KR20220095145A - 신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20220095145A
KR20220095145A KR1020210189204A KR20210189204A KR20220095145A KR 20220095145 A KR20220095145 A KR 20220095145A KR 1020210189204 A KR1020210189204 A KR 1020210189204A KR 20210189204 A KR20210189204 A KR 20210189204A KR 20220095145 A KR20220095145 A KR 20220095145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
group
carbon atoms
substituted
unsubstituted
Prior art date
Application number
KR1020210189204A
Other languages
English (en)
Inventor
이세진
박석배
김시인
김희대
최영태
김지영
김경태
김명준
김경현
이승수
이태균
김준호
Original Assignee
에스에프씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스에프씨 주식회사 filed Critical 에스에프씨 주식회사
Publication of KR20220095145A publication Critical patent/KR20220095145A/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/0052—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/20—Polycyclic condensed hydrocarbons
    • C07C15/38—Polycyclic condensed hydrocarbons containing four rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic System
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/027—Organoboranes and organoborohydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H01L51/0054—
    • H01L51/0056—
    • H01L51/0059—
    • H01L51/0067—
    • H01L51/0071—
    • H01L51/0073—
    • H01L51/008—
    • H01L51/5012—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/624—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/658—Organoboranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C07C2603/12—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings only one five-membered ring
    • C07C2603/18—Fluorenes; Hydrogenated fluorenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/26—Phenanthrenes; Hydrogenated phenanthrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/40—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings
    • C07C2603/42—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/50—Pyrenes; Hydrogenated pyrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit

Abstract

본 발명은 [화학식 A]로 표시되는 유기 화합물을 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1전극과 제2 전극사이에 두 개의 발광층을 포함하며, 상기 두개의 발광층 중 적어도 하나에 상기 [화학식 A]로 표시되는 유기 화합물을 사용하는 유기발광소자에 관한 것이며, 이때 상기 [화학식 A]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다.

Description

신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자{Organic light emitting diode including Novel Organic compounds in light emitting layer}
본 발명은 유기 발광 소자에 사용될 수 있는 신규한 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1전극과 제2 전극사이에 두 개의 발광층을 포함하며, 상기 두 개의 발광층 중 적어도 하나에 상기 신규한 유기 화합물을 도입함으로써, 높은 발광 효율, 저전압구동 및 장수명의 소자 특성을 구현할 수 있는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
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 이루어질 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. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우, 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
이러한 발광층 중 호스트 화합물로서 최근 헤테로 고리 화합물에 대해 연구가 되고 있으며, 이와 관련된 종래기술로서 공개특허공보 제10-2016-0089693호(2016.07.28)에서는 안트라센 고리에 디벤조퓨란 고리가 결합된 구조의 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자에 관해 기재되어 있고, 또한, 등록특허공보 10-0874749호(2008.12.29) 에서는 아릴아민기가 피렌고리에 결합된 구조의 청색발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자에 관해 기재되어 있으며, 또한, 공개특허공보 제10-2017-0055743호(2017.05.22)에서는 산소, 질소, 황 등의 헤테로원자를 포함하는 축합 플루오렌 고리에 아릴 치환기 또는 헤테로아릴 치환기가 결합된 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자가 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래기술을 포함하여 유기발광소자의 발광층에 사용하기 위한 다양한 형태의 화합물이 제조되었음에도 불구하고 아직까지 유기 발광 소자용으로 응용가능하면서, 고효율, 저전압구동 및 장수명의 소자 특성을 가지는 신규한 유기발광소자의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 제10-2016-0089693호(2016.07.28) 등록특허공보 10-0874749호(2008.12.29) 공개특허공보 제10-2017-0055743호(2017.05.22)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 유기발광소자내 발광층의 호스트 물질로 사용가능한 신규한 유기 화합물을 이용하여, 고효율, 저전압구동 및 장수명의 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 제1전극; 및 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 을 포함하며, 상기 제1전극과 상기 제2전극사이에는 제1호스트와 제1 도판트를 포함하는 제1 발광층; 및 제2 호스트와 제2 도판트를 포함하는 제2 발광층;을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 호스트 및 제2 호스트 중에서 적어도 하나는 하기 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1 종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
상기 [화학식 A]에서,
상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고,
상기 m1 및 m2은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1 또는 2의 정수이되, m1 및 m2이 각각 2인 경우 각각의 L1 및 L2는 동일하거나 상이하고;
상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Z는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 n은 0 내지 8의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 Z는 서로 동일하거나 상이하고
상기 피렌고리에 치환기 Z 또는 Ar1-(L1)m1- 또는 Ar2-(L2)m2- 가 결합되지 않는 경우에 피렌고리내 방향족 탄소에는 수소 또는 중수소가 결합되며,
상기 [화학식 A]에서 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른, 유기발광소자내 두 개의 발광층을 가지며, 이들 중 적어도 하나에 상기 화학식 A로 표시되는 유기 화합물을 도입한 유기발광 소자의 경우에, 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 보다 고효율, 저전압구동 및 장수명을 나타내는 유기발광소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않으며, 또한 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 제1전극; 및 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 을 포함하며, 상기 제1전극과 상기 제2전극사이에는 제1호스트와 제1 도판트를 포함하는 제1 발광층; 및 제2 호스트와 제2 도판트를 포함하는 제2 발광층;을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 호스트 및 제2 호스트 중에서 적어도 하나는 하기 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1 종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00002
상기 [화학식 A]에서,
상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고,
상기 m1 및 m2은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1 또는 2의 정수이되, m1 및 m2이 각각 2인 경우 각각의 L1 및 L2는 동일하거나 상이하고;
상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Z는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 n은 0 내지 8의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 Z는 서로 동일하거나 상이하고
상기 피렌고리에 치환기 Z 또는 Ar1-(L1)m1- 또는 Ar2-(L2)m2- 가 결합되지 않는 경우에 피렌고리내 방향족 탄소에는 수소 또는 중수소가 결합되며,
상기 [화학식 A]에서 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에서의 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐기, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 플루오란텐일기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 상기 방향족 헤테로고리는 방향족 탄화수소 고리에서 방향족 탄소중 하나이상이 헤테로 원자로 치환된 것을 의미하며, 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게는 방향족 탄화수소내 방향족 탄소 1 내지 3개가 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나이상의 헤테로원자로 치환될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기는 알칸(alkane)으로부터 수소 하나가 제거된 치환기로서, 직쇄형, 분지형을 포함하는 구조이며, 이의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 시클로알킬기에서의 '시클로'는 알킬기 내 포화탄화수소의 단일 고리 또는 다중 고리를 형성할 수 있는 구조의 치환기를 의미하며, 예컨대 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 메틸시클로헥실, 에틸시클로펜틸, 에틸시클로헥실, 아다만틸, 디시클로펜타디에닐, 데카히드로나프틸, 노보닐, 보닐, 아이소보닐 등을 들 수 있고, 상기 시클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기는 알킬기 또는 시클로알킬기의 말단에 산소원자가 결합한 치환기로서, 이의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시, 시클로부틸옥시, 시클로펜틸옥시, 아다만탄옥시, 디시클로펜탄옥시, 보닐옥시, 이소보닐옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴알킬기의 구체적인 예로는 페닐메틸(벤질), 페닐에틸, 페닐프로필, 나프틸메틸 나프틸에틸 등을 들 수 있고, 상기 아릴알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
또한, 본 발명에서 알케닐(alkenyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미하며, 또한 알키닐(alkynyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 알킬렌(alkylene)기는 직쇄형 또는 분지형 형태의 포화탄화수소인 알칸(alkane) 분자내 두 개의 수소 제거에 의하여 유도된 유기 라디칼로, 상기 알킬렌기의 구체적인 예로는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, iso-아밀렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있고, 상기 알킬렌기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 디아릴아미노기는 상기 기재된 동일하거나 상이한 두 개의 아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하며, 또한 본 발명에서 디헤테로아릴아미노기는 동일하거나 상이한 두 개의 헤테로아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하고, 또한, 상기 아릴(헤테로아릴)아미노기는 상기 아릴기와 헤테로아릴기가 각각 질소원자에 결합된 아민기를 의미한다.
한편, 상기 [화학식 A] 내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'에 대한 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 제1발광층 및 제2 발광층을 포함하며, 상기 제1 발광층의 호스트 또는 제2 발광층의 호스트 중 적어도 하나에 상기 [화학식 A]로 표시되는 피렌 유도체 화합물이 포함되는 것을 기술적 특징으로 하며, 이때 상기 피렌 유도체 화합물은 치환 또는 비치환된 피렌고리에서의 1번 위치에 치환기 Ar1-(L1)m1- 가 결합하고, 또한 6번 위치에 치환기 Ar2-(L2)m2- 가 결합(아래 구조식 C참조)되어 있는 것을 기술적 특징으로 하며, 이러한 기술적 특징에 따른 유기발광소자는 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 보다 고효율, 저전압구동 및 장수명 특성을 나타낼 수 있다.
[구조식 C]
Figure pat00003
* : 연결기 L1 또는 L2와 결합하는 결합사이트
본 발명에 따른 유기발광소자내 상기 [화학식 A]에서, 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기일 수 있고, 이 경우에 바람직하게는 상기 m1 및 m2는 각각 1 이고, 상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 1] 또는 [구조식 2] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 1] [구조식 2]
Figure pat00004
Figure pat00005
상기 구조식 1 및 구조식 2의 방향족고리내 탄소에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있으며,
상기 ' *-'는 피렌고리, Ar1 또는 Ar2와 결합되는 결합사이트이다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 연결기 L1이 상기 구조식 1인 경우에는 L1 의 페닐렌에 각각 결합되는 상기 피렌고리와 Ar1 간에는 각각 오르쏘(ortho) 위치, 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 서로 위치할 수 있으며, 바람직하게는 상기 피렌고리와 Ar1이 페닐렌의 메타 위치에 각각 결합된 구조 일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 연결기 L2가 상기 구조식 1인 경우에는 L2 의 페닐렌에 각각 결합되는 상기 피렌고리와 Ar2 간에는 각각 오르쏘(ortho) 위치, 메타(meta) 위치 또는 파라(para) 위치로 서로 위치할 수 있으며, 바람직하게는 상기 피렌고리와 Ar2이 페닐렌의 메타 위치에 각각 결합된 구조 일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 Ar1 및 Ar2가 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 18의 아릴기인 경우에 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1-나프틸, 2-나프틸, 1-플루오렌, 2-플루오렌, 3-플루오렌, 4-플루오렌, 1-페난트렌, 2-페난트렌, 3-페난트렌, 4-페난트렌, 9-페난트렌 중에 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기인 경우에, 더욱 바람직하게는 이들은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 11] 내지 [구조식 15] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로 아래의 구조식 11로 표시되는 아릴기일 수 있다.
[구조식 11] [구조식 12] [구조식 13]
Figure pat00006
[구조식 14] [구조식 15]
Figure pat00007
여기서 상기 ' *-'는 연결기 L1 또는 L2와 결합되는 결합사이트이고,
상기 구조식 11 내지 구조식 15에서의 각각의 R, R1 및 R2는 각각 동일하거나 상이하며, 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 18의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 18의 알킬아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 q는 0 내지 9의 정수이며, q가 2 이상인 경우에 각각의 R은 동일하거나 상이하며,
상기 구조식 11 내지 구조식 15의 방향족고리내 탄소에 R이 결합되지 않은 경우에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 m1 및 m2은 각각 1이고, 상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 상기 [구조식 1] 이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 11] 내지 [구조식 15] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 11] [구조식 12] [구조식 13]
Figure pat00008
[구조식 14] [구조식 15]
Figure pat00009
상기 구조식 11 내지 구조식 15에서의 각각의 ' *-', R, R1, R2 및 q는 앞서 정의한 바와 동일하며, 상기 구조식 11 내지 구조식 15의 방향족고리내 탄소에 R이 결합되지 않은 경우에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 Z는 수소, 중수소, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 치환기 Z을 제외하고는, 아래 그림 A에서의 X-Y 축에 대하여 대칭으로서 동일한 구조일 수 있다. 즉, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 피렌의 1번 위치에 결합하는 치환기 Ar1-(L1)m1- 와 피렌의 6번 위치에 결합하는 치환기 Ar2-(L2)m2- 가 서로 동일한 구조로써, 치환기 Z을 제외하고 상기 X-Y 축에 대하여 서로 대칭일 수 있다.
Figure pat00010
<그림 A>
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 치환기 Z을 포함하여도, 상기 그림 A에서의 X-Y 축에 대하여 대칭으로서 동일한 구조일 수 있다. 즉, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 피렌의 1번 위치에 결합하는 치환기 Ar1-(L1)m1- 와 피렌의 6번 위치에 결합하는 치환기 Ar2-(L2)m2- 가 서로 동일한 구조이면서, 피렌 구조내 치환기 Z가 상기 X-Y 축에 대하여 대칭을 이루도록 Z의 위치가 한정되어 결합되거나 또는 상기 피렌 구조는 Z와 결합하지 않음으로써 대칭인 구조를 구조를 가지도록 하는 화합물일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A]로 표시되는 화합물은 [화학식 1] 내지 [화학식 180] 중에서 선택되는 어느 하나의 화합물일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00011
[화학식 1][화학식 2][화학식 3]
Figure pat00012
[화학식 4][화학식 5][화학식 6]
Figure pat00013
[화학식 7][화학식 8][화학식 9]
Figure pat00014
[화학식 10][화학식 11][화학식 12]
Figure pat00015
[화학식 13][화학식 14][화학식 15]
Figure pat00016
[화학식 16][화학식 17][화학식 18]
Figure pat00017
[화학식 19][화학식 20][화학식 21]
Figure pat00018
[화학식 22][화학식 23][화학식 24]
Figure pat00019
[화학식 25][화학식 26][화학식 27]
Figure pat00020
[화학식 28][화학식 29][화학식 30]
Figure pat00021
[화학식 31][화학식 32][화학식 33]
Figure pat00022
[화학식 34][화학식 35][화학식 36]
Figure pat00023
[화학식 37][화학식 38][화학식 39]
Figure pat00024
[화학식 40][화학식 41][화학식 42]
Figure pat00025
[화학식 43][화학식 44][화학식 45]
Figure pat00026
[화학식 46][화학식 47][화학식 48]
Figure pat00027
[화학식 49][화학식 50][화학식 51]
Figure pat00028
[화학식 52][화학식 53][화학식 54]
Figure pat00029
[화학식 55][화학식 56][화학식 57]
Figure pat00030
[화학식 58][화학식 59][화학식 60]
Figure pat00031
[화학식 61][화학식 62][화학식 63]
Figure pat00032
[화학식 64][화학식 65][화학식 66]
Figure pat00033
[화학식 67][화학식 68][화학식 69]
Figure pat00034
[화학식 70][화학식 71][화학식 72]
Figure pat00035
[화학식 73][화학식 74][화학식 75]
Figure pat00036
[화학식 76][화학식 77][화학식 78]
Figure pat00037
[화학식 79][화학식 80][화학식 81]
Figure pat00038
[화학식 82][화학식 83][화학식 84]
Figure pat00039
[화학식 85][화학식 86][화학식 87]
Figure pat00040
[화학식 88][화학식 89][화학식 90]
Figure pat00041
[화학식 91][화학식 92][화학식 93]
Figure pat00042
[화학식 94][화학식 95][화학식 96]
Figure pat00043
[화학식 97][화학식 98][화학식 99]
Figure pat00044
[화학식 100][화학식 101][화학식 102]
Figure pat00045
[화학식 103][화학식 104][화학식 105]
Figure pat00046
[화학식 106][화학식 107][화학식 108]
Figure pat00047
[화학식 109][화학식 110][화학식 111]
Figure pat00048
[화학식 112][화학식 113][화학식 114]
Figure pat00049
[화학식 115][화학식 116][화학식 117]
Figure pat00050
[화학식 118][화학식 119][화학식 120]
Figure pat00051
[화학식 121][화학식 122][화학식 123]
Figure pat00052
[화학식 124][화학식 125][화학식 126]
Figure pat00053
[화학식 127][화학식 128][화학식 129]
Figure pat00054
[화학식 130][화학식 131][화학식 132]
Figure pat00055
[화학식 133][화학식 134][화학식 135]
Figure pat00056
[화학식 136][화학식 137][화학식 138]
Figure pat00057
[화학식 139][화학식 140][화학식 141]
Figure pat00058
[화학식 142][화학식 143][화학식 144]
Figure pat00059
[화학식 145][화학식 146][화학식 147]
Figure pat00060
[화학식 148][화학식 149][화학식 150]
Figure pat00061
[화학식 151][화학식 152][화학식 153]
Figure pat00062
[화학식 154][화학식 155][화학식 156]
Figure pat00063
[화학식 157][화학식 158][화학식 159]
Figure pat00064
[화학식 160][화학식 161][화학식 162]
Figure pat00065
[화학식 163][화학식 164][화학식 165]
Figure pat00066
[화학식 166][화학식 167][화학식 168]
Figure pat00067
[화학식 169][화학식 170][화학식 171]
Figure pat00068
[화학식 172][화학식 173][화학식 174]
Figure pat00069
[화학식 175][화학식 176][화학식 177]
Figure pat00070
[화학식 178][화학식 179][화학식 180]
한편, 본 발명에서 "(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 유기발광소자내 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제1 전극과 제1 발광층 사이에는 정공수송층 및 정공주입층 중 적어도 하나 이상이 구비되며, 또한 제2 발광층과 제2전극 사이에는 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나 이상이 구비될 수 있고, 바람직하게는 제1 전극과 제1 발광층 사이에는 정공수송층 및 정공주입층이 각각 구비되며, 또한 제2 발광층과 제2전극 사이에는 전자수송층 및 전자주입층이 각각 구비되는 유기발광소자를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유기발광소자는 상기 제1발광층내 제1 도판트 또는 제2발광층내 제2 도판트 중 적어도 하나는 아래 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중에서 어느 하나로 표시되는 화합물을 적어도 1종 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 제1발광층내 제1 도판트 및 제2발광층내 제2 도판트 모두 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중에서 선택되는 어느 하나이상의 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 D1]
Figure pat00071
[화학식 D2]
Figure pat00072
상기 [화학식 D1] 및 [화학식 D2]에서, A31, A32, E1 및 F1은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A31의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A32의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R51 및 R52에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L21 내지 L32는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 W 및 W'는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 N-R53, CR54R55, SiR56R57, GeR58R59, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R51 내지 R59, Ar21 내지 Ar28은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
상기 R51 및 R52는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p11 내지 p14, r11 내지 r14 및 s11 내지 s14는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L21 내지 L32는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 x1은 1 이고, y1, z1 및 z2은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 1의 정수이며,
상기 Ar21 과 Ar22, Ar23과 Ar24, Ar25와 Ar26 및 Ar27과 Ar28은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 화학식 D1에서 A32고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 D2에서 상기 A31고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q12의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A32 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
[화학식 D3]
Figure pat00073
상기 [화학식 D3]에서,
상기 X1는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T1 내지 T3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 Y1는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Y2는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R61 내지 R70은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R61 내지 R70은 각각 상기 T1 내지 T3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
[화학식 D4] [화학식 D5]
Figure pat00074
상기 [화학식 D4] 및 [화학식 D5]에서,
상기 X2는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T4 내지 T6는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 Y4는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Y5는 N-R66, CR67R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며
상기 Y6는 N-R71, CR72R73, O, S, SiR74R75 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R61 내지 R75는 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하다.
[화학식 D6] [화학식 D7]
Figure pat00075
상기 X3는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T7 내지 T9는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 Y6는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R61 내지 R65, R71 내지 R72은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
상기 R71 및 R72는 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성하거나 또는 상기 T7 고리 또는 T9 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다
[화학식 D8] [화학식 D9]
Figure pat00076
[화학식 D10]
Figure pat00077
상기 [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]에서,
상기 X는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 Q1 내지 Q3은 각각 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 연결기 Y는 N-R3, CR4R5, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 치환기 R3 내지 R5은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
상기 R3 내지 R5은 각각 상기 Q2 고리 또는 Q3 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 R4 및 R5은 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 화학식 D9에서,
상기 'Cy2'는 상기 Cy1에 부가되어 포화 탄화수소 고리를 형성가능하며, 상기 Cy2에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 화학식 D10에서,
상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기 로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미하며, 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D3] 내지 [화학식 D10] 중 어느 하나로 표시되는 보론 화합물의 경우에, 상기 T1 내지 T9 또는 Q1 내지 Q3 의 방향족 탄화수소 고리, 또는 방향족 헤테로고리에 치환가능한 치환기로서, 중수소, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기가 치환될 수 있고, 여기서, 상기 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있으며, 더욱 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기가 치환될 수 있으며, 상기 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기발광소자내 발광층에 사용되는 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D2] 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는, 아래 d 1 내지 d 239 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
<d 1 > <d 2 > <d 3>
Figure pat00078
<d 4 > <d 5 > <d 6>
Figure pat00079
<d 7 > <d 8 > <d 9>
Figure pat00080
<d 10 > <d 11 > <d 12>
Figure pat00081
<d 13 > <d 14 > <d 15>
Figure pat00082
<d 16 > <d 17 > <d 18>
Figure pat00083
<d 19 > <d 20 > <d 21>
Figure pat00084
<d 22 > <d 23 > <d 24>
Figure pat00085
<d 25 > <d 26 > <d 27>
Figure pat00086
<d 28 > <d 29 > <d 30>
Figure pat00087
<d 31 > <d 32 > <d 33>
Figure pat00088
<d 34 > <d 35 > <d 36>
Figure pat00089
<d 37 > <d 38 > <d 39>
Figure pat00090
<d 40 > <d 41 > <d 42>
Figure pat00091
<d 43 > <d 44 > <d 45>
Figure pat00092
<d 46 > <d 47 > <d 48>
Figure pat00093
<d 49 > <d 50 > <d 51>
Figure pat00094
<d 52 > <d 53 > <d 54>
Figure pat00095
<d 55 > <d 56 > <d 57>
Figure pat00096
<d 58 > <d 59 > <d 60>
Figure pat00097
<d 61 > <d 62 > <d 63>
Figure pat00098
<d 64 > <d 65 > <d 66>
Figure pat00099
<d 67 > <d 68 > <d 69>
Figure pat00100
<d 70 > <d 71 > <d 72>
Figure pat00101
<d 73 > <d 74 > <d 75>
Figure pat00102
<d 76 > <d 77 > <d 78>
Figure pat00103
<d 79 > <d 80 > <d 81>
Figure pat00104
<d 82 > <d 83 > <d 84>
Figure pat00105
<d 85 > <d 86 > <d 87>
Figure pat00106
<d 88 > <d 89 > <d 90>
Figure pat00107
<d 91 > <d 92 > <d 93>
Figure pat00108
<d 94 > <d 95 > <d 96>
Figure pat00109
<d 97 > <d 98 > <d 99>
Figure pat00110
<d 100 ><d 101 > <d 102>
Figure pat00111
<d 103 > <d 104 > <d 105>
Figure pat00112
<d 106 > <d 107 > <d 108>
Figure pat00113
<d 109 > <d 110 > <d 111>
Figure pat00114
<d 112 > <d 113 > <d 114>
Figure pat00115
<d 115 > <d 116 > <d 117>
Figure pat00116
<d 118 > <d 119 > <d 120>
Figure pat00117
<d 121 > <d 122 > <d 123>
Figure pat00118
<d 124 > <d 125 > <d 126>
Figure pat00119
<d 127 > <d 128 > <d 129>
Figure pat00120
<d 130 > <d 131 > <d 132>
Figure pat00121
<d 133 > <d 134 > <d135>
Figure pat00122
<d 136 > <d 137 > <d 138>
Figure pat00123
<d 139 > <d 140 > <d 141 >
Figure pat00124
<d 142 > <d 143 > <d 144>
Figure pat00125
<d 145 > <d 146 > <d 147>
Figure pat00126
<d 148 > <d 149 > <d 150>
Figure pat00127
<d 151 > <d 152 > <d 153>
Figure pat00128
<d 154 > <d 155 > <d 156>
Figure pat00129
<d 157 > <d 158 > <d 159>
Figure pat00130
<d 160 > <d 161 > <d 162>
Figure pat00131
<d 163 > <d 164 > <d 165>
Figure pat00132
<d 166 > <d 167 > <d 168>
Figure pat00133
<d 169 > <d 170 > <d 171>
Figure pat00134
<d 172 > <d 173 > <d 174>
Figure pat00135
<d 175 > <d 176 > <d 177>
Figure pat00136
<d 178 > <d 179 > <d 180>
Figure pat00137
<d 181 > <d 182 > <d 183>
Figure pat00138
<d 184 > <d 185 > <d 186>
Figure pat00139
<d 187 > <d 188 > <d 189>
Figure pat00140
<d 190 > <d 191 > <d 192>
Figure pat00141
<d 193 > <d 194 > <d 195>
Figure pat00142
<d 196 > <d 197 > <d 198>
Figure pat00143
<d 199 > <d 200 > <d 201>
Figure pat00144
<d 202 > <d 203 > <d 204>
Figure pat00145
<d 205 > <d 206 > <d 207>
Figure pat00146
<d 208 > <d 209 > <d 210>
Figure pat00147
<d 211 > <d 212 > <d 213>
Figure pat00148
<d 214 > <d 215 > <d 216>
Figure pat00149
<d 217 > <d 218 > <d 219>
Figure pat00150
<d 220 > <d 221 > <d 222>
Figure pat00151
<d 223 > <d 224 > <d 225>
Figure pat00152
<d 226 > <d 227 > <d 228>
Figure pat00153
<d 229 > <d 230 > <d 231>
Figure pat00154
<d 232 > <d 233 > <d 234>
Figure pat00155
<d 235 > <d 236 > <d 237>
Figure pat00156
<d 238 > <d 239 >
Figure pat00157
또한, 본 발명에서, 상기 발광층내 도판트 화합물 중 [화학식 D3]로 표시되는 화합물은 하기 <D 101> 내지 <D 130> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00158
<D 101> <D 102 > <D 103>
Figure pat00159
<D 104 > <D 105 > <D 106>
Figure pat00160
<D 107 > <D 108 > <D 109>
Figure pat00161
<D 110 > <D 111 > <D 112>
Figure pat00162
<D 113 > <D 114 > <D 115>
Figure pat00163
<D 116> <D 117> <D 118>
Figure pat00164
<D 119> <D 120> <D 121>
Figure pat00165
<D 122> <D 123> <D 124>
Figure pat00166
<D 125> <D 126> <D 127>
Figure pat00167
<D 128> <D 129> <D 130>
또한, 본 발명에서, 발광층내 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D4], [화학식 D5], [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 <D 201> 내지 <D 476> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00168
[D 201] [D 202] [D 203] [D 204]
Figure pat00169
[D 205] [D 206] [D 207] [D 208]
Figure pat00170
[D 209] [D 210] [D 211] [D 212]
Figure pat00171
[D 213] [D 214] [D 215] [D 216]
Figure pat00172
[D 217] [D 218] [D 219] [D 220]
Figure pat00173
[D 221] [D 222] [D 223] [D 224]
Figure pat00174
[D 225] [D 226] [D 227] [D 228]
Figure pat00175
[D 229] [D 230] [D 231] [D 232]
Figure pat00176
[D 233] [D 234] [D 235] [D 236]
Figure pat00177
[D 237] [D 238] [D 239] [D 240]
Figure pat00178
[D 241] [D 242] [D 243] [D 244]
Figure pat00179
[D 245] [D 246] [D 247] [D 248]
Figure pat00180
[D 249] [D 250] [D 251] [D 252]
Figure pat00181
[D 253] [D 254] [D 255] [D 256]
Figure pat00182
[D 257] [D 258] [D 259] [D 260]
Figure pat00183
[D 261] [D 262] [D 263] [D 264]
Figure pat00184
[D 265] [D 266] [D 267] [D 268]
Figure pat00185
[D 269] [D 270] [D 271] [D 272]
Figure pat00186
[D 273] [D 274] [D 275] [D 276]
Figure pat00187
[D 277] [D 278] [D 279] [D 280]
Figure pat00188
[D 281] [D 282] [D 283] [D 284]
Figure pat00189
[D 285] [D 286] [D 287] [D 288]
Figure pat00190
[D 289] [D 290] [D 291] [D 292]
Figure pat00191
[D 293] [D 294] [D 295] [D 296]
Figure pat00192
[D 297] [D 298] [D 299] [D 300]
Figure pat00193
[D 301] [D 302] [D 303] [D 304]
Figure pat00194
[D 305] [D 306] [D 307] [D 308]
Figure pat00195
[D 309] [D 310] [D 311] [D 312]
Figure pat00196
[D 313] [D 314] [D 315] [D 316]
Figure pat00197
[D 317] [D 318] [D 319] [D 320]
Figure pat00198
[D 321] [D 322] [D 323] [D 324]
Figure pat00199
[D 325] [D 326] [D 327] [D 328]
Figure pat00200
[D 329] [D 330] [D 331] [D 332]
Figure pat00201
[D 333] [D 334] [D 335] [D 336]
Figure pat00202
[D 337] [D 338] [D 339] [D 340]
Figure pat00203
[D 341] [D 342] [D 343] [D 344]
Figure pat00204
[D 345] [D 346] [D 347]
Figure pat00205
[D 348] [D 349] [D 350]
Figure pat00206
[D 351] [D 352] [D 353]
Figure pat00207
[D 354] [D 355] [D 356]
Figure pat00208
[D 357] [D 358] [D 359]
Figure pat00209
[D 360] [D 361] [D 362]
Figure pat00210
[D 363] [D 364] [D 365]
Figure pat00211
[D 366] [D 367] [D 368]
Figure pat00212
[D 369] [D 370] [D 371]
Figure pat00213
[D 372] [D 373] [D 374]
Figure pat00214
[D 375] [D 376] [D 377]
Figure pat00215
[D 378] [D 379] [D 380]
Figure pat00216
[D 381] [D 382] [D 383]
Figure pat00217
[D 384] [D 385] [D 386]
Figure pat00218
[D 387] [D 388] [D 389]
Figure pat00219
[D 390] [D 391] [D 392]
Figure pat00220
[D 393] [D 394] [D 395]
Figure pat00221
[D 396] [D 397] [D 398]
Figure pat00222
[D 399] [D 400] [D 401]
Figure pat00223
[D 402] [D 403] [D 404]
Figure pat00224
[D 405] [D 406] [D 407]
Figure pat00225
[D 408] [D 409] [D 410]
Figure pat00226
[D 411] [D 412] [D 413]
Figure pat00227
[D 414] [D 415] [D 416]
Figure pat00228
[D 417] [D 418] [D 419]
Figure pat00229
[D 420] [D 421] [D 422]
Figure pat00230
[D 423] [D 424] [D 425]
Figure pat00231
[D 426] [D 427] [D 428]
Figure pat00232
[D 429] [D 430] [D 431]
Figure pat00233
[D 432] [D 433] [D 434]
Figure pat00234
[D 435] [D 436] [D 437]
Figure pat00235
[D 438] [D 439] [D 440]
Figure pat00236
[D 441] [D 442] [D 443]
Figure pat00237
[D 444] [D 445] [D 446]
Figure pat00238
[D 447] [D 448] [D 449]
Figure pat00239
[D 450] [D 451] [D 452]
Figure pat00240
[D 453] [D 454] [D 455]
Figure pat00241
[D 456] [D 457] [D 458]
Figure pat00242
[D 459] [D 460] [D 461]
Figure pat00243
[D 462] [D 463] [D 464]
Figure pat00244
[D 465] [D 466] [D 467]
Figure pat00245
[D 468] [D 469] [D 470]
Figure pat00246
[D 471] [D 472] [D 473]
Figure pat00247
[D 474] [D 475] [D 476]
또한, 본 발명에서, 상기 상기 발광층내 도판트 화합물 중 [화학식 D6] 및 [화학식 D7]중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 <D 501> 내지 <D 587> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00248
<D 501> <D 502> <D 503>
Figure pat00249
<D 504> <D 505> <D 506>
Figure pat00250
<D 507> <D 508> <D 509>
Figure pat00251
<D 510> <D 511> <D 512>
Figure pat00252
<D 513> <D 514> <D 515>
Figure pat00253
<D 516> <D 517> <D 518>
Figure pat00254
<D 519> <D 520> <D 521>
Figure pat00255
<D 522> <D 523> <D 524>
Figure pat00256
<D 525> <D 526> <D 527>
Figure pat00257
<D 528> <D 529> <D 530>
Figure pat00258
<D 531> <D 532> <D 533>
Figure pat00259
<D 534> <D 535> <D 536>
Figure pat00260
<D 537> <D 538> <D 539>
Figure pat00261
<D 540> <D 541> <D 542>
Figure pat00262
<D 543> <D 544> <D 545>
Figure pat00263
<D 546> <D 547> <D 548>
Figure pat00264
<D 549> <D 550> <D 551>
Figure pat00265
<D 552> <D 553> <D 554>
Figure pat00266
<D 555> <D 556> <D 557>
Figure pat00267
<D 558> <D 559> <D 560>
Figure pat00268
<D 561> <D 562> <D 563>
Figure pat00269
<D 564> <D 565> <D 566>
Figure pat00270
<D 567> <D 568> <D 569>
Figure pat00271
<D 570> <D 571> <D 572>
Figure pat00272
<D 573> <D 574> <D 575>
Figure pat00273
<D 576> <D 577> <D 578>
Figure pat00274
<D 579> <D 580> <D 581>
Figure pat00275
<D 582> <D 583> <D 584>
Figure pat00276
<D 585> <D 586> <D 587>
이때, 상기 발광층내 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트 이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 바람직한 본 발명에 따른 유기발광소자의 일실시예로서, 상기 제1발광층은 상기 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1 종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 유기발광소자내 제1발광층이 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 포함하는 경우에, 상기 제2 발광층에는 하기 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체가 호스트로서 사용될 수 있으며, 이를 통해 보다 개선된 고효율, 저전압구동 및 장수명 특성을 가지는 소자를 구현할 수 있다.
[화학식 E]
Figure pat00277
상기 [화학식 E]에서,
상기 치환기 R41 내지 R56은 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 Ar5은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이며,
상기 연결기 L3는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 n은 1 내지 2의 정수이고, n이 2이상인 경우 각각의 연결기 L3은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 [화학식 E]에서의 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에서의 상기 제2 발광층내 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체는 적어도 하나이상의 중수소를 포함할 수 있다. 이경우에, 치환기 R41 내지 R56, 또는 Ar5 중 적어도 하나의 치환기는 중수소 치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광소자의 바람직한 실시예로서, 상기 제2 발광층이 호스트로서 상기 [화학식 E]로 표시되는 안트라센 유도체를 포함하는 경우에, 상기 상기 [화학식 E]로 표시되는 안트라센 유도체의 보다 바람직한 구조로서는 하기 [화학식 E-1] 또는 [화학식 E-2]로 표시되는 안트라센 유도체가 사용될 수 있다.
[화학식 E-1]
Figure pat00278
[화학식 E-2]
Figure pat00279
상기 [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2]에서,
상기 치환기 R41 내지 R48, R49 내지 R55 은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 Ar5 은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이며,
상기 연결기 L11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 k은 1 내지 2의 정수이고, k가 2이상인 경우 각각의 연결기 L11은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
또한, 상기 [화학식 E], [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'에 관한 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
여기서, 상기 [화학식 E-1] 또는 [화학식 E-2]로 표시되는 화합물은 아래 그림 1에서와 같이, 디벤조퓨란의 어느 한쪽 페닐고리의1번 또는 2번 위치 또는 디벤조퓨란의 다른 한쪽 페닐고리의1'번 또는 2'번 위치가 안트라세닐기 또는 연결기 L11의 9번위치에 결합되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00280
[그림 1]
한편, 본 발명에서, 상기 [화학식 E], [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2] 중 어느 하나로 표시되는 안트라센 유도체내 치환기 Ar5는 아래 [구조식 C-1]으로 표시되는 치환기 일 수 있다.
[구조식 C-1]
Figure pat00281
이때, 상기 [구조식 C-1] 내의 R61 내지 R65은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이고,
상기 [구조식 C-1]에서의 '-*'는 [화학식 E], [화학식 E-1] 또는 [화학식 E-2] 내 안트라세닐기의 10번 위치에 결합되는 결합사이트이다.
일실시예로서, 본 발명에 따른 유기발광소자의 바람직한 예로서, 상기 [화학식 E-1] 또는 [화학식 E-2]내 연결기 L11 은 단일결합이거나, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 14의 아릴렌기일 수 있으며, 이때, 상기 k는 1 내지 2의 정수이되, 상기 k가 2 이상인 경우에 각각의 L11은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에 따른 유기발광소자내 상기 [화학식 E]로 표시되는 안트라센 유도체는 하기 <화합물 201> 내지 <화합물 473> 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00282
<화합물 201><화합물 202><화합물 203>
Figure pat00283
<화합물 204><화합물 205><화합물 206>
Figure pat00284
<화합물 207><화합물 208><화합물 209>
Figure pat00285
<화합물 210><화합물 211><화합물 212>
Figure pat00286
<화합물 213><화합물 214><화합물 215>
Figure pat00287
<화합물 216><화합물 217><화합물 218>
Figure pat00288
<화합물 219><화합물 220><화합물 221>
Figure pat00289
<화합물 222><화합물 223><화합물 224>
Figure pat00290
<화합물 225><화합물 226><화합물 227>
Figure pat00291
<화합물 228><화합물 229><화합물 230>
Figure pat00292
<화합물 231><화합물 232><화합물 233>
Figure pat00293
<화합물 234><화합물 235><화합물 236>
Figure pat00294
<화합물 237><화합물 238><화합물 239>
Figure pat00295
<화합물 240><화합물 241><화합물 242>
Figure pat00296
<화합물 243><화합물 244><화합물 245>
Figure pat00297
<화합물 246><화합물 247><화합물 248>
Figure pat00298
<화합물 249><화합물 250><화합물 251>
Figure pat00299
<화합물 252><화합물 253><화합물 254>
Figure pat00300
<화합물 255><화합물 256><화합물 257>
Figure pat00301
<화합물 258><화합물 259><화합물 260>
Figure pat00302
<화합물 261><화합물 262><화합물 263>
Figure pat00303
<화합물 264><화합물 265><화합물 266>
Figure pat00304
<화합물 267><화합물 268><화합물 269>
Figure pat00305
<화합물 270><화합물 271><화합물 272>
Figure pat00306
<화합물 273><화합물 274><화합물 275>
Figure pat00307
<화합물 276><화합물 277><화합물 278>
Figure pat00308
<화합물 279><화합물 280><화합물 281>
Figure pat00309
<화합물 282><화합물 283><화합물 284>
Figure pat00310
<화합물 285><화합물 286><화합물 287>
Figure pat00311
<화합물 288><화합물 289><화합물 290>
Figure pat00312
<화합물 291><화합물 292><화합물 293>
Figure pat00313
<화합물 294><화합물 295><화합물 296>
Figure pat00314
<화합물 297><화합물 298><화합물 299>
Figure pat00315
<화합물 300><화합물 301><화합물 302>
Figure pat00316
<화합물 303><화합물 304><화합물 305>
Figure pat00317
<화합물 306><화합물 307><화합물 308>
Figure pat00318
<화합물 309><화합물 310><화합물 311>
Figure pat00319
<화합물 312><화합물 313><화합물 314>
Figure pat00320
<화합물 315><화합물 316><화합물 317>
Figure pat00321
<화합물 318><화합물 319><화합물 320>
Figure pat00322
<화합물 321><화합물 322><화합물 323>
Figure pat00323
<화합물 324><화합물 325><화합물 326>
Figure pat00324
<화합물 327><화합물 328><화합물 329>
Figure pat00325
<화합물 330><화합물 331><화합물 332>
Figure pat00326
<화합물 333><화합물 334><화합물 335>
Figure pat00327
<화합물 336><화합물 337><화합물 338>
Figure pat00328
<화합물 339><화합물 340><화합물 341>
Figure pat00329
<화합물 342><화합물 343><화합물 344>
Figure pat00330
<화합물 345><화합물 346><화합물 347>
Figure pat00331
<화합물 348><화합물 349><화합물 350>
Figure pat00332
<화합물 351><화합물 352><화합물 353>
Figure pat00333
<화합물 354><화합물 355><화합물 356>
Figure pat00334
<화합물 357><화합물 358><화합물 359>
Figure pat00335
<화합물 360><화합물 361><화합물 362>
Figure pat00336
<화합물 363><화합물 364><화합물 365>
Figure pat00337
<화합물 366><화합물 367><화합물 368>
Figure pat00338
<화합물 369><화합물 370><화합물 371>
Figure pat00339
<화합물 372><화합물 373><화합물 374>
Figure pat00340
<화합물 375><화합물 376><화합물 377>
Figure pat00341
<화합물 378><화합물 379><화합물 380>
Figure pat00342
<화합물 381><화합물 382><화합물 383>
Figure pat00343
<화합물 384><화합물 385><화합물 386>
Figure pat00344
<화합물 387><화합물 388><화합물 389>
Figure pat00345
<화합물 390><화합물 391><화합물 392>
Figure pat00346
<화합물 393><화합물 394><화합물 395>
Figure pat00347
<화합물 396><화합물 397><화합물 398>
Figure pat00348
<화합물 399><화합물 400><화합물 401>
Figure pat00349
<화합물 402><화합물 403><화합물 404>
Figure pat00350
<화합물 405><화합물 406><화합물 407>
Figure pat00351
<화합물 408><화합물 409><화합물 410>
Figure pat00352
<화합물 411><화합물 412><화합물 413>
Figure pat00353
<화합물 414><화합물 415><화합물 416>
Figure pat00354
<화합물 417><화합물 418><화합물 419>
Figure pat00355
<화합물 420><화합물 421><화합물 422>
Figure pat00356
<화합물 423><화합물 424><화합물 425>
Figure pat00357
<화합물 426><화합물 427><화합물 428>
Figure pat00358
<화합물 429><화합물 430><화합물 431>
Figure pat00359
<화합물 432><화합물 433><화합물 434>
Figure pat00360
<화합물 435><화합물 436><화합물 437>
Figure pat00361
<화합물 438><화합물 439><화합물 440>
Figure pat00362
<화합물 441><화합물 442><화합물 443>
Figure pat00363
<화합물 444><화합물 445><화합물 446>
Figure pat00364
<화합물 447><화합물 448><화합물 449>
Figure pat00365
<화합물 450><화합물 451><화합물 452>
Figure pat00366
<화합물 453><화합물 454><화합물 455>
Figure pat00367
<화합물 456><화합물 457><화합물 458>
Figure pat00368
<화합물 459><화합물 460><화합물 461>
Figure pat00369
<화합물 462><화합물 463><화합물 464>
Figure pat00370
<화합물 465><화합물 466><화합물 467>
Figure pat00371
<화합물 468><화합물 469><화합물 470>
Figure pat00372
<화합물 471><화합물 472><화합물 473>
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 호스트 및 도판트를 포함하는 제1 발광층(50-A) 및 제2 발광층(50-B), 전자수송층(60) 및 음극(80)을 순차적 순서로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 양극을 제1 전극으로, 음극을 제2전극으로 하여, 상기 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함한 유기발광소자에 해당한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 상기 양극(20)과 정공수송층(40) 사이에 정공주입층(30)이 포함되며, 상기 전자수송층(60)과 음극(80) 사이에 전자주입층(70)이 포함될 수 있다.
상기 도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기판(10) 상부에 양극(애노드) 전극용 물질을 코팅하여 양극(20)을 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 양극 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 양극(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명은 상기 정공 수송층 상부에 전자 차단층을 추가적으로 형성할 수 있다. 상기 전자차단층은 전자주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공수송층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시키기 위한 층으로서, 발광층과 정공주입층의 사이에 적절한 부분에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 발광층과 정공수송층 사이에 형성될 수 있다.
이어서, 상기 정공수송층(40) 또는 전자차단층의 상부에 상기 제1발광층(50-A) 과 제2발광층(50-B)을 순차적으로 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 각각의 제1발광층과 제2발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 이들을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
즉, 상기 발광층은 제1발광층(50-A) 및 제2 발광층(50-B)으로 각각 별도의 증착공정 또는 코팅공정을 통하여 서로 동일하거나 상이한 호스트 및 도판트 재료를 사용하여 상기 제1발광층 및 제2 발광층을 각각 형성할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제1발광층은 형광 호스트로서 상기 화학식 A로 표시되는 화합물을 1 종 이상 포함하도록 하고, 제2 발광층은 상기 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체를 1종이상 포함하도록 할 수 있으며, 상기 제1발광층 및 제2 발광층내 각각의 형광 도판트로서는, 서로 독립적으로 동일하거나 상이한 재료로서 상기 화학식 D1 내지 화학식 D10 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 재료가 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서의 상기 제1발광층 및 제2 발광층에서 사용가능한 호스트 재료로서, 상기 제1발광층에 사용되는 호스트 재료(BH1)는 제2발광층에 사용되는 호스트 재료(BH2)에 비하여 최저비점유분자궤도함수(LUMO)가 더 낮고, 최고점유분자궤도함수(HOMO)는 더 높은 재료를 사용함으로써, 제2 발광층에서 사용되는 호스트(BH2)에 비해 정공(Hole) 및/또는 전자(Electron)의 주입이 용이한 구조를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 각각의 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 상기 제1발광층(화학식 A로 표시되는 화합물 포함)과 제2발광층(화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체 포함)의 증착 두께비율은 제1발광층과 제2발광층의 두께의 총합을 100으로 하였을 경우에 상기 제1발광층 두께는 10 % ~ 70 %인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 % ~ 50 %의 범위일 수 있다.
한편, 상기 발광층 상에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한다.
한편 본 발명에서 상기 전자수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자수송물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자수송물질의 예로는, 퀴놀린유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), Liq, TAZ, BAlq, 베릴륨비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), 화합물 201, 화합물 202, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00373
TAZ BAlq
Figure pat00374
<화합물 201> <화합물 202> BCP
Figure pat00375
Figure pat00376
Figure pat00377
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자수송층을 형성한 후에 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 CsF, NaF, LiF, Li2O, BaO등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1 Å 내지 약 100 Å, 약 3 Å 내지 약 90 Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 음극은 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질을 이용할 수 있다. 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용하거나, ITO, IZO를 사용한 투과형 음극을 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서의 유기 발광 소자는 380 nm 내지 800 nm의 파장범위에서 발광하는 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료의 발광층을 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 발광층은 복수의 발광층으로서, 상기 추가적으로 형성되는 발광층내 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료는 형광재료 또는 인광재료일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착공정 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다.
여기서 상기 증착 공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
<호스트 화합물의 제조>
합성예 1. 화학식 3의 합성
Figure pat00378
[화학식 3]
둥근바닥 플라스크에 질소 퍼지하고 1,6-다이브로모파이렌 10 g (27.7 mmol), 3-(1-나프틸)페닐보론산 14.5 g (58.3 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 (Pd[PPh3]4) 1.3 g (1.1 mmol), 탄산칼륨 15.4 g (111.1 mmol), 톨루엔 50 ml, 1,4-디옥산 50 ml 및 물 30 ml을 넣고 질소 상태 하에서 12 시간 환류 교반하였다. 반응이 종결되면 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물로 추출하여 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [화학식 3] 9.7 g (수율 58%)을 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 606.23 [M]+
합성예 2. 화학식 4의 합성
Figure pat00379
[화학식 4]
합성예 1에서 사용한 3-(1-나프틸)페닐보론산 대신 3-(2-나프틸)페닐보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 4] (수율 55%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 606.23 [M]+
합성예 3. 화학식 9의 합성
Figure pat00380
[화학식 9]
합성예 1에서 사용한 3-(1-나프틸)페닐보론산 대신 3-(페난트렌-9일)페닐보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 9] (수율 54%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 706.27 [M]+
합성예 4. 화학식 26의 합성
Figure pat00381
[화학식 26]
합성예 1에서 사용한 3-(1-나프틸)페닐보론산 대신 [3-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)페닐]보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 26] (수율 55%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 738.33 [M]+
합성예 5. 화학식 62의 합성
Figure pat00382
[화학식 62]
합성예 1에서 사용한 1,6-다이브로모파이렌 대신 1,6-다이브로모-3,8-다이페닐파이렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 62] (수율 58%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 758.30 [M]+
합성예 6. 화학식 1의 합성
Figure pat00383
[화학식 1]
합성예 1에서 사용한 3-(1-나프틸)페닐보론산 대신 4-(2-나프틸)페닐보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 1] (수율 55%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 606.23 [M]+
합성예 7. 화학식 6의 합성
Figure pat00384
[화학식 6]
합성예 1에서 사용한 3-(1-나프틸)페닐보론산 대신 2-(나프탈렌-2-일)페닐보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 6] (수율 58%)를 얻었다.
MS(MALDI-TOF) : m/z 606.23 [M]+
<도판트 화합물의 제조>
합성예 8. [D 202]의 합성
합성예 8-1. <8-a>의 합성
Figure pat00385
<8-a>
100 mL 반응기에 1-브로모-3-클로로벤젠 3.1 g (16 mmol), 아닐린 5.8 g (16 mmol), 팔라듐 아세테이트 0.1 g (1 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 3 g (32 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.2 g (1 mmol), 톨루엔 45 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응종료 후 여과하여 여액을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <8-a> 5.2 g을 얻었다. (수율 82%)
합성예 8-2. <8-b>의 합성
Figure pat00386
<8-b>
250 mL 반응기에 <8-a> 20 g (98 mmol), 3-브로모벤조티오펜 20.9 g (98 mmol), 팔라듐 아세테이트 0.5 g (2 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 18.9 g (196 mmol), 트리 터셔리부틸포스핀 0.8 g (4 mmol), 톨루엔 200 mL를 넣고 5 시간 동안 환류 교반한다. 반응종료 후 여과하여 여액을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <8-b> 24.7 g을 얻었다. (수율 75%)
합성예 8-3. <8-c>의 합성
Figure pat00387
<8-c>
100 mL 반응기에 <8-b> 5.4 g (16 mmol), 아닐린 5.8 g (16 mmol), 팔라듐 아세테이트 0.1 g (1 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 3 g (32 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.2 g (1 mmol), 톨루엔 45 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응종료 후 여과하여 여액을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <8-c> 4.6 g을 얻었다. (수율 73%)
합성예 8-4. <8-d>의 합성
Figure pat00388
<8-d>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 <8-c>를 사용하고, 3-브로모벤조티오펜 대신 1-브로모-2-아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-d>를 얻었다. (수율 77%)
합성예 8-5. <D 202>의 합성
Figure pat00389
<D 202>
300 mL 반응기에 <8-d> 12.6 g (23 mmol), 터트-부틸벤젠 120 mL을 넣는다. -78 ℃에서 n-부틸리튬 42.5 mL (68 mmol) 적가한다. 적가 후 60 ℃에서 3 시간 교반한다. 그 후 60 ℃에서 질소를 불어 헵탄을 제거한다. -78 ℃에서 보론 트리브로마이드 11.3 g (45 mmol)을 적가한다. 적가 후 상온에서 1 시간 교반하고, 0 ℃에서 N,N-디아이소프로필에틸아민 5.9 g (45 mmol)을 적가한다. 적가 후 120 ℃에서 2 시간 교반한다. 반응 종료 후 상온에서 소듐아세테이트 수용액을 넣고 교반한다. 에틸아세테이로 추출하고 유기층을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <D 202> 1.1 g을 얻었다. (수율 10%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 476.15 [M+]
합성예 9. [D 265]의 합성
합성예 9-1. <9-a>의 합성
Figure pat00390
<9-a>
합성예 8-1에서 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 1-브로모-2,3-디클로로벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-a>를 얻었다. (수율 71%)
합성예 9-2. <9-b>의 합성
Figure pat00391
<9-b>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 디페닐아민을 사용하고, 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 1-브로모-3-아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-b>를 얻었다. (수율 77%)
합성예 9-3. <9-c>의 합성
Figure pat00392
<9-c>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 <9-a>를 사용하고, 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 <9-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-c>를 얻었다. (수율 75%)
합성예 9-4. <9-d>의 합성
Figure pat00393
<9-d>
1 L 반응기에 3-브로모아닐린 30 g (174 mmol), 페닐브론산 25.5 g (209 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 4 g (3 mmol), 탄산칼륨 48.2 g (349 mmol), 1,4-다이옥산 150 mL, 톨루엔 150 mL, 증류수 90 mL을 넣고 4 시간 동안 환류교반한다. 반응 종료 후 상온에서 층분리하고 유기층을 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <9-d> 24 g을 얻었다. (수율 80%)
합성예 9-5. <9-e>의 합성
Figure pat00394
<9-e>
합성예 8-1에서 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 3-브로모벤조퓨란을 사용하고, 아닐린 대신 <9-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-e>를 얻었다. (수율 68%)
합성예 9-6. <9-f>의 합성
Figure pat00395
<9-f>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 <9-c>를 사용하고, 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 <9-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-f>를 얻었다. (수율 68%)
합성예 9-7. <D 265>의 합성
Figure pat00396
<D 265>
250 mL 반응기에 <9-f> 21 g (37 mmol), 터셔리뷰틸벤젠을 넣는다. -78 ℃에서 터셔리뷰틸리튬 42.4 mL (74 mmol) 적가한다. 적가 후 60 ℃에서 3 시간 교반한다. 그 후 60 ℃에서 질소를 불어 펜탄을 제거한다. -78 ℃에서 보론 트리브로마이드 7.1 mL (74 mmol)을 적가한다. 적가 후 상온에서 1시간 교반하고, 0 ℃에서 N,N-디아이소프로필에틸아민 6 g (74 mmol)을 적가한다. 적가 후 120 ℃에서 2 시간 교반한다. 반응 종료 후 상온에서 소듐아세테이트 수용액을 넣고 교반한다. 에틸아세테이로 추출하고 유기층을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <D 265> 2.0 g을 얻었다. (수율 17%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 703.28 [M+]
합성예 10. [D 459]의 합성
합성예 10-1. <10-a>의 합성
Figure pat00397
<10-a>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 4a,9a-디메틸-2,3,4,4a,9,9a-헥사하이드로-1H-카바졸을 사용하고, 3-브로모벤조티오펜 대신 1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-a>를 얻었다. (수율 32%)
합성예 10-2. <10-b>의 합성
Figure pat00398
<10-b>
합성예 8-1에서 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 3-(1-나프틸)-1-브로모벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-b>를 얻었다. (수율 77%)
합성예 10-3. <10-c>의 합성
Figure pat00399
<10-c>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 <10-b>를 사용하고, 3-브로모벤조티오펜 대신 1-브로모-3-아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-c>를 얻었다. (수율 64%)
합성예 10-4. <10-d>의 합성
Figure pat00400
<10-d>
합성예 8-1에서 1-브로모-3-클로로벤젠 대신 <8-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-d>를 얻었다. (수율 75%)
합성예 10-5. <10-e>의 합성
Figure pat00401
<10-e>
합성예 8-2에서 사용한 <8-a> 대신 <10-d>를 사용하고, 3-브로모벤조티오펜 대신 <10-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-e>를 얻었다. (수율 65%)
합성예 10-6. <D 459>의 합성
Figure pat00402
<D 459>
합성예 9-7에서 사용한 <9-f> 대신 <10-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <D 459>를 얻었다. (수율 11%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 759.38 [M+]
* 실시예 1 내지 42: 제1발광층 및 제2발광층을 포함하는 유기발광소자의 제조
ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm x 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10-7 torr가 되도록 한 후 상기 ITO위에 DNTPD (700Å), α-NPD (300Å) 순으로 성막하였다. 발광층을 제1발광층 및 제2발광층을 순차적으로 형성하되, 제 1발광층은 본 발명에 따른 파이렌 화합물(화학식 A로 표시되는 화합물)과 하기 표 1에 기재된 도판트 화합물 (2 wt%) 를 혼합하여 성막 (50Å)하고, 제2발광층은 본 발명에 따른 안트라센 화합물(화학식 E로 표시되는 화합물)과 하기 표 1에 기재된 도판트 화합물(2 wt%)을 혼합하여 성막 (150Å)한 다음, 이후에 전자수송층으로 [E-1]과 [E-2]를 (1:1)의 비로 (300Å), 전자주입층으로 [E-2] (10Å), Al (1,000Å)의 순서로 성막하여 유기발광 소자를 제조하였다. 상기 유기발광 소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다.
[DNTPD] [α-NPD]
Figure pat00403
[E-1] [E-2]
Figure pat00404
Figure pat00405
제1발광층 제2발광층 EQE T97 V
호스트 도판트 호스트 도판트
실시예1 화학식3 D202 화합물219 D202 13.6 438 3.6
실시예2 화학식3 D202 화합물313 D202 13.2 426 3.5
실시예3 화학식4 D202 화합물313 D202 13.8 450 3.6
실시예4 화학식4 D202 화합물441 D202 13.4 442 3.5
실시예5 화학식9 D202 화합물219 D202 13.5 435 3.6
실시예6 화학식9 D202 화합물441 D202 13.4 424 3.5
실시예7 화학식26 D202 화합물219 D202 13.6 444 3.6
실시예8 화학식26 D202 화합물313 D202 13.2 432 3.6
실시예9 화학식62 D202 화합물313 D202 13.3 429 3.5
실시예10 화학식62 D202 화합물441 D202 13.4 440 3.6
실시예11 화학식3 D265 화합물219 D265 12.9 430 3.6
실시예12 화학식3 D265 화합물441 D265 13.1 385 3.5
실시예13 화학식4 D265 화합물219 D265 13.2 380 3.6
실시예14 화학식4 D265 화합물313 D265 13.4 400 3.5
실시예15 화학식9 D265 화합물313 D265 13.1 397 3.6
실시예16 화학식9 D265 화합물441 D265 13.0 382 3.5
실시예17 화학식26 D265 화합물219 D265 13.3 386 3.4
실시예18 화학식26 D265 화합물441 D265 13.2 384 3.6
실시예19 화학식62 D265 화합물219 D265 12.8 381 3.6
실시예20 화학식62 D265 화합물313 D265 12.9 395 3.5
실시예21 화학식3 D459 화합물313 D459 13.1 416 3.6
실시예22 화학식3 D459 화합물441 D459 13.5 400 3.5
실시예23 화학식4 D459 화합물219 D459 13.2 393 3.6
실시예24 화학식4 D459 화합물441 D459 13.5 420 3.5
실시예25 화학식9 D459 화합물219 D459 13.2 405 3.6
실시예26 화학식9 D459 화합물313 D459 13.0 418 3.5
실시예27 화학식26 D459 화합물313 D459 13.3 414 3.6
실시예28 화학식26 D459 화합물441 D459 13.1 404 3.6
실시예29 화학식62 D459 화합물219 D459 13.4 412 3.5
실시예30 화학식62 D459 화합물441 D459 13.2 410 3.6
실시예31 화확식 1 D202 화합물219 D202 13.0 384 3.6
실시예32 화학식 1 D202 화합물313 D202 12.8 380 3.6
실시예33 화학식 6 D202 화합물313 D202 13.1 381 3.6
실시예34 화학식 6 D202 화합물441 D202 12.9 381 3.6
실시예35 화확식 1 D265 화합물219 D265 13.0 382 3.6
실시예36 화학식 1 D265 화합물441 D265 12.9 384 3.6
실시예37 화학식 6 D265 화합물219 D265 12.8 375 3.6
실시예38 화학식 6 D265 화합물313 D265 13.0 370 3.6
실시예39 화학식 1 D459 화합물313 D459 12.8 380 3.6
실시예40 화학식 1 D459 화합물441 D459 12.9 375 3.6
실시예41 화학식 6 D459 화합물219 D459 13.0 377 3.6
실시예42 화학식 6 D459 화합물441 D459 12.9 380 3.6
비교예 1 내지 20
비교예 1 내지 20을 위한 유기발광소자는 상기 실시예의 제 1 발광층 및 제 2발광층에서 사용된 화합물로서, 하기 표 2에 기재된 화합물을 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다.
[BH1] [BH2]
Figure pat00406
　 제1발광층 제2발광층 EQE T97 V
호스트 도판트 호스트 도판트
비교예1 화학식3 D202 화학식4 D202 9.2 280 4.1
비교예2 화학식9 D459 화학식26 D459 8.9 270 4.2
비교예3 화학식62 D202 BH1 D202 8.4 260 4.0
비교예4 화학식 1 D265 BH1 D265 8.2 255 3.9
비교예5 화학식3 D459 BH1 D459 7.9 265 4.0
비교예6 BH1 D202 BH1 D202 6.5 170 4.2
비교예7 BH1 D459 BH1 D459 6.3 160 4.0
비교예8 BH1 D202 화합물219 D202 8.1 272 3.9
비교예9 BH1 D459 화합물313 D459 7.8 260 3.8
비교예10 화학식4 D202 BH2 D202 8.8 292 3.8
비교예11 화학식9 D265 BH2 D265 8.5 280 3.9
비교예12 화학식 6 D459 BH2 D459 8.6 284 3.9
비교예13 BH1 D202 BH2 D202 6.1 182 4.0
비교예14 BH1 D459 BH2 D459 5.8 175 4.0
비교예15 화합물441 D202 화합물219 D202 9.9 300 3.9
비교예16 화합물313 D459 화합물441 D459 9.5 288 3.9
비교예17 화합물219 D202 BH2 D202 8.2 284 3.8
비교예18 화합물313 D265 BH2 D265 8.0 275 3.9
비교예19 BH2 D202 BH2 D202 5.9 175 4.0
비교예20 BH2 D459 BH2 D459 5.6 170 4.0
상기 표 1 및 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 유기발광소자는 종래기술에 의한 비교예들의 화합물을 사용한 유기발광소자보다 발광 효율이 우수하며, 저전압구동 및 장수명의 특성을 보여줌으로써 유기발광 소자로서 응용가능성이 높은 것을 알 수 있다.

Claims (17)

  1. 제1전극; 및
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 을 포함하며,
    상기 제1전극과 상기 제2전극사이에는 제1호스트와 제1 도판트를 포함하는 제1 발광층; 및 제2 호스트와 제2 도판트를 포함하는 제2 발광층;을 순차적으로 포함하고,
    상기 제1 호스트 및 제2 호스트 중에서 적어도 하나는 하기 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1 종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [화학식 A]
    Figure pat00407

    상기 [화학식 A]에서,
    상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고,
    상기 m1 및 m2은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1 또는 2의 정수이되, m1 및 m2이 각각 2인 경우 각각의 L1 및 L2는 동일하거나 상이하고;
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 Z는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 n은 0 내지 8의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 Z는 서로 동일하거나 상이하고
    상기 피렌고리에 치환기 Z 또는 Ar1-(L1)m1- 또는 Ar2-(L2)m2- 가 결합되지 않는 경우에 피렌고리내 방향족 탄소에는 수소 또는 중수소가 결합되며,
    상기 [화학식 A]에서 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 m1 및 m2은 각각 1이고,
    상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 1] 또는 [구조식 2] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [구조식 1] [구조식 2]
    Figure pat00408
    Figure pat00409

    상기 구조식 1 및 구조식 2의 방향족고리내 탄소에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있으며,
    상기 ' *-'는 피렌고리, Ar1 또는 Ar2와 결합되는 결합사이트이다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 11] 내지 [구조식 15] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [구조식 11] [구조식 12] [구조식 13]
    Figure pat00410

    [구조식 14] [구조식 15]
    Figure pat00411

    여기서 상기 ' *-'는 연결기 L1 또는 L2와 결합되는 결합사이트이고,
    상기 구조식 11 내지 구조식 15에서의 각각의 R, R1 및 R2는 각각 동일하거나 상이하며, 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 18의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 18의 알킬아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 q는 0 내지 9의 정수이며, q가 2 이상인 경우에 각각의 R은 동일하거나 상이하며,
    상기 구조식 11 내지 구조식 15의 방향족고리내 탄소에 R이 결합되지 않은 경우에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 치환기 Z을 제외하고는, 아래 구조에서와 같이, 상기 X-Y 축에 대하여 대칭으로서 동일한 구조인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    Figure pat00412

  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 치환기 Z을 포함하여, 상기 X-Y 축에 대하여 대칭으로서 동일한 구조인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 각각 구조식 11로 표시되는 아릴기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결기 L1 및 L2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 1]이고,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 아래의 [구조식 11] 내지 [구조식 15] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [구조식 11] [구조식 12] [구조식 13]
    Figure pat00413

    [구조식 14] [구조식 15]
    Figure pat00414

    여기서 상기 ' *-'는 연결기 L1 또는 L2와 결합되는 결합사이트이고,
    상기 구조식 11 내지 구조식 15에서의 각각의 R, R1 및 R2는 각각 동일하거나 상이하며, 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 18의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 18의 알킬아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 q는 0 내지 9의 정수이며, q가 2 이상인 경우에 각각의 R은 동일하거나 상이하며,
    상기 구조식 11 내지 구조식 15의 방향족고리내 탄소에 R이 결합되지 않은 경우에는 수소 또는 중수소가 결합할 수 있다.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 Z는 수소, 중수소, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 180]으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    Figure pat00415

    [화학식 1][화학식 2][화학식 3]
    Figure pat00416

    [화학식 4][화학식 5][화학식 6]
    Figure pat00417

    [화학식 7][화학식 8][화학식 9]
    Figure pat00418

    [화학식 10][화학식 11][화학식 12]
    Figure pat00419

    [화학식 13][화학식 14][화학식 15]
    Figure pat00420

    [화학식 16][화학식 17][화학식 18]
    Figure pat00421

    [화학식 19][화학식 20][화학식 21]
    Figure pat00422

    [화학식 22][화학식 23][화학식 24]
    Figure pat00423

    [화학식 25][화학식 26][화학식 27]
    Figure pat00424

    [화학식 28][화학식 29][화학식 30]
    Figure pat00425

    [화학식 31][화학식 32][화학식 33]
    Figure pat00426

    [화학식 34][화학식 35][화학식 36]
    Figure pat00427

    [화학식 37][화학식 38][화학식 39]
    Figure pat00428

    [화학식 40][화학식 41][화학식 42]
    Figure pat00429

    [화학식 43][화학식 44][화학식 45]
    Figure pat00430

    [화학식 46][화학식 47][화학식 48]
    Figure pat00431

    [화학식 49][화학식 50][화학식 51]
    Figure pat00432

    [화학식 52][화학식 53][화학식 54]
    Figure pat00433

    [화학식 55][화학식 56][화학식 57]
    Figure pat00434

    [화학식 58][화학식 59][화학식 60]
    Figure pat00435

    [화학식 61][화학식 62][화학식 63]
    Figure pat00436

    [화학식 64][화학식 65][화학식 66]
    Figure pat00437

    [화학식 67][화학식 68][화학식 69]
    Figure pat00438

    [화학식 70][화학식 71][화학식 72]
    Figure pat00439

    [화학식 73][화학식 74][화학식 75]
    Figure pat00440

    [화학식 76][화학식 77][화학식 78]
    Figure pat00441

    [화학식 79][화학식 80][화학식 81]
    Figure pat00442

    [화학식 82][화학식 83][화학식 84]
    Figure pat00443

    [화학식 85][화학식 86][화학식 87]
    Figure pat00444

    [화학식 88][화학식 89][화학식 90]
    Figure pat00445

    [화학식 91][화학식 92][화학식 93]
    Figure pat00446

    [화학식 94][화학식 95][화학식 96]
    Figure pat00447

    [화학식 97][화학식 98][화학식 99]
    Figure pat00448

    [화학식 100][화학식 101][화학식 102]
    Figure pat00449

    [화학식 103][화학식 104][화학식 105]
    Figure pat00450

    [화학식 106][화학식 107][화학식 108]
    Figure pat00451

    [화학식 109][화학식 110][화학식 111]
    Figure pat00452

    [화학식 112][화학식 113][화학식 114]
    Figure pat00453

    [화학식 115][화학식 116][화학식 117]
    Figure pat00454

    [화학식 118][화학식 119][화학식 120]
    Figure pat00455

    [화학식 121][화학식 122][화학식 123]
    Figure pat00456

    [화학식 124][화학식 125][화학식 126]
    Figure pat00457

    [화학식 127][화학식 128][화학식 129]
    Figure pat00458

    [화학식 130][화학식 131][화학식 132]
    Figure pat00459

    [화학식 133][화학식 134][화학식 135]
    Figure pat00460

    [화학식 136][화학식 137][화학식 138]
    Figure pat00461

    [화학식 139][화학식 140][화학식 141]
    Figure pat00462

    [화학식 142][화학식 143][화학식 144]
    Figure pat00463

    [화학식 145][화학식 146][화학식 147]
    Figure pat00464

    [화학식 148][화학식 149][화학식 150]
    Figure pat00465

    [화학식 151][화학식 152][화학식 153]
    Figure pat00466

    [화학식 154][화학식 155][화학식 156]
    Figure pat00467

    [화학식 157][화학식 158][화학식 159]
    Figure pat00468

    [화학식 160][화학식 161][화학식 162]
    Figure pat00469

    [화학식 163][화학식 164][화학식 165]
    Figure pat00470

    [화학식 166][화학식 167][화학식 168]
    Figure pat00471

    [화학식 169][화학식 170][화학식 171]
    Figure pat00472

    [화학식 172][화학식 173][화학식 174]
    Figure pat00473

    [화학식 175][화학식 176][화학식 177]
    Figure pat00474

    [화학식 178][화학식 179][화학식 180]
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 제1 발광층 사이에는 정공수송층 및 정공주입층 중 적어도 하나 이상이 구비되며, 또한 제2 발광층과 제2전극 사이에는 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1발광층내 제1 도판트 또는 제2발광층내 제2 도판트 중 적어도 하나는 아래 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중에서 어느 하나로 표시되는 화합물을 적어도 1종 포함 하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [화학식 D1]
    Figure pat00475

    [화학식 D2]
    Figure pat00476

    상기 [화학식 D1] 및 [화학식 D2]에서, A31, A32, E1 및 F1은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 A31의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A32의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R51 및 R52에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
    상기 연결기 L21 내지 L32는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
    상기 W 및 W'는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 N-R53, CR54R55, SiR56R57, GeR58R59, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R51 내지 R59, Ar21 내지 Ar28은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
    상기 R51 및 R52는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
    상기 p11 내지 p14, r11 내지 r14 및 s11 내지 s14는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L21 내지 L32는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 x1은 1 이고, y1, z1 및 z2은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 1의 정수이며,
    상기 Ar21 과 Ar22, Ar23과 Ar24, Ar25와 Ar26 및 Ar27과 Ar28은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    상기 화학식 D1에서 A32고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
    상기 화학식 D2에서 상기 A31고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q12의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A32 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.

    [화학식 D3]
    Figure pat00477

    상기 [화학식 D3] 에서,
    상기 X1는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T1 내지 T3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 Y1는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 Y2는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R61 내지 R70은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R61 내지 R70은 각각 상기 T1 내지 T3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.

    [화학식 D4] [화학식 D5]
    Figure pat00478

    상기 [화학식 D4] 및 [화학식 D5]에서,
    상기 X2는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T4 내지 T6는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 Y4는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 Y5는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며
    상기 Y6는 N-R71, CR72R73, O, S, SiR74R75 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R61 내지 R75 는 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하다.

    [화학식 D6] [화학식 D7]
    Figure pat00479

    상기 X3는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T7 내지 T9는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 Y6는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R61 내지 R65, R71 내지 R72은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
    상기 R71 및 R72는 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성하거나 또는 상기 T7 고리 또는 T9 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.

    [화학식 D8] [화학식 D9]
    Figure pat00480

    [화학식 D10]
    Figure pat00481

    상기 [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]에서,
    상기 X는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 Q1 내지 Q3은 각각 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 연결기 Y는 N-R3, CR4R5, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 치환기 R3 내지 R5은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
    상기 R3 내지 R5은 각각 상기 Q2 고리 또는 Q3 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
    상기 R4 및 R5은 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
    상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
    상기 화학식 D9에서,
    상기 'Cy2'는 상기 Cy1에 부가되어 포화 탄화수소 고리를 형성가능하며, 상기 Cy2에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
    상기 화학식 D10에서,
    상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
    여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1발광층은 상기 화학식 A로 표시되는 화합물을 1 종 이상 포함하며,
    상기 제2 발광층에는 하기 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체가 호스트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [화학식 E]
    Figure pat00482

    상기 [화학식 E]에서,
    상기 치환기 R41 내지 R56은 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 치환기 Ar5은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이며,
    상기 연결기 L3는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 n은 1 내지 2의 정수이고, n이 2이상인 경우 각각의 연결기 L3은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 [화학식 E]에서의 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체는 아래의 화학식 E-1 또는 화학식 E-2로 표시되는 안트라센 화합물인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [화학식 E-1]
    Figure pat00483

    [화학식 E-2]
    Figure pat00484

    상기 [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2]에서,
    상기 치환기 R41 내지 R48, R49 내지 R55 은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 치환기 Ar5 은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이며,
    상기 연결기 L11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 k은 1 내지 2의 정수이고, k가 2이상인 경우 각각의 연결기 L11은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 [화학식 E-1] 및 [화학식 E-2]에서의 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 발광층내 화학식 E로 표시되는 안트라센 유도체는 적어도 하나 이상의 중수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1발광층내 제1 도판트 및 제2발광층내 제2 도판트는 각각 동일하거나 상이하며, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
KR1020210189204A 2020-12-29 2021-12-28 신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자 KR20220095145A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200186330 2020-12-29
KR20200186330 2020-12-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220095145A true KR20220095145A (ko) 2022-07-06

Family

ID=82259744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210189204A KR20220095145A (ko) 2020-12-29 2021-12-28 신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240057471A1 (ko)
EP (1) EP4273946A1 (ko)
KR (1) KR20220095145A (ko)
WO (1) WO2022145938A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874749B1 (ko) 2006-06-01 2008-12-29 에스에프씨 주식회사 청색발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20160089693A (ko) 2015-01-20 2016-07-28 에스에프씨 주식회사 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170055743A (ko) 2015-11-12 2017-05-22 에스에프씨 주식회사 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101494789B1 (ko) * 2008-12-30 2015-02-24 엘지디스플레이 주식회사 유기발광물질 및 이를 이용한 유기발광소자
KR101358494B1 (ko) * 2009-12-16 2014-02-05 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 방향족 아민 유도체 및 그것을 이용한 유기 전계 발광 소자
JP7091216B2 (ja) * 2018-10-03 2022-06-27 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子
EP4180501A1 (en) * 2018-10-26 2023-05-17 Canon Kabushiki Kaisha Methods for producing a composition and a organic light-emitting device
JP7254552B2 (ja) * 2019-02-13 2023-04-10 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子
KR20200143566A (ko) * 2019-06-13 2020-12-24 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874749B1 (ko) 2006-06-01 2008-12-29 에스에프씨 주식회사 청색발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20160089693A (ko) 2015-01-20 2016-07-28 에스에프씨 주식회사 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170055743A (ko) 2015-11-12 2017-05-22 에스에프씨 주식회사 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
EP4273946A1 (en) 2023-11-08
WO2022145938A1 (ko) 2022-07-07
US20240057471A1 (en) 2024-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102213030B1 (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102352839B1 (ko) 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR20210010389A (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102352160B1 (ko) 다환 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
JP7346740B2 (ja) 新規なホウ素化合物及びこれを含む有機発光素子
KR20190138477A (ko) 저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자
JP7362941B2 (ja) 新規なホウ素化合物及びこれを含む有機発光素子
CN115427416A (zh) 新型硼化合物及包括该新型硼化合物的有机发光元件
KR20210095072A (ko) 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR20210095363A (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20230078561A (ko) 고효율 및 장수명의 유기발광소자
KR20230078936A (ko) 신규한 유기 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102453929B1 (ko) 다환 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR102278852B1 (ko) 신규한 방향족 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20220031512A (ko) 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR102439581B1 (ko) 신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자
KR20220095145A (ko) 신규한 유기 화합물을 발광층내 포함하는 유기발광소자
KR102469862B1 (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20190139492A (ko) 고효율의 유기 발광 소자
EP4254526A1 (en) Organic light-emitting device comprising novel organic compound in emission layer
KR20220095144A (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20210123215A (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
EP4253371A1 (en) Novel organic compound, and organic light-emitting device comprising same
KR20220014823A (ko) 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20220140063A (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자