KR20200074808A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents
유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200074808A KR20200074808A KR1020180163623A KR20180163623A KR20200074808A KR 20200074808 A KR20200074808 A KR 20200074808A KR 1020180163623 A KR1020180163623 A KR 1020180163623A KR 20180163623 A KR20180163623 A KR 20180163623A KR 20200074808 A KR20200074808 A KR 20200074808A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- formula
- compound
- inv
- groups
- Prior art date
Links
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 title abstract description 7
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 155
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 134
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 43
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 38
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 24
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 23
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 20
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 17
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 17
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 17
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000000592 heterocycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 12
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000005104 aryl silyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000002529 biphenylenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C12)* 0.000 claims description 11
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000005264 aryl amine group Chemical group 0.000 claims description 9
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 8
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 8
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 7
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000005328 phosphinyl group Chemical group [PH2](=O)* 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 34
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 34
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 126
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 126
- 239000000463 material Substances 0.000 description 58
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 27
- -1 metal complex compounds Chemical class 0.000 description 25
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical group C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 14
- WJRNCJMEFWDKCM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[3-(3-chlorophenyl)phenyl]phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=CC=CC(=C1)C1=CC=CC(=C1)C1=CC=C(C=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 WJRNCJMEFWDKCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- RREZXVNHMVSZGG-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(4-chlorophenyl)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C1=CC=C(C=2N=C(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 RREZXVNHMVSZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- WOTNVYMPQOWYSY-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-phenyl-1,3-benzoxazole Chemical compound N=1C2=CC(Br)=CC=C2OC=1C1=CC=CC=C1 WOTNVYMPQOWYSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 6
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 6
- 125000000355 1,3-benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 5
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC=NC2=C1 BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MMAIMCOMSPMTKJ-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(3-chlorophenyl)phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=CC=CC(C=2C=C(C=CC=2)C=2N=C(N=C(N=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 MMAIMCOMSPMTKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IBFKQCAEHNRFDG-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[3-(3-chlorophenyl)phenyl]phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC=1C=C(C=CC=1)C=1C=C(C=CC=1)C1=CC(=CC=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 IBFKQCAEHNRFDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 3
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene Chemical compound [Fe+2].C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRVWTVYQGIOXQE-UHFFFAOYSA-N 1-(2,6-diphenoxyphenoxy)naphthalene Chemical group C=1C=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C(OC=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=1OC1=CC=CC=C1 KRVWTVYQGIOXQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTJZMNIBLUCUJZ-UHFFFAOYSA-N 2,4-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NC=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 OTJZMNIBLUCUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMQAQYHNDLEAAJ-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(3-chlorophenyl)phenyl]-4-phenyl-6-(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=CC=CC(=C1)C1=CC=CC(=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=C(C=C1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 WMQAQYHNDLEAAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002941 2-furyl group Chemical group O1C([*])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- FXXGETVSZSUPRH-UHFFFAOYSA-N 4-(5-bromo-1,3-benzoxazol-2-yl)benzonitrile Chemical compound N=1C2=CC(Br)=CC=C2OC=1C1=CC=C(C#N)C=C1 FXXGETVSZSUPRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUUFFVNAYLGQNS-UHFFFAOYSA-N 4-(6-bromo-1,3-benzothiazol-2-yl)benzonitrile Chemical compound S1C2=CC(Br)=CC=C2N=C1C1=CC=C(C#N)C=C1 VUUFFVNAYLGQNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQJRXPQNHYQXFB-UHFFFAOYSA-N 4-[3-(3-chlorophenyl)phenyl]-6-phenyl-2-(4-phenylphenyl)pyrimidine Chemical compound C1(=CC=C(C=C1)C1=NC(=CC(=N1)C=1C=C(C=CC=1)C1=CC(=CC=C1)Cl)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 ZQJRXPQNHYQXFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHEGLOKSJNMTKI-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(3-chlorophenyl)phenyl]-2-phenyl-6-(4-phenylphenyl)pyrimidine Chemical compound Clc1cccc(c1)-c1ccc(cc1)-c1cc(nc(n1)-c1ccccc1)-c1ccc(cc1)-c1ccccc1 XHEGLOKSJNMTKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOJBPDHEEJPRSJ-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl]-2-phenyl-6-(4-phenylphenyl)pyrimidine Chemical compound C1(=CC=C(C=C1)C1=NC(=NC(=C1)C1=CC=C(C=C1)C1=CC=C(C2=CC=CC=C12)Cl)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 SOJBPDHEEJPRSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNMXHEMUQYEJQA-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-chlorophenyl)phenyl]-2-phenyl-6-(4-phenylphenyl)pyrimidine Chemical compound C1(=CC=C(C=C1)C1=NC(=NC(=C1)C1=CC=C(C=C1)C1=CC=C(C=C1)Cl)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 DNMXHEMUQYEJQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBIBVDRLTSFSDH-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-2-phenyl-1,3-benzoxazole Chemical compound BrC1=CC=CC2=C1N=C(O2)C1=CC=CC=C1 WBIBVDRLTSFSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004070 6 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- AJYSRGZKHNITSH-UHFFFAOYSA-N 6-bromo-2-phenyl-1,3-benzothiazole Chemical compound S1C2=CC(Br)=CC=C2N=C1C1=CC=CC=C1 AJYSRGZKHNITSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVSJDUTZTLUFOA-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C(C)(C)I)OB(c1cccc(OCc(cc2)ccc2C#N)c1N)O Chemical compound CC(C)(C(C)(C)I)OB(c1cccc(OCc(cc2)ccc2C#N)c1N)O TVSJDUTZTLUFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 0 C[C@@](CC*CCC#N)[C@](N[C@]1[C@@](C)C[C@@](C)CC1)SC Chemical compound C[C@@](CC*CCC#N)[C@](N[C@]1[C@@](C)C[C@@](C)CC1)SC 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZXNVGAASQZPDI-UHFFFAOYSA-N ClC1=C2C=CC=CC2=C(C=C1)C1=CC=C(C=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 Chemical compound ClC1=C2C=CC=CC2=C(C=C1)C1=CC=C(C=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 BZXNVGAASQZPDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001573 adamantine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 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
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- IPWKHHSGDUIRAH-UHFFFAOYSA-N bis(pinacolato)diboron Chemical compound O1C(C)(C)C(C)(C)OB1B1OC(C)(C)C(C)(C)O1 IPWKHHSGDUIRAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 125000002962 imidazol-1-yl group Chemical group [*]N1C([H])=NC([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003406 indolizinyl group Chemical group C=1(C=CN2C=CC=CC12)* 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N nifuroxazide Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 YCWSUKQGVSGXJO-NTUHNPAUSA-N 0.000 description 1
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000561 purinyl group Chemical group N1=C(N=C2N=CNC2=C1)* 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002098 pyridazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000246 pyrimidin-2-yl group Chemical group [H]C1=NC(*)=NC([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 125000005493 quinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005106 triarylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGOMMVLRQDMAQQ-UHFFFAOYSA-N xphos Chemical compound CC(C)C1=CC(C(C)C)=CC(C(C)C)=C1C1=CC=CC=C1P(C1CCCCC1)C1CCCCC1 UGOMMVLRQDMAQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
- C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic 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
- C07D417/02—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 two hetero rings
- C07D417/10—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 two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
-
- H01L51/0071—
-
- H01L51/5072—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting 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
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 대한 것으로, 보다 상세하게는 전자 주입 및 수송능, 발광능, 열적 안정성이 우수한 유기 화합물 및 상기 화합물을 포함하여 소자의 발광효율, 구동전압, 수명 등이 향상된 유기 전계 발광 소자에 대한 것이다.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 재료로서 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 수송층 재료로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광층 재료로는 안트라센 유도체들이 보고되고 있다. 특히, 발광층 재료 중 효율 향상 측면에서 장점을 가지고 있는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색(blue), 녹색(green), 적색(red)의 인광 도판트 재료로 사용되고 있으며, 4,4-디카바졸리비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)은 인광 호스트 재료로 사용되고 있다.
그러나, 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 매우 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은전자 주입 및 수송능이 모두 우수하여 유기 전계 발광 소자의 전자 수송층 재료나 전자수송 보조층 재료로 사용될 수 있는 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 수명이 향상되는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
(상기 화학식 1에서,
X는 O 또는 S이고,
Y1 내지 Y3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR2이고, 단 Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며, 이때 CR2가 복수인 경우, 복수의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합 또는 C6~C60의 아릴렌기이고, 단 L2 및 L3가 모두 단일결합인 경우는 제외되며,
Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 또는 시아노기이고,
a는 0 내지 3의 정수이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 L1 내지 L3의 아릴렌기, Ar1 내지 Ar3의 아릴기와, R1 및 R2의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이함).
또, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 전술한 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물을 유기물층에 포함하는 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율 등의 측면이 크게 향상되어 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일례에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일례에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 전기화학적 안정성, 열적 안정성, 캐리어 수송능(특히, 전자 주입 및 수송능, 발광능)이 우수하여 고효율의 발광층 재료, 전자수송층 재료, 전자수송보조층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 유기 화합물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 벤조옥사졸 모이어티 또는 벤조티아졸 모이어티에 N-함유 6원 헤테로방향족환이 링커를 통해 결합되면서, 벤조옥사졸 모이어티 또는 벤조티아졸 모이어티의 2번 위치에 아릴기나 시아노기가 결합(도입)되어 이루어진 코어(core) 구조를 포함한다.
상기 화학식 1의 화합물에서, 벤조옥사졸 모이어티(또는 벤조티아졸 모이어티)의 2번 위치에는 아릴기(예, 페닐기 등), 시아노기 또는 시아노기로 치환된 아릴기가 도입되고, 벤조옥사졸 모이어티(또는 벤조티아졸 모이어티)의 4번~7번 중 어느 하나의 위치(바람직하게, 6번 또는 7번 위치, 더 바람직하게 6번 위치)에는 N-함유 6원 헤테로방향족환이 링커를 통해 도입된다. 이러한 화합물은 각 치환기 간의 상호작용이 최소화되고, 유리전이온도가 높기 때문에, 화합물 자체의 물적, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 상승될 수 있다.
또한, 벤조옥사졸 모이어티(또는, 벤조티아졸 모이어티) 뿐만 아니라 N-함유 6원 헤테로방향족환(예, 트리아진 환, 피리미딘환 등)도 전자 흡수성이 큰 전자 끌개기(electron withdrawing group, EWG)이다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 전자 이동성이 우수하여 전자 주입 및 수송능이 우수하기 때문에, 전자수송층 재료로 적합하다.
특히, 본 발명의 화합물은 삼중항 에너지가 높기 때문에, 전자수송층 재료로 적합하고, 이 경우 TTF(triplet-triplet fusion) 효과로 인해서 유기 전계 발광 소자의 효율이 상승될 수 있다.
게다가, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물들은 넓은 밴드갭 값을 가지며, 또한 치환기의 종류나 이의 결합 위치에 따라 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 레벨을 용이하게 조절할 수 있다. 이러한 본 발명의 화합물은 전자 수송성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 전자수송층 재료로 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 전기화학적 안정성, 열적 안정성, 캐리어 수송능(특히, 전자 주입 및 수송능, 발광능)이 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(구체적으로, 청색의 인광 호스트 재료), 전자 수송층 재료, 전자주입층 재료, 발광보조층 재료, 전자수송보조층 재료, 더 바람직하게는 발광층 재료(구체적으로, 청색의 인광 호스트 재료), 전자수송층 재료, 전자수송보조층 재료로 사용될 수 있다. 이러한 화학식 1의 화합물을 포함하는 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 구동전압, 효율, 수명 등이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, X는 O 또는 S이다. 이때, X가 O인 경우, X를 함유하는 헤테로환은 벤즈옥사졸 환이고, X가 S인 경우, X를 함유하는 헤테로환은 벤조티아졸 환이다.
또, 상기 화학식 1에서, a는 0 내지 3의 정수이다. 여기서 a가 0인 경우, 수소가 각각 치환기 R1으로 치환되지 않는 것을 의미하고, a가 1 내지 3의 정수인 경우, 1 이상의 R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 치환기끼리(예컨대, R1-R1) 서로 결합하여 C6~C60의 축합고리를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 헤테로시클로알킬기 및 헤테로아릴기는 각각 N, S, O 및 Se로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 헤테로 원자를 포함한다.
상기 R1-R1의 결합은 복수의 R1 중에서 어느 하나의 R1이 인접하는 다른 R1과 결합하는 것으로, 이때 복수의 R1은 서로 동일하거나 상이하다. 이들은 결합하여 C6~C60의 축합고리를 형성하는데, 상기 축합고리는 단일환 또는 다환의 지환족 고리, 단일환 또는 다환의 헤테로지환족 고리, 단일환 또는 다환의 방향족 고리, 혹은 단일환 또는 다환의 헤테로방향족 고리이며, 이때 상기 축합 고리가 복수인 경우, 복수의 축합 고리는 서로 동일하거나 또는 상이하다. 구체적으로, 상기 축합 방향족 고리는 C6~C18의 방향족 고리이고, 예컨대 벤젠 환, 나프탈렌 환 등일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6 내지 8 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있고, 구체적으로 하기 화학식 13 내지 15, 18 내지 20 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
또, 상기 화학식 1에서, Y1 내지 Y3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR2이고, 단 Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며, 이때 CR2가 복수인 경우, 복수의 R2는 서로 동일하거나 상이하다. 일례로, Y1 내지 Y3 중 적어도 2개는 N이고, 나머지는 CR2일 수 있다. 여기서, 트리아진 모이어티 및 피리미딘 모이어티는 피리딘 모이어티에 비해 전자 끌개기(electron withdrawing group, EWG) 특성이 강하고, 전자 이동도도 더 빠르다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 Y1 내지 Y3 중 적어도 2개가 N일 경우, 더 우수한 전자수송성을 가질 수 있다.
상기 R2는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 치환기끼리(예컨대, R2-Ar2, R2-Ar3) 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
또, 상기 화학식 1에서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합 또는 C6~C60의 아릴렌기이다. 다만, L2 및 L3가 모두 단일결합인 경우는 제외된다. 일례에 따르면, L2 및 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐렌기, 비페닐렌기 및 나프탈렌기로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1에서, 
부위는 하기 링커 L1 내지 L15 중 어느 하나일 수 있다.
또, 상기 화학식 1에서, Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 또는 시아노기(-CN)이다. 구체적으로, Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐기, 비페닐기 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일례에 따르면, 상기 Ar1은 페닐기 또는 시아노기일 수 있고, Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 페닐기 또는 비페닐기일 수 있다.
상기 L1 내지 L3의 아릴렌기, Ar1 내지 Ar3의 아릴기와, R1 및 R2의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 바람직하게 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 2 및 3에서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1 내지 L3, a, R1은 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
또, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 4 또는 5로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 4 내지 5에서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1 내지 L3은 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
또, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6 또는 7로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 6 및 7에서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1, L3, a, 및 R1은 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
구체적으로, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물에서, X를 함유하는 헤테로환과 L3는 벤젠 환에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합될 수 있다. 일례로, 상기 화학식 6에서, L3가 페닐렌기인 경우, 상기 벤젠 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합될 수 있다. 다른 일례로, 상기 화학식 6에서, L3가 비페닐렌기인 경우, 상기 벤젠 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 비페닐렌의 4번-4'번 위치 또는 3번-4'번 위치로 결합될 수 있다.
또, 상기 화학식 7로 표시되는 화합물에서, X를 함유하는 헤테로환과 L3는 나프탈렌 환에 대해 나프탈렌의 1번-4번 위치, 1번-5번 위치, 또는 2번-7번 위치로 결합될 수 있다. 일례로, 상기 화학식 7에서, L3가 페닐렌기인 경우, 상기 나프탈렌 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합될 수 있다. 다른 일례로, 상기 화학식 7에서, L3가 비페닐렌기인 경우, 상기 나프탈렌 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 비페닐렌의 4번-4'번 위치 또는 3번-4'번 위치로 결합될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 X를 함유하는 헤테로환과 L3(예, 페닐렌기, 비페닐렌기), 및 L2(예, 페닐렌기, 나프탈렌기)와 Y1을 함유하는 헤테로환이 meta-meta 결합, meta-para 결합, para-para 결합일 경우, 이들이 meta-ortho 결합이나 para-ortho 결합인 경우에 비해, 선형(linear) 구조를 갖는다. 이는 본 발명에 따른 화합물의 진공증착시 패킹 밀도(packing density)가 높아, 전자 이동도(electron mobility)가 향상되고, 따라서 소자의 전자 주입/수송능이 우수하여 구동전압 및 전류효율이 우수해질 수 있다.
또, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 8 내지 11 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 8 내지 11에서,
X, Y1 내지 Y3, L2, L3, Ar2, Ar3는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 예시 화합물, 예컨대 화합물 Inv 1~Inv 320으로 보다 구체화될 수 있는데, 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서"알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-알킬실릴을 포함한다. 또, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미하고, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-아릴실릴 등의 폴리아릴실릴을 포함한다.
본 발명에서 "알킬보론기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, "아릴보론기"는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미한다.
본 발명에서 "알킬포스피닐기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-알킬포스피닐기를 포함한다. 또, 본 발명에서 "아릴포스피닐기"는 탄소수 6 내지 60의 모노아릴 또는 디아릴로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-아릴포스피닐기를 포함한다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 40의 아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-아릴아민를 포함한다.
<유기 전계 발광 소자>
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL 소자')에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 양극(anode), 음극(cathode), 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독 또는 2 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 발광 보조층, 수명 개선층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 벤조옥사졸 유도체 또는 벤조티아졸 유도체에 N-함유 6원 헤테로환이 링커를 통해 결합되어 이루어진 코어 구조를 포함한다.
이러한 구조의 화학식 1로 표시되는 화합물은 전기화학적 안정성 및 전자 이동성이 우수할 뿐만 아니라, 유리 전이온도가 높아 열적 안정성도 우수하다. 또한, 본 발명의 화합물에서, 벤조옥사졸 유도체(또는 벤조티아졸 유도체) 및 N-함유 6원 헤테로환이 모두 전가끌개기(EWG)이다. 이 때문에, 본 발명의 화합물은 전자 이동성이 우수하여 전자 주입 및 수송능이 우수하기 때문에, 전자주입층 재료 및/또는 전자수송층 재료로 적합하다.
따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 열적 안정성 및 캐리어 수송능(특히, 전자 수송능 및 발광능)이 향상될 뿐만 아니라, 소자의 구동전압, 효율, 수명 등이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 화합물은 높은 삼중항 에너지로 인해, 전자수송층 재료로 사용될 수 있고, 이 경우 TTF(triplet-triplet fusion) 효과로 인해 유기 전계 발광 소자의 효율이 상승될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 열적 안정성, 전기화학적 안정성, 캐리어 수송능(특히, 전자 주입 및 수송능)이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 화합물은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자수송보조층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 어느 하나의 재료로 사용될 수 있지만, 바람직하게는 발광층, 전자수송보조층 및 전자 수송층 중 어느 하나의 재료로 사용될 수 있고, 보다 바람직하게는 전자 수송층 재료 또는 전자수송 보조층 재료로 사용될 수 있다.
일례에 따르면, 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
다른 일례에 따르면, 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송보조층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이러한 유기 전계 발광 소자에서, 전자는 상기 화학식 1의 화합물 때문에, 전자주입층에서 발광층으로 빠르게 이동할 수 있고, 따라서 발광층에서의 정공과 전자의 결합력이 향상될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광효율, 전력효율, 휘도 등이 우수하다.
또 다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 및 전자주입층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 이외의 당 분야의 공지된 화합물을 호스트로서 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료, 바람직하게는 청색, 녹색, 적색의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 재료로 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 인광 호스트 재료로, 보다 더 바람직하게는 청색의 인광 호스트 재료로 사용할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광층에서 정공과 전자의 결합력이 높아지기 때문에, 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등이 향상될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 기판 위에, 양극(100), 1층 이상의 유기물층(300) 및 음극(200)이 순차적으로 적층된 것일 수 있다(도 1 및 2 참조). 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
일례에 따르면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 위에, 양극(100), 정공주입층(310), 정공수송층(320), 발광층(330), 전자수송층(340) 및 음극(200)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전자수송층(340)과 음극(200) 사이에 전자주입층이 위치할 수 있다.
다른 일례에 따르면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 위에, 양극(100), 정공주입층(310), 정공수송층(320), 발광층(330), 전자수송보조층(미도시됨), 전자수송층(340) 및 음극(200)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전자수송층(340)과 음극(200) 사이에 전자주입층(350)이 위치할 수 있다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층(300) 중 적어도 하나 이상[예컨대, 발광층(330), 전자수송보조층(미도시됨) 또는 전자수송층(340)]이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자주입층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] Core1의 합성
5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole (50g, 182.4 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (55.5g, 218.8mmol), Pd(dppf)Cl2 (4.0 g, 5.47 mmol), 및 KOAc (35.8 g, 364.8 mmol)를 1,4-Dioxane (7500ml)에 넣고 6 시간 동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 이용하여 필터링하였다. 필터링된 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 Core1 52g (수율 88 %)을 얻었다.
[LCMS] : 322
[준비예 2] Core2의 합성
준비예 1에서 사용된 5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole 대신 4-(5-bromobenzo[d]oxazol-2-yl)benzonitrile (50 g, 167.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Core2 49g (수율 84%)을 얻었다.
[LCMS] : 347
[준비예 3] Core3의 합성
준비예 1에서 사용된 5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole 대신 4-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole (50 g, 177.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Core3 50g (수율 85%)을 얻었다.
[LCMS] : 322
[준비예 4] Core4의 합성
준비예 1에서 사용된 5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole 대신 4-(4-bromobenzo[d]oxazol-2-yl)benzonitrile (50 g, 167.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Core4 51g (수율 88%)을 얻었다.
[LCMS] : 347
[준비예 5] Core5의 합성
준비예 1에서 사용된 5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole 대신 6-bromo-2-phenylbenzo[d]thiazole (50 g, 172.3 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Core5 50 g (수율 86%)을 얻었다.
[LCMS] : 338
[
준비예
6]
Core6의
합성
준비예 1에서 사용된 5-bromo-2-phenylbenzo[d]oxazole 대신 4-(6-bromobenzo[d]thiazol-2-yl)benzonitrile (50 g, 177.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Core6 48 g (수율 83%)을 얻었다.
[LCMS] : 363
[합성예 1] 화합물 Inv 8의 합성
[준비예 1]의 화합물 Core1 (5.0 g, 15.56 mmol), 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.43 g, 12.97 mmol), Pd(OAc)2 (0.087 g, 0.389 mmol), Cs2CO3 (8.45 g, 25.94 mmol), Xphos (0.61 g, 1.29 mmol), Toluene (100ml), EtOH (25ml), 및 H2O (25ml)를 혼합한 후, 6 시간 동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 이용하여 필터링하였다. 필터링된 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 Inv 8 (5.5 g, 수율 64 %)을 얻었다.
[LCMS] : 655
[합성예 2] 화합물 Inv 16의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.43 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 16 (5.6g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 655
[합성예 3] 화합물 Inv 25의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine (7.42g 12.97mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 25 (6.3 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 731
[합성예 4] 화합물 Inv 58의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenylpyrimidine (6.42g 12.97mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 58 (5.4 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 5] 화합물 Inv 65의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-phenylpyrimidine (6.42g 12.97mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 65(5.3 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 6] 화합물 Inv 76의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.1g 12.97mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 76(5.4 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 629
[합성예 7] 화합물 Inv 84의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-2-phenylpyrimidine (7.0 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 84 (6.0 g, 수율 65%)를 얻었다.
[LCMS] : 704
[합성예 8] 화합물 Inv 85의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-(5-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-2-phenylpyrimidine (7.07 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 85(6.1 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 704
[합성예 9] 화합물 Inv 93의 합성
합성예 1에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (7.08 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 93(6.0 g, 수율 65 %)를 얻었다.
[LCMS] : 705
[합성예 10] 화합물 Inv 97의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Core1 대신 [준비예 2]의 화합물 Core 2 (5.0g 14.44mmol)을 사용하고, 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.05 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 97(4.8 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 604
[합성예 11] 화합물 Inv 112의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (5.97 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 112(5.2 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 680
[합성예 12] 화합물 Inv 120의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,5-triazine (5.2 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 120(5.8 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 759
[합성예 13] 화합물 Inv 163의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-2-phenylpyrimidine (5.95 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 163(5.5 g, 수율 67%)을 얻었다.
[LCMS] : 679
[합성예 14] 화합물 Inv 165의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.65g 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 165(5.2 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 15] 화합물 Inv 170의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.65g 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 170(5.1 g, 수율 64 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 16] 화합물 Inv 172의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.65g 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 172(4.9 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 17] 화합물 Inv 187의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-2-phenylpyrimidine (6.56g 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 187(5.5 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 729
[합성예 18] 화합물 Inv 190의 합성
합성예 10에서 사용된 2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3-(5-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-6-phenylpyrimidine (6.56g 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 10]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 190(5.7 g, 수율 64 %)을 얻었다.
[LCMS] : 729
[합성예 19] 화합물 Inv 202의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Core 1 대신 [준비예 3]의 화합물 Core 3 (5 g, 15.56 mmol)을 사용하고, 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.43 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 202 (5.4 g, 수율 63%)을 얻었다.
[LCMS] : 655
[합성예 20] 화합물 Inv 221의 합성
합성예 19에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-phenylpyrimidine (6.42 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 19]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 221(5.5 g, 수율 64 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 21] 화합물 Inv 229의 합성
합성예 19에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (7.07 g, 12.97 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 19]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 229 (6.2 g, 수율 67 %)를 얻었다.
[LCMS] : 704
[합성예 22] 화합물 Inv 236의 합성
합성예 19에서 사용된 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (7.08 g, 12.97 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 19]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 236(6.0 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 705
[합성예 23] 화합물 Inv 244의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Core 1 대신 [준비예 4]의 화합물 Core 4 (5 g, 14.44 mmol)를 사용하고, 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.05 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 244(4.8 g, 수율 66%)을 얻었다.
[LCMS] : 604
[합성예 24] 화합물 Inv 266의 합성
합성예 23에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(5-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.65 g, 12.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 23]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 266(5.2 g, 수율 66 %)을 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 25] 화합물 Inv 278의 합성
합성예 23에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.65 g, 12.03 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 23]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 278(4.9 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 654
[합성예 26] 화합물 Inv 283의 합성
합성예 23에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.57 g, 12.03 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 23]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 283(5.7 g, 수율 64 %)을 얻었다.
[LCMS] : 730
[합성예 27] 화합물 Inv 294의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Core1 대신 [준비예 5]의 화합물 Core5 (5.0 g, 14.82 mmol)을 사용하고, 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5,8 g, 12.35 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 294(4.9 g, 수율 61 %)를 얻었다.
[LCMS] : 645
[합성예 28] 화합물 Inv 302의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Core1 대신 [준비예 6]의 화합물 Core6 (5.0 g, 13.8 mmol)을 사용하고, 2-(3''-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.4 g, 11.5 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 302(5.1 g, 수율 66 %)을 얻었다.
[LCMS] : 645
[합성예 29] 화합물 Inv 305의 합성
합성예 27에서 사용된 2-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-(4-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.8 g, 12.35 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 27]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 305(5.2 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 670
[합성예 30] 화합물 Inv 318의 합성
합성예 28에서 사용된 2-(4-(6-chloronaphthalen-2-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-(5-chloronaphthalen-1-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.4 g, 11.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, [합성예 28]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 318(5.3 g, 수율 65 %)를 얻었다.
[LCMS] : 670
[실시예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 Inv 8를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (㈜두산전자, 80 nm) / NPB (15 nm) / 95wt%의 ADN + 5wt%의 DS-405 (㈜두산전자, 30nm) / Inv 8 (30 nm)/ LiF (1 nm)/ Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이때 사용된 NPB, 및 ADN의 구조는 다음과 같다.
[실시예 2~30] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 전자 수송층 물질로 사용된 화합물 Inv 8 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 전자 수송층 물질로 사용된 화합물 Inv 8 대신 Alq3를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 사용된 Alq3의 구조는 다음과 같다.
[평가예 1]
실시예 1 ~ 30 및 비교예 1에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 샘플 | 전자수송층 | 구동전압(V) | 발광피크(nm) | 전류효율(cd/A) |
| 실시예 1 | Inv 8 | 3.8 | 452 | 8.8 |
| 실시예 2 | Inv 16 | 3.9 | 453 | 8.5 |
| 실시예 3 | Inv 25 | 4.1 | 450 | 9.0 |
| 실시예 4 | Inv 58 | 4.2 | 452 | 8.5 |
| 실시예 5 | Inv 65 | 3.5 | 452 | 8.1 |
| 실시예 6 | Inv 76 | 3.4 | 453 | 8.9 |
| 실시예 7 | Inv 84 | 3.6 | 450 | 8.2 |
| 실시예 8 | Inv 85 | 4.0 | 450 | 8.2 |
| 실시예 9 | Inv 93 | 3.8 | 451 | 8.9 |
| 실시예 10 | Inv 97 | 3.3 | 452 | 9.1 |
| 실시예 11 | Inv 112 | 3.4 | 451 | 8.8 |
| 실시예 12 | Inv 120 | 3.8 | 452 | 8.9 |
| 실시예 13 | Inv 163 | 3.5 | 450 | 8.5 |
| 실시예 14 | Inv 165 | 3.9 | 452 | 8.3 |
| 실시예 15 | Inv 170 | 3.8 | 452 | 8.8 |
| 실시예 16 | Inv 172 | 3.9 | 453 | 8.5 |
| 실시예 17 | Inv 187 | 4.1 | 450 | 9.0 |
| 실시예 18 | Inv 190 | 4.2 | 452 | 8.5 |
| 실시예 19 | Inv 202 | 3.5 | 452 | 8.1 |
| 실시예 20 | Inv 221 | 3.4 | 453 | 8.9 |
| 실시예 21 | Inv 229 | 3.6 | 450 | 8.2 |
| 실시예 22 | Inv 236 | 4.0 | 451 | 8.2 |
| 실시예 23 | Inv 244 | 3.8 | 451 | 8.9 |
| 실시예 24 | Inv 266 | 3.3 | 452 | 9.1 |
| 실시예 25 | Inv 278 | 3.4 | 451 | 8.8 |
| 실시예 26 | Inv 283 | 3.8 | 452 | 8.9 |
| 실시예 27 | Inv 294 | 3.5 | 451 | 8.5 |
| 실시예 28 | Inv 302 | 3.5 | 450 | 8.6 |
| 실시예 29 | Inv 305 | 3.5 | 452 | 8.4 |
| 실시예 30 | Inv 318 | 3.5 | 451 | 8.7 |
| 비교예 1 | Alq3 | 4.8 | 457 | 5.8 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물(Inv 8~Inv 318)을 전자수송층 재료로 사용한 실시예 1 내지 30의 청색 유기 전계 발광 소자는 종래의 전자수송층 재료인 Alq3를 사용한 비교예 1의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동전압, 발광피크 및 전류효율 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[
실시예
31] 청색 유기
전계
발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 Inv 8을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 아래의 과정에 따라 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (㈜두산전자, 80 nm) / NPB (15 nm) / 95wt%의 ADN + 5wt%의 DS-405 (㈜두산전자, 30nm) / Inv 8(5 nm) / Alq3 (25 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이때 사용된 NPB, ADN 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
[실시예 32~60] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 31에서 전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Inv 8 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 31과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 2] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 31에서 전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Inv8을 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3를 25 nm 대신 30 nm로 증착하는 것을 제외하고는, 실시예 31과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 2]
실시예 31 ~ 60 및 비교예 2에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 발광파장, 전류효율, 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 샘플 | 전자수송보조층 | 구동 전압(V) | 발광 피크(nm) | 전류효율cd/A) |
| 실시예 31 | Inv 8 | 3.5 | 450 | 8.5 |
| 실시예 32 | Inv 16 | 3.6 | 450 | 8.8 |
| 실시예 33 | Inv 25 | 3.3 | 452 | 8.6 |
| 실시예 34 | Inv 58 | 3.8 | 451 | 9.0 |
| 실시예 35 | Inv 65 | 3.6 | 450 | 9.2 |
| 실시예 36 | Inv 76 | 4.0 | 450 | 8.5 |
| 실시예 37 | Inv 84 | 3.8 | 452 | 8.4 |
| 실시예 38 | Inv 85 | 3.4 | 452 | 8.9 |
| 실시예 39 | Inv 93 | 3.3 | 451 | 8.6 |
| 실시예 40 | Inv 97 | 3.7 | 452 | 8.2 |
| 실시예 41 | Inv 112 | 3.9 | 450 | 8.8 |
| 실시예 42 | Inv 120 | 3.5 | 450 | 9.1 |
| 실시예 43 | Inv 163 | 3.6 | 450 | 8.7 |
| 실시예 44 | Inv 165 | 3.5 | 450 | 8.5 |
| 실시예 45 | Inv 170 | 3.6 | 450 | 8.8 |
| 실시예 46 | Inv 172 | 3.3 | 452 | 8.6 |
| 실시예 47 | Inv 187 | 3.8 | 451 | 9.0 |
| 실시예 48 | Inv 190 | 3.6 | 450 | 9.2 |
| 실시예 49 | Inv 202 | 4.0 | 450 | 8.5 |
| 실시예 50 | Inv 221 | 3.8 | 452 | 8.4 |
| 실시예 51 | Inv 229 | 3.4 | 452 | 8.9 |
| 실시예 52 | Inv 236 | 3.3 | 451 | 8.6 |
| 실시예 53 | Inv 244 | 3.7 | 452 | 8.2 |
| 실시예 54 | Inv 266 | 3.9 | 450 | 8.8 |
| 실시예 55 | Inv 278 | 3.5 | 450 | 9.1 |
| 실시예 56 | Inv 283 | 3.6 | 450 | 8.7 |
| 실시예 57 | Inv 294 | 3.9 | 450 | 8.8 |
| 실시예 58 | Inv 302 | 3.5 | 450 | 8.7 |
| 실시예 59 | Inv 305 | 3.6 | 450 | 8.6 |
| 실시예 60 | Inv 318 | 3.5 | 450 | 8.5 |
| 비교예 2 | - | 4.8 | 457 | 5.8 |
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(Inv 8~Inv 318)을 전자수송보조층 재료로 포함하는 실시예 31 ~ 60의 청색 유기 전계 발광 소자는 전자수송보조층 없이 Alq3로 된 전자수송층을 포함하는 비교예 2의 유기 전계 발광 소자에 비해, 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
100: 양극,
200: 음극,
300: 유기물층, 310: 정공주입층,
320: 정공수송층, 330: 발광층,
340: 전자수송층, 350: 전자주입층
300: 유기물층, 310: 정공주입층,
320: 정공수송층, 330: 발광층,
340: 전자수송층, 350: 전자주입층
Claims (13)
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
X는 O 또는 S이고,
Y1 내지 Y3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR2이고, 단 Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며, 이때 CR2가 복수인 경우, 복수의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합 또는 C6~C60의 아릴렌기이고, 단 L2 및 L3가 모두 단일결합인 경우는 제외되며,
Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 또는 시아노기이고,
a는 0 내지 3의 정수이고,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 L1 내지 L3의 아릴렌기, Ar1 내지 Ar3의 아릴기와, R1 및 R2의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이함). - 제1항에 있어서,
Y1 내지 Y2 중 적어도 2개가 N이고, 나머지는 CR2인 화합물. - 제1항에 있어서,
L2 및 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐렌기, 비페닐렌기 및 나프탈렌기로 이루어진 군에서 선택된 것인 화합물. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서,부위는 하기 링커 L1 내지 L15 중 어느 하나인 것인 화합물:
.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물:
[화학식 2]
[화학식 3]
(상기 화학식 2 및 3에서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1 내지 L3, a, R1은 각각 제1항에서 정의한 바와 같음). - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 4 또는 5로 표시되는 화합물:
[화학식 4]
[화학식 5]
(상기 화학식 4 및 5서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1 내지 L3은 각각 제1항에서 정의한 바와 같음.) - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6 또는 7로 표시되는 화합물:
[화학식 6]
[화학식 7]
(상기 화학식 6 및 7에서,
X, Y1 내지 Y3, Ar1 내지 Ar3, L1, L3, a, 및 R1은 각각 제1항에서 정의한 바와 같음). - 제7항에 있어서,
상기 화학식 6에서, X를 함유하는 헤테로환과 L3가 벤젠 환에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합되고,
상기 화학식 7에서, X를 함유하는 헤테로환과 L3가 나프탈렌 환에 대해 나프탈렌의 1번-4번 위치, 1번-5번 위치, 또는 2번-7번 위치로 결합된 화합물. - 제8항에 있어서,
상기 화학식 6에서, 상기 L3가 페닐렌기인 경우, 상기 벤젠 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합되고,
상기 화학식 7에서, 상기 L3가 페닐렌기인 경우, 상기 나프탈렌 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 서로 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 결합된 화합물. - 제8항에 있어서,
상기 화학식 6에서, 상기 L3가 비페닐렌기인 경우, 상기 벤젠 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 비페닐렌의 4번-4'번 위치 또는 3번-4'번 위치로 결합되고,
상기 화학식 7에서, 상기 L3가 비페닐렌기인 경우, 상기 나프탈렌 환과 Y1을 함유하는 헤테로환은 L3에 대해 비페닐렌의 4번-4'번 위치 또는 3번-4'번 위치로 결합된 화합물. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 8 내지 11 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
[화학식 8]
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
(상기 화학식 8 내지 11에서,
X, Y1 내지 Y3, L2, L3, Ar2, Ar3는 각각 제1항에서 정의한 바와 같음). - 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자. - 제12항에 있어서,
상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자수송보조층 또는 전자수송층인 유기 전계 발광 소자.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180163623A KR20200074808A (ko) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180163623A KR20200074808A (ko) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200074808A true KR20200074808A (ko) | 2020-06-25 |
Family
ID=71400270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180163623A KR20200074808A (ko) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200074808A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116023372A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-28 | 烟台显华化工科技有限公司 | 一种苯并噁唑联吸电片段的化合物和电子传输材料 |
-
2018
- 2018-12-17 KR KR1020180163623A patent/KR20200074808A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116023372A (zh) * | 2021-10-22 | 2023-04-28 | 烟台显华化工科技有限公司 | 一种苯并噁唑联吸电片段的化合物和电子传输材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102350318B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR101801003B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102656918B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102633650B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102100581B1 (ko) | 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102360108B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20190004517A (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102199112B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| JP6918835B2 (ja) | 有機発光化合物およびこれを用いた有機電界発光素子 | |
| KR20190055538A (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20220100846A (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102559589B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102599592B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20220042658A (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20230021038A (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| JP7427784B2 (ja) | 有機化合物及びこれを用いた有機電界発光素子 | |
| KR20180024891A (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102577794B1 (ko) | 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20210069866A (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20200074808A (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102611314B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR20200074804A (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102685447B1 (ko) | 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102642880B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 | |
| KR102656919B1 (ko) | 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |