KR20200122252A - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20200122252A
KR20200122252A KR1020200045955A KR20200045955A KR20200122252A KR 20200122252 A KR20200122252 A KR 20200122252A KR 1020200045955 A KR1020200045955 A KR 1020200045955A KR 20200045955 A KR20200045955 A KR 20200045955A KR 20200122252 A KR20200122252 A KR 20200122252A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
compound
formula
layer
Prior art date
Application number
KR1020200045955A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102444800B1 (ko
Inventor
김진주
홍완표
윤홍식
김명곤
한시현
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20200122252A publication Critical patent/KR20200122252A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102444800B1 publication Critical patent/KR102444800B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • H01L51/0072—
    • H01L51/0073—
    • H01L51/0074—
    • H01L51/5024—
    • H01L51/5048—
    • 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
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier 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
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME}
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 04월 17일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0044917호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 제2008-159843호
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Y는 하기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고,
X1 및 X2 중 어느 하나는 하기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고, 다른 하나는 수소이고,
R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
[화학식 A1]
Figure pat00002
[화학식 A2]
Figure pat00003
상기 화학식 A1 및 A2에 있어서,
X는 O; S; 또는 N(R5)이고,
R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r1은 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
r2는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
r3은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R3은 서로 동일하거나 상이하고,
r4는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
*은 상기 화학식 1에 연결되는 위치이다.
또한, 본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에 사용되어, 유기 발광 소자의 구동전압을 낮출 수 있으며, 광효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소장의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 중심 카바졸고리의 1번 탄소에 Y로 표시되는 3환 헤테로고리가 연결되고, 6번 또는 8번 탄소에 3환 헤테로고리가 연결된다. 1번 및 6번 또는 8번 탄소에 카바졸기, 디벤조퓨란기, 또는 디벤조티오펜기가 연결되면, 정공 이동 및 주입이 잘 되어 구동전압이 안정해지며 비교적 높은 삼중항에너지 값을 갖기 때문에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 유기 발광 소자의 발광층의 호스트로 사용될 때 장수명 및 고효율의 특성이 있다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure pat00004
또는 *은 연결되는 부위를 의미한다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 실릴기; 아릴기; 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, t-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, t-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR201R202R203로 표시되고, R201 내지 R203은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 메틸디페닐실릴기, t-부틸디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 1가의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소 유도체의 1가의 기를 의미한다. 본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소는 pi 전자가 완전히 콘쥬게이션되고 평면인 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 방향족 탄화수소에서 유도되는 기란, 방향족 탄화수소에 방향족 탄화수소 또는 고리형 지방족 탄화수소가 축합된 구조를 의미한다. 또한 본 명세서에 있어서, 아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 50; 6 내지 30; 6 내지 25; 6 내지 20; 6 내지 18; 또는 6 내지 13인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기가 치환될 수 있다고 할 때, 치환된 플루오레닐기는 플루오렌의 5각 고리의 치환기가 서로 스피로 결합하여 방향족 탄화수소고리를 형성하는 화합물까지 모두 포함하는 것이다. 상기 치환된 플루오레닐기는 9,9'-스피로바이플루오렌, 스피로[사이클로펜탄-1,9'-플루오렌], 스피로[벤조[c]플루오렌-7,9-플루오렌] 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 바이피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 피리도피리미딘기, 피리도피라진기, 피라지노 피라진기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 티아졸기, 이소옥사졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 벤조티아졸기, 페노티아진기, 디벤조퓨란기, 디하이드로페노티아진기, 디하이드로벤조이소퀴놀린기 및 크로멘기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 1가의 방향족 헤테로고리를 의미한다. 여기서 방향족 헤테로고리란 방향족 고리 또는 방향족 고리의 유도체의 1가의 기로서, 이종원자로 N, O 및 S 중 1개 이상을 고리에 포함하는 기를 의미한다. 상기 방향족 고리의 유도체란, 방향족 고리에 방향족 고리 또는 지방족 고리가 축합된 구조를 모두 포함한다. 또한 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 2 이상의 이종원자를 포함한 방향족 고리 또는 이종원자를 포함한 방향족 고리의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기가 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure pat00005
또는
Figure pat00006
의 치환기가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 3개의 치환기가 연결되는 것은 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결되는 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결되는 것도 포함한다. 예를 들어, 2개의 페닐기 및 이소프로필기가 연결되어
Figure pat00007
또는
Figure pat00008
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 것과 동일하게 적용된다.
이하, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리딘기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리미딘기; 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 페닐렌기; 또는 비페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서. L1은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 하기 구조에서 선택된 어느 하나이다.
Figure pat00009
상기 구조는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 실릴기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나 어떠한 치환기도 갖지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 크라이세닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 피리딘기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 또는 치환 또는 비치환된 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar이 치환된 아릴기인 경우, 상기 아릴기는 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다. 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar이 치환된 헤테로아릴기인 경우, 상기 헤테로아릴기는 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다. 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar은 페닐기; 비페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 상기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 상기 화학식 A1로 표시되는 기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 상기 화학식 A2로 표시되는 기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 101 또는 102로 표시된다.
[화학식 101]
Figure pat00010
[화학식 102]
Figure pat00011
상기 화학식 101 및 102에 있어서,
Ar, L1, R, X1, X2 및 X의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R6 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r6은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R6은 서로 동일하거나 상이하고,
r7은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R7은 서로 동일하거나 상이하고,
r8은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R8은 서로 동일하거나 상이하고,
r9는 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R9는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 101의 R6 및 R7은 하기 R1 및 R2의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 102의 R8 및 R9는 하기 R3 및 R4의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R6 및 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R6 및 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 니트릴기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r6은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r7은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R8 및 R9는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r8 및 r9는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 102의
Figure pat00012
는 하기 구조 중에 선택된다.
Figure pat00013
상기 구조에 있어서, X, R8, R9, r8 및 r9의 정의는 화학식 102에서 정의한 바와 같고, *은 상기 화학식 102의 카바졸 고리에 연결되는 위치를 말한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 및 X2 중 어느 하나는 상기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고, 다른 하나는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1는 상기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고, X2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1는 수소이고, X2는 상기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 201 내지 203 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 201]
Figure pat00014
[화학식 202]
Figure pat00015
[화학식 203]
Figure pat00016
상기 화학식 201 내지 203에 있어서,
Ar, L1, Y, R 및 X의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R10 내지 R15은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r10은 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R10은 서로 동일하거나 상이하고,
r11은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R11은 서로 동일하거나 상이하고,
r12는 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R12는 서로 동일하거나 상이하고,
r13은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R13은 서로 동일하거나 상이하고,
r14는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R14는 서로 동일하거나 상이하고,
r15는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R15는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 201의 R10 및 R11은 하기 R1 및 R2의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 202의 R12 및 R13는 하기 R1 및 R2의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 203의 R14 및 R15는 하기 R3 및 R4의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10 및 R11은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r10 및 r11은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R12 및 R13는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r12 및 r13은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R14 및 R15는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r14 및 r15는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 201의
Figure pat00017
는 하기 구조 중에 선택된다.
Figure pat00018
상기 구조에 있어서, X, R10, R11, r10 및 r11의 정의는 화학식 201에서 정의한 바와 같고, *은 상기 화학식 201의 카바졸 고리에 연결되는 위치를 말한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 202의
Figure pat00019
는 하기 구조 중에 선택된다.
Figure pat00020
상기 구조에 있어서, X, R12, R13, r12 및 r13의 정의는 화학식 202에서 정의한 바와 같고, *은 상기 화학식 202의 카바졸 고리에 연결되는 위치를 말한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; 부틸기; t-부틸기; 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 플루오레닐기; 디메틸플루오레닐기; 스피로비플루오레닐기; 카보닐기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 나프토벤조퓨란기; 나프토벤조티오펜기; 및 벤조카바졸기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 수소; 중수소; 니트릴기; 메틸기; t-부틸기; 페닐기; 카바졸기; 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R은 니트릴기; 메틸기; t-부틸기; 페닐기; 카바졸기; 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 O; S; 또는 N(R5)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X는 N(R5)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R5는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R5는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r2는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r3은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r4는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이고,
Ar은 탄소수 6 내지 30의 아릴기이고,
R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이고,
R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조 방법으로 제조될 수 있다. 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1 또는 2와 같이 코어 구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다. 하기 일반식 1 또는 2와 같이 치환기를 결합시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[일반식 1]
Figure pat00068
[일반식 2]
Figure pat00069
상기 일반식 1 및 2에 있어서, R1 내지 R4, r1 내지 r4, L1, Ar 및 X의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, X`는 X의 정의와 동일하고, R1` 내지 R4`는 R1 내지 R4의 정의와 동일하고, r1` 내지 r4`는 r1 내지 r4의 정의와 동일하다. 상기 일반식 1에는 R이 표시되어 있지 않지만, R이 치환된 반응물을 사용하거나, 상기에서 제조된 화합물에 공지된 방법을 사용하여 R를 치환시켜 원하는 화합물을 얻을 수 있다.
울만 반응을 통하여 중심 카바졸의 질소에 -L1-Ar을 치환시킨 후, 스즈키 반응을 통하여 중심 카바졸 고리와 3환 헤테로고리의 탄소를 연결하거나, 부크발드 반응을 통하여 중심 카바졸 고리와 카바졸(X1, X2 또는 Y)의 질소를 연결하여 코어 구조를 제조할 수 있다.
본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 '층'은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 '층'의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 '층'은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, '층'의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 i) 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ii) B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 i) 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ii) 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, iii) 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 상기 발광층 이외에 추가의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 차단층, 정공 차단층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 도펀트 및 호스트를 포함하고, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 도펀트 및 호스트를 포함하고, 상기 호스트는 상기 헤테로고리 화합물을 포함하고, 상기 도펀트는 인광 도펀트 또는 열활성화 지연 형광 도펀트이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함한 발광층의 최대 발광 피크는 520 nm 내지 560 nm 이다.
상기 열활성화 지연 형광 도펀트는 삼중항 에너지(T1)와 일중항 에너지(S1)의 차이가 0.2eV 이하인 화합물을 말한다. 상기 삼중항 에너지(T1)는 기저 상태(ground state)의 에너지 준위와 삼중항 여기(excited) 상태의 에너지 준위의 차이 값을 말하며, 상기 일중항 에너지(S1)는 기저 상태(ground state)의 에너지 준위와 일중항 여기(excited) 상태의 에너지 준위의 차이 값을 말한다.
상기 삼중항 에너지는 액화 질소를 이용한 극저온 상태에서 톨루엔이나 테트라하이드로퓨란(THF)을 용매로 하여 용액을 제조하고, 용액에 물질의 흡수 파장대의 광원을 조사하여 발광하는 스펙트럼으로부터 일중항 발광을 제외하고, 삼중항 발광 스펙트럼을 분석하여 확인할 수 있다. 광원으로부터 전자가 여기되면 전자가 삼중항 에너지 준위에 머무는 시간이 일중항 에너지 준위에 머무는 시간보다 훨씬 길기 때문에 극저온 상태에서 두 성분의 분리가 가능하다.
상기 일중항 에너지는 형광 기기를 이용하여 측정하며, 전술한 삼중항 에너지 준위 측정 방법과 달리 상온에서 광원을 조사하여 측정할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 열활성화 지연 형광 도펀트는 하기의 구조에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 인광 도펀트로는 Ir 착체가 사용될 수 있으며, 그 예로 하기 구조들 중 어느 하나가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00073
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 녹색을 띤다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한 발광층의 발광 파장은 485nm 내지 565nm 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 총 중량 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 미만으로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트 중량 100 중량부 기준으로, 상기 도펀트의 함량은 0.01 중량부 내지 30 중량부; 0.1 중량부 내지 20 중량부; 또는 0.5 중량부 내지 10 중량부이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 호스트 물질을 하나 더 포함할 수 있다. 이때, 더 포함되는 호스트 재료(혼합 호스트 화합물)는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 혼합 호스트 화합물의 혼합비는 95:5 내지 5:95 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 녹색을 띠며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하지 않은 발광층은 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공 주입층, 정공 수송층. 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 차단층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층. 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 차단층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제1 전극은 양극이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조가 도 1 내지 3에 예시되어 있다. 상기 도 1 내지 도 3은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(101) 위에 양극(102), 발광층(106) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다.
도 2에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 발광층(106) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 또 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공 주입층 또는 정공 수송층에 포함된다.
도 3에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 전자 차단층(105), 발광층(106), 정공 차단층(107), 전자 수송층(108), 전자 주입층(109) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 또 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 수송층 또는 전자 주입층에 포함된다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 발광층이 상기 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질, 유기물층 및 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다. 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 예를 들어, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로, 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있다. 또한, 스티릴아민 화합물은 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 양극으로부터 정공 수취 효과 및 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물; 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물; 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물; 페릴렌(perylene) 계열의 유기물; 안트라퀴논, 폴리아닐린과 같은 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층이다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이, 임의의 원하는 음극 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 음극 물질은 낮은 일함수를 가지며, 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로, 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 수취하는 층이다. 전자 주입물로는 전자를 수송하는 능력이 우수하고, 제2 전극으로부터의 전자 수취 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤이 정공 주입층으로 이동하는 것을 방지하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 구체적으로는, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 금속 착체 화합물로는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 공지된 재료는 제한 없이 사용 가능하며, 발광층과 정공 주입층 사이에, 또는 발광층과 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 사이에 형성될 수 있다.
상기 정공 차단층은 정공의 음극으로 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 전자 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<제조예>
-화합물 1의 제조
Figure pat00074
중간체 1-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 1,8-dibromo-9H-carbazole (20.0g, 61.94mmol)과 iodobenzene (12.6g, 61.94mmol)을 자일렌 70ml에 완전히 녹인 후, potassium hydroxide (5.6g, 99.10mmol)와 1,10-phenanthroline (11.2g, 61.94mmol)을 넣고 환류될 때까지 온도를 높이면서 교반한다. 환류되기 시작하면 copper iodide (14.2g, 74.33mmol)를 고체상태로 여러 차례 나누어 넣어주었다. 8시간 후 반응 종료하여 온도를 상온으로 낮추고 silica 여과 후 감압 하에서 농축한 후 컬럼 정제하여 중간체 1-1 (15.8g, 64% 수율)을 제조하였다.
중간체 1-2의 합성
중간체 1-1 (15.8g, 39.61mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (8.4g, 39.61mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 80ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) (16.4g, 52.70mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여, 중간체 1-2 (13.7g, 71% 수율)를 수득하였다.
화합물 1의 합성
Figure pat00075
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), 9H-카바졸 (4.7g, 28.13mmol), 비스(트리-터-부틸포스핀)팔라듐(0)1mol% 그리고 소듐 t-부톡사이드 (3.2g, 18.94mmol)을 50ml 톨루엔에 넣고 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 상온으로 식힌 후 실리카 패드(silica pad)로 여과하여 불순물을 제거하였다. 여과 후 용액은 물과 함께 씻어준 후 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여, 화합물 1 (11.0g, 68% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 575
-화합물 2의 제조
Figure pat00076
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (6.0g, 28.13mmol) 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 2mol%를 테트라히드로퓨란 80ml에 넣고 탄산 칼륨(potassium carbonate) (11.7g, 84.39mmol)을 물 40ml에 녹여 섞어주었다. 80℃에서 12시간 동안 교반 후 반응 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층을 분리해주었다. 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여, 화합물 2 (11.8g, 73% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
-화합물 3의 제조
Figure pat00077
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid (6.0g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 3 (12.3g, 76% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
-화합물 4의 제조
Figure pat00078
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), dibenzo[b,d]thiophen-3-ylboronic acid (6.4g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 4 (11.8g, 71% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 592
-화합물 5의 제조
Figure pat00079
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), dibenzo[b,d]thiophen-1-ylboronic acid (6.4g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 5 (10.9g, 66% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 592
-화합물 6의 제조
Figure pat00080
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), 3-phenyl-9H-carbazole (6.8g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 6 (10.8g, 59% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 651
-화합물 7의 제조
Figure pat00081
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), 2-phenyl-9H-carbazole (6.8g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 7 (11.3g, 62% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 651
-화합물 8의 제조
Figure pat00082
중간체 1-2 (13.7g, 28.13mmol), 9H-carbazole-3-carbonitrile (5.4g, 28.13mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 8 (8.8g, 52% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 600
-화합물 9의 제조
Figure pat00083
중간체 9-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 1,8-dibromo-9H-carbazole (20.0g, 61.94mmol)과 3-iodo-1,1'-biphenyl (17.3g, 61.94mmol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 9-1 (21.8g, 66% 수율)을 수득하였다.
중간체 9-2의 합성
중간체 9-1 (21.8g, 45.80mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (9.7g, 45.80mmol)를 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 9-2 (17.5g, 68% 수율)을 수득하였다.
화합물 9의 합성
중간체 9-2 (17.5g, 31.14mmol), dibenzo[b,d]thiophen-4-ylboronic acid (7.1g, 31.14mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 9 (13.1g, 63% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 668
-화합물 10의 제조
Figure pat00084
중간체 10-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 1,8-dibromo-9H-carbazole (20.0g, 61.94mmol)과 2-iodonaphthalene (15.7g, 61.94mmol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 10-1 (16.9g, 61% 수율)을 수득하였다.
중간체 10-2의 합성
중간체 10-1 (16.9g, 37.78mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (5.3g, 37.78mmol)를 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 10-2 (13.4g, 66% 수율)을 수득하였다.
화합물 10의 합성
중간체 10-2 (13.4g, 24.95mmol), dibenzo[b,d]furan-1-ylboronic acid (5.3g, 24.95mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 10 (13.1g, 63% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 626
-화합물 11의 제조
Figure pat00085
중간체 11-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 1-bromo-9H-carbazole (20.0g, 62.3mmol)을 Dichloromethane(DCM) 200ml에 완전히 녹인 후 icebath를 이용하여 온도를 0°C 이하로 유지한다. N-bromosuccinimide (11.0g, 62.3mmol)를DCM에 녹여 천천히 적가하고 1시간 동안 교반 후 반응 종결 확인하고 농축한 후 컬럼 정제하여 중간체 11-1 (15.6g, 63% 수율)을 수득하였다.
화합물 11의 합성
중간체 11-1 (15.6g, 39.25mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (16.6g, 78.5mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 11 (16.5g, 73% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 576
-화합물 12의 제조
Figure pat00086
중간체 12-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 11-1 (15.6g, 39.25mmol), 9H-카바졸 (6.6g, 39.25mmol), 비스(트리-터-부틸포스핀)팔라듐(0)1mol% 그리고 소듐 t-부톡사이드 (4.5g, 47.1mmol)을 60ml 톨루엔에 넣고 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 상온으로 식힌 후 실리카 패드(silica pad)로 여과하여 불순물을 제거하였다. 여과 후 용액은 물과 함께 씻어준 후 유기층만 받아 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하여 실리카 패드(silica pad)로 여과 후 감압 하에서 용액 농축하였다. 그 후 컬럼 정제하여, 중간체 12-1 (11.3g, 59% 수율)을 수득하였다.
화합물 12의 합성
중간체 12-1 (11.3g, 23.16mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (4.9g, 23.16mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 12 (9.2g, 69% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 575
-화합물 13의 제조
Figure pat00087
중간체 12-1 (11.3g, 23.16mmol), dibenzo[b,d]furan-3-ylboronic acid (4.9g, 23.16mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 13 (8.0g, 60% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 575
-화합물 14의 제조
Figure pat00088
중간체 14-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 6-bromo-1,3-difluoro-9-phenyl-9H-carbazole (10.0g, 28.01mmol), dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid (5.9g, 28.01mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 14-1 (8.9g, 71% 수율)을 수득하였다.
화합물 14의 합성
중간체 14-1 (8.9g, 19.89mmol), 9H-carbazole (6.6g, 39.78mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 14 (7.8g, 53% 수율)을 수득하였다.
MS: [M+H]+= 740
-화합물 15의 제조
Figure pat00089
중간체 15-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 3-bromo-1,6-dichloro-9-phenyl-9H-carbazole (10.0g, 25.71mmol), phenylboronic acid (3.1g, 25.71mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 15-1 (7.6g, 76% 수율)을 수득하였다.
화합물 15의 합성
중간체 15-1 (7.6g, 19.64mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (8.3g, 19.64mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 15 (6.7g, 52% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 652
-화합물 16의 제조
Figure pat00090
중간체 16-1의 합성
질소 분위기 하에서 상기 화합물 3-bromo-1,6-dichloro-9-phenyl-9H-carbazole (10.0g, 25.71mmol), zinc cyanide (7.5g, 64.28mmol) 을 DMF 50ml에 넣고 가열하여 녹여준다. 환류되기 시작하면 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) 1mol%를 천천히 적가하고 3시간 동안 교반 후 반응 종결 확인하고 농축한 후 컬럼 정제하여 중간체 16-1 (6.1g, 71% 수율)을 수득하였다.
화합물 16의 합성
중간체 16-1 (6.1g, 18.15mmol), dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (7.9g, 37.21mmol) 을 이용한 것 외에는 상기 화합물 2의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 16 (6.9g, 63% 수율)를 수득하였다.
MS: [M+H]+= 601
<실시예>
<실험예 1-1>
ITO(Indium tin oxide)가 100nm의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(정공주입층, 60nm) / TCTA(정공수송층, 80 nm) / 호스트 + 10 % Ir(ppy)3 (90 wt% : 10 wt%) (발광층, 300nm)/ BCP(전자수송층, 10 nm)/ Alq3(전자주입층, 30 nm) / LiF(음극, 1 nm) / Al (음극, 200nm) 순으로 발광 소자를 구성하고, 상기 호스트로서 화합물 1을 사용하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3 및 BCP의 구조는 각각 하기와 같다.
Figure pat00091
Figure pat00092
<실험예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1대신 상기 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-6>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-7>
상기 실험예 1-1에서 화합물1 대신 상기 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-8>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-9>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-10>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-11>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-12>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-13>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-14>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 14를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-15>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-16>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 16을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-1>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 GH 1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00093
<비교예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 GH 2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00094
<비교예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 GH 3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00095
<비교예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 GH 4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00096
<비교예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 GH 5를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00097
실험예 1-1 내지 1-16 및 비교예 1-1 내지 1-5에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 1의 결과를 얻었다.
화합물
(호스트)		 전압
(V@10Ma/cm2)		 효율
(cd/A@10Ma/cm2)		 EL 피크
(nm)
실험예 1-1 화합물 1 3.63 44.93 517
실험예 1-2 화합물 2 3.86 42.64 516
실험예 1-3 화합물 3 3.85 43.62 518
실험예 1-4 화합물 4 3.69 42.75 517
실험예 1-5 화합물 5 3.88 42.51 517
실험예 1-6 화합물 6 3.79 43.53 516
실험예 1-7 화합물 7 3.77 44.52 516
실험예 1-8 화합물 8 3.68 42.54 517
실험예 1-9 화합물 9 3.88 42.58 518
실험예 1-10 화합물 10 3.78 43.18 518
실험예 1-11 화합물 11 3.71 43.91 516
실험예 1-12 화합물 12 3.80 44.59 516
실험예 1-13 화합물 13 3.79 45.73 517
실험예 1-14 화합물 14 3.81 44.06 518
실험예 1-15 화합물 15 3.85 43.84 518
실험예 1-16 화합물 16 3.87 44.08 516
비교예 1-1 GH 1 5.77 35.47 517
비교예 1-2 GH 2 5.94 32.21 517
비교예 1-3 GH 3 5.75 34.11 514
비교예 1-4 GH 4 5.92 33.97 517
비교예 1-5 GH 5 5.84 35.18 515
실험 결과, 본 발명에 따른 화합물 1 내지 16으로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트 물질로 사용하는 실험예 1-1 내지 1-16의 녹색 유기 EL 소자는 종래 GH 를 사용하는 비교예 1-1 내지 1-5의 녹색 유기 EL 소자보다 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내었다.
<실험예 2-1>
화합물 1을 발광물질층의 호스트로 적용한 유기발광다이오드를 제작하였다. 먼저 40 mm x 40 mm x 두께 0.5 mm의 ITO(반사판 포함) 전극 부착 유리 기판을 이소프로필알코올, 아세톤, DI Water로 5분 동안 초음파 세정을 진행한 후 100℃ Oven에 건조하였다. 기판 세정 후 진공상태에서 2분 동안 O2 플라즈마 처리하고 상부에 다른 층들을 증착하기 위하여 증착 챔버로 이송하였다. 약 10-7 Torr 진공 하에 가열 보트로부터 증발에 의해 다음과 같은 순서로 유기물층을 증착하였다. 이때, 유기물의 증착 속도는 1 Å/s로 설정하였다.
정공주입층(HIL; HAT-CN, 70 Å), 정공수송층(HTL; NPB, 780 Å), 전자차단층(EBL; mCBP, 150 Å), 발광물질층(EML; 화합물 1을 호스트로 사용하고 4CzIPN을 지연형광 물질로 30 중량% 도핑, 350 Å), 정공차단층(HBL; B3PYMPM; 100 Å), 전자수송층(ETL: TPBi, 250 Å), 전자주입층(EIL; LiF, 8 Å), 음극(Al; 1000 Å).
Figure pat00098
CPL(capping layer)을 성막한 뒤에 유리로 인캡슐레이션 하였다. 이러한 층들의 증착 후 피막 형성을 위해 증착 챔버에서 건조 박스 내로 옮기고 후속적으로 UV 경화 에폭시 및 수분 게터(getter)를 사용하여 인캡슐레이션 하였다.
<실험예 2-2>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-3>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-4>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-5>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-6>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-7>
상기 실험예 2-1에서 화합물1 대신 상기 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-8>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-9>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-10>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-11>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-12>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-13>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-14>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 14를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-15>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 2-16>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 16을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 2-1>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1 대신 GH 6 (mCBP)를 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00099
화합물
(호스트)		 전압
(V@10mA/cm2)		 EQE
(%)		 CIE x CIE y
실험예 2-1 화합물 1 3.35 16.7 0.33 0.59
실험예 2-2 화합물 2 3.38 16.8 0.33 0.59
실험예 2-3 화합물 3 3.29 16.2 0.34 0.59
실험예 2-4 화합물 4 3.34 16.8 0.34 0.58
실험예 2-5 화합물 5 3.30 16.4 0.35 0.58
실험예 2-6 화합물 6 3.32 15.9 0.34 0.59
실험예 2-7 화합물 7 3.40 16.3 0.33 0.59
실험예 2-8 화합물 8 3.31 16.9 0.34 0.58
실험예 2-9 화합물 9 3.37 16.5 0.33 0.58
실험예 2-10 화합물 10 3.28 16.7 0.33 0.59
실험예 2-11 화합물 11 3.36 17.0 0.34 0.59
실험예 2-12 화합물 12 3.41 16.5 0.35 0.59
실험예 2-13 화합물 13 3.36 16.6 0.35 0.58
실험예 2-14 화합물 14 3.35 15.9 0.33 0.59
실험예 2-15 화합물 15 3.33 16.2 0.33 0.59
실험예 2-16 화합물 16 3.34 15.8 0.33 0.58
비교예 2-1 GH 6(mCBP) 4.53 13.1 0.34 0.57
본 발명에 따라 합성된 유기 화합물을 지연형광 발광물질층의 호스트로 사용한 경우, 비교예 2-1의 mCBP를 발광물질층의 호스트로 사용한 경우와 비교해서 구동 전압은 낮아지고 외부양자효율(EQE)은 향상되었다. 결국, 본 발명의 유기 화합물을 유기발광층에 적용하여 발광다이오드의 구동 전압을 낮추고, 발광 효율이 향상되며 색순도를 개선할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 유기 화합물이 적용된 유기발광다이오드를 이용하여, 소비 전력을 낮추고, 발광 효율 및 소자 수명이 향상된 유기발광다이오드 표시장치 및/또는 조명 장치와 같은 발광 장치 등에 활용될 수 있다.
101: 기판
102: 양극
103: 정공 주입층
104: 정공 수송층
105: 전자 차단층
106: 발광층
107: 정공 차단층
108: 전자 수송층
109: 전자 주입층
110: 음극

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00100

    상기 화학식 1에 있어서,
    L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    Y는 하기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고,
    X1 및 X2 중 어느 하나는 하기 화학식 A1 또는 A2로 표시되는 기이고, 다른 하나는 수소이고,
    R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    [화학식 A1]
    Figure pat00101

    [화학식 A2]
    Figure pat00102

    상기 화학식 A1 및 A2에 있어서,
    X는 O; S; 또는 N(R5)이고,
    R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r1은 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
    r2는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
    r3은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R3은 서로 동일하거나 상이하고,
    r4는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
    *은 상기 화학식 1에 연결되는 위치이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 101 또는 102로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 101]
    Figure pat00103

    [화학식 102]
    Figure pat00104

    상기 화학식 101 및 102에 있어서,
    Ar, L1, R, X1, X2 및 X의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R6 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r6은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R6은 서로 동일하거나 상이하고,
    r7은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R7은 서로 동일하거나 상이하고,
    r8은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R8은 서로 동일하거나 상이하고,
    r9는 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R9는 서로 동일하거나 상이하다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 201 내지 203 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 201]
    Figure pat00105

    [화학식 202]
    Figure pat00106

    [화학식 203]
    Figure pat00107

    상기 화학식 201 내지 203에 있어서,
    Ar, L1, Y, R 및 X의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R10 내지 R15는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r10은 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R10은 서로 동일하거나 상이하고,
    r11은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R11은 서로 동일하거나 상이하고,
    r12는 0 내지 3의 정수이고, 2 이상인 경우 R12는 서로 동일하거나 상이하고,
    r13은 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R13은 서로 동일하거나 상이하고,
    r14는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R14는 서로 동일하거나 상이하고,
    r15는 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 R15는 서로 동일하거나 상이하다.
  4. 청구항 1에 있어서, L1은 직접결합; 또는 페닐렌기인 것인 헤테로고리 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, Ar은 페닐기; 비페닐기; 또는 나프틸기인 것인 헤테로고리 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, R은 니트릴기; 페닐기; 메틸기; t-부틸기; 카바졸기 또는 디벤조퓨란기인 것인 헤테로고리 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    L1은 직접결합; 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이고,
    Ar은 탄소수 6 내지 30의 아릴기이고,
    R은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기인 것인 헤테로고리 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure pat00108

    Figure pat00109

    Figure pat00110

    Figure pat00111

    Figure pat00112

    Figure pat00113

    Figure pat00114

    Figure pat00115

    Figure pat00116

    Figure pat00117

    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120

    Figure pat00121
    .
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure pat00122

    Figure pat00123

    Figure pat00124

    Figure pat00125

    Figure pat00126

    Figure pat00127

    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135

    Figure pat00136

    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139

    Figure pat00140

    Figure pat00141

    Figure pat00142

    Figure pat00143

    Figure pat00144

    Figure pat00145

    Figure pat00146

    Figure pat00147

    Figure pat00148

    Figure pat00149

    Figure pat00150

    Figure pat00151

    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154
    .
  10. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 도펀트 및 호스트를 포함하고, 상기 호스트는 상기 헤테로고리 화합물을 포함하고, 상기 도펀트는 인광 도펀트 또는 열활성화 지연 형광 도펀트인 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 전자 주입층, 전자 수송층 또는 정공 차단층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
KR1020200045955A 2019-04-17 2020-04-16 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR102444800B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190044917 2019-04-17
KR20190044917 2019-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200122252A true KR20200122252A (ko) 2020-10-27
KR102444800B1 KR102444800B1 (ko) 2022-09-19

Family

ID=73136266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200045955A KR102444800B1 (ko) 2019-04-17 2020-04-16 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102444800B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023018040A1 (ko) * 2021-08-12 2023-02-16 주식회사 랩토 시아노기가 치환된 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
WO2023171761A1 (ja) * 2022-03-10 2023-09-14 国立大学法人京都大学 ジカルバゾリル類化合物及び有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2023171920A1 (ko) * 2022-03-07 2023-09-14 주식회사 랩토 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008159843A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
KR20130134426A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 단국대학교 산학협력단 새로운 비대칭성 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR20150079911A (ko) * 2012-10-31 2015-07-08 메르크 파텐트 게엠베하 전자 디바이스
KR20170000310A (ko) * 2015-06-23 2017-01-02 삼성전자주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
EP3266772A1 (de) * 2016-07-06 2018-01-10 Cynora Gmbh Organische moleküle, insbesondere zur verwendung in optoelektronischen vorrichtungen
KR20190014300A (ko) * 2017-08-01 2019-02-12 삼성디스플레이 주식회사 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008159843A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
KR20130134426A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 단국대학교 산학협력단 새로운 비대칭성 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR20150079911A (ko) * 2012-10-31 2015-07-08 메르크 파텐트 게엠베하 전자 디바이스
KR20170000310A (ko) * 2015-06-23 2017-01-02 삼성전자주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
EP3266772A1 (de) * 2016-07-06 2018-01-10 Cynora Gmbh Organische moleküle, insbesondere zur verwendung in optoelektronischen vorrichtungen
KR20190014300A (ko) * 2017-08-01 2019-02-12 삼성디스플레이 주식회사 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023018040A1 (ko) * 2021-08-12 2023-02-16 주식회사 랩토 시아노기가 치환된 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
WO2023171920A1 (ko) * 2022-03-07 2023-09-14 주식회사 랩토 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
WO2023171761A1 (ja) * 2022-03-10 2023-09-14 国立大学法人京都大学 ジカルバゾリル類化合物及び有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2023170880A1 (ja) * 2022-03-10 2023-09-14 国立大学法人京都大学 ジカルバゾリルベンゼン類化合物及び有機エレクトロルミネッセンス素子

Also Published As

Publication number Publication date
KR102444800B1 (ko) 2022-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102225908B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP7251711B2 (ja) 有機発光素子
KR101883591B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR20200003741A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102444800B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN111527081A (zh) 多环化合物及包含其的有机发光二极管
KR102592082B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자
KR102223472B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101741322B1 (ko) 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR102560367B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20200038872A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102290022B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102608811B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102366050B1 (ko) 바이나프탈렌 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102405389B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102209930B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220068525A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20200075777A (ko) 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102466029B1 (ko) 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102441824B1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102642173B1 (ko) 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
JP7180832B2 (ja) 化合物およびこれを備える有機発光素子
KR20220068526A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220085081A (ko) 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20230101785A (ko) 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant