KR20210020837A - 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20210020837A
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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 화합물을 포함한 제1 유기물층 및 화학식 2의 화합물을 포함한 제2 유기물층을 포함한 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

유기 발광 소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 8월 16일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0100245호의 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 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
중국특허공개 제108137618호
본 명세서에는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
Ar1 및 Ar2 중 하나 이상은 중수소를 포함하며,
Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
r1은 0 내지 4의 정수이고, 상기 r1이 2 이상인 경우 2 이상의 R1은 서로 동일하거나 상이하며,
r2는 0 내지 3의 정수이고, 상기 r2가 2 이상인 경우 2 이상의 R2는 서로 동일하거나 상이하며,
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에 있어서,
Y는 O; 또는 S이고,
G1 내지 G16 중 1 내지 4는 하기 화학식 3에 연결되며,
G1 내지 G16 중 화학식 3에 연결되지 않은 나머지는 수소; 또는 중수소이거나, 인접한 치환기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠 고리를 형성하고,
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에 있어서,
X1은 N 또는 C(R31)이고, X2는 N 또는 C(R32)이며, X3은 N 또는 C(R33)이고, X1 내지 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
R31, R32 및 R33은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 Ar21 또는 Ar22와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
L4는 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이고,
Figure pat00004
는 상기 화학식 2에 연결되는 위치이다.
본 명세서에 기재된 유기 발광 소자는 제1 유기물층에 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 제2 유기물층에 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함함으로써, 낮은 구동전압을 가지고, 우수한 효율 특성, 및 우수한 수명을 갖는다.
도 1, 2 및 8은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3 내지 7은 2 이상의 스택을 포함하는 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서는 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층 및 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 동시에 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 화학식 1은 안트라센의 2번, 9번 및 10번 탄소에 아릴기 또는 헤테로고리기가 연결되어 있다. 또한, 상기 화학식 1은 중수소를 하나 이상 포함하고 있어, 소자의 효율 및 수명이 개선된다. 구체적으로 수소가 중수소로 대체되는 경우, 화합물의 화학적 성질은 거의 변화하지 않는다. 그러나 중수소의 원자량은 수소의 원자량의 두 배이므로, 중수소화된 화합물은 물리적 성질이 변화할 수 있다. 일례로 중수소로 치환된 화합물은 진동 에너지 준위가 낮아진다. 또한 C-D 결합이 화합물의 안정성을 개선할 수 있다. 이에 화학식 1로 표시되는 화합물은 중수소를 포함함으로써 소자의 수명을 개선할 수 있다.
중수소를 포함하는 화학식 1의 화합물은 공지된 중수소화 반응에 의하여 제조될 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 중수소화된 화합물을 전구체로 사용하여 형성하거나, 중수소화된 용매를 이용하여 산 촉매 또는 금속 촉매 하에서 수소-중수소 교환 반응을 통하여 중수소를 화합물에 도입할 수도 있다.
상기 화학식 2는 O 또는 S를 포함하는 다환 헤테로고리기에 N 함유 헤테로고리기가 연결된 구조이다. O 또는 S를 포함하는 다환 헤테로고리기는 구체적으로 플루오렌 및 잔텐, 또는 플루오렌 및 싸이오잔텐이 융합된 스피로구조이다. 상기 스피로 구조는 3D 공간 상에서 플루오렌과 (싸이오)잔텐이 서로 수직인 면에 각각 위치하여 입체장애를 가진다. 상기 입체 장애는 필름 형성시 결정화를 방지하고, 열 안정성을 높여 고온의 증착온도에서도 층이 안정적으로 형성될 수 있도록 한다. 따라서, 화학식 2의 화합물은 높은 유리 전이 온도와 우수한 열 안정성을 가지며, 고체 상태에서 안정한 청색 방출을 나타낸다.
상기 화학식 1의 화합물을 발광층(EML)의 호스트로 사용하고, 화학식 2의 화합물을 전자수송층(ETL)에 사용하는 경우, 발광층 및 전자수송층의 에너지 관계는 하기와 같다.
GETL - GEML > 0.0 eV
(GEML은 발광층(EML)에서의 S0-S1/S0 Gap을 말하고, GETL은 전자수송층(ETL)에서의 S0-S1/S0 Gap을 말한다.)
상기 에너지 관계로 인하여, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는, 발광층에서 전자수송층으로의 정공 차단 효과가 우수하여, 소자의 고효율 및 장수명의 특성이 우수하다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물을 발광층(EML)의 호스트로 사용하고, 화학식 2의 화합물을 전자수송층(ETL)에 사용한 유기 발광 소자의 전자 친화도(Electron Affinity (eV))의 관계는 하기와 같다.
EETL - EEML > 0.2 eV
상기의 전자 친화도 관계로 인하여, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는, 전자수송층에서 발광층으로의 적절한 전자 전달을 유도할 수 있다.
또한, 전술한 화학식 1의 장수명 및 고효율 특성과, 전술한 화학식 2의 장수명 특성 및 높은 유리 전이 온도로 인한 열적 안정성이 확보되어, 안정성이 향상된 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
본 명세서에 있어서, 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, 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 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 있어서, 중수소로 N% 치환되었다는 것은 해당 구조에서 이용가능한 수소의 N%가 중수소로 치환되는 것을 의미한다. 예를 들어, 디벤조퓨란에서 중수소로 25% 치환되었다고 하면, 디벤조퓨란의 8개의 수소 중 2개가 중수소로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 중수소화된 정도는 핵자기 공명 분광법(1H NMR)이나 GC/MS 등의 공지의 방법으로 확인할 수 있다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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; 시아노기(-CN); 니트로기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 알케닐기; 알키닐기; 알콕시기; 아릴옥시기; 시클로알킬기; 아릴기; 아민기; 및 헤테로고리기로 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,
Figure pat00005
은 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure pat00006
또는
Figure pat00007
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 pat00008
또는
Figure pat00009
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 것과 동일하게 적용된다.
본 명세서에 있어서, “A 또는 B로 치환된”은 A로만 치환된 경우 또는 B로만 치환된 경우뿐만 아니라, A 및 B 모두 치환된 경우도 포함한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60, 1 내지 30, 또는 1 내지 20이다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기 등이 있으며, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 일 예에 따르면, 프로필기는 n-프로필기 및 이소프로필기를 포함하고, 부틸기는 n-부틸기, 이소부틸기 및 tert-부틸기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 3 내지 60, 3 내지 30, 또는 3 내지 20이다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기의 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 60, 6 내지 30이 또는 6 내지 20이다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기의 9번 탄소원자(C)는 알킬기, 아릴기 등으로 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 시클로펜탄, 플루오렌 등의 스피로 구조를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 디메틸페닐실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BYdYe의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yd 및 Ye는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 디메틸붕소기, 디에틸붕소기, tert-부틸메틸붕소기, 비닐메틸붕소기, 프로필메틸붕소기, 메틸페닐붕소기, 디페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NRaRb로 나타낼 수 있으며, 상기 Ra 및 Rb는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 아민기는 결합되는 치환기(Ra, Rb)의 종류에 따라, 알킬아민기, 알킬아릴아민기, 아릴아민기, 헤테로아릴아민기, 알킬헤테로아릴아민기, 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기는 알킬기로 치환된 아민기를 의미하며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 40, 1 내지 20일 수 있다. 상기 알킬아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기가 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, 및 Si중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 2 내지 60, 또는 2 내지 30이다. 상기 헤테로고리기의 예로는 예로는 피리딜기; 퀴놀린기; 티오펜기; 디벤조티오펜기; 퓨란기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 카바졸기; 벤조카바졸기; 나프토벤조티오펜기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한 기가 결합하여 형성된 고리"는 탄화수소 고리; 또는 헤테로 고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 방향족 탄화수소 고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있고, 상기 지방족 탄화수소고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소 고리는 pi 전자가 완전히 컨쥬게이션되고 평면인 고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소 고리는 방향족 탄화수소고리를 제외한 모든 탄화수소고리를 의미한다. 치환된 지방족 탄화수소 고리에는 방향족 고리가 축합된 지방족 탄화수소 고리도 포함된다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2가의 헤테로고리기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
이하, 상기 화학식 1의 치환기에 관하여 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, Ar1 및 Ar2 중 하나 이상은 중수소를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단환 내지 3환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 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 벤조플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2 중 하나 이상은 중수소로 치환된다. 즉, Ar1 및 Ar2 중 하나 이상은 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1은 중수소로 치환된다. 즉, Ar1은 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar2는 중수소로 치환된다. 즉, Ar2는 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 중수소로 치환된다. 즉, Ar1 및 Ar2는 각각 중수소로 치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 단환 내지 3환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 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 벤조플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar3은 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리딘기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리미딘기; 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸기; 치환 또는 비치환된 2가의 퓨란기; 치환 또는 비치환된 2가의 티오펜기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L2는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L3은 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L3은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합 또는 하기 구조에서 선택된 어느 하나이다.
Figure pat00010
상기 구조는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 치환기 또는 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 연결되거나 어떠한 치환기도 갖지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r2는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 중수소로 치환된 경우, 중수소로 30% 이상 치환된다. 또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 구조는 중수소로 40% 이상 치환된다. 또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 구조는 중수소로 60% 이상 치환된다. 또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 구조는 중수소로 80% 이상 치환된다. 또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 구조는 중수소로 100% 치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물에서 선택된 어느 하나이다.
Figure pat00011
Figure pat00012
이하, 상기 화학식 2의 치환기에 관하여 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Y는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G16 중 하나 또는 둘은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G16 중 하나는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G2는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G3은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G4는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G5는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G6은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G7은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G8은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G9는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G10은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G11은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G12는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G13은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G14는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G15는 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G16은 상기 화학식 3에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G16 중 화학식 3에 연결되지 않은 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이거나, 인접한 치환기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G16 중 화학식 3에 연결되지 않은 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 및 G2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G15 및 G16은 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1은 N 또는 C(R31)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X2는 N 또는 C(R32)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X3는 N 또는 C(R33)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3 중 하나 이상은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3 중 2 이상은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3 는 모두 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1은 N이고, X2는 N이고, X3는 C(R33)이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, R33은 Ar22와 결합하여 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1은 N이고, X2는 C(R32)이고, X3는 N이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, R33은 Ar22와 결합하여 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 R41로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 R42로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 R41로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 R41로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 R42로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 R41로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 방향족 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 R41로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 R42로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 R41로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 방향족 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22 중 하나가 아릴기인 경우, 상기 아릴기는 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 트리페닐렌기; 플루오란테닐기; 페날렌기; 안트라세닐기; 플루오레닐기; 또는 디메틸플루오레닐기이고, 상기 치환기는 R41로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22 중 하나가 헤테로고리기인 경우, 상기 헤테로고리기는 R42로 치환 또는 비치환되고, N, O, S 또는 Si를 포함하고 있는 단환 내지 5환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22 중 하나가 헤테로고리기인 경우, 상기 헤테로고리기는 카바졸기; 페닐카바졸기; 벤조카바졸기; 인데노카바졸기; 디벤조싸이오펜기; 디벤조퓨란기; 디벤조사이롤기(dibenzosilole); 페녹사진기; 페노싸이아진기; 페나진기; 아크리딘기; 다이하이드로페나진기; 다이하이드로아크리딘기; 피리딜기; 피리미딜기; 퀴놀린기; 이소퀴놀린기; 퀴나졸린기; 피리도피리미딘기; 피리도피라진기; 피리미도인돌기; 또는 피리도인돌기이고, 상기 치환기는 R42로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 트리페닐렌기; 플루오란테닐기; 페날렌기; 안트라세닐기; 플루오레닐기; 디메틸플루오레닐기; 카바졸기; 페닐카바졸기; 벤조카바졸기; 인데노카바졸기; 디벤조싸이오펜기; 디벤조퓨란기; 디벤조사이롤기(dibenzosilole); 페녹사진기; 페노싸이아진기; 페나진기; 아크리딘기; 다이하이드로페나진기; 다이하이드로아크리딘기; 피리딜기; 피리미딜기; 퀴놀린기; 이소퀴놀린기; 퀴나졸린기; 피리도피리미딘기; 피리도피라진기; 피리미도인돌기; 및 피리도인돌기로 이루어진 군에서 선택된 치환기이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이고, 상기 치환기는 중수소; 니트릴기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; n-부틸기; tert-부틸기; 트리플루오로메틸기; 메톡시기; 에톡시기; 트리메틸실릴기; 또는 트리페닐실릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 R31과 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 R32와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar22는 R32와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar22는 R33과 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 실릴기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기; 탄소수 6 내지 50의 아릴실릴기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기; 탄소수 1 내지 6의 알콕시기; 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기; 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 니트릴기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 이소프로필기; n-부틸기; tert-부틸기; 트리플루오로메틸기; 메톡시기; 에톡시기; 트리메틸실릴기; 트리페닐실릴기; 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 트리페닐렌기; 플루오란테닐기; 페날렌기; 안트라세닐기; 플루오레닐기; 디메틸플루오레닐기; 카바졸기; 페닐카바졸기; 벤조카바졸기; 인데노카바졸기; 디벤조싸이오펜기; 디벤조퓨란기; 디벤조사이롤기(dibenzosilole); 페녹사진기; 페노싸이아진기; 페나진기; 아크리딘기; 다이하이드로페나진기; 다이하이드로아크리딘기; 피리딜기; 피리미딜기; 퀴놀린기; 이소퀴놀린기; 퀴나졸린기; 피리도피리미딘기; 피리도피라진기; 피리미도인돌기; 및 피리도인돌기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R31, R32 및 R33은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이거나, 인접한 Ar21 또는 Ar22와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 301 내지 303 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 301]
Figure pat00013
[화학식 302]
Figure pat00014
[화학식 303]
Figure pat00015
상기 화학식 301 내지 303에 있어서,
L4의 정의는 화학식 3에서 정의한 바와 같고,
X1 내지 X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CH이고, X1 내지 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
Ar23 및 Ar24는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R34는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
r34는 0 내지 4의 정수이고, r34가 2 이상인 경우 R34는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar23 및 A24의 정의는 Ar21 및 Ar22의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R34는 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4는 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 2가의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4는 직접결합; 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 탄소수 2 내지 30의 2가의 헤테로고리기이고, 상기 아릴렌기 또는 2가의 헤테로고리기는 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 2가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4는 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 터페닐렌기; 나프틸렌기; 안트라세닐렌기; 2가의 페난트레닐기; 2가의 트리페닐렌기; 2가의 플루오란테닐기; 2가의 페날렌기; 2가의 플루오레닐기; 2가의 디메틸플루오레닐기; 2가의 카바졸기; 2가의 페닐카바졸기; 2가의 벤조카바졸기; 2가의 인데노카바졸기; 2가의 디벤조싸이오펜기; 2가의 디벤조퓨란기; 2가의 디벤조사이롤기; 2가의 페녹사진기; 2가의 페노싸이아진기; 2가의 페나진기; 2가의 아크리딘기; 2가의 다이하이드로페나진기; 2가의 다이하이드로아크리딘기; 2가의 피리딜기; 2가의 피리미딜기; 2가의 퀴놀린기; 2가의 이소퀴놀린기; 2가의 퀴나졸린기; 2가의 피리도피리미딘기; 2가의 피리도피라진기; 2가의 피리미도인돌기; 또는 2가의 피리도인돌기이고, 상기의 L4는 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 2가의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4는 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L4은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 R41로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 R42로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 R41로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리를 형성하고,
R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기; 탄소수 1 내지 6의 알콕시기; 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기; 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure pat00016
[화학식 2-2]
Figure pat00017
[화학식 2-3]
Figure pat00018
[화학식 2-4]
Figure pat00019
상기 화학식 2-1 내지 2-4에 있어서,
Y, L4, X1 내지 X3, Ar21 및 Ar22의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2-3의
Figure pat00020
은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화합물에서 선택된 어느 하나이다.
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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 1 및 2로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1 및 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 및 2와 같이 치환기를 결합시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[일반식 1]
Figure pat00082
[일반식 2]
Figure pat00083
상기 일반식 1에 있어서, Ar1 내지 Ar3, Ar21, Ar22, L1 내지 L4, Y 및 X1 내지 X3의 정의는 화학식 1 및 2에서 정의한 바와 같고, Z11 내지 Z13 및 Z2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기(바람직하게는 클로로, 브로모, 아이오도)이다.
이하, 유기 발광 소자에 관하여 설명한다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 제1 유기물층을 형성하고, 전술한 화학식 2로 표시되는 화합물을 이용하여 제2 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층은, 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 상기 제1 유기물층 및 제2 유기물층만을 포함하는 구조로 이루어질 수도 있으나, 추가의 유기물층이 더 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 추가의 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 전자억제층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 정공억제층 중 1층 이상일 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제1 유기물층은 발광층이고, 상기 제2 유기물층은 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제1 유기물층은 발광층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제2 유기물층은 정공차단층, 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제2 유기물층은 정공차단층, 전자수송층 또는 전자주입층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제2 유기물층은 정공차단층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제2 유기물층은 전자수송층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제2 유기물층은 제1 유기물층에 접하여 구비된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제1 유기물층은 발광층이고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 호스트로서 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제1 유기물층은 발광층이고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 더 포함한다. 이때, 발광층 내의 도펀트는 호스트 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 제1 유기물층은 형광 호스트를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 1층은 상기 제1 유기물층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 2층 이상의 발광층의 최대 발광 피크가 각각 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 2층 이상의 발광층 중 제1 유기물층은 형광 도펀트를 포함하고, 다른 발광층은 인광 도펀트를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기물층의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에서, 2층 이상의 발광층을 포함하고, 한 층의 발광층(발광층 1)의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm 이며, 다른 한 층의 발광층(발광층 2)의 최대 발광 피크는 510 nm 내지 580 nm; 또는 610 nm 680 nm의 최대 발광 피크를 나타낼 수 있다. 이때, 발광층 1은 제1 유기물층이다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1, 도 2 및 도 8에 나타난 것과 같은 구조를 가질 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(6), 정공차단층(7), 전자 주입 및 수송층(8) 및 음극(11)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시 되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(6)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 정공차단층(7) 또는 전자 주입 및 수송층(8)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 전자차단층(5), 발광층(6), 전자 주입 및 수송층(8) 및 음극(11)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(6)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 전자 주입 및 수송층(8)에 포함될 수 있다.
도 8에는 기판(1), 양극(2), p-도핑된 정공수송층(4p), 정공수송층(4R, 4G, 4B), 발광층(6RP, 6GP, 6BF), 제1 전자수송층(9a), 제2 전자수송층(9b), 전자주입층(10), 음극(11) 및 캡핑층(14)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(6RP, 6GP, 6BF)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a) 및 제2 전자수송층(9b) 중 1층 이상의 층에 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 발광 소자는 두 개 이상의 독립된 소자가 직렬로 연결된 탠덤 구조일 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 탠덤 구조는 각각의 유기 발광 소자가 전하생성층으로 접합된 형태일 수 있다. 탠덤 구조의 소자는 같은 밝기를 기준으로 단위 소자보다 낮은 전류에서 구동 가능하므로, 소자의 수명 특성이 크게 향상되는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1층 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이에 구비된 1층 이상의 전하생성층을 포함한다.
본 명세서의 다른 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1층 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 1층 이상의 발광층을 포함하는 제3 스택을 포함하고, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이; 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택의 사이에 각각 1층 이상의 전하생성층을 포함한다.
본 명세서에 있어서, 전하생성층(Charge Generating layer)이란 전압을 걸면 정공과 전자가 발생하는 층을 의미한다. 상기 전하생성층은 N형 전하생성층 또는 P형 전하생성층일 수 있다. 본 명세서에서, N형 전하생성층이란 P형 전하생성층보다 양극에 가깝게 위치한 전하생성층을 의미하고, P형 전하생성층이란 N형 전하생성층보다 음극에 가깝게 위치한 전하생성층을 의미한다.
상기 N형 전하생성층 및 P형 전하생성층은 접하여 구비될 수 있으며, 이 경우 NP 접합을 형성한다. NP 접합에 의하여 P형 전하생성층 내에서 정공이, N형 전하생성층 내에서 전자가 용이하게 형성된다. 전자는 N형 전하생성층의 LUMO 준위를 통하여 양극 방향으로 수송되고, 정공은 P형 유기물층의 HOMO 준위를 통하여 음극 방향으로 수송된다.
상기 제1 스택, 제2 스택 및 제3 스택은 각각 1층 이상의 발광층을 포함하며, 추가로 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 전자주입층, 전자수송층, 정공차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층(정공 주입 및 수송층), 및 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(전자 주입 및 수송층) 중 1층 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 스택 및 제2 스택을 포함하는 유기 발광 소자를 도 3에 예시하였다.
도 3에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(4a), 전자차단층(5), 제1 발광층(6a), 제1 전자수송층(9a), N형 전하생성층(12), P형 전하생성층(13), 제2 정공수송층(4b), 제2 발광층(6b), 전자 주입 및 수송층(8) 및 음극(11)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 제1 발광층(6a) 또는 제2 발광층(6b)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a) 또는 전자 주입 및 수송층(8)에 포함될 수 있다.
상기 제1 스택 내지 제 3 스택을 포함하는 유기 발광 소자를 도 4 내지 7에 예시하였다.
도 4에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(4a), 전자차단층(5), 제1 발광층(6a), 제1 전자수송층(9a), 제1 N형 전하생성층(12a), 제1 P형 전하생성층(13a), 제2 정공수송층(4b), 제2 발광층(6b), 제2 전자수송층(9b), 제2 N형 전하생성층(12b), 제2 P형 전하생성층(13b), 제3 정공수송층(4c), 제3 발광층(6c), 제3 전자수송층(9c) 및 음극(11)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 제1 발광층(6a), 제2 발광층(6b) 및 제3 발광층(6c)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a), 제2 전자수송층(9b) 및 제3 전자수송층(9c) 중 1층 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(4a), 제2 정공수송층(4b), 제1 청색 형광 발광층(6BFa), 제1 전자수송층(9a), 제1 N형 전하생성층(12a), 제1 P형 전하생성층(13a), 제3 정공수송층(4c), 적색 인광 발광층(6RP), 황색 녹색 인광 발광층(6YGP), 녹색 인광 발광층(6GP), 제2 전자수송층(9b), 제2 N형 전하생성층(12b), 제2 P형 전하생성층(13b), 제4 정공수송층(4d), 제5 정공수송층(4e), 제2 청색 형광 발광층(6BFb), 제3 전자수송층(9c), 전자주입층(10), 음극(11) 및 캡핑층(14)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 제1 청색 형광 발광층(6BFa) 또는 제2 청색 형광 발광층(6BFb)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a) 또는 제3 전자수송층(9c)에 포함될 수 있다.
도 6에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(4a), 제2 정공수송층(4b), 제1 청색 형광 발광층(6BFa), 제1 전자수송층(9a), 제1 N형 전하생성층(12a), 제1 P형 전하생성층(13a), 제3 정공수송층(4c), 적색 인광 발광층(6RP), 녹색 인광 발광층(6GP), 제2 전자수송층(9b), 제2 N형 전하생성층(12b), 제2 P형 전하생성층(13b), 제4 정공수송층(4d), 제5 정공수송층(4e), 제2 청색 형광 발광층(6BFb), 제3 전자수송층(9c), 전자주입층(10), 음극(11) 및 캡핑층(14)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 제1 청색 형광 발광층(6BFa) 또는 제2 청색 형광 발광층(6BFb)에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a) 또는 제3 전자수송층(9c)에 포함될 수 있다.
도 7에는 기판(1), 양극(2), 제1 p-도핑된 정공수송층(4pa), 제1 정공수송층(4a), 제2 정공수송층(4b), 제1 청색 형광 발광층(6BFa), 제1 전자수송층(9a), 제1 N형 전하생성층(12a), 제1 P형 전하생성층(13a), 제3 정공수송층(4c), 제4 정공수송층(4d), 제2 청색 형광 발광층(6BFb), 제2 전자수송층(9b), 제2 N형 전하생성층(12b), 제2 P형 전하생성층(13b), 제5 정공수송층(4e), 제6 정공수송층(4f), 제3 청색 형광 발광층(6BFc), 제3 전자수송층(9c), 전자주입층(10), 음극(11) 및 캡핑층(14)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 제1 청색 형광 발광층(6BFa), 제2 청색 형광 발광층(6BFb) 및 제3 청생 형광 발광층(6BFb) 중 1층 이상의 층에 포함될 수 있고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 제1 전자수송층(9a), 제2 전자수송층(9c) 및 제3 전자수송층(9c) 중 1층 이상의 층에 포함될 수 있다.
상기 N형 전하생성층은 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(F4TCNQ), 불소-치환된 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(PTCDA), 시아노-치환된 PTCDA, 나프탈렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(NTCDA), 불소-치환된 NTCDA, 시아노-치환된 NTCDA, 헥사아자트리페닐린 유도체 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시상태에 있어서, 상기 N형 전하생성층은 벤조이미다조페난트리닌계 유도체와 Li의 금속을 동시에 포함할 수 있다.
상기 P형 전하생성층은 아릴아민계 유도체와 시아노기를 포함하는 화합물을 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(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 전술한 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전자 소자를 만들 수도 있다.
상기 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하는 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층, 전자억제층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층, 정공억제층 등을 더 포함하는 다층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)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, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 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, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공수송물질로는 양극이나 정공주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 당 기술분야에 알려져 있는 정공수송층 재료 및/또는 정공주입층 재료가 사용될 수 있다.
상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 당 기술분야에 알려져 있는 전자수송층 재료 및/또는 전자주입층 재료가 사용될 수 있다.
상기 정공수송층과 발광층 사이에 전자억제층이 구비될 수 있다. 상기 전자억제층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 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 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층과 발광층 사이에 정공억제층이 구비될 수 있으며, 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 한다. 전자수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 한다. 전자주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 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 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[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 한정되지 않는다.
본 명세서 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1. BH-1의 합성
중간체 1과 중간체 2의 합성
Figure pat00084
2-브로모안트라센 (100 g)과 1-나프틸보론산 (1.2 당량), 인산칼륨 (2.5 당량)을 디옥산 1L와 물 300 mL에 녹이고 가열교반하였다. 비스(트리터셔리부틸포스핀)팔라듐 (0.002 당량)을 소량의 디옥산에 녹여 적가하고 1시간 후 종결하였다. 냉각 후 물층을 제거하고 유기층을 감압농축하였다. 톨루엔과 에탄올을 이용하여 재결정하여 중간체 1을 얻었다 (수율 92%)
중간체 1 (90g)을 DMF 720mL에 녹이고 0℃로 냉각하였다. N-브로모숙신이미드 (NBS, 1.05 당량)을 천천히 적가하고 30분간 추가 교반하였다. 반응 종결 후 톨루엔 1 L를 투입하고 물로 유기층을 3회 씻어주었다. 감압농축하고 에탄올과 헥산을 이용하여 재결정하여 중간체 2를 얻었다 (수율 67%).
중간체 3과 중간체 4의 합성
Figure pat00085
2-브로모안트라센과 1-나프틸보론산 대신 중간체 2 (40 g)과 d5-페닐보론산을 사용한 것을 제외하고, 상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로 중간체 3을 합성하였다 (수율 82%).
중간체 1 대신 중간체 3 (25 g) 을 사용한 것을 제외하고, 상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 4를 합성하였다 (수율 88%).
BH-1의 합성
Figure pat00086
2-브로모안트라센과 1-나프틸보론산 대신 중간체 4 (20 g)과 페닐보론산을 사용한 것을 제외하고, 상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로 화합물 BH-1을 합성하였다 (수율 71%).
상기 제조예 1에서, 중간체를 변경하여 하기 화합물 BH-2 내지 BH-5를 합성할 수 있다.
Figure pat00087
제조예 2. ETL-1의 합성
Figure pat00088
2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)-6-페닐-1,3,5-트리아진 (20 g)과 스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-2-일보론산을 2-브로모안트라센과 1-나프틸보론산 대신 사용한 것을 제외하고는 상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로 화합물 ETL-1을 합성하였다 (수율 61%).
상기 제조예 2에서, 중간체를 변경하여 ETL-2 내지 ETL-38을 합성할 수 있다.
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
Figure pat00092
Figure pat00093
유기 발광 소자의 제조
비교예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(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 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
Figure pat00094
(HAT)
상기 정공 주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화학식의 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (NPB) (400Å)를 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
Figure pat00095
(NPB)
이어서, 상기 정공 수송층 위에 발광층 호스트로 2-(나프탈렌-1-일)-10-페닐-9-(페닐-d5)안트라센 (BH-1)을 300Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다.
Figure pat00096
(BH-1)
상기 발광층을 증착하면서 청색 발광 도판트로 하기 구조의 물질 (BD-A) 을 발광층 총 중량 대비 2중량% 사용하였다.
Figure pat00097
(BD-A)
상기 발광층 위에 하기 구조의 물질 (ETL-A) 을 200Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
Figure pat00098
(ETL-A)
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7~ 5×10-8 torr를 유지하였다.
비교예 2 내지 4
상기 비교예 1 에서 ETL-A 대신 하기 ETL-B, ETL-C, 또는 ETL-D 의 화합물들을 각각 사용한 것을 제외하고는 비교예 1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00099
실시예 1
상기 비교예 1 에서 ETL-A 대신 하기 ETL-1 의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00100
(ETL-1)
비교예 5 내지 8
상기 비교예 1 에서 ETL-A 대신 하기 ETL-B, ETL-C, 또는 ETL-D 의 화합물들을 각각 사용하고, ETL-A 대신 ETL-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00101
실시예 2 내지 5의 제조
상기 실시예 1 에서 BH-1 대신 하기 표의 BH-2, BH-3, BH-4 또는 BH-5 의 화합물들을 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 6 내지 42 의 제조
상기 실시예 1 에서 ETL-1 대신 하기 표의 ETL-2 내지 ETL-38 의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
상기 비교예 1 내지 8 및 실시예 1 내지 42 와 같이 제조한 유기 발광 소자를 20 mA/cm2 의 전류 밀도에서 실험한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
소자예 발광층 호스트 전자 주입 및 수송층 구동전압 (V) 발광효율 (Cd/A) 수명 T97% (시간)
비교예 1 BH-1 ETL-A 4.29 6.60 80
비교예 2 BH-1 ETL-B 4.21 6.54 65
비교예 3 BH-1 ETL-C 4.31 6.44 82
비교예 4 BH-1 ETL-D 4.19 6.57 54
비교예 5 BH-A ETL-1 4.15 6.82 92
비교예 6 BH-B ETL-1 4.39 6.75 69
비교예 7 BH-C ETL-1 4.42 6.60 58
비교예 8 BH-D ETL-1 4.22 6.45 74
실시예 1 BH-1 ETL-1 4.16 6.80 130
실시예 2 BH-2 ETL-1 4.17 6.77 124
실시예 3 BH-3 ETL-1 4.15 6.79 148
실시예 4 BH-4 ETL-1 4.15 6.76 176
실시예 5 BH-5 ETL-1 4.16 6.78 184
실시예 6 BH-1 ETL-2 4.08 6.94 106
실시예 7 BH-1 ETL-3 4.20 6.73 144
실시예 8 BH-1 ETL-4 4.15 6.96 104
실시예 9 BH-1 ETL-5 4.16 6.99 98
실시예 10 BH-1 ETL-6 4.12 6.95 104
실시예 11 BH-1 ETL-7 4.14 6.79 132
실시예 12 BH-1 ETL-8 4.05 6.86 119
실시예 13 BH-1 ETL-9 4.12 6.80 131
실시예 14 BH-1 ETL-10 4.19 6.71 148
실시예 15 BH-1 ETL-11 4.14 6.94 107
실시예 16 BH-1 ETL-12 4.18 6.87 117
실시예 17 BH-1 ETL-13 4.10 6.88 116
실시예 18 BH-1 ETL-14 4.14 6.76 139
실시예 19 BH-1 ETL-15 3.99 6.87 117
실시예 20 BH-1 ETL-16 4.12 6.91 111
실시예 21 BH-1 ETL-17 3.98 6.95 104
실시예 22 BH-1 ETL-18 4.19 6.92 108
실시예 23 BH-1 ETL-19 4.17 6.71 148
실시예 24 BH-1 ETL-20 4.12 6.73 145
실시예 25 BH-1 ETL-21 4.15 6.92 109
실시예 26 BH-1 ETL-22 4.16 6.97 101
실시예 27 BH-1 ETL-23 4.03 6.60 175
실시예 28 BH-1 ETL-24 4.02 6.73 145
실시예 29 BH-1 ETL-25 4.08 6.67 158
실시예 30 BH-1 ETL-26 4.16 6.89 114
실시예 31 BH-1 ETL-27 4.13 6.63 166
실시예 32 BH-1 ETL-28 4.13 6.93 108
실시예 33 BH-1 ETL-29 3.99 6.99 99
실시예 34 BH-1 ETL-30 4.16 6.83 125
실시예 35 BH-1 ETL-31 4.15 6.60 174
실시예 36 BH-1 ETL-32 3.98 6.99 98
실시예 37 BH-1 ETL-33 4.12 6.93 108
실시예 38 BH-1 ETL-34 4.08 6.77 135
실시예 39 BH-1 ETL-35 4.02 6.72 147
실시예 40 BH-1 ETL-36 4.04 6.92 110
실시예 41 BH-1 ETL-37 3.98 6.91 110
실시예 42 BH-1 ETL-38 4.08 6.74 143
따라서, 본 발명의 화학식 1의 화합물을 발광층의 호스트로 하고, 화학식 2의 화합물을 전자수송층, 전자주입층 또는 전자 주입 및 수송층으로 하였을 때, 화학식 1의 저전압 및 고효율 특성과, 전술한 화학식 2의 장수명 특성 및 높은 유리 전이 온도로 인한 열적 안정성이 확보되어, 안정성이 향상된 유기 발광 소자를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
1: 기판/ 2: 양극/ 3: 정공주입층/ 4: 정공수송층/ 4a: 제1 정공수송층/ 4b: 제2 정공수송층/ 4c: 제3 정공수송층/ 4d: 제4 정공수송층/ 4e: 제5 정공수송층/ 4f: 제6 정공수송층/ 4p: p-도핑된 정공수송층/ 4R: 적색 정공수송층/ 4G: 녹색 정공수송층/ 4B: 청색 정공수송층/ 5: 전자차단층/ 6: 발광층/ 6a: 제1 발광층/ 6b: 제2 발광층/ 6c: 제3 발광층/ 6BF: 청색 형광 발광층/ 6BFa: 제1 청색 형광 발광층/ 6BFb: 제2 청색 형광 발광층/ 6YGP: 황색 녹색 인광 발광층/ 6RP: 적색 인광 발광층/ 6GP: 녹색 인광 발광층/ 7: 정공차단층/ 8: 전자 주입 및 수송층/ 9: 전자수송층/ 9a: 제1 전자수송층/ 9b: 제2 전자수송층/ 9c: 제3 전자수송층/ 10: 전자주입층/ 11: 음극/ 12: N형 전하생성층/ 12a: 제1 N형 전하생성층/ 12b: 제2 N형 전하생성층/ 13: P형 전하생성층/ 13a: 제1 P형 전하생성층/ 13b: 제2 P형 전하생성층/ 14: 캡핑층

Claims (13)

  1. 양극; 음극; 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure pat00102

    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    Ar1 및 Ar2 중 하나 이상은 중수소를 포함하며,
    Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    r1은 0 내지 4의 정수이고, 상기 r1이 2 이상인 경우 2 이상의 R1은 서로 동일하거나 상이하며,
    r2는 0 내지 3의 정수이고, 상기 r2가 2 이상인 경우 2 이상의 R2는 서로 동일하거나 상이하며,
    [화학식 2]
    Figure pat00103

    상기 화학식 2에 있어서,
    Y는 O; 또는 S이고,
    G1 내지 G16 중 1 내지 4는 하기 화학식 3에 연결되며,
    G1 내지 G16 중 화학식 3에 연결되지 않은 나머지는 수소; 또는 중수소이거나, 인접한 치환기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠 고리를 형성하고,
    [화학식 3]
    Figure pat00104

    상기 화학식 3에 있어서,
    X1은 N 또는 C(R31)이고, X2는 N 또는 C(R32)이며, X3은 N 또는 C(R33)이고, X1 내지 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
    Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
    R31, R32 및 R33은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 Ar21 또는 Ar22와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
    L4는 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기이고,
    Figure pat00105
    는 상기 화학식 2에 연결되는 위치이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 유기물층은 제1 유기물층에 접하여 구비되는 것인 유기 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유기물층은 발광층이고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 호스트로서 포함되는 것인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 1층은 상기 제1 유기물층인 것인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 2층 이상의 발광층의 최대 발광 피크가 각각 상이한 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 유기물층은 형광 도펀트를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 3은 하기 화학식 301 내지 303 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 301]
    Figure pat00106

    [화학식 302]
    Figure pat00107

    [화학식 303]
    Figure pat00108

    상기 화학식 301 내지 303에 있어서,
    L4의 정의는 화학식 3에서 정의한 바와 같고,
    X1 내지 X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CH이고, X1 내지 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
    Ar23 및 Ar24는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R34는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    r34는 0 내지 4의 정수이고, r34가 2 이상인 경우 R34는 서로 동일하거나 상이하다.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-1]
    Figure pat00109

    [화학식 2-2]
    Figure pat00110

    [화학식 2-3]
    Figure pat00111

    [화학식 2-4]
    Figure pat00112

    상기 화학식 2-1 내지 2-4에 있어서,
    Y, L4, X1 내지 X3, Ar21 및 Ar22의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
  9. 청구항 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 R41로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 R42로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 R31, R32 또는 R33과 결합하여 R41로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리를 형성하고,
    R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기; 탄소수 1 내지 6의 알콕시기; 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기; 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    L4는 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 터페닐렌기; 나프틸렌기; 안트라세닐렌기; 2가의 페난트레닐기; 2가의 트리페닐렌기; 2가의 플루오란테닐기; 2가의 페날렌기; 2가의 플루오레닐기; 2가의 디메틸플루오레닐기; 2가의 카바졸기; 2가의 페닐카바졸기; 2가의 벤조카바졸기; 2가의 인데노카바졸기; 2가의 디벤조싸이오펜기; 2가의 디벤조퓨란기; 2가의 디벤조사이롤기; 2가의 페녹사진기; 2가의 페노싸이아진기; 2가의 페나진기; 2가의 아크리딘기; 2가의 다이하이드로페나진기; 2가의 다이하이드로아크리딘기; 2가의 피리딜기; 2가의 피리미딜기; 2가의 퀴놀린기; 2가의 이소퀴놀린기; 2가의 퀴나졸린기; 2가의 피리도피리미딘기; 2가의 피리도피라진기; 2가의 피리미도인돌기; 또는 2가의 피리도인돌기이고, 상기의 L4는 니트릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기이거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 2가의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure pat00113

    Figure pat00114
    .
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화합물에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure pat00115

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