전계 발광 소자는 안정성이 높고 전류 효율 및 외부 양자 효율이 우수하다.
Description
본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유하는 소자에 관한 것이며, 유기 발광 물질의 기술 분야에 속한다.
백라이트가 필요한 특성이 있는 액정 디스플레이와 비교할 때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 능동 발광, 빠른 반응 속도, 낮은 에너지 소비, 높은 휘도, 넓은 시야각 및 유연성 등의 특성을 가지고 있어, 평면 디스플레이 분야에서 활용 전망이 상당히 커 학계와 산업계에서 큰 관심을 받고 있으므로, 21세기에 가장 유망한 제품 중 하나로 간주된다. 현재 OLED 소자는 이미 대량 생산이 구현되어 휴대폰, 태블릿 PC, 자동차 계량기, 웨어러블 장치 등과 같은 전자제품에 널리 사용되고 있다. 전계 형광과 전계 인광은 각각 1세대와 2세대 OLED로 지칭된다. 형광 물질계 OLED는 안정성이 높은 특징이 있으나 양자통계학적 법칙에 의해 제한을 받고, 전기 활성화 작용 하에서 일중항 엑시톤과 삼중항 엑시톤의 비율이 1:3이므로 상기 형광물질 전계 발광 내 최대 양자 효율은 25%에 불과하다. 반면, 인광 물질은 중원자의 스핀 궤도 결합 작용을 나타내, 일중항 엑시톤과 삼중항 엑시톤을 종합적으로 이용할 수 있고, 이론적 내부 양자 효율이 100%에 도달할 수 있다. 그러나 인광계 OLED는 효율의 롤오프 효과가 현저해 고휘도 분야에 응용하기에는 어느 정도 한계가 있다.
인광 물질은 일중항 엑시톤과 삼중항 엑시톤을 종합적으로 이용할 수 있어 100%의 내부 양자 효율을 구현할 수 있다. 연구에 따르면, 전이 금속 착체의 여기 상태 엑시톤 수명이 상대적으로 길어 높은 전류밀도 하에서 삼중항 엑시톤이 축적될 수 있기 때문에, 삼중항-삼중항 소멸(TTA), 삼중항-폴라론 소멸(TPA)을 유발할 수 있어 효율 롤오프 등의 현상이 나타나는 것으로 밝혀졌다. 상기 문제를 극복하기 위해 연구자들은 종종 인광 물질을 유기 호스트 물질에 도핑시키는데, 예를 들어 양극성 호스트 물질에 도핑시키면 캐리어 주입의 균형을 더 잘 잡을 수 있다. 최근, 열 활성 지연 형광 특성을 갖는 물질도 인광 소자의 호스트에 응용되는데, 열 활성 지연 형광 물질은 단일항-삼중항 에너지 준위차가 비교적 작아 삼중항 엑시톤이 단일항으로 역계간 교차되고 다시 공명 에너지 전달(FRET)에 의해 게스트 물질로 전달되어, 삼중항 엑시톤 농도가 낮아지고 소자의 성능도 개선된다. 따라서 고효율 유기 발광 다이오드를 위해서는 고성능 호스트 물질을 개발하는 것이 상당히 중요하다.
현재 인광 소자에 널리 사용되는 호스트 물질은 CBP(4,4'-비스(9-카르바졸릴)비페닐)(4,4'-bis(9-carbazolyl)biphenyl)이지만, 요구되는 구동 전압이 높고 유리 전이 온도(Tg)(Tg=62℃)가 낮아 결정화하기 쉽다. 또한 CBP는 P형 물질로, 정공 이동도가 전자 이동도보다 훨씬 높기 때문에 캐리어 주입 및 수송 균형에 유익하지 않으며 발광 효율이 낮다.
