KR20220024225A - 벌키 기로 치환된 트리아진 화합물 - Google Patents

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KR20220024225A
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가르시아 엘레나 갈란
벤자민 셜츠
쥴리엔 프레이
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노발레드 게엠베하
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Abstract

본 발명은 화학식 (I)에 따른 트리아진 화합물, 화학식 (I)에 따른 적어도 하나의 화합물을 포함하는 유기 반도체 층, 뿐만 아니라 적어도 하나의 유기 반도체 층을 포함하는 유기 전자 장치 및 이들의 제조 방법에 관한 것이며:
Figure pct00096

상기 화학식 (I)에서, L은 페닐렌 또는 나프틸렌이고, G1은 화학식 (2)를 가지며:
Figure pct00097

상기 화학식 (2)의 G1은 화학식 (A), (B), 및 (C)로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되고, 상기 화합물은 전자 장치를 위한 층 물질로서 사용하기에 적합하다.

Description

벌키 기로 치환된 트리아진 화합물
본 발명은 전자 장치용 층 물질로서 사용하기에 적합한 트리아진 화합물, 특히 벌키 기(bulky group)로 치환된 트리아진 화합물에 관한 것이며, 이의 적어도 하나의 화합물을 포함하는 유기 반도체 층, 뿐만 아니라 적어도 하나의 유기 반도체 층을 포함하는 유기 전자 장치 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 전자 장치, 예컨대 유기 발광 다이오드 OLED는 자발광 장치(self-emitting device)로서, 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답, 높은 휘도(brightness), 우수한 동작 전압(operating voltage) 특성 및 색 재현성을 가진다. 일반적인 OLED는 기판 상에 순차적으로 적층된 애노드, 정공 수송층 HTL, 방출층 EML, 전자 수송층 ETL 및 캐소드를 포함한다. 이와 관련하여, HTL, EML 및 ETL은 유기 화합물로 형성된 박막이다.
애노드 및 캐소드에 전압이 인가되면, 애노드로부터 주입되는 정공이 HTL을 통해 EML로 이동하고 캐소드로부터 주입되는 전자는 ETL을 거쳐 EML로 이동한다. 정공과 전자는 EML에서 재결합하여 엑시톤을 생성한다. 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 떨어질 때, 빛이 방출된다. 상술한 구조를 갖는 OLED가 우수한 효율 및/또는 긴 수명을 갖기 위해서는, 정공 및 전자의 주입 및 흐름이 균형을 이루어야 한다.
유기 발광 다이오드는 유기 반도체 층의 특징들에 의해 영향을 받을 수 있고, 특히 유기 반도체 층의 유기 물질의 특징들에 의해 영향을 받을 수 있다.
특히, 유기 발광 다이오드와 같은 유기 전자 장치가 대형 평판 패널 디스플레이(large-size flat panel display)에 적용될 수 있기 위해서는, 전자 이동성을 증가시키고 동시에 전기화학 안정성을 증가시킬 수 있는 유기 물질의 개발이 요망된다.
나아가, 더 높은 전류 밀도에서 그리고 더 높은 휘도에서 연장된 수명을 가질 수 있는 유기 물질의 개발이 필요하다.
유기 반도체 층, 유기 반도체 물질, 뿐만 아니라 이들의 유기 전자 장치에 포함된 트리아진 화합물의 특징을 개선함으로써 이들 유기 반도체 층, 유기 반도체 물질, 뿐만 아니라 이들의 유기 전자 장치의 성능을 개선하며, 특히 더 높은 전류 밀도에서 증가된 수명을 달성하고 더 높은 효율을 달성하는 것이 요망되고 있다.
더 높은 전류 밀도에서 증가된 수명 및/또는 낮은 동작 전압에서 개선된 효율을 갖는 대안적인 유기 반도체 물질 및 유기 반도체 층, 뿐만 아니라 유기 전자 장치가 요망되고 있다.
특히, 예를 들어 모바일 전자 장치에 대해 긴 배터리 수명을 전달하기 위해 더 높은 전류 밀도에서 증가된 수명뿐만 아니라 개선된 효율을 갖고 이와 동시에 동작 전압 및 전력 소모를 낮게 유지시키는 대안적인 화합물이 요망되고 있다.
본 발명의 일 양태는 화학식 I에 따른 트리아진 화합물을 제공하며:
Figure pct00001
상기 화학식 I에서, L은 페닐렌이며, 화학식 I은 화학식 1로 표시되고:
Figure pct00002
상기 화학식 I에서, L은 나프틸렌이며, 화학식 I은 화학식 1a로 표시되고:
Figure pct00003
여기서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00004
여기서,
화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se이고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택되고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0, 1 또는 2로부터 선택되고,
Ar1은 H, C1 내지 C16 알킬, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C40 아릴, 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴로부터 선택되며,
치환된 C6 내지 C40 아릴 및 치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된(perdeuterated) C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, -PX(R1)2, D, F 또는 CN으로부터 선택되고,
R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택되며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되고,
치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C6 알킬, C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알콕시, D, F, 또는 CN으로부터 선택된다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1에 따른 트리아진 화합물이 제공되며:
Figure pct00005
상기 화학식 1에서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00006
여기서,
화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se이고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택되고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0, 1 또는 2로부터 선택되고,
Ar1은 H, C1 내지 C16 알킬, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C40 아릴, 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴로부터 선택되며,
치환된 C6 내지 C40 아릴 및 치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, -PX(R1)2, D, F 또는 CN으로부터 선택되고,
R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택되며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되고,
치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C6 알킬, C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알콕시, D, F, 또는 CN으로부터 선택된다.
헤테로 원자들은 다르게 언급되지 않는 한, N, O, S, B, Si, P, Se, 바람직하게는 N, O 및 S로부터 선택될 수 있고, 더 바람직하게는 N이다.
다르게 언급되지 않는다면, H는 수소 또는 중수소를 나타낼 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면,
Figure pct00007
여기서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00008
여기서,
화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se일 수 있고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택될 수 있고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0, 1 또는 2로부터 선택될 수 있고;
Ar1은 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C36 아릴, 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C35 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며,
치환된 C6 내지 C36 아릴 및 치환된 C3 내지 C35 헤테로아릴의 치환기는 H, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, -PX(R1)2, D, F 또는 CN으로부터 선택될 수 있고,
R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택될 수 있고,
치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C6 알킬, C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알콕시, D, F, 또는 CN으로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면,
Figure pct00009
여기서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00010
여기서,
화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se일 수 있고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택될 수 있고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0, 1 또는 2로부터 선택될 수 있고;
Ar1은 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C36 아릴, 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C35 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며,
치환된 C6 내지 C36 아릴 및 치환된 C3 내지 C35 헤테로아릴의 치환기는 H, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, -PX(R1)2, D, F 또는 CN으로부터 선택될 수 있고,
R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택될 수 있고,
치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C6 알킬, C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알콕시, D, F, 또는 CN으로부터 선택될 수 있으며;
Ar1은 적어도 하나의 -PX(R1)2 치환기를 포함한다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면, Ar1은 -PX(R1)2 치환기가 없다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면,
Figure pct00011
여기서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00012
여기서,
화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se일 수 있고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택될 수 있고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0 또는 1일 수 있고;
Ar1은 비치환된 C6 내지 C12 아릴로부터 선택될 수 있으며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴로부터 선택될 수 있다.
화학식 1의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면, G1은 화학식 2를 갖고:
Figure pct00013
화학식 2의 G1은 "①", 또는 "②", 또는 "④"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되며; 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "①", 또는 "④"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되고; 더 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "①"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되며; 또한 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "②"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되고; 또한 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "④"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면:
Figure pct00014
Figure pct00015
여기서,
G1은 화학식 2를 가지며:
Figure pct00016
여기서,
화학식 2의 G1은 적어도 하나의 위치, 2개의 위치 또는 3개의 위치, 바람직하게는 하나의 위치에서, "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되며;
X는 O, S 또는 Se일 수 있고;
a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택될 수 있고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
n은 0, 1 또는 2로부터 선택될 수 있고,
Ar1은 C1 내지 C16 알킬, 비치환된 C6 내지 C40 아릴, 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며;
Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택될 수 있고;
헤테로 원자는 N, O, S, B, Si, P, Se, 바람직하게는 N, O 및 S로부터 개별적으로 선택될 수 있고, 더 바람직하게는 N이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, 화학식 2의 X는 O 또는 S로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, 화학식 2의 X는 O이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면,
Ar1은 C1 내지 C12 알킬, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C24 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C36 헤테로아릴로부터 선택될 수 있고,
치환된 C6 내지 C24 아릴 및 치환된 C3 내지 C36 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C12 알킬, C1 내지 C12 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C12 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C12 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, D, F 또는 CN, 바람직하게는 C1 내지 C12 알킬로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "치환된 또는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴"은 치환된 또는 비치환된 디벤조푸란, 치환된 또는 비치환된 디벤조티오펜, 치환된 또는 비치환된 어닐레이트된(annelated) 헤테로아릴, 치환된 또는 비치환된 비-어닐레이트된 헤테로아릴, 비치환된 또는 치환된 헤테로 아릴렌 및 비치환된 또는 치환된 카르바졸기를 포함할 수 있다.
Ar1에 대한 본 발명에 따르면, 용어 "치환된 또는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴"은 치환된 또는 비치환된 디벤조푸란, 치환된 또는 비치환된 디벤조티오펜, 치환된 또는 비치환된 어닐레이트된 헤테로아릴, 치환된 또는 비치환된 비-어닐레이트된 헤테로아릴, 비치환된 또는 치환된 헤테로 아릴렌 및 비치환된 또는 치환된 카르바졸로부터 선택되는 기를 포함한다.
일 구현예에 따르면, Ar1은 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴, 바람직하게는 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 어닐레이트된 헤테로아릴, 헤테로 아릴렌기 및 카르바졸기로부터 선택되는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴기로 표시될 수 있다.
Ar1에 대한 일 구현예에 따르면, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C24 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C36 헤테로아릴은 페닐, 나프틸, 디페닐 또는 디벤조푸란으로부터 선택될 수 있다.
화학식 I에 따른 트리아진 화합물의 일 구현예에 따르면, Ar1은 페닐, 나프틸, 디페닐 또는 디벤조푸란으로부터 선택될 수 있으며; L은 페닐렌 또는 나프틸렌이고; a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택되며, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이고, Ar2 내지 Ar6은 페닐이며; G는 디벤조푸란이고, n은 1이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar1은 H, 비치환된 C6 내지 C24 아릴, 바람직하게는 C6 또는 C12 아릴로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar1은 독립적으로, B1 내지 B3, B3a, B4 내지 B77로부터 선택될 수 있으며,
a) B1 내지 B6은 치환된 또는 비치환된 비-헤테로아릴기이며:
Figure pct00017
b) B7 내지 B23은 치환된 또는 비치환된 어닐레이트된 비-헤테로아릴기이고:
Figure pct00018
Figure pct00019
c) B24 내지 B31은 디벤조푸란/디벤조티오펜기이며:
Figure pct00020
d) B32 내지 B34는 비치환된 피리딘기이고:
Figure pct00021
e) B35 내지 B62는 비치환된 또는 치환된 헤테로 아릴렌기이며:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
f) B63 내지 B65는 비치환된 어닐레이트된 헤테로 아릴렌기이고:
Figure pct00026
g) B66 및 B67은 니트릴 치환된 페닐기이며:
Figure pct00027
h) B68 내지 B70은 니트릴 치환된 비페닐기이고:
Figure pct00028
i) B71 내지 B77은 카르바졸기이며:
Figure pct00029
여기서,
치환기 R2는 독립적으로, H, C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, C6 내지 C24 아릴 및 C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에서, Ar1은 B1 내지 B6 및 B16 내지 B23, 바람직하게는 B1 내지 B6, B16 내지 B17 및 B19로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar1은 독립적으로, 구조 C1 내지 C5로부터 선택될 수 있으며:
Figure pct00030
Figure pct00031
여기서,
R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택된다.
바람직하게는, R1은 독립적으로, C1 내지 C8 알킬, C1 내지 C8 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C8 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C8 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C8 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C8 알콕시, C6 내지 C12 아릴, C3 내지 C20 헤테로아릴로부터 선택될 수 있다.
더 바람직하게는, R1은 독립적으로, C1 내지 C8 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C8 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C8 알콕시, C6 내지 C12 아릴, C3 내지 C20 헤테로아릴로부터 선택될 수 있다.
더 바람직하게는, R1은 페닐 또는 C1 내지 C4 알킬, 더욱 더 바람직하게는 페닐 또는 메틸일 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6의 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6의 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴로부터 선택된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6의 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택되며; 바람직하게는 적어도 하나의 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6은 페닐로부터 선택될 수 있고; 더 바람직하게는 적어도 2개의 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6은 페닐로부터 선택될 수 있고; 또한 바람직하게는 적어도 3개의 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6은 페닐로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6의 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6의 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 페닐로부터 선택된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6 중 2개 또는 3개는 페닐로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar4는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar4는 비치환된 C6 내지 C12 아릴로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar4는 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar4는 페닐일 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar4는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되거나; 바람직하게는 Ar4는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택되거나; 더 바람직하게는 Ar4는 페닐로부터 선택되거나; Ar3 및/또는 Ar4는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴, 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴 및 페닐, 바람직하게는 페닐로부터 선택된다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6 및 또한 Ar4 중 3개는 페닐로부터 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, n = 0 또는 1, 바람직하게는 n = 0이다. 화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, n = 0이다. 화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, n = 1이다. 화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, n = 2이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면,
- a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 하나는 1이거나;
- b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 하나는 1이거나;
- c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 하나는 1이거나;
- d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 하나는 1이거나;
- e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 하나는 1이거나;
- a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 2개는 1이거나;
- b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 2개는 1이거나;
- c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 2개는 1이거나;
- d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 2개는 1이거나;
- e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 2개는 1이거나;
- a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 3개는 1이거나;
- b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 3개는 1이거나;
- c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 3개는 1이거나;
- d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 3개는 1이거나;
- e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 3개는 1이거나;
- a, b, c, d 및 e는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a 및 e는 1이거나; b 및 e는 1이거나; c 및 e는 1이거나; d 및 e는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a 및 d는 1이거나; b 및 d는 1이거나; c 및 d는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a 및 c는 1이거나; b 및 c는 1이거나; c 및 e는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a 및 b는 1이거나; c 및 b는 1이거나; d 및 b는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a, b 및 e는 1이거나; a, b 및 d는 1이거나; a, b 및 c는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, b, c 및 e는 1이거나; b, c 및 d는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, c, d 및 e는 1이거나; c, d 및 a는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, a, b, c 및 d는 1이거나; a, b, c 및 e는 1이거나; b, c, d 및 e는 1이거나; a, b, d 및 e는 1이며; 단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0이다.
화학식 1 또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 또 다른 구현예에 따르면, 트리아진 화합물은 D1 내지 D36으로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
일 양태에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 도판트 물질용 매트릭스 물질로서 사용될 수 있다.
일 양태에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 층 물질로서 사용될 수 있다. 일 양태에 따르면, 층 물질은 유기 반도체 층일 수 있다. 일 양태에 따르면, 층 물질은 전하 발생층일 수 있다. 일 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 p-n 연접(junction)에 포함될 수 있다. 일 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 화합물 을 제1 매트릭스 물질로서 포함한다. 일 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 화합물로 구성된다.
일 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 도판트 또는 첨가제를 함유하지 않는다. 일 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 도판트 또는 첨가제를 함유한다.
일 양태에 따르면, 층 물질은 유기 반도체 층일 수 있으며, 이러한 층은 유기 전자 장치에 사용된다. 예를 들어, 유기 전자 장치는 OLED 등일 수 있다.
화학식 1 및/또는 화학식 1a로 표시된 트리아진 화합물은 전하 이동성 및/또는 안정성을 증가시키고, 이로써 발광 효율, 전압 특징 및/또는 수명 특징을 개선하기 위해 강한 전자 수송 특징을 가진다.
화학식 1 및/또는 화학식 1a로 표시된 트리아진 화합물은 높은 전자 이동성 및 낮은 동작 전압을 가진다.
화학식 1 및 화학식 1a로 표시된 트리아진 화합물 및 화학식 1 및 화학식 1a로 표시된 트리아진 화합물로 구성되거나 또는 포함하는 유기 반도체 층은 비-방출성(non-emissive)일 수 있다.
본 명세서의 맥락에서, 용어 "필수적으로 비-방출성"또는 "비-방출형(non-emitting)"은, 장치로부터의 발광 스펙트럼에의 트리아진 화합물 또는 층의 기여도가 상기 가시 발광 스펙트럼을 기준으로 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만임을 의미한다. 가시 발광 스펙트럼은 파장이 약 ≥ 380 nm 내지 약 ≤ 780 nm인 발광 스펙트럼이다.
바람직하게는, 화학식 1 및 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층은 필수적으로 비-방출성 또는 비-방출형이다.
용어 "~이 없는", "함유하지 않는다", "포함하지 않는다"는, 증착 전에 트리아진 화합물에 존재할 수 있는 불순물을 배제하지 않는다. 불순물은 본 발명에 의해 달성되는 목적에 관하여 기술적 효과를 갖지 않는다.
U로도 명명되는 동작 전압은 1 제곱 센티미터 당 10 밀리암페어(mA/cm2)에서 볼트(V)로 측정된다.
cd/A 효율로도 명명되는 1 암페어 당 칸델라(candela) 효율은 1 제곱 센티미터 당 10 밀리암페어(mA/cm2)에서 1 암페어 당 칸델라로 측정된다.
EQE로도 명명되는 외부 양자 효율은 퍼센트(%)로 측정된다.
색 공간은 CIE-x 및 CIE-y 좌표로 설명된다(International Commission on Illumination 1931). 청색 방출의 경우 CIE-y가 특히 중요하다. CIE-y가 작을수록 더 진한 청색을 나타낸다.
HOMO라고도 하는 최고준위 점유 분자 오비탈(highest occupied molecular orbital) 및 LUMO라고도 하는 최저준위 비점유 분자 오비탈(lowest unoccupied molecular orbital)은 전자 볼트(eV)로 측정된다.
레이트 개시 온도는 ℃로 측정되고, 화합물의 측정 가능한 증발이 10-5 mbar 미만의 압력에서 시작되는 VTE 공급원 온도를 설명한다.
용어 "OLED", "유기 발광 다이오드", "유기 발광 장치", "유기 광전자 장치"및 유기 광-발광 다이오드"는 동시에 사용되고 동일한 의미를 갖는다.
용어 "전이 금속"은 주기율표의 d-블록 내의 임의의 원소를 의미하고 포함하며, 이러한 블록은 주기율표의 3족 내지 12족 원소를 포함한다.
용어 "III족 내지 VI 금속"은 주기율표의 III족 내지 VI족 내의 임의의 금속을 의미하고 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "중량 퍼센트", "wt%", "중량에 대한 퍼센트", "중량%"및 이들의 변형은, 각각 전자 수송층의 조성물, 성분, 성분 또는 제제의 중량을 이의 조성물의 총 중량으로 나눈 값에 100을 곱한 값으로서 조성물, 성분, 성분 또는 제제를 지칭한다. 각각의 전자 수송층의 모든 성분, 성분 또는 제제의 총 중량 퍼센트는 100 중량%를 초과하지 않도록 선택됨을 이해한다.
본 명세서에서 사용되는 "부피 퍼센트", "vol%", "부피에 대한 퍼센트", "부피%"및 이들의 변형은, 각각 전자 수송층의 금속 원소, 성분, 성분 또는 제제의 부피를 각각 전자 수송층의 총 부피로 나눈 값에 100을 곱한 값으로서 금속 원소, 조성물, 성분, 성분 또는 제제를 지칭한다. 각각의 캐소드 전극 층의 모든 금속 원소, 성분, 성분 또는 제제의 총 부피% 양은 100 부피%를 초과하지 않는 것으로 이해된다.
모든 숫자 값은 명시적으로 표시되었는지 여부에 관계없이, "약"이라는 용어로 수식된 것으로 가정한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 발생할 수 있는 수치적 양의 변화를 나타낸다.
"약"이라는 용어로 수식되었는지 여부에 관계없이, 청구항은 그 양과 균등한 양을 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태("a", "an"및 the")는 내용이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다는 것으로 해석되어야 한다.
이러한 명세서 및 첨부된 청구항에 사용된 바와 같이, "*"는 다르게 정의되지 않는 한 화학 결합 위치를 가리키는 것으로 주지되어야 한다.
애노드 전극 및 캐소드 전극은 애노드 전극 / 캐소드 전극 또는 애노드 전극 / 캐소드 전극 또는 애노드 전극 층 / 캐소드 전극 층으로서 기재될 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 유기 광전자 장치는 서로 마주보고 있는 애노드 층 및 캐소드 층, 및 상기 애노드 층과 상기 캐소드 층 사이에 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하고, 여기서 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하거나 또는 구성된다.
보다 다른 양태에 따르면, 유기 광전자 장치일 수 있는 유기 전자 장치를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
본 명세서에서, 정의가 다르게 제공되지 않는 경우, "알킬기"는 지방족 탄화수소 기를 지칭할 수 있다. 알킬기는 임의의 이중 결합 또는 삼중 결합이 없는 "포화된 알킬기"를 지칭할 수 있다. 알킬기는 선형, 환형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.
용어 "알킬기"는 C1 내지 C16 알킬, C3 내지 C16 분지형 알킬, 및 C3 내지 C16 환식 알킬을 포함한다.
알킬기는 C1 내지 C16 알킬기, 또는 바람직하게는 C1 내지 C12 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로, 알킬기는 C1 내지 C14 알킬기, 또는 바람직하게는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬 사슬 내에 1 내지 4개의 탄소를 포함하고, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸, 및 t-부틸로부터 선택될 수 있다.
알킬기의 구체적인 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 사이클로프로필기, 사이클로부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등일 수 있다.
본 명세서에서, -PX(R1)2의 R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며, 이는 R1의 치환기 둘 다는 동일하거나 상이할 수 있고, 바람직하게는 -PX(R1)2의 R1 둘 다는 동일하게 선택됨을 의미한다.
본 명세서에서, "아릴렌기"는 하나 이상의 탄화수소 방향족 모이어티를 포함하는 기를 지칭할 수 있고, 탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소들은 컨쥬게이션을 형성하는 p-오비탈, 예를 들어 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 피레닐기, 플루오레닐기 등을 가질 수 있다.
용어 "헤테로아릴렌"은 하나 이상의 헤테로원자를 가진 방향족 헤테로사이클을 지칭할 수 있고, 탄화수소 헤테로방향족 모이어티의 모든 원소들은 컨쥬게이션을 형성하는 p-오비탈을 가질 수 있다. 헤테로원자는 N, O, S, B, Si, P, Se, 바람직하게는 N, O 및 S로부터 선택될 수 있다.
헤테로아릴렌 고리는 적어도 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 바람직하게는 헤테로아릴렌 고리는 N, S 및/또는 O로부터 개별적으로 선택되는 적어도 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함할 수 있다.
더 바람직하게는 화학식 1 및 화학식 1a의 트리아진기 외에도, 화학식 1 및 화학식 1a는 하나 이상의 추가의 헤테로아릴/렌 고리를 포함하며 적어도 1 내지 3개의 N-원자, 적어도 1 내지 2개의 N-원자 또는 적어도 1개의 N-원자를 포함할 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은
- 적어도 6 내지 25개의 방향족 고리, 바람직하게는 적어도 7 내지 22개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 8 내지 20개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 9 내지 15개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 10 내지 14개의 방향족 고리를 포함할 수 있으며; 여기서
- 적어도 2 내지 5개, 바람직하게는 3 내지 4개, 또는 2 내지 3개는 헤테로방향족 고리이다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은
- 적어도 약 6 내지 약 20개의 방향족 고리, 바람직하게는 적어도 약 7 내지 약 18개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 약 9 내지 약 16개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 약 10 내지 약 15개의 방향족 고리, 더 바람직하게는 적어도 약 11 내지 약 14개의 방향족 고리를 포함하며; 및/또는
- 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 적어도 약 2 내지 약 6개, 바람직하게는 약 3 내지 약 5개, 또는 약 2 내지 약 4개의 헤테로 방향족 고리를 포함하고, 여기서 헤테로 원자는 N, O, S로부터 선택될 수 있으며; 및/또는
- 하나 이상의 플루오렌 고리 및 하나 이상의 헤테로-플루오렌 고리를 포함하고, 여기서 헤테로 원자는 N, O, S로부터 선택될 수 있으며; 및/또는
- 적어도 1개의 트리아진 고리, 또는 적어도 2개의 트리아진 고리를 포함한다.
더 바람직한 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 적어도 2 내지 7개, 바람직하게는 2 내지 5개, 또는 2 내지 3개의 헤테로 방향족 고리를 포함한다.
더 바람직한 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 적어도 2 내지 7개, 바람직하게는 2 내지 5개, 또는 2 내지 3개의 헤테로 방향족 고리를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 방향족 고리는 5원 헤테로 방향족 고리이다.
더 바람직한 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 적어도 3 내지 7개, 바람직하게는 3 내지 6개, 또는 3 내지 5개의 헤테로 방향족 고리를 포함하고, 여기서 적어도 2개의 헤테로 방향족 고리는 5원 헤테로 방향족 고리이다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 적어도 6 내지 12개의 비-헤테로 방향족 고리 및 2 내지 3개의 헤테로 방향족 고리를 포함할 수 있다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 적어도 7 내지 12개의 비-헤테로 방향족 고리 및 2 내지 5개의 헤테로 방향족 고리를 포함할 수 있다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 적어도 7 내지 11개의 비-헤테로 방향족 고리 및 2 내지 3개의 헤테로 방향족 고리를 포함할 수 있다.
화학식 1 및/또는 화학식 1a의 또 다른 구현예에 따르면, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및/또는 Ar6 적어도 하나의 헤테로아릴렌기는 피리디닐, 퀴놀리닐 또는 퀴나졸리닐로부터 선택된다.
용융점
용융점(mp)은 상기 TGA-DSC 측정의 DSC 곡선으로부터 또는 별개의 DSC 측정(Mettler Toledo DSC822e, 시료를 순소한 질소의 스트림 하에 가열 속도 10 K/min로 실온으로부터 완전히 용융될 때까지 가열한다. 4 내지 6 mg 양의 시료를 뚜껑이 달린 40 μL Mettler Toledo 알루미늄 팬에 넣고, 1 mm 미만의 정공을 상기 뚜껑에 뚫음)으로부터 피크 온도로서 결정된다.
또 다른 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 약 ≥ 170℃ 내지 약 ≤ 380℃, 바람직하게는 약 ≥ 180℃ 내지 약 ≤ 370℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 190℃ 내지 약 ≤ 360℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 200℃ 내지 약 ≤ 350℃, 또한 바람직하게는 약 ≥ 200℃ 내지 약 ≤ 340℃의 용융점을 가질 수 있다.
유리 전이 온도
유리 전이 온도는 2010년 3월에 공개된 DIN EN ISO 11357에 기재된 바와 같이 Mettler Toledo DSC 822e 시차 주사 열량계에서 질소 하에, 10 K/min의 가열 속도를 사용하여 측정된다.
또 다른 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 약 ≥ 115℃ 내지 약 ≤ 380℃, 바람직하게는 약 ≥ 120℃ 내지 약 ≤ 350℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 120℃ 내지 약 ≤ 320℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 120℃ 내지 약 ≤ 200℃, 또한 바람직하게는 약 ≥ 125℃ 내지 약 ≤ 180℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 약 ≥ 110℃ 내지 약 ≤ 200℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다.
레이트 개시 온도
100 mg 화합물을 VTE 공급원 내로 로딩함으로써 레이트 개시 온도를 결정한다. VTE 공급원을 10-8 mbar의 압력 및 열전대를 이용하여 측정된 공급원 내부의 온도에서 15 K/분의 일정 속도로 가열한다. 화합물의 증발을 QCM 검출기를 이용하여 검출하며, 상기 검출기는 검출기의 석영 결정 상에서 화합물의 증착을 검출한다. 석영 결정 상에서 증착 속도를 1초 당 옹스트롬(Angstrom)으로 측정한다. 레이트 개시 온도를 결정하기 위해, 증착 속도를 VTE 공급원 온도에 대해 플롯팅한다. 레이트 개시는, QCM 검출기 상에서 주목할 만한 증착이 발생하는 온도이다. 정확한 결과를 위해, VTE 공급원을 3회 가열 및 냉각시키고, 제2 및 제3 진행으로부터의 결과만 사용하여, 레이트 개시 온도를 결정한다.
유기 화합물의 증발 속도에 걸친 양호한 제어를 달성하기 위해, 레이트 개시 온도는 200℃ 내지 255℃ 범위에 있을 수 있다. 레이트 개시 온도가 200℃보다 낮다면, 증발이 너무 빨라서 제어하기 어려울 수 있다. 레이트 개시 온도가 255℃보다 높다면, 증발 속도는 너무 느려서 낮은 점착(takt) 시간을 초래할 수 있고, 승온에의 연장된 노출로 인해 VTE 공급원에서 유기 화합물의 증착이 발생할 수 있다.
레이트 개시 온도는 화합물의 휘발성의 간접 측정이다. 레이트 개시 온도가 높을수록, 화합물의 휘발성은 낮아진다.
또 다른 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 약 ≥ 200℃ 내지 약 ≤ 350℃, 바람직하게는 약 ≥ 210℃ 내지 약 ≤ 350℃, 더 바람직하게는 약 ≥ 230℃ 내지 약 ≤ 320℃의 레이트 개시 온도를 가질 수 있다.
쌍극자 모멘트
N 원자를 함유하는 분자의 쌍극자 모멘트
Figure pct00042
는
Figure pct00043
에 의해 주어지며,
여기서,
Figure pct00044
는 분자 내 원자 i의 부분 전하 및 위치이다.
쌍극자 모멘트는 반-경험적 분자 오비탈(semi-empirical molecular orbital) 방법에 의해 결정된다. 분자 구조의 기하학적 특성은 프로그램 패키지 TURBOMOLE V6.5 (TURBOMOLE GmbH, Litzenhardtstrasse 19, 76135 Karlsruhe, Germany)에서 실시된 바와 같이 기체상에서 설정된 6-31G* 베이시스(basis)와 함께 하이브리드 함수 B3LYP를 사용하여 최적화된다. 1개 초과의 형태가 실행 가능한 경우, 최저 총 에너지를 갖는 형태가 선택되어 분자의 결합 길이를 결정한다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 약 ≥0.1 내지 약 ≤6.00, 바람직하게는 약 ≥0.15 내지 약 ≤5.60 범위의 쌍극자 모멘트(디바이(Debye))를 가질 수 있다.
쌍극자 모멘트의 범위(최대-최소)는 동일한 화합물의 상이한 가능한 분자 배향에 대한 최대 쌍극자 모멘트 값에서 최소 쌍극자 모멘트 값을 뺀 것이다. 화학식 (1)의 화합물의 쌍극자 모멘트의 범위는 0 내지 1 디바이, 바람직하게는 0 내지 0.5 디바이일 수 있다.
화학식 2의 G1이 "①"로 표시된 위치에서 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 연결되는 화학식 (1)의 화합물의 쌍극자 모멘트의 범위는 0 내지 1 디바이, 바람직하게는 0 내지 0.5 디바이일 수 있다.
화학식 2의 G1이 "④""로 표시된 위치에서 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 연결되는 화학식 (1)의 화합물의 쌍극자 모멘트의 범위는 0 내지 1 디바이, 바람직하게는 0 내지 0.5 디바이일 수 있다.
계산된 HOMO 및 LUMO
HOMO 및 LUMO는 프로그램 패키지 TURBOMOLE V6.5로 계산된다. 분자 구조의 최적화된 기하학적 특성 및 HOMO 및 LUMO 에너지 수준은, 기체상에서 설정된 6-31G* 베이시스와 함께 하이브리드 함수 B3LYP를 적용함으로써 결정된다. 1개 초과의 형태가 실행 가능한 경우, 최저 총 에너지를 갖는 형태가 선택된다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물은 하이브리드 함수 B3LYP 및 가우스(Gaussian) 6-31G* 베이시스 세트를 사용하여 TURBOMOLE V6.5 프로그램 패키지에 의해 계산된, 진공 에너지 수준을 제로(0)로 채택하는 절대 눈금(absolute scale)에서, 약 -2.00 eV 내지 약 -1.60 eV, 바람직하게는 약 -1.99 eV 내지 약 -1.61 eV, 더 바람직하게는 약 -1.98 eV 내지 약 -1.62 eV, 더 바람직하게는 약 -1.97 eV 내지 약 -1.63 eV, 또한 바람직하게는 약 -1.96 eV 내지 약 -1.64 eV, 또는 더 바람직하게는 약 -1.95 eV 내지 약 -1.67 eV 범위의 LUMO 에너지 수준(eV)을 가질 수 있다.
환원 전위
실온에서 퍼텐시오스타트 장치(potentiostatic device) Metrohm PGSTAT30 및 소프트웨어 Metrohm Autolab GPES와 함께 사이클릭 볼타메트리(cyclic voltammetry)에 의해 환원 전위를 결정한다. 특정 화합물에 주어진 산화환원 전위를 시험 성분의 아르곤 탈기된, 건조 0.1 M THF 용액에서 아르곤 분위기 하에 0.1 M 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트 지지(supporting) 전해질과 함께, 백금 작동 전극(working electrode) 사이에서 그리고 실버 클로라이드에 의해 피복되고 측정된 용액에 직접 침지된 실버 와이어로 구성된 Ag/AgCl 슈도-표준(pseudo-standard) 전극(Metrohm Silver 로드 전극(rod electrode))을 이용하여 100 mV/s의 스캔 속도로 측정하였다. 제1 진행을 작동 전극 상에서 설정된 가장 넓은 범위의 전극에서 수행하였으며, 상기 범위를 후속 진행에서 적절하게 조정하였다. 최종 3개의 진행을 표준으로서 페로센의 첨가로 수행하였다(0.1 M 농도). 표준 Fc+/Fc 산화환원 커플에 대해 관찰된 캐소드 및 애노드 전위의 평균의 차감 후, 연구된 화합물의 캐소드 및 애노드 피크에 상응하는 전위의 평균은 마지막으로, 상기 보고된 값을 제공하였다. 모든 연구된 화합물뿐만 아니라 보고된 비교 화합물은 잘-정의된 가역적인 전기화학 거동을 나타내었다.
기술적 효과
놀랍게도, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물 및 본 발명의 유기 전자 장치는 당업게에서 공지된 유기 전계발광 장치 및 화합물을 특히 전류 효율(current efficiency)이라고도 하는 cd/A 효율 및 수명의 측면에서 능가하여 우수함으로써 본 발명의 근본적인 문제점을 해결하는 것이 확인되었다. 이와 동시에, 동작 전압은 유사하거나 또는 심지어 개선된 수준에서 유지되며, 이는 예를 들어 모바일 디스플레이 장치의 전력 소모를 감소시키고 배터리 수명을 증가시키는 데 중요하다. 높은 cd/A 효율은 모바일 장치, 예를 들어 모바일 디스플레이 장치의 높은 효율 및 이로써 증가된 배터리 수명에 중요하다. 높은 전류 밀도에서 장기간의 수명은 높은 휘도에서 전개되는 장치의 장수(longevity)에 중요하다.
더 놀랍게도, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물의 계산된 LUMO 수준은 당업계의 LUMO보다 유의하게 더 음성인 것으로 밝혀졌다.
본 발명자들은 놀랍게도, 특정한 양호한 성능이 유기 전계발광 장치를 형광 청색 장치로서 사용하는 경우 달성될 수 있음을 확인하였다.
본원에서 바람직한 것으로 언급된 특정한 배치가 특히 유리한 것으로 확인되었다.
마찬가지로, 본 발명의 가장 넓은 정의의 범위에 속하는 일부 화합물들은 놀랍게도, cd/A 효율 및/또는 수명의 언급된 특성의 측면에서 특히 양호하게 수행하는 것으로 확인되었다. 이들 화합물은 본원에서 특히 바람직한 것으로 고찰된다.
나아가, 높은 효율 및/또는 장기간 수명을 가진 유기 광전자 장치가 실현될 수 있다.
애노드
애노드용 물질은 금속 또는 금속 옥사이드, 또는 유기 물질, 바람직하게는 약 4.8 eV 초과, 더 바람직하게는 약 5.1 eV 초과, 가장 바람직하게는 약 5.3 eV 초과의 일함수를 가진 물질일 수 있다. 바람직한 금속은 귀금속, 예컨대 Pt, Au 또는 Ag이며, 바람직한 금속 옥사이드는 투명한 금속 옥사이드, 예컨대 ITO 또는 IZO이며, 이는 반사성 캐소드를 가진 하부-방출 OLED에서 유리하게 사용될 수 있다.
투명한 금속 옥사이드 애노드 또는 반사성 금속 애노드를 포함하는 장치에서, 애노드는 약 50 nm 내지 약 100 nm의 두께를 가질 수 있는 반면, 반투명한 금속 애노드는 약 5 nm 내지 약 15 nm로 얇을 수 있고, 불투명한 금속 애노드는 약 15 nm 내지 약 150 nm의 두께를 가질 수 있다.
정공 주입층(HIL)
정공 주입층은 애노드와 정공 수송층에 사용되는 유기 물질 사이의 계면 특성을 개선할 수 있으며, 비-평면화된(non-planarized) 애노드 상에 적용되고, 따라서 상기 애노드의 표면을 평면화시킬 수 있다. 예를 들어, 정공 주입층은, 애노드의 일함수와 정공 수송층의 HOMO의 에너지 수준 사이의 차이를 조정하기 위해, 애노드 물질의 일함수와 정공 수송층의 HOMO의 에너지 수준 사이에서 이의 최고준위 점유 분자 오비탈(HOMO)의 에너지 수준의 중앙값을 가진 물질을 포함할 수 있다.
정공 수송 영역이 정공 주입층(36)을 포함하는 경우, 정공 주입층은 여러 가지 방법들, 예를 들어 진공 증착, 스핀 코팅, 캐스팅, Langmuir-Blodgett(LB) 방법 등 중 임의의 방법에 의해 애노드 상에 형성될 수 있다.
정공 주입층이 진공 증착을 사용하여 형성되는 경우, 진공 증착 조건은 정공 주입층의 형성에 사용되는 물질, 및 형성되는 정공 주입층의 요망되는 구조 및 열적 특성에 따라 다를 수 있고, 예를 들어 진공 증착은 100℃ 내지 약 500℃의 온도, 약 10-6 Pa 내지 약 10-1 Pa의 압력 및 약 0.1 내지 약 10 nm/sec의 증착 속도에서 수행될 수 있으나, 증착 조건은 이들로 한정되지 않는다.
정공 주입층이 스핀 코팅을 사용하여 형성되는 경우, 코팅 조건은 정공 주입층의 형성에 사용되는 물질, 및 형성되는 정공 주입층의 요망되는 구조 및 열적 특성에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 코팅 속도는 약 2000 rpm 내지 약 5000 rpm의 범위일 수 있고, 코팅 후 열 처리가 수행되어 용매를 제거하는 온도는 약 80℃ 내지 약 200℃의 범위일 수 있으나, 코팅 조건은 이들로 한정되지 않는다.
정공 주입층은 전도성 및/또는 애노드로부터의 정공 주입을 개선하기 위해 p-도판트를 추가로 포함할 수 있다.
p-도판트
또 다른 양태에서, p-도판트는 정공 주입층 내에서 균질하게 분산될 수 있다.
또 다른 양태에서, p-도판트는 정공 주입층 내에서 애노드로 근접할수록 고농도로 존재하고 캐소드로 근접할수록 저농도로 존재할 수 있다.
p-도판트는 퀴논 유도체 또는 라디알렌(radialene) 화합물 중 하나일 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. p-도판트의 비제한적인 예로는, 퀴논 유도체, 예컨대 테트라시아노퀴논다이메탄(TCNQ), 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라시아노-1,4-벤조퀴논다이메탄(F4-TCNQ), 4,4',4''-((1E,1'E,1''E)-사이클로프로판-1,2,3-트릴리덴트리스(시아노메타닐릴리덴))-트리스(2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴) 등이 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 장치는 라디알렌 화합물 및/또는 퀴노디메탄 화합물을 포함하는 층을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에서, 라디알렌 화합물 및/또는 퀴노디메탄 화합물은 하나 이상의 할로겐 원자 및/또는 하나 이상의 전자 끄는 기로 치환될 수 있다. 전자 끄는 기는 니트릴기, 할로겐화된 알킬기, 대안적으로 퍼할로겐화된 알킬기, 대안적으로 퍼플루오르화된 알킬기로부터 선택될 수 있다. 전자 끄는 기의 다른 예는 아실, 설포닐기 또는 포스포릴기일 수 있다.
대안적으로, 아실기, 설포닐기 및/또는 포스포릴기는 할로겐화된 및/또는 퍼할로겐화된 하이드로카르빌을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 퍼할로겐화된 하이드로카르빌은 퍼플루오르화된 하이드로카르빌일 수 있다. 퍼플루오르화된 하이드로카르빌의 예는 퍼플루오르메틸, 퍼플루오르에틸, 퍼플루오르프로필, 퍼플루오르이소프로필, 퍼플루오로부틸, 퍼플루오로페닐, 퍼플루오로톨릴일 수 있으며; 할로겐화된 하이드로카르빌을 포함하는 설포닐기의 예는 트리플루오로메틸설포닐, 펜타플루오로에틸설포닐, 펜타플루오로페닐설포닐, 헵타플루오로프로필설포닐, 노나플루오로부틸설포닐 등일 수 있다.
일 구현예에서, 라디알렌 및/또는 퀴노디메탄 화합물은 정공 주입층, 정공 수송층 및/또는 정공 발생층에 포함될 수 있다.
일 구현예에서, 라디알렌 화합물은 화학식 (XX)를 가질 수 있으며, 및/또는 퀴노디메탄 화합물은 화학식 (XXIa) 또는 (XXIb)를 가질 수 있으며:
Figure pct00045
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R11, R12, R15, R16, R20, R21은 독립적으로, 전자 끄는 기로부터 선택되고, R9, R10, R13, R14, R17, R18, R19, R22, R23 및 R24는 독립적으로, H, 할로겐 및 전자 끄는 기로부터 선택된다. 적합하게 사용될 수 있는 전자 끄는 기는 상기 언급되어 있다.
정공 수송층(HTL)
정공 수송층 및 전자 차단층을 형성하기 위한 조건은 정공 주입층에 대해 상기 기재된 형성 조건을 기반으로 정의될 수 있다.
전하 수송 영역의 정공 수송 파트의 두께는 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어 약 10 nm 내지 약 100 nm일 수 있다. 전하 수송 영역의 정공 수송 파트가 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함하는 경우, 정공 주입층의 두께는 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어 약 10 nm 내지 약 100 nm일 수 있고, 정공 수송층의 두께는 약 5 nm 내지 약 200 nm, 예를 들어 약 10 nm 내지 약 150 nm일 수 있다. 전하 수송 영역의 정공 수송 파트, HIL 및 HTL의 두께가 이들 범위 내에 있는 경우, 만족할만한 정공 수송 특징이 동작 전압의 실질적인 증가 없이 수득될 수 있다.
정공 수송 영역에 사용되는 정공 수송 매트릭스 물질은 특별히 제한되지 않는다. 6개 이상의 비편재화된 전자들의 컨쥬게이트된 시스템을 포함하는 공유 화합물이 바람직하며, 바람직하게는 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 유기 화합물, 더 바람직하게는 2개 이상의 방향족 고리들을 포함하는 유기 화합물, 보다 더 바람직하게는 3개 이상의 방향족 고리들을 포함하는 유기 화합물, 가장 바람직하게는 4개 이상의 방향족 고리들을 포함하는 유기 화합물이다. 정공 수송층에 광범위하게 사용되는 정공 수송 매트릭스 물질의 전형적인 예로는, 폴리사이클릭 방향족 탄화수소, 트리아릴렌 아민 화합물 및 헤테로사이클릭 방향족 화합물이 있다. 정공 수송 영역의 다양한 층들에 유용한 정공 수송 매트릭스의 프런티어(frontier) 오비탈 에너지 수준의 적합한 범위는 잘 공지되어 있다. 산화환원 커플 HTL 매트릭스의 산화환원 전위 / HTL 매트릭스의 양이온 라디칼의 측면에서, 바람직한 값(예를 들어 참조로서 페로센/페로세늄 산화환원 커플에 대한 사이클릭 볼타메트리에 의해 측정되는 경우)은 0.0 - 1.0 V, 더 바람직하게는 0.2 - 0.7 V, 보다 더 바람직하게는 0.3 - 0.5 V의 범위일 수 있다.
완충층
전하 수송 영역의 정공 수송 파트는 완충층을 추가로 포함할 수 있다.
적합하게 사용될 수 있는 완충층은 US 6 140 763, US 6 614 176 및 US2016/248022에 개시되어 있다.
완충층은 EML로부터 방출된 광의 파장에 따라 광의 광학 공명 거리(optical resonance distance)를 보상할 수 있고, 따라서 효율을 증가시킬 수 있다.
방출층(EML)
방출층은 진공 증착, 스핀 코팅, 캐스팅, LB 방법 등을 사용함으로써 정공 수송 영역 상에 형성될 수 있다. 방출층이 진공 증착 또는 스핀 코팅을 사용하여 형성되는 경우, 증착 및 코팅의 조건은 방출층을 형성하는 데 사용되는 물질에 따라 다양할 수 있긴 하더라도, 상기 증착 및 코팅 조건은 정공 주입층의 형성을 위한 조건과 유사할 수 있다. 방출층은 이미터 호스트(EML 호스트) 및 이미터 도판트(추가로 오로지 이미터)를 포함할 수 있다.
방출층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 200Å 내지 약 600일 수 있다. 방출층의 두께가 이들 범위 내에 있는 경우, 방출층은 동작 전압의 유의한 증가 없이, 개선된 방출 특징을 가질 수 있다.
이미터 호스트
또 다른 양태에 따르면, 방출층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 이미터 호스트로서 포함한다.
이미터 호스트 화합물은 3개 이상의 방향족 고리를 가지며, 이들은 독립적으로, 카르보사이클릭 고리 및 헤테로사이클릭 고리로부터 선택된다.
이미터 호스트로서 사용될 수 있는 다른 화합물은 하기 화학식 400으로 표시된 안트라센 매트릭스 화합물이다:
화학식 400
Figure pct00046
상기 화학식 400에서, Ar111 및 Ar112는 각각 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6-C60 아릴렌기일 수 있으며; Ar113 내지 Ar116은 각각 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C1-C10 알킬기 또는 치환된 또는 비치환된 C6-C60 아릴렌기일 수 있고; g, h, i, 및 j는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수일 수 있다.
일부 구현예에서, 식 400에서 Ar111 및 Ar112는 각각 독립적으로, 페닐렌기, 나프탈렌기, 페난트레닐렌기 또는 피레닐렌기 중 하나일 수 있거나; 또는
각각이 페닐기, 나프틸기, 또는 안트릴기 중 하나 이상으로 치환된 페닐렌기, 나프탈렌기, 페난트레닐렌기, 플루오레닐기 또는 피레닐렌기 중 하나일 수 있다.
화학식 400에서, g, h, i, 및 j는 각각 독립적으로, 0, 1, 또는 2의 정수일 수 있다.
화학식 400에서, Ar113 내지 Ar116은 각각 독립적으로,
- 페닐기, 나프틸기 또는 안트릴기 중 하나 이상으로 치환된 C1-C10 알킬기;
- 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피레닐기, 페난트레닐기 또는 플루오레닐기;
- 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피레닐기, 페난트레닐기, 또는 플루오레닐기로서, 각각은 중수소 원자, 할로겐 원자, 하이드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 하이드라존기, 카르복실기 또는 이의 염 중 하나 이상으로 치환됨,
- 설폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염,
- C1-C60 알킬기, C2-C60 알케닐기, C2-C60 알키닐기, C1-C60 알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피레닐기, 페난트레닐기, 또는
- 플루오레닐기
Figure pct00047
또는
- 화학식 7 또는 화학식 8
Figure pct00048
중 하나일 수 있다.
화학식 7 및 화학식 8에서, X가 산소 원자 및 황 원자로부터 선택되지만, 본 발명의 구현예들은 이들로 한정되는 것은 아니다.
화학식 7에서, R11 내지 R14 중 임의의 하나는 Ar111에의 결합에 사용된다. Ar111에의 결합에 사용되지 않는 R11 내지 R14 및 R15 내지 R20은 R1 내지 R8와 동일하다.
화학식 8에서, R21 내지 R24 중 임의의 하나는 Ar111에의 결합에 사용된다. Ar111에의 결합에 사용되지 않는 R21 내지 R24 및 R25 내지 R30은 R1 내지 R8와 동일하다.
바람직하게는, EML 호스트는 N, O 또는 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 내지 3개의 헤테로원자를 포함한다. 더 바람직하게는, EML 호스트는 S 또는 O로부터 선택되는 1개의 헤테로원자를 포함한다.
이미터 도판트
도판트는 발광을 유발하기 위해 소량으로 혼합되며, 일반적으로 삼중항 이상으로의 다중 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 물질, 예컨대 금속 착화합물일 수 있다. 도판트는 예를 들어, 무기 화합물, 유기 화합물 또는 유기/무기 화합물일 수 있고, 이들의 하나 이상의 종류가 사용될 수 있다.
이미터는 적색, 녹색 또는 청색 이미터일 수 있다.
도판트는 형광 도판트, 예를 들어 터-플루오렌일 수 있으며, 이의 구조는 하기에 나타나 있다. 4.4'-비스(4-다이페닐 아미오스티릴)비페닐(DPAVBI), 2,5,8,11-테트라-tert-부틸 페릴렌(TBPe) 및 하기 화합물 5는 형광 청색 도판트의 예이다.
Figure pct00049
도판트는 인광 도판트일 수 있고, 인광 도판트는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속 화합물일 수 있다. 인광 도판트는 예를 들어 식 Z로 표시된 화합물일 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다:
Figure pct00050
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, J 및 X는 동일하거나 또는 상이하고, M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
M은 예를 들어 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, J 및 X는 예를 들어 두자리(bidendate) 리간드일 수 있다.
하나 이상의 방출층은 애노드와 캐소드 사이에 배열될 수 있다. 전체 성능을 증가시키기 위해, 2개 이상의 방출층이 존재할 수 있다.
전하 발생층
전하 발생층(CGL이라고 함)은 제1 방출층과 제2 방출층 사이에, 그리고 있다면 제2 방출층과 제3 방출층 사이에 배열될 수 있다. 전형적으로, CGL은 n-형 전하 발생층(n-CGL 또는 전자 발생층이라고도 함) 및 p-형 전하 발생층(p-CGL 또는 정공 발생층이라고도 함)을 포함한다. 중간층은 n-형 CGL과 p-형 CGL 사이에 배열될 수 있다.
일 양태에서, n-형 CGL은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함할 수 있다. n-형 CGL은 금속, 금속염 또는 유기 금속 착화합물, 바람직하게는 금속을 추가로 포함한다. 금속은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 희토류 금속으로부터 선택될 수 있다.
p-형 CGL은 디피라지노[2,3-f:2',3'-h]퀴녹살린, 퀴논 화합물 또는 라디알렌 화합물, 바람직하게는 디피라지노[2,3-f:2',3'-h]퀴녹살린-2,3,6,7,10,11-헥사카르보니트릴 또는 화학식 (XX)의 화합물 및/또는 화학식 (XXIa) 또는 (XXIb)의 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, n-유형 및 p-유형 CGL은 직접 접촉해 있다.
전자 수송층(ETL)
또 다른 구현예에서, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 분자는 전자 수송층이다. 또 다른 구현예에서, 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물로 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는 하나 이상의 전자 수송층을 포함하고, 이러한 경우, 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물, 또는 바람직하게는 화학식 D1 내지 D30의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
또 다른 구현예에서, 유기 전자 장치는 2개 이상의 전자 수송층들에 의해 형성된 유기층의 스택의 전자 수송 영역을 포함하며, 여기서, 하나 이상의 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함한다.
전자 수송층은 1개 또는 2개 이상의 서로 다른 전자 수송 화합물들을 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 화합물을 포함하고, 제1 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물과 상이하게 선택되는 매트릭스 화합물을 포함하며, 이러한 화합물은:
- 안트라센-기초 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센-기초 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-다이(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4''-다이(나프탈렌-1-일)-N4,N4''-다이페닐-[1,1':4',1''-터페닐]-4,4''-다이아민
으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 화합물을 포함하고, 제2 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물과 서로 다르게 선택되는 매트릭스 화합물을 포함하며, 이러한 화합물은:
- 포스핀 옥사이드-기초 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드 및/또는 페닐 비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀 옥사이드 및/또는 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 화합물을 포함하고, 제2 전자 수송층은 매트릭스 화합물을 포함하며, 이러한 매트릭스 화합물은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물과 상이하고 포스핀 옥사이드-기초 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드 및/또는 페닐 비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀 옥사이드 및/또는 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드로부터 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하며, 여기서 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물은 동일하게 선택되지 않는다.
제1 전자 수송층의 두께는 약 0.5 nm 내지 약 100 nm, 예를 들어 약 2 nm 내지 약 40 nm일 수 있다. 제1 전자 수송층의 두께가 이들 범위 내에 있는 경우, 제1 전자 수송층은 동작 전압의 실질적인 증가 없이, 개선된 전자 수송 능력을 가질 수 있다.
선택적인 제2 전자 수송층의 두께는 약 1 nm 내지 약 100 nm, 예를 들어 약 2 nm 내지 약 20 nm일 수 있다. 전자 수송층의 두께가 이들 범위 내에 있는 경우, 전자 수송층은 동작 전압의 실질적인 증가 없이, 만족할 만한 전자 수송 능력을 가질 수 있다.
유기 반도체 층은 적어도 하나의 제2 성분을 추가로 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 성분은 금속, 금속 염, 금속 착화합물, 또는 적어도 하나의 제2 매트릭스 물질일 수 있다. 금속은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 전이 금속으로부터 선택될 수 있고, 전이 금속은 희토류 금속으로부터 선택될 수 있다. 금속 염은 알칼리 금속의 염, 알칼리 토금속의 염 또는 희토류 금속의 염으로부터 선택될 수 있다. 알칼리 금속 염은 LiF, LiCl, LiBr 또는 LiI, 및 바람직하게는 LiF를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 금속 착화합물은 유기 알카릴 금속 착화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 착화합물일 수 있고, 더 바람직하게는 LiQ 또는 알칼리 보레이트는 본질적으로 비-방출성이다.
전자 수송층은 더 바람직하게는 1가 또는 2가 금속 할라이드 또는 유기 1가 또는 2가 금속 착화합물, 바람직하게는 알칼리 할라이드 및/또는 알칼리 유기 착화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하며, 여기서 제2 전자 수송층은 알칼리 할라이드 및/또는 알칼리 유기 착화합물을 추가로 포함한다.
알칼리 할라이드
알칼리 금속 할라이드로도 공지된 알칼리 할라이드는 화학식 MX를 갖는 무기 화합물들의 패밀리이며, 여기서 M은 알칼리 금속이고, X는 할로겐이다.
M은 Li, Na, 칼륨, 루비듐 및 세슘으로부터 선택될 수 있다.
X는 F, Cl, Br 및 J로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 할라이드가 바람직할 수 있다. 리튬 할라이드는 LiF, LiCl, LiBr 및 LiJ로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 그러나, 가장 바람직한 것은 LiF이다.
알칼리 할라이드는 필수적으로 비-방출성이거나, 비-방출성이다.
알칼리 유기 착화합물
알칼리 유기 착화합물은 알칼리 금속 및 하나 이상의 유기 리간드를 포함한다. 알칼리 금속은 바람직하게는 리튬으로부터 선택된다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착화합물의 유기 리간드는 퀴놀레이트, 보레이트, 페놀레이트, 피리디놀레이트 또는 시프 염기(Schiff base) 리간드이며;
- 바람직하게는 리튬 퀴놀레이트 착화합물은 식 III, IV 또는 V을 가지고:
Figure pct00051
여기서,
A1 내지 A6은 동일하거나 또는 독립적으로, CH, CR, N 및 O로부터 선택되며;
R은 동일하거나 또는 독립적으로, 수소, 할로겐, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴렌 또는 헤테로아릴렌으로부터 선택되고; 가장 바람직한 A1 내지 A6은 CH임;
- 바람직하게는 보레이트-기초 유기 리간드는 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트이며;
- 바람직하게는 페놀레이트는 2-(피리딘-2-일)페놀레이트, 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트, 이미다졸 페놀레이트 또는 2-(피리딘-2-일)페놀레이트이고, 가장 바람직하게는 2-(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페놀레이트이고;
- 바람직하게는 피리디놀레이트는 2-(디페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트이다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 알칼리 유기 착화합물, 바람직하게는 리튬 유기 착화합물의 유기 리간드는 퀴놀레이트일 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 퀴놀레이트는 WO 2013079217 A1에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착화합물의 유기 리간드는 보레이트-기초 유기 리간드일 수 있으며, 바람직하게는 리튬 유기 착화합물은 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 보레이트-기초 유기 리간드는 WO 2013079676 A1에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착화합물의 유기 리간드는 페놀레이트 리간드일 수 있으며, 바람직하게는 리튬 유기 착화합물은 리튬 2-(다이페닐포스포릴)페놀레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 페놀레이트 리간드는 WO 2013079678 A1에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
나아가, 페놀레이트 리간드는 피리디놀레이트의 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 2-(다이페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 피리딘 페놀레이트 리간드는 JP 2008195623에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
또한, 페놀레이트 리간드는 이미다졸 페놀레이트의 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 2-(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페놀레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 이미다졸 페놀레이트 리간드는 JP 2001291593에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
또한, 페놀레이트 리간드는 옥사졸 페놀레이트의 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 2-(벤조[d]옥사졸-2-일)페놀레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 옥사졸 페놀레이트 리간드는 US 20030165711에 개시되어 있고, 원용에 의해 포함된다.
알칼리 유기 착화합물은 필수적으로 비-방출성일 수 있다.
전자 주입층(EIL)
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 유기 전계발광 장치는 전자 수송층(제1-ETL)과 캐소드 사이에 전자 주입층을 추가로 포함할 수 있다.
전자 주입층(EIL)은 캐소드로부터 전자의 주입을 촉진할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 전자 주입층은
(i) 실질적으로 원소 형태의 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 희토류 금속, 바람직하게는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Eu 및 Yb, 더 바람직하게는 Li, Na, Mg, Ca, Sr 및 Yb, 보다 더 바람직하게는 Li 및 Yb, 가장 바람직하게는 Yb로부터 선택되는 양전성 금속을 포함하며; 및/또는
(ii) 제2 전자 수송층(제2-ETL)의 알칼리 금속 착화합물 및/또는 알칼리 금속염, 바람직하게는 Li 착화합물 및/또는 염, 더 바람직하게는 Li 퀴놀리놀레이트, 보다 더 바람직하게는 리튬 8-하이드록시퀴놀리놀레이트, 가장 바람직하게는 알칼리 금속염 및/또는 착화합물은 주입층의 알칼리 금속염 및/또는 착화합물과 동일하다.
전자 주입층은 LiF, NaCl, CsF, Li2O 및 BaO로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
EIL의 두께는 약 0.1 nm 내지 약 10 nm, 또는 약 0.3 nm 내지 약 9 nm일 수 있다. 전자 주입층의 두께가 이들 범위 내에 있는 경우, 전자 주입층은 동작 전압의 실질적인 증가 없이 만족할 만한 전자 주입 능력을 가질 수 있다.
전자 주입층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함할 수 있다.
캐소드
캐소드용 물질은 낮은 일함수를 가진 금속, 합금 또는 전기 전도성 화합물 또는 이들의 조합일 수 있다. 캐소드용 물질의 구체적인 예는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag), 은(Ag) 등일 수 있다. 기판 상에 증착된 반사성 애노드를 가진 상부 방출 발광 장치를 제조하기 위해, 캐소드는 예를 들어, 인듐 주석 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(IZO) 또는 은(Ag)로부터 광-투과성 전극(light-transmissive electrode)으로서 형성될 수 있다.
투명한 금속 옥사이드 캐소드 또는 반사성 금속 캐소드를 포함하는 장치에서, 캐소드는 약 50 nm 내지 약 100 nm의 두께를 가질 수 있는 반면, 반투명한 금속 캐소드는 약 5 nm 내지 약 15 nm로 얇을 수 있다.
기판
기판은 애노드 아래 또는 캐소드 위에 추가로 배치될 수 있다. 기판은 일반적인 유기 발광 다이오드에 사용되는 기판일 수 있고, 강한 기계적 강도, 열적 안정성, 투명도, 표면 평탄도(smoothness), 취급 용이성 및 내수성을 가진 유리 기판 또는 투명한 플라스틱 기판일 수 있다.
이하, 구현예는 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 하기 실시예에 제한되는 것이 아니다.
본 발명의 이들 및/또는 다른 양태들 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 예시적인 구현예들의 하기 설명으로부터 명백해지고 보다 쉽게 이해될 것이며, 도면에서:
도 1은 방출층, 1개의 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 도식적인 단면도이며;
도 2는 방출층 및 2개의 전자 수송층들을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 도식적인 단면도이며;
도 3은 방출층 및 3개의 전자 수송층들을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 도식적인 단면도이며;
도 4는 방출층 및 1개의 전자 수송층을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 도식적인 단면도이며;
도 5는 방출층 및 2개의 전자 수송층들을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 도식적인 단면도이고;
도 6은 방출층 및 3개의 전자 수송층들을 포함하는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 도식적인 단면도이다.
이하, 예시적인 양태를 상세히 설명하도록 하며, 첨부된 도면에는 본 발명의 실시예가 예시되어 있으며, 여기서, 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조 번호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 이하, 도면을 참조하여 양태를 설명하기 위해 예시적인 구현예가 하기와 같이 설명된다.
본원에서, 제1 구성 요소가 제2 구성 요소 "상에"형성 또는 배치되는 것으로 언급될 때, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소 상에 직접 배치될 수 있거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소가 그 사이에 배치될 수 있다. 제1 구성 요소가 제2 구성 요소 "상에 직접적으로"형성되거나 배치되는 것으로 언급될 때는, 그 사이에는 다른 구성 요소가 배치되지 않는다.
용어 "개재되어 접촉하는"은, 중간에 있는 층이 2개의 인접한 층들과 직접 접촉해 있는 3개 층들의 배치를 지칭한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 다이오드는 정공 수송 영역; 방출층; 및 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 방출층(150), 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 전자 수송층(ETL)(161) 및 전자 주입층(180)을 포함하며, 이로써, 제1 전자 수송층(161)이 방출층(150) 상에 직접적으로 배치되고, 전자 주입층(180)은 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 배치된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 방출층(150), 및 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)을 포함하는 전자 수송층 스택(ETL)(160)을 포함하며, 이로써, 제2 전자 수송층(162)이 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 배치된다. 대안적으로, 전자 수송층 스택(ETL)(160)은 제1 전자 수송층(161) 및 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 제2 전자 수송층(162)을 포함하고, 이로써 제2 전자 수송층(162)이 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 배치된다.
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 방출층(EML)(150), 및 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층(161), 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물이지만 상기 제1 전자 수송층의 트리아진 화합물과 서로 다른 화합물을 포함하는 제2 전자 수송층(162) 및 제3 전자 수송층(163)을 포함하는 전자 수송층 스택(ETL)(160)을 포함하며, 이로써, 제2 전자 수송층(162)이 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 배치되고, 제3 전자 수송층(163)이 제1 전자 수송층(162) 상에 직접적으로 배치된다.
도 4는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 기판(110), 제1 애노드 전극(120), 정공 주입층(HIL)(130), 정공 수송층(HTL)(140), 방출층(EML)(150), 하나의 제1 전자 수송층(ETL)(161), 전자 주입층(EIL)(180) 및 캐소드 전극(190)을 포함한다. 제1 전자 수송층(ETL)(161)은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물 및 선택적으로 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 포함한다. 전자 수송층(ETL)(161)은 EML(150) 상에 직접적으로 형성된다.
도 5는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 기판(110), 제1 애노드 전극(120), 정공 주입층(HIL)(130), 정공 수송층(HTL)(140), 방출층(EML)(150), 전자 수송층 스택(ETL)(160), 전자 주입층(EIL)(180) 및 캐소드 전극(190)을 포함한다. 전자 수송층(ETL)(160)은 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)을 포함하며, 여기서, 제1 전자 수송층은 애노드(120)에 더 근접하게 배열되고, 제2 전자 수송층은 캐소드(190)에 더 근접하게 배열된다. 제1 전자 수송층 및/또는 제2 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물 및 선택적으로 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 포함한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 도식적인 단면도이다. OLED(100)는 기판(110), 애노드 전극(120), 정공 주입층(HIL)(130), 정공 수송층(HTL)(140), 방출층(EML)(150), 전자 수송층 스택(ETL)(160), 전자 주입층(EIL)(180) 및 제2 캐소드 전극(190)을 포함한다. 전자 수송층 스택(ETL)(160)은 제1 전자 수송층(161), 제2 전자 수송층(162) 및 제3 전자 수송층(163)을 포함한다. 제1 전자 수송층(161)은 방출층(EML)(150) 상에 직접적으로 형성된다. 제1 전자 수송층, 제2 전자 수송층 및/또는 제3 전자 수송층은, 각각의 층에 대해 서로 다른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물, 및 선택적으로 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 포함한다.
유기 반도체 층
또 다른 양태에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함할 수 있고, 금속, 금속염 또는 유기 알칼리 금속 착화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 착화합물, 더 바람직하게는 LiQ 또는 알칼리 보레이트를 추가로 포함한다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함할 수 있고, 금속, 금속 염 또는 유기 금속 착화합물, 바람직하게는 유기 1가 또는 2가 금속 착화합물, 더 바람직하게는 LiQ 또는 알칼리 보레이트를 추가로 포함한다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물 및 LiQ를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물 및 알칼리 보레이트를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 하나 이상의 유기 반도체 층은 방출층과 캐소드 사이에, 바람직하게는 보조 전자 수송층과 캐소드 사이에 배열된다.
또 다른 구현예에서, 유기 반도체 층은 방출층과 전자 수송층 사이에 배열된다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 제1 방출층과 제2 방출층 사이에 배열된다. 유기 반도체 층은 전자 수송층, 방출층, 정공 차단층, 전하 발생층 및/또는 전자 주입층, 바람직하게는 전자 수송층 또는 전하 발생층, 더 바람직하게는 전자 수송층일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 광활성 층과 캐소드 층 사이에, 바람직하게는 방출층 또는 광흡수 층과 캐소드 층 사이에 배열될 수 있으며, 바람직하게는 유기 반도체 층은 전자 수송층이다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층은 하나 이상의 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 포함할 수 있다.
유기 반도체 층은 필수적으로 비-방출성 또는 비-방출형인 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물을 포함한다.
유기 전자 장치
본 발명에 따른 유기 전자 장치는 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하며, 여기서 하나 이상의 유기 반도체 층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 유기 전자 장치는 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물을 포함하는 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하며, 여기서 이러한 층은 필수적으로 비-방출성 또는 비-방출형이다.
일 구현예에 따르면, 유기 전자 장치는 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 트리아진 화합물을 포함하는 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함할 수 있으며, 이는 전자 수송층, 방출층, 정공 차단층, 전하 발생층 및/또는 전자 주입층, 바람직하게는 전자 수송층 또는 전하 발생층, 더 바람직하게는 전자 수송층일 수 있다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 기판, 애노드 층, 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층, 및 캐소드 층을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함할 수 있으며, 여기서 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층은 광활성 층과 캐소드 층 사이에, 바람직하게는 방출층 또는 광흡수 층과 캐소드 층 사이에 배열되고, 바람직하게는 유기 반도체 층은 전자 수송층이다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함할 수 있으며, 여기서 하나 이상의 유기 반도체 층은 하나 이상의 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 추가로 포함한다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 하나 이상의 유기 반도체 층, 적어도 하나의 애노드 층, 적어도 하나의 캐소드 층 및 적어도 하나의 방출층을 포함할 수 있으며, 여기서 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층은 바람직하게는 방출층과 캐소드 층 사이에 배열된다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 적어도 하나의 유기 반도체 층을 포함하고, 적어도 하나의 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물을 추가로 포함한다.
일 구현예에 따른 유기 전자 장치는 적어도 하나의 유기 반도체 층, 적어도 하나의 애노드 층, 적어도 하나의 캐소드 층 및 적어도 하나의 방출층을 포함하며, 상기 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층은 바람직하게는 방출층과 캐소드 층 사이에 배열된다. 바람직하게는 적어도 하나의 유기 반도체 층은 전자 수송층이다.
본 발명에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드, 정공 수송층(HTL), 방출층(EML), 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 전자 수송층(ETL) 및 캐소드를 포함할 수 있으며, 이들은 기판 상에 순차적으로 스태킹된다(stacked). 이러한 측면에서, HTL, EML 및 ETL은 유기 화합물로부터 형성된 박막이다.
일 구현예에 따르면, 유기 전자 장치는 발광 장치, 박막 트랜지스터, 배터리, 디스플레이 장치 또는 광전지(photovoltaic cell), 바람직하게는 발광 장치일 수 있다. 발광 장치는 OLED일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 유기 반도체 층을 포함하는 장치는 하기와 같이 배열될 수 있다:
- 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열됨, 또는
- 보조 ETL과 직접 접촉해 있음, 또는
- EML과 직접 접촉해 있음, 또는
- ETL과 직접 접촉해 있음, 또는
- 캐소드와 직접 접촉해 있음, 또는
- 2개의 방출층 사이에 배열됨.
일 구현예에 따르면, OLED는 하기 층 구조를 가질 수 있으며, 여기서 층들은 하기 순서를 가진다:
애노드 층, 정공 주입층, 선택적인 제1 정공 수송층, 선택적인 제2 정공 수송층, 방출층, 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드 층.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 유기 전자 장치의 제조 방법이 제공되며, 상기 제조 방법은
- 하나 이상의 증착 공급원, 바람직하게는 2개의 증착 공급원들, 더 바람직하게는 3개 이상의 증착 공급원들
을 사용하는 단계를 포함한다.
적합할 수 있는 증착 방법은
- 진공 열적 증발(VTE)을 통한 증착;
- 용액 프로세싱(solution processing)을 통한 증착으로서, 바람직하게는 상기 프로세싱은 스핀-코팅, 프린팅, 캐스팅으로부터 선택됨; 및/또는
- 슬롯-다이 코팅
을 포함한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면,
- 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 방출시키기 위한 제1 증착 공급원, 및
- 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물, 바람직하게는 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착화합물을 방출시키기 위한 제2 증착 공급원
을 사용하는 방법이 제공되며,
상기 방법은 전자 수송층 스택을 형성하는 단계를 포함하며; 이로써, 유기 발광 다이오드(OLED)의 경우:
- 제1 전자 수송층은 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 제1 증착 공급원으로부터 방출시키고, 알칼리 할라이드 또는 알칼리 유기 착화합물, 바람직하게는 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착화합물을 제2 증착 공급원으로부터 방출시킴으로써 형성된다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 이러한 방법은 애노드 전극 상에 방출층을 형성하는 단계, 및 정공 주입층 형성, 정공 수송층 형성 또는 정공 차단층 형성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 상기 애노드 전극과 제1 전자 수송층 사이에 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 이러한 방법은 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 단계들을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서
- 기판 상에 제1 애노드 전극을 형성하며,
- 상기 제1 애노드 전극 상에 방출층을 형성하며,
- 상기 방출층 상에 전자 수송층을 형성하고, 바람직하게는 제1 전자 수송층을 상기 방출층 상에 형성하고, 제2 전자 수송층을 상기 제1 전자 수송층 상에 형성하고, 제2 전자 수송층은 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하며,
- 마지막으로, 그 위에 캐소드 전극을 형성하며,
- 선택적인 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 차단층을 상기 제1 애노드 전극과 상기 방출층 사이에 해당 순서로 형성하고,
- 선택적인 전자 주입층을 상기 전자 수송층 스택과 상기 캐소드 전극 사이에 형성한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 이러한 방법은 제1 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, OLED는 전자 주입층을 포함하지 않을 수 있다.
다양한 구현예에 따르면, OLED는 하기 층 구조를 가질 수 있으며, 여기서 층들은 하기 순서를 가진다:
애노드, 제1 정공 수송층, 제2 정공 수송층, 방출층, 선택적인 제2 전자 수송층, 본 발명에 따른 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층, 선택적인 제2 전자 수송층, 선택적인 전자 주입층 및 캐소드.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 출원 전체에 걸쳐 기재된 임의의 구현예에 따른 하나 이상의 유기 발광 장치를 포함하는 전자 장치가 제공되며, 바람직하게는 전자 장치는 본 출원 전체에 걸쳐 기재된 구현예들 중 하나의 구현예에서 유기 발광 다이오드를 포함한다. 더 바람직하게는, 전자 장치는 디스플레이 장치이다.
이하, 구현예들은 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 하기 실시예에 제한되지 않는다. 이제, 예시적인 양태들을 상세히 참조로 할 것이다.
화학식 1 및 화학식 1a의 트리아진 화합물의 제조
화학식 1 및 화학식 1a의 트리아진 화합물을 하기에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다.
화학식 1의 트리아진 화합물의 일반적인 합성 반응식:
Figure pct00052
화학식 1 및 화학식 1a의 트리아진 화합물의 더 상세한 일반적인 합성 반응식:
Figure pct00053
합성된 분자:
Figure pct00054
Figure pct00055
2-(3',5'-디페닐-[1,1':4',1''-터페닐]-4-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란
Figure pct00056
플라스크를 질소로 플러싱(flush)하고, 5'-(4-브로모페닐)-3'-페닐-1,1':2',1''-터페닐(11.0 g, 23.8 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(6.7 g, 26.2 mmol), Pd(dppf)Cl2(1.0 g, 1.4 mmol), 및 포타슘 아세테이트(5.8 g, 59.6 mmol)로 충전시켰다. 건조 및 탈기된 DMF(110 mL)를 첨가하고, 반응 혼합물을 질소 분위기 하에 80℃까지 22시간 동안 가열하였다. 후속적으로, 모든 휘발물질을 진공에서 제거하고, 물 및 디클로로메탄을 첨가하고, 유기상을 물로 4회 세척하였다. MgSO4에 걸쳐 건조한 후, 유기상을 Florisil 패드를 통해 여과하였다. 추가의 디클로로메탄으로 헹군 후, 여과물을 최소량까지 농축시키고, n-헥산의 첨가에 의해 침전을 유도하였다. 침전물을 흡입 여과에 의해 수집하고, n-헥산으로 세척하고, 건조하여, 10.4 g(86%)의 유백색 고체를 산출하였다.
2-(디벤조[b,d]푸란-1-일)-4-(3',5'-디페닐-[1,1':4',1''-터페닐]-4-일)-6-페닐-1,3,5-트리아진 [화합물 D1]
Figure pct00057
플라스크를 질소로 플러싱하고, 2-(3',5'-디페닐-[1,1':4',1''-터페닐]-4-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥소보롤란(14.2 g, 28 mmol), 2-클로로-4-(디벤조[b,d]푸란-1-일)-6-페닐-1,3,5-트리아진(10 g, 28 mmol), Pd(dppf)Cl2(0.61 g, 0.84 mmol), 및 K2CO3(7.7 g, 56 mmol)로 충전시켰다. 탈기된 톨루엔/THF/물의 혼합물(4:1:1, 170 mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 질소 분위기 하에 밤새 가열 환류시켰다. 실온까지 냉각시킨 후, 유기상을 제거하고, 염수로 세척하고, MgSO4에 걸쳐 건조하였다. Florisil 패드에 걸친 여과 및 추가 톨루엔을 이용한 헹굼 후, 여과물을 최소량까지 농축시키고, 과량의 n-헥산을 첨가하였다. 형성된 침전물을 흡입 여과에 의해 수집하고, n-헥산으로 세척하였다. 톨루엔 / 사이클로헥산 2:1로부터의 재결정화에 의해 추가 정제를 달성하였다. 수득된 고체를 여과해 내고, 메탄올로 세척하여, 건조 후 16 g(80%)의 백색 고체를 산출하였다. 승화에 의해 최종 정제를 달성하였다. m/z = 704 ([M+H]+).
DFT(B3LYP_가우스 / 6-31G*, 기체상)에 의해 시뮬레이션된 화학식 1, 즉, D1의 화합물 및 비교예 1의 화합물의 화학 구조, 계산된 HOMO, LUMO 및 쌍극자 모멘트를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00058
DFT(B3LYP_가우스 / 6-31G*, 기체상)에 의해 시뮬레이션된 화학식 1a, 즉, D31 내지 D36의 화합물의 화학 구조, 계산된 HOMO, LUMO 및 쌍극자 모멘트를 표 1A에 나타낸다.
[표 1A]
Figure pct00059
Figure pct00060
OLED의 일반적인 제조 절차
실시예-1 및 비교예의 상부 방출 OLED 장치에 대해, 150 mm x 150 mm x 0.7 mm의 치수를 갖는 기판을 Deconex FPD 211의 2% 수용액으로 7분 동안 초음파 세척하고, 다시 순수한 물로 5분 동안 초음파 세척하였으며, 스핀 헹굼 건조기에서 15분 동안 건조하였다. 후속적으로, Ag를 10-5 내지 10-7 mbar의 압력에서 애노드로서 증착시켰다.
그 후에, HT-1 및 HD-1을 애노드 상에서 진공 공동-증착시켜, HIL을 형성하였다. 그 후에, HT-1을 HIL 상에 진공 증착시켜, HTL을 형성하였다. 그 후에, HT-2를 HTL 상에 진공 증착시켜, 전하 차단층(EBL)을 형성하였다.
이후, HOST-1 및 EMITTER-1의 공동-증착에 의해 방출층을 EBL 상에 형성하였다.
그 후에, ET-1을 방출층 상에 진공 증착시켜, 정공 차단층(HBL)을 형성하였다. 그 후에, 실시예-1에 대해 화학식 (I)의 화합물 및 LiQ를 공동-증착시킴으로써 전자 수송층을 정공 차단층 상에 형성하였다. 비교예를 위해, 화합물 비교-1 및 LiQ를 공동-증착시킴으로써 전자 수송층을 정공 차단층 상에 형성하였다.
그 후에, Yb를 증착시킴으로써 전자 주입층을 전자 수송층 상에 형성하였다.
그 후에, Ag:Mg를 10-7 mbar에서 0.01 내지 1 Å의 속도로 증발시켜, 캐소드를 형성하였다.
HT-1의 캡층(cap layer)을 캐소드 상에 형성한다.
상부 방출 OLED 장치에서 층 스택(stack)의 세부사항은 하기에 주어진다. 슬래쉬 "/"는 개별 층을 분리한다. 층 두께는 정사각형 괄호 [...]로 주어지고, 혼합 비, 중량%는 둥근 괄호 (...)로 주어진다:
층 스택 세부사항
Ag [100 nm] / HT-1:HD-1 (92:8) [10 nm] / HT-1 [118 nm] / HT-2 [5 nm] / H09:BD200 (97:3) [20 nm] / ET-1 [5 nm] / 화학식 (I)의 화합물 : LiQ (1:1) [31 nm] / Yb [2 nm] / Ag:Mg (90:10) [13 nm] / HT-1 [70 nm].
사용된 화합물의 목록 (표 2 참조)
[표 2]
Figure pct00061
Figure pct00062
화학식 (I)의 화합물 D1 및 비교-1의 비교 화합물의 특성은 표 3을 참조한다.
[표 3]
Figure pct00063
화학식 (1)의 화합물을 전자 수송층에 매트릭스 물질로서 포함하는 유기 전계발광 장치의 성능은 표 4를 참조한다.
[표 4]
Figure pct00064
DFT(B3LYP_가우스 / 6-31G*, 기체상)에 의해 시뮬레이션된 화합물 D1, D11 및 D12의 쌍극자 모멘트, 쌍극자 모멘트 범위(최대-최소), HOMO 및 LUMO 에너지 수준은 표 5를 참조한다.
[표 5]
Figure pct00065
본 발명의 기술적 효과
표 1에서 알 수 있듯이, 화학식 1 및/또는 화학식 1a에 따른 실시예 1의 조성물의 HOMO 에너지 수준(eV)은 비교예 1보다 더 낮다.
요약하자면, 표 4에 나타낸 바와 같이 10 mA/cm²에서 더 높은 CEff 및 개선된 수명은, 유기 반도체 층이 화합물 D1의 화학식 1 및/또는 화학식 1a의 트리아진 화합물을 포함할 때 달성될 수 있다. 높은 성능은 광범위한 알칼리 유기 착화합물에 대해 달성될 수 있다.
본 발명이 현재 실용적인 예시적 구현예인 것과 함께 기재되어 있긴 하지만, 본 발명은 개시된 구현예에 제한되지 않으며, 이와는 대조적으로 첨부된 청구항의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 동등한 배치들을 망라하고자 하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 상기 언급된 구현예는 예시적일 뿐 본 발명을 임의의 방식으로 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.

Claims (17)

  1. 화학식 I에 따른 트리아진 화합물로서:
    Figure pct00066

    화학식 I에서, L은 페닐렌이고, 화학식 I은 화학식 1로 표시되고:
    Figure pct00067

    화학식 I에서, L은 나프틸렌이고, 화학식 I은 화학식 1a로 표시되고:
    Figure pct00068

    여기서,
    G1은 화학식 2를 가지며:
    Figure pct00069

    여기서,
    화학식 2의 G1은 "①, ②, 및 ④"로 표시된 위치로부터 선택되는 하나의 위치에서 화학식 1에 연결되며;
    X는 O, S 또는 Se이고;
    a, b, c, d, e는 0 또는 1로부터 선택되고, 2 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5이며;
    n은 0, 1 또는 2로부터 선택되고,
    Ar1은 H, C1 내지 C16 알킬, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C40 아릴, 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴로부터 선택되며,
    치환된 C6 내지 C40 아릴 및 치환된 C3 내지 C40 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C24 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, -PX(R1)2, D, F 또는 CN으로부터 선택되고,
    R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택되며;
    Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6은 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되고,
    치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C6 알킬, C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C6 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C6 알콕시, D, F, 또는 CN으로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  2. 제1항에 있어서,
    X는 O 또는 S, 및 바람직하게는 O로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    Ar1은 C1 내지 C12 알킬, 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C24 아릴 또는 치환된 또는 비치환된 C3 내지 C36 헤테로아릴로부터 선택되고,
    치환된 C6 내지 C24 아릴 및 치환된 C3 내지 C36 헤테로아릴의 치환기는 C1 내지 C12 알킬, C1 내지 C12 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C12 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C12 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴, D, F 또는 CN, 바람직하게는 C1 내지 C12 알킬로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar1은 비치환된 C6 내지 C24 아릴, 바람직하게는 C6 또는 C12 아릴로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar1은 독립적으로, B1 내지 B3, B3a, B4 내지 B77로부터 선택되며,
    a) B1 내지 B6은 치환된 또는 비치환된 비-헤테로아릴기이며:
    Figure pct00070

    b) B7 내지 B23은 치환된 또는 비치환된 어닐레이트된 비-헤테로아릴기이고:
    Figure pct00071

    Figure pct00072

    Figure pct00073

    c) B24 내지 B31은 디벤조푸란/디벤조티오펜기이며:
    Figure pct00074

    d) B32 내지 B34는 비치환된 피리딘기이고:
    Figure pct00075

    e) B35 내지 B62는 비치환된 또는 치환된 헤테로 아릴렌기이며:
    Figure pct00076

    Figure pct00077

    Figure pct00078

    Figure pct00079

    f) B63 내지 B65는 비치환된 어닐레이트된 헤테로 아릴렌기이고:
    Figure pct00080

    g) B66 및 B67은 니트릴 치환된 페닐기이며:
    Figure pct00081

    h) B68 내지 B70은 니트릴 치환된 비페닐기이고:
    Figure pct00082

    i) B71 내지 B77은 카르바졸기이며:
    Figure pct00083

    여기서,
    치환기 R2는 독립적으로, H, C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, C3 내지 C16 분지형 알킬, C3 내지 C16 환식 알킬, C3 내지 C16 분지형 알콕시, C3 내지 C16 환식 알콕시, C6 내지 C24 아릴 및 C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar1은 독립적으로, 구조 C1 내지 C5로부터 선택되며:
    Figure pct00084

    여기서,
    R1은 독립적으로, C1 내지 C16 알킬, C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 퍼플루오르화된 C1 내지 C16 알콕시, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알킬, 부분적으로 또는 과중수소화된 C1 내지 C16 알콕시, C6 내지 C18 아릴, C3 내지 C25 헤테로아릴로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6 중 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되며; 바람직하게는 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6 중 적어도 1개 내지 최대 3개의 치환기는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택되고; 더 바람직하게는 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6 중 적어도 하나는 페닐로부터 선택되며; 더 바람직하게는 Ar2, Ar3, Ar5, Ar6 중 적어도 2개 또는 3개는 페닐로부터 선택되고; 또한 바람직하게는 Ar2, Ar3, Ar5 및 Ar6 중 3개는 페닐로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar4는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되며; 바람직하게는 Ar4는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택되고; 더 바람직하게는 Ar4는 페닐로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    - Ar4는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴 또는 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴로부터 선택되며; 바람직하게는 Ar4는 독립적으로, 페닐, 비페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐로부터 선택되고; 더 바람직하게는 Ar4는 페닐로부터 선택되거나; 또는
    - Ar3 및/또는 Ar4는 독립적으로, 비치환된 C6 내지 C12 아릴, 비치환된 C4 내지 C10 헤테로아릴 및 페닐, 바람직하게는 페닐로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    n은 0 또는 1이고, 바람직하게는 n은 0인, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    - a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 하나는 1; 또는
    - b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 하나는 1; 또는
    - c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 하나는 1; 또는
    - d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 하나는 1; 또는
    - e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 하나는 1; 또는
    - a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 2개는 1; 또는
    - b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 2개는 1; 또는
    - c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 2개는 1; 또는
    - d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 2개는 1; 또는
    - e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 2개는 1; 또는
    - a = 1이고, b, c, d 및 e 중 적어도 3개는 1; 또는
    - b = 1이고, a, c, d 및 e 중 적어도 3개는 1; 또는
    - c = 1이고, a, b, d 및 e 중 적어도 3개는 1; 또는
    - d = 1이고, a, b, c 및 e 중 적어도 3개는 1; 또는
    - e = 1이고, a, b, c 및 d 중 적어도 3개는 1; 또는
    - a, b, c, d 및 e는 1이며;
    단, a, b, c, d 또는 e는 다르게 언급되지 않는 한, 0인, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    G1은 화학식 2를 갖고:
    Figure pct00085

    화학식 2의 G1은 "①", 또는 "②", 또는 "④"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되며; 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "①", 또는 "②"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되고; 더 바람직하게는 화학식 2의 G1은 "①"로 표시된 위치에서 화학식 1에 연결되는, 화학식 1의 트리아진 화합물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트리아진 화합물은 D1 내지 D36으로부터 선택되는, 화학식 1의 트리아진 화합물:
    Figure pct00086

    Figure pct00087

    Figure pct00088

    Figure pct00089

    Figure pct00090

    Figure pct00091

    Figure pct00092

    Figure pct00093

    Figure pct00094

    Figure pct00095
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 화학식 1의 적어도 하나의 트리아진 화합물을 포함하는 유기 반도체 층.
  15. 제14항에 있어서,
    금속, 금속염 또는 유기 금속 착화합물, 바람직하게는 유기 1가의(monovalent) 또는 2가의(divalent) 금속 착화합물, 더 바람직하게는 LiQ 또는 알칼리 보레이트를 추가로 포함하는, 유기 반도체 층.
  16. 제14항 또는 제15항에 따른 유기 반도체 층을 포함하는 유기 전자 장치로서,
    적어도 하나의 상기 유기 반도체 층은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 화학식 1의 트리아진 화합물을 포함하는, 유기 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자 장치는 발광 장치, 박막 트랜지스터, 배터리, 디스플레이 장치 또는 광전지, 바람직하게는 발광 장치인, 유기 전자 장치.
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