본 발명은 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란(4,6-diphenyl sulphone dibenzofuran)의 양극성 물질을 함유하는 소자를 제공하며, 상기 양극성 물질은 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란을 전자 코어 수용체로, 전자 공여 능력이 있는 디페닐아민(diphenylamine), 카르바졸(carbazole), 아크리딘(acridine) 등 유도체를 연결기로 사용하여 D-A-L-A-D형 양극성 물질을 형성하므로, 유리 전이 온도가 더욱 높고 호스트 물질의 열 안정성이 우수하기 때문에 본 발명의 양극성 호스트 물질로 제조한 유기 전계 발광 소자는 안정성이 높다.
4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유한 소자는 음극, 양극 및 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 정공수송층, 정공차단층, 전자수송층, 발광층 중 하나 이상이며, 상기 유기층은 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란계 양극성 호스트 물질을 함유하고, 상기 양극성 호스트 물질은 식 (I)의 구조를 갖는다.
여기에서, R1-R6은 알킬(alkyl) 치환 또는 미치환된 아크리디닐(acridinyl), 페노티아지닐(phenothiazinyl), 페녹사지닐(phenoxazinyl), 카르바졸(carbazole), 인데노카르바졸(indenocarbazole), 디페닐아민(diphenylamine) 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체, 수소, 할로겐(halogen), C1-C4 알킬을 나타내고, R1-R6 중 적어도 하나는 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체이다.
바람직하게는, R1, R2 및 R3 중 2개는 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고, 다른 하나는 C1-C8 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 다른 방향족 디페닐아민 유도체이고, R4, R5 및 R6 중 2개는 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고 다른 하나는 C1-C8 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체이다.
바람직하게는, R1 및 R4가 동일하고, R2 및 R5가 동일하며, R3 및 R6이 동일하다.
바람직하게는, R2, R3, R5 및 R6은 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고, R1 및 R4는 C1-C4 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체이다.
바람직하게는 R2, R3, R5 및 R6은 수소이고, R1 및 R4는 C1-C4 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 카르바졸, 인데노카르바졸이다.
식 (I)의 화합물은 하기 나열된 구조의 화합물 중 하나이다.
유기 전계 발광 다이오드 소자는 음극, 양극 및 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 정공수송층, 정공차단층, 전자수송층, 발광층 중 하나 이상이다. 상기 유기층은 수요에 따르며 이러한 유기층에 각층이 반드시 존재할 필요는 없다.
상기 식 (I)의 화합물은 발광층의 물질이다.
본 발명의 전자 소자 유기층의 총 두께는 1 내지 1000nm이며, 바람직하게는 1 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 5 내지 300nm이다.
상기 유기층은 증착 또는 스핀 코팅에 의해 박막을 형성할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 식 (I) 화합물은 하기와 같지만 하기에 나열된 구조에 한정되지 않는다.
상기 양극성 호스트 물질을 제조하는 방법은 하기 제조 단계를 포함한다.
먼저 디벤조퓨란(dibenzofuran)(a)을 n-부틸리튬(n-butyllithium) 조건 하에서 리튬염으로 형성한 후, 요오드화하여 4,6-디아이오도디벤조퓨란(4,6-diiododibenzo furan)(b)을 수득하고, 다시 할로겐화된 티오페놀(thiophenol) (플루오르화(fluorination), 브롬화(bromination))과 Ullmann 반응을 통해 티오에테르(thioether) 중간체(c)를 수득하고; 할로겐화된 티오에테르 중간체를 산화시켜 할로겐화된 설폰(sulfone) 화합물(d)을 수득하며; 마지막으로 할로겐화된 설폰 화합물(d)과 치환 또는 미치환된 아크리딘, 카르바졸, 디페닐아민(e) 등은 팔라듐 촉매된(palladium-catalyzed) Buchwald 반응 또는 친핵성 치환 반응을 통해 상기 양극성 호스트 물질을 수득한다.
실험에서 본 발명의 화합물이 통상적으로 사용되는 호스트 물질인 CBP보다 유리 전이 온도가 높으며 본 발명이 호스트 물질의 열 안정성을 현저하게 개선시키는 것으로 나타났다. 본 발명의 양극성 호스트 물질로 제조된 유기 전계 발광 소자는 안정성이 높고 전류 효율 및 외부 양자 효율이 높기 때문에 상기 물질은 호스트 물질에 대한 유기 발광 다이오드의 요건을 보다 잘 충족시킨다.
도 1은 화합물 2의 DSC 곡선이다.
도 2는 본 발명의 소자 구조도이다.
도 2는 본 발명의 소자 구조도이다.
이하에서는 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
실시예 1
(1) 4,6-디아이오도디벤조퓨란(4,6-diiododibenzofuran)(b)의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
디벤조퓨란(8.41g, 50mmol)을 칭량하여 3구 플라스크에 첨가하고 질소로 보호하며, 건조 에테르(150mL)를 첨가하고, 플라스크를 -78℃ 저온 반응기에 넣어 n-부틸리튬(n-butyllithium)(2.2M, 68mL, 150mmol)을 천천히 점적하고, 점적이 완료되면 반응 시스템을 천천히 실온으로 승온하여 10시간 동안 계속 교반한다. 온도를 -78℃까지 낮추고, I2의 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran) 용액(38g, 150mmol)을 천천히 점적하고, 점적이 완료되면 실온에서 4시간 동안 교반한다. 반응이 종료되면 10% NaHSO3 용액(100 mL)을 첨가하고 추출하여 층을 분리하며, 무기상은 디클로로메탄(dichloromethane)을 이용해 추출하고(3*50mL), 유기상을 수집하며, 무수 MgSO4로 건조하고 용액을 스핀 건조시켜 조생성물을 수득한 후, 에탄올 펄핑(ethanol pulping)을 수행하고 추출, 여과 및 건조시켜 14g의 백색 고체를 수득하였다. 수율은 67%이다.
(2) 4,6-비스[(4-플루오로페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란(c1)(4,6-bis[(4-fluoro phenyl)thio]dibenzo)[b, d]furan(c1))의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-디아이오도디벤조퓨란(b)(5.25g, 12.5mmol), 4-플루오로티오페놀(4-fluoro thiophenol)(3.27g, 25.5mmol), CuI(0.48g, 2.5mmol), 페난트롤린(phenanthroline)(0.9g, 5mmol) 및 탄산칼륨(4.8g, 35mmol)을 100mL 3구 플라스크에 넣고, 질소를 3회 교체한다. 건조 DMSO를 첨가하고, 온도를 130℃까지 올리고 16시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료되면 물 150mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*50mL)으로 추출하여 유기층을 합하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기(sand core funnel)로 여과하고, 용매를 스핀 건조하고, 에탄올 펄핑, 추출, 여과 및 건조를 수행하여 4.43g의 백색 분말 고체를 수득하였다. 수율은 84.6%이다.
(3) 4,6-비스[(4-플루오로페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d1)(4,6-bis[(4-fluoro phenyl)sulfonyl]dibenzo)[b, d]furan(d1))의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-비스[(4-플루오로페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란(c1)(1g, 2.38mmol)을 칭량하여 플라스크에 넣고, 디클로로메탄을 용해시키며, 반응 시스템을 얼음조(ice bath)에 넣고 2.2당량의 m-클로로퍼옥시벤조익 액시드(m-chloroperoxybenzoic acid)를 천천히 첨가하여 실온에서 24시간 반응시킨다. 반응이 종료되면 5% NaHSO3 용액 50mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*50mL)으로 추출한 후 유기층을 합쳐 Na2CO3 용액으로 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기로 여과하고 용매를 스핀 건조하며, 에탄올 펄핑, 추출, 여과 및 건조를 수행하여 1.02g의 백색 분말 고체를 수득하였다. 수율은 88.7%이다.
(4) 4,6-비스[(4-(9,9’-디메틸아크리딘-10(9H)-일)페닐설포닐]디벤조[b, d]퓨란 (1)(4,6-bis[(4-(9,9’-dimethylacridin-10(9H)-yl)phenylsulfonyl]dibenzo[b, d]furan(1)) 의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
9,9' 디메틸아크리딘(0.89g, 4.2mmol)을 칭량하여 50mL 플라스크에 넣고, 건조 DMF를 10mL 첨가하며, 0℃ 조건 하에서 NaH(60%, 0.21g, 5.2mmol)를 천천히 첨가하고, 실온에서 30분 동안 교반한 후, 4,6-비스[(4-플루오로페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d1)(1g, 2.06mmol)을 일회성으로 첨가하고, 반응물을 60℃에서 6시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면 물 20mL를 첨가하고, 고체를 석출하여 추출 및 여과하고 물로 세정하며, 디클로로메탄: n-헥산(n-hexane)=2:1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 1.4g의 황색 고체를 수득하였다. 수율은 78.6%이다.
생성물 감정 데이터는 하기와 같다.
1H NMR (400MHz,CDCl3) δ=8.73(d,J=8.0Hz,4H), 8.27(d,J=8.0Hz,4H), 7.65-7.59(m,6H), 7.44-7.42(m,4H), 6.95-6.93(m,8H), 6.34-6.31(m,4H), 1.63(s,6H), 1.57(s,6H)ppm.13C NMR(100MHz,CDCl3)=147.1, 140.1, 131.7, 131.0, 130.5, 128.0, 126.2, 125.0, 124.0, 121.5, 115.2, 30.7ppm.Ms(ESI:Mz 863)(M+1)
실시예 2
(1) 4,6-비스[(4-(9H-카르바졸-9-일)페닐설포닐]디벤조[b, d]퓨란(2)(4,6-bis [(4-(9H-carbazole-9-yl)phenylsulfonyl]dibenzo[b, d]furan(2))의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
카르바졸(1.7g, 10mmol)을 칭량하여 50mL 플라스크에 넣고, 건조 DMF를 20mL 첨가하며, 0℃ 조건 하에서 NaH(60%, 0.6g, 15mmol)를 천천히 첨가하고, 실온에서 30분 동안 교반한 후, 4,6-비스[(4-플루오로페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d1)(3g, 5mmol)을 일회성으로 첨가하고, 반응물을 60℃에서 6시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면 물 60mL를 첨가하고, 고체를 석출하여 추출 및 여과하고 물로 세정하며, 디클로로메탄: n-헥산=2:1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 3.3g의 황색 고체를 수득하였다. 수율은 85.7%이다.
생성물 감정 데이터는 하기와 같다.
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ=8.62(d,J=8.0Hz,4H), 8.66(d,J=8.0Hz,2H), 8.23(d,J=8.0Hz,2H), 8.15(d,J=8.0Hz,4H), 7.93(d,J=8.0Hz,4H), 7.72(t,J=8.0Hz,2H), 7.44(d,J=8.0Hz,4H), 7.30(t,J=8.0Hz,4H), 7.22(t,J=8.0Hz,4H)ppm.13C NMR(100MHz,CDCl3)=141.9, 138.9, 129.8, 128.1, 127.6, 126.7, 126.2, 124.7, 124.5, 123.0, 120.6, 120.3, 110.3, 109.6ppm.Ms(ESI:Mz 779)(M+1)
실시예 3
(1) (4,6-비스[(3-브로모페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란)(c2)(4,6-bis[(3-bromo phenyl)thio]dibenzo[b, d]furan(c2))의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-디아이오도디벤조퓨란(b)(1.05g, 2.5mmol), 3-브로모티오페놀(3-bromo thiophenol)(0.98g, 5.2mmol), CuI(0.095g, 0.5mmol), 페난트롤린(0.18g, 1mmol) 및 탄산칼륨(0.96g, 7mmol)을 50mL 3구 플라스크에 넣고, 질소를 3회 교체한다. 건조 DMSO 10mL를 첨가하고, 온도를 130℃까지 올리고 16시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료되면 물 150mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*20mL)으로 추출하여 유기층을 합하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기로 여과하고, 용매를 스핀 건조하고, n-헥산/아세트산에틸(ethyl acetate)=20/1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 0.9g의 백색 고체를 수득하였다. 수율은 66%이다.
(2) 4,6-비스[(3-브로모페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d2)(4,6-bis[(3-bromo phenyl)sulfonyl]dibenzo[b, d]furan(d2))의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-비스[(3-브로모페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란(c2)(0.9g, 1.66mmol)을 칭량하여 플라스크에 넣고, 디클로로메탄을 용해시키며, 반응 시스템을 얼음조에 넣고 2.2당량의 m-클로로퍼옥시벤조익 액시드를 천천히 첨가하여 실온에서 24시간 반응시킨다. 반응이 종료되면 5% NaHSO3 용액 50mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*50mL)으로 추출한 후 유기층을 합쳐 Na2CO3 용액으로 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기로 여과하고 용매를 스핀 건조하며, 에탄올 펄핑, 추출, 여과 및 건조를 수행하여 0.8g의 백색 분말 고체를 수득하였다. 수율은 80%이다.
(3) 4,6-비스[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐설포닐]디벤조[b, d]퓨란(3)의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-비스[(3-브로모페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d2)(0.136g, 0.3mmol), 카르바졸(0.1g, 0.6mmol), Pd2(dba)3(28mg, 0.03mmol), P(tBu)3 톨루엔(toluene) 용액(24mg, 0.06mmol), 소듐 tert-부톡시드(sodium tert-butoxide)(0.115g, 1.2mmol), 톨루엔 5mL를 칭량하여 10mL Schlenk 플라스크에 넣고 질소로 보호하며 110℃에서 10시간 동안 반응시킨다. 반응이 종료되면 5% NaHSO3 용액 20mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*20mL)으로 추출하며, n-헥산/아세트산에틸=2:1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 0.18g의 황색 고체를 수득하였다. 수율은 69%이다.
생성물 감정 데이터는 하기와 같다.
Ms(ESI:Mz 779)(M+1)
실시예 4
(1) 4,6-비스[(2-브로모페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란(c3)의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-디아이오도디벤조퓨란(b)(2.1g, 5mmol), 2-브로모티오페놀(1.96g, 10.4mmol), CuI(0.19g, 1mmol), 페난트롤린(0.36g, 2mmol) 및 탄산칼륨(2g, 14mmol)을 50mL 3구 플라스크에 넣고, 질소를 3회 교체한다. 건조 DMSO 20mL를 첨가하고, 온도를 130℃까지 올리고 15시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료되면 물 150mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*30mL)으로 추출하여 유기층을 합쳐 물로 세정하고, 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기로 여과하고, 용매를 스핀 건조하고, n-헥산/아세트산에틸=20/1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 1.5g의 백색 고체를 수득하였다. 수율은 55%이다.
(2) 4,6-비스[(2-브로모페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d3)의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-비스[(2-브로모페닐)티오]디벤조[b, d]퓨란(c3)(1.4g, 2.58mmol)을 칭량하여 플라스크에 넣고, 디클로로메탄을 용해시키며, 반응 시스템을 얼음조에 넣고 2.2당량의 m-클로로퍼옥시벤조익 액시드를 천천히 첨가하여 실온에서 24시간 반응시킨다. 반응이 종료되면 5% NaHSO3 용액 50mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*50mL)으로 추출한 후 유기층을 합쳐 Na2CO3 용액으로 세정하고 무수 황산마그네슘으로 건조시킨다. 샌드 코어 깔때기로 여과하고 용매를 스핀 건조하며, 에탄올 펄핑, 추출, 여과 및 건조를 수행하여 1.4g의 백색 분말 고체를 수득하였다. 수율은 89%이다.
(3) 4,6-비스[(2-(9H-카르바졸-9-일)페닐설포닐]디벤조[b, d]퓨란(4)의 합성
합성 경로는 하기와 같다.
구체적인 합성 단계는 하기와 같다.
4,6-비스[(2-브로모페닐)설포닐]디벤조[b, d]퓨란(d3)(1.36g, 3mmol), 카르바졸(1g, 6mmol), Pd2(dba)3(0.28g, 0.3mmol), P(tBu)3 톨루엔 용액(0.24g, 0.6mmol), 소듐 tert-부톡시드(1.15g, 12mmol), 톨루엔 10mL를 칭량하여 25mL Schlenk 플라스크에 넣고 질소로 보호하며 110℃에서 10시간 동안 반응시킨다. 반응이 종료되면 5% NaHSO3 용액 30mL를 첨가하고 디클로로메탄(3*30mL)으로 추출하며, n-헥산/아세트산에틸=2:1을 용리액으로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 1.1g의 황색 고체를 수득하였다. 수율은 47%이다.
생성물 감정 데이터는 하기와 같다.
Ms(ESI:Mz 779)(M+1)
실시예 5
유리 전이 온도 테스트:
질소 보호 하에서 20℃/min의 가열 및 냉각 속도로 시차주사 열량 측정법(DSC)을 이용해 화합물 2의 유리 전이 온도를 테스트한다. 측정된 화합물 2의 유리 전이 온도 Tg는 180℃이다(도 1). 문헌에 보고된 CBP의 유리 전이 온도는 62℃에 불과하다.
따라서 본 발명의 화합물은 통상적으로 사용되는 호스트 물질 CBP보다 유리 전이 온도가 높으며, 본 발명은 호스트 물질의 열 안정성을 현저히 개선시킨다는 것을 알 수 있다.
실시예 6
유기 전계 발광 소자의 제조
소자 구조는 ITO/HATCN(5nm)/TAPC(50nm)/화합물 2:Ir(ppy):(4wt%, 20nm)/TmPyPb(50nm)/LiF(1nm)/AL(100nm)이다.
소자의 제조 방식은 하기와 같으며, 도 2를 참조한다.
먼저, 투명 전도성 ITO 유리 기판(10과 20 포함)을 순차적으로 세정제 용액, 탈이온수, 에탄올, 아세톤, 탈이온수로 세정한 후 다시 산소 플라즈마로 30초간 처리한다.
그 후, ITO 상에 5nm 두께의 HATCN을 정공주입층(30)으로 증착한다.
그 후, 정공주입층 상에 50nm 두께의 TAPC를 증착시켜 정공수송층(40)으로 사용한다.
그 후, 정공수송층 상에 20nm 두께의 화합물 2:Ir(ppy):(4wt%)를 증착하여 발광층(50)으로 사용한다.
그 후, 발광층 상에 50nm 두께의 TmPyPb를 증착하여 정공수송층(60)으로 사용한다.
그 후, 전자수송층 상에 1nm 두께의 LiF를 증착하여 전자주입층(70)으로 사용한다.
마지막으로, 전자주입층 상에 100nm 두께의 알루미늄을 증착하여 음극(80)으로 사용한다.
비교예
전계 발광 소자의 제조
소자 구조는 ITO/HATCN(5nm)/TAPC(50nm)/CBP:Ir(ppy):(4wt%, 20nm) /TmPyPb(50nm)/LiF(1nm)/AL(100nm)이다.
방법은 실시예 6과 동일하나, 일반적으로 시판되는 화합물 CBP를 호스트 물질로 사용하여 비교를 위한 전계 발광 유기 반도체 다이오드 소자를 제조한다.
실험에 따르면, 본 발명의 양극성 호스트 물질로 제조된 전계 발광 소자는 20mA/cm2의 전류 밀도에서 전압이 6.99V, 휘도가 7082cd/m2, 전류 효율이 35.41cd/A, 전력 효율이 15.91lm/W, 외부 양자 효율 EQE가 9.98%이나, 시판되는 호스트 CBP로 제조된 전계 발광 소자는 동일한 전류 밀도에서 전압이 7.71V, 휘도가 5845cd/m2, 전류 효율이 29.23cd/A, 전력 효율이 11.91lm/W, 외부 양자 효율 EQE가 8.5%인 것으로 나타났다. 따라서 본 발명의 양극성 호스트 물질을 사용하면 CBP로 제조된 소자보다 전류 효율이 21% 높고 외부 양자 효율이 17.4% 높기 때문에, 소자의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있고 응용 전망이 밝으며 호스트 물질에 대한 유기 발광 다이오드의 요건을 보다 잘 충족시킨다.
10: 유리 기판
20: 양극
30: 정공주입층
40: 정공수송층
50: 발광층
60: 전자수송층
70: 전자주입층
80: 음극
20: 양극
30: 정공주입층
40: 정공수송층
50: 발광층
60: 전자수송층
70: 전자주입층
80: 음극
Claims (10)
- 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유한 소자에 있어서,
음극, 양극 및 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 정공수송층, 정공차단층, 전자수송층, 발광층 중 하나 이상이며, 상기 유기층은 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란계 양극성 호스트 물질을 함유하고, 상기 양극성 호스트 물질은 식 (I)의 구조를 갖고,
여기에서, R1-R6은 알킬(alkyl) 치환 또는 미치환된 아크리디닐(acridinyl), 페노티아지닐(phenothiazinyl), 페녹사지닐(phenoxazinyl), 카르바졸(carbazole), 인데노카르바졸(indenocarbazole), 디페닐아민(diphenylamine) 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체, 수소, 할로겐(halogen), C1-C4 알킬을 나타내고, R1-R6 중 적어도 하나는 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체인 것을 특징으로 하는 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유한 소자. - 제1항에 있어서,
여기에서 R1, R2 및 R3 중 2개는 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고, 다른 하나는 C1-C8 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 다른 방향족 디페닐아민 유도체이고; R4, R5 및 R6 중 2개는 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고 다른 하나는 C1-C8 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체인 것을 특징으로 하는 소자. - 제2항에 있어서,
여기에서 R1 및 R4가 동일하고, R2 및 R5가 동일하며, R3 및 R6이 동일한 것을 특징으로 하는 소자. - 제3항에 있어서,
여기에서 R2, R3, R5 및 R6은 수소, 할로겐 또는 C1-C4 알킬이고, R1 및 R4는 C1-C4 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 카르바졸, 인데노카르바졸, 디페닐아민 또는 기타 방향족 디페닐아민 유도체인 것을 특징으로 하는 소자. - 제4항에 있어서,
여기에서 R2, R3, R5 및 R6은 수소이고, R1 및 R4는 C1-C4 알킬 치환 또는 미치환된 아크리디닐, 카르바졸, 인데노카르바졸인 것을 특징으로 하는 소자. - 제1항에 있어서,
상기 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란계 양극성 호스트 물질이 발광층의 물질인 것을 특징으로 하는 소자. - 제1항에 있어서,
상기 유기층의 총 두께가 1 내지 1000nm인 것을 특징으로 하는 소자. - 제1항에 있어서,
상기 유기층은 증착 또는 스핀 코팅에 의해 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 소자.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711061726.6A CN109755415B (zh) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 含有4,6-二苯砜二苯并呋喃的双极性材料的器件 |
CN201711061726.6 | 2017-11-02 | ||
PCT/CN2018/107237 WO2019085687A1 (zh) | 2017-11-02 | 2018-09-25 | 含有4,6-二苯砜二苯并呋喃的双极性材料的器件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200057755A true KR20200057755A (ko) | 2020-05-26 |
KR102339410B1 KR102339410B1 (ko) | 2021-12-14 |
Family
ID=66331307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020207011733A KR102339410B1 (ko) | 2017-11-02 | 2018-09-25 | 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유하는 소자 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6836018B2 (ko) |
KR (1) | KR102339410B1 (ko) |
CN (1) | CN109755415B (ko) |
TW (1) | TWI675030B (ko) |
WO (1) | WO2019085687A1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023163533A1 (ko) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | 삼성디스플레이주식회사 | 광전자 소자용 유기 분자 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113429391B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-07-19 | 山西大学 | 一种含二苯砜骨架的化合物及其制备方法和应用 |
CN113788820B (zh) * | 2021-08-25 | 2023-08-22 | 常州大学 | 基于二苯并杂环共轭π桥的蓝色热活性延迟荧光材料及应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103804332A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 电子传输型红光磷光化合物及其制备方法和应用 |
WO2017011531A2 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | President And Fellows Of Harvard College | Organic light-emitting diode materials |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006128800A1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Electroluminescent device |
US9203037B2 (en) * | 2010-06-18 | 2015-12-01 | Basf Se | Organic electronic devices comprising a layer of a dibenzofurane compound and a 8-hydroxypquinolinolato earth alkaline metal, or alkali metal complex |
KR20140073695A (ko) * | 2012-12-06 | 2014-06-17 | 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 | 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 |
CN103183683B (zh) * | 2013-01-25 | 2015-07-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 含砜基的化合物、采用含砜基的化合物的有机电致发光器件及其制备方法 |
US20140209867A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Sulfonyl Group-Contained Compound and Organic Electroluminescent Device Using Sulfonyl Group-Contained Compound and Preparation Method Thereof |
-
2017
- 2017-11-02 CN CN201711061726.6A patent/CN109755415B/zh active Active
-
2018
- 2018-09-13 TW TW107132335A patent/TWI675030B/zh active
- 2018-09-25 JP JP2020523322A patent/JP6836018B2/ja active Active
- 2018-09-25 WO PCT/CN2018/107237 patent/WO2019085687A1/zh active Application Filing
- 2018-09-25 KR KR1020207011733A patent/KR102339410B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103804332A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 电子传输型红光磷光化合物及其制备方法和应用 |
WO2017011531A2 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | President And Fellows Of Harvard College | Organic light-emitting diode materials |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023163533A1 (ko) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | 삼성디스플레이주식회사 | 광전자 소자용 유기 분자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019085687A1 (zh) | 2019-05-09 |
JP6836018B2 (ja) | 2021-02-24 |
KR102339410B1 (ko) | 2021-12-14 |
CN109755415B (zh) | 2020-01-10 |
JP2021501988A (ja) | 2021-01-21 |
TW201918480A (zh) | 2019-05-16 |
CN109755415A (zh) | 2019-05-14 |
TWI675030B (zh) | 2019-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101412437B1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자 | |
KR101769764B1 (ko) | 신규한 유기반도체 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자 | |
KR101460365B1 (ko) | 신규한 이미다졸 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자 | |
CN112961147B (zh) | 一种含氮化合物及其有机电致发光器件 | |
KR101783650B1 (ko) | 화합물, 이를 포함하는 유기광전자소자 및 표시장치 | |
TWI619693B (zh) | 化合物及含有其的有機電子元件 | |
TWI631111B (zh) | 芳香胺化合物、發光元件材料及發光元件 | |
KR20160040198A (ko) | 환축합 플루오렌 화합물 또는 플루오렌 화합물을 포함하는 발광보조층용 재료 | |
KR20080010186A (ko) | 안트라센 유도체, 이를 이용한 유기 전자 소자 및 이 유기전자 소자를 포함하는 전자 장치 | |
KR102339410B1 (ko) | 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란의 양극성 물질을 함유하는 소자 | |
KR20130100948A (ko) | 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자 | |
KR20210009912A (ko) | 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자 | |
KR20160134291A (ko) | 유기광전자소자용 도펀트, 유기광전자소자 및 표시장치 | |
KR102350371B1 (ko) | 4,6-디페닐 설폰 디벤조퓨란계 양극성 호스트 물질 및 응용 | |
KR102120916B1 (ko) | 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
EP2998380A1 (en) | Compound for organic optoelectric device, organic light-emitting diode including same, display device including organic light-emitting diode | |
WO2014051244A1 (ko) | 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치 | |
KR102350372B1 (ko) | 4-설퍼 설폰 아릴 디벤조퓨란을 함유하는 광전 물질 및 응용 | |
KR20140016214A (ko) | 신규한 안트라센 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전자소자 | |
KR20140009095A (ko) | 신규한 이미다졸 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자 | |
KR20220006124A (ko) | 질소 함유 화합물, 전자 소자 및 전자 장치 | |
JP2023545703A (ja) | 多環化合物及びこれを用いた有機発光素子 | |
CN116396253A (zh) | 含氮化合物和电子元件及电子装置 | |
CN116903600A (zh) | 一种稠环化合物及其有机电致发光器件 | |
KR20220139521A (ko) | 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |