KR20230073089A - 유기 재료 조성물 및 그 응용 - Google Patents

유기 재료 조성물 및 그 응용 Download PDF

Info

Publication number
KR20230073089A
KR20230073089A KR1020220127360A KR20220127360A KR20230073089A KR 20230073089 A KR20230073089 A KR 20230073089A KR 1020220127360 A KR1020220127360 A KR 1020220127360A KR 20220127360 A KR20220127360 A KR 20220127360A KR 20230073089 A KR20230073089 A KR 20230073089A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
group
formula
material composition
Prior art date
Application number
KR1020220127360A
Other languages
English (en)
Inventor
샹즈 리
예 차이
팅-웨이 웨이
즈-관 전
Original Assignee
닝보 루밀란 어드밴스트 머티리얼스 컴퍼니 리미티드
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 닝보 루밀란 어드밴스트 머티리얼스 컴퍼니 리미티드 filed Critical 닝보 루밀란 어드밴스트 머티리얼스 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20230073089A publication Critical patent/KR20230073089A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D263/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings
    • C07D263/52—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • 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
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • 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
    • 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
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • 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
    • C09K2211/1022—Heterocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • 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
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • 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
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • 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
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

본 발명은 유기 재료 조성물 및 그 응용을 제공하고, 상기 유기 재료 조성물은 함유된 화합물 사이의 배합을 통해 유기 기능층 재료로 사용될 경우, 소자가 낮은 구동 전압, 높은 전류 효율 및 긴 수명을 가질 수 있게 한다.

Description

유기 재료 조성물 및 그 응용{ORGANIC MATERIAL COMPOSITION AND APPLICATIONS THEREOF}
본 발명은 전계 발광 재료 기술 분야에 속하며, 유기 재료 조성물 및 그 응용에 관한 것이다.
전계 발광 장치(EL장치)는 자체 발광 디스플레이 장치로서, 더 넓은 시야각, 더 큰 콘트라스트비 및 더 빠른 응답 시간을 제공하는 장점이 있다.
유기 EL장치에서 발광 효율을 결정하는 가장 중요한 요소는 발광 재료이며, 발광 재료는 높은 양자 효율, 전자 및 정공의 높은 이동도 및 형성된 발광 재료층의 균일성 및 안정성 등과 같은 특징을 갖도록 요구된다.
최근, 고효율 및 장수명을 가진 유기 EL장치를 개발하는 것이 시급한 과제이다. 구체적으로, 중대형 OLED패널에 필요한 EL특성을 고려하면, 일반적인 재료보다 매우 우수한 발광 재료의 개발이 시급하다. 이를 위해, 호스트 재료가 높은 유리 전이 온도 및 열분해 온도를 가지도록 요구함으로써 열적 안정성, 높은 전기 화학적 안정성을 구현하여, 장수명, 비정질 박막의 성형 용이성, 인접한 층과의 우수한 접착성 및 층간 비이동성을 실현하도록 한다.
발광 재료는 컬러 순도, 발광 효율 및 안정성을 향상시키도록 호스트 및 도펀트의 조합으로 사용될 수 있다. 일반적으로, 우수한 특성을 가진 EL장치는 호스트에 도펀트를 도핑하여 형성된 발광층 구조를 갖는다. 이러한 도펀트/호스트 재료 시스템을 발광 재료로 사용할 경우, 호스트 재료는 EL장치의 효율 및 수명에 큰 영향을 미치므로, 호스트 재료를 개발하는 것이 관건이다.
종래 기술의 문제점에 대하여, 본 발명의 목적은 유기 재료 조성물 및 그 응용을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아래의 기술 방안을 사용한다.
일 측면에서, 본 발명은 유기 재료 조성물을 제공하고, 상기 유기 재료 조성물은 1종 이상의 식(1)로 나타낸 구조의 화합물 및 1종 이상의 식(2)로 나타낸 구조의 화합물을 포함하고,
Figure pat00001
식(1)
여기서, R은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고,
R1은 -L1Ar1이고, R2는 -L2Ar2이고, R3은 -L3Ar3이고, R4는 -L4Ar4이고,
L1-L4는 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌(arylene group) 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴렌(heteroarylene group)에서 선택되고,
Ar1-Ar4는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C60의 헤테로아릴에서 선택되고,
Figure pat00002
식(2)
R'은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고,
L5-L8은 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴렌에서 선택되고,
Ar5-Ar8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C60의 헤테로아릴에서 선택된다.
본 발명에서, 1종 이상의 식(1)로 나타낸 구조의 화합물 및 1종 이상의 식(2)로 나타낸 구조의 화합물의 배합을 통해, 에너지 준위를 인접한 층과 매칭시키고, 또한 삼중항 에너지 준위가 더 높으므로, 발광층 내에서의 캐리어의 재결합에 유리하여, 발광 효율을 향상시킨다.
바람직하게는, 식(1)에서, Ar1-Ar4 중 적어도 하나는 식(a)로 나타낸 그룹이고,
Figure pat00003
식(a)
물결선은 그룹의 연결 위치를 나타내고,
X1은 N 및 CRX1에서 선택되고, X2는 N 및 CRX2에서 선택되고, X3은 N 및 CRX3에서 선택되고, X4는 N 및 CRX4에서 선택되고, X5는 N 및 CRX5에서 선택되고,
RX1-RX5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고, RX1-RX5는 각각 독립적으로 존재하거나 또는 인접한 2개가 연결되어 고리를 형성하고, 상기 고리는 벤젠 고리이다.
바람직하게는, X1은 N이고, X2는 N이고, X3은 CRX3이고, X4는 CRX4이고, X5는 CRX5이며;
바람직하게는, X1은 N이고, X3은 N이고, X2는 CRX2이고, X4는 CRX4이고, X5는 CRX5이며;
바람직하게는, X1은 N이고, X2는 N이고, X3은 N이고, X4는 CRX4이고, X5는 CRX5이다.
바람직하게는, 상기 식(a)는
Figure pat00004
이고, RX5는 위에서 한정한 바와 같으며, 여기서는 설명을 생략한다.
바람직하게는, 상기 식(a)는
Figure pat00005
이고, RX2는 위에서 한정한 바와 같으며, 여기서는 설명을 생략한다.
바람직하게는, 식(1)에서, 상기 Rx1-Rx5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 및 치환 또는 비치환된 페닐, 비페닐일(biphenylyl group), 터페닐일(terphenylyl group), 나프틸, 페난트릴(phenanthryl gorup), 안트릴(anthryl gorup), 페닐나프틸(phenylnaphthyl group), 나프틸페닐(naphthylphenyl group), 피리딜(pyridyl group), 비피리딜(bipyridyl), 디벤조푸릴(dibenzofuryl group), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl group), 카르바졸릴(carbazolyl group), 카르바졸릴페닐(carbazolylphenyl group), 페닐카르바졸릴(phenylcarbazolyl group), 디메틸플루오레닐(dimethylfluorenyl group), 디페닐플루오레닐(diphenylfluorenyl group), 스피로-비플루오레닐(spiro-bifluorenyl group), 디벤조푸릴페닐(dibenzofurylphenyl group), 디벤조티오페닐페닐(dibenzothiophenylphenyl group), 디메틸플루오레닐페닐(dimethylfluorenylphenyl group), 벤조카르바졸릴(benzocarbazolyl group), 벤조나프토푸릴(benzonaphthofuryl group) 및 벤조나프토티오페닐(benzonaphthothiophenyl group)에서 선택된다.
바람직하게는, 식(1)에서, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 수소이다.
바람직하게는, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 2개는 수소이다.
바람직하게는, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 3개는 수소이다.
바람직하게는, 상기 R2는 -L2Ar2이고, R1, R3 및 R4는 모두 수소이다.
바람직하게는, 상기 R3은 -L3Ar3이고, R1, R2 및 R4는 모두 수소이다.
바람직하게는, 상기 R은 치환 또는 비치환된 페닐 및 비페닐일에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 R'는 치환 또는 비치환된 페닐 및 비페닐일에서 선택된다.
바람직하게는, L1-L4는 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 나프틸렌 또는 치환 또는 비치환된 비페닐렌에서 선택된다.
본 발명에서, 상기 식(1)로 나타낸 구조의 화합물은 전자 수송 성질의 화합물이다.
바람직하게는, 식(1)로 나타낸 구조의 화합물은 하기와 같은 화합물 M1-M206 중의 임의의 1종이고;
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
여기서, D는 중수소를 나타낸다.
바람직하게는, Ar5-Ar8중 적어도 하나는
Figure pat00017
이고, Ar9-Ar10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택된다.
바람직하게는, Ar9-Ar10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐, 비페닐일, 터페닐일, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 트리페닐레닐렌((triphenylenylene group), 페닐나프틸, 나프틸페닐, 피리딜, 비피리딜, 디벤조푸릴, 디벤조티오페닐, 벤조나프토푸릴, 벤조나프토티오페닐, 디나프토푸릴(dinaphthofuryl group), 디나프토티오페닐(dinaphthothiophenyl group), 디벤조푸릴페닐, 디벤조티오페닐페닐, 페닐카르바졸릴, 디메틸플루오레닐, 벤조디메틸플루오레닐, 디페닐플루오레닐, 스피로-비플루오레닐 및 디메틸플루오레닐페닐에서 선택된다.
바람직하게는, Ar5는
Figure pat00018
이고;
바람직하게는, Ar6는
Figure pat00019
이고;
바람직하게는, Ar7는
Figure pat00020
이고;
바람직하게는, Ar8는
Figure pat00021
이다.
본 발명에서, 상기 식(2)로 나타낸 구조의 화합물은 정공 수송 성질의 화합물이다.
바람직하게는, 상기 식(2)로 나타낸 구조의 화합물은 하기와 같은 화합물N1-N60 중의 임의의 1종이다.
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
바람직하게는, 상기 유기 재료 조성물 중 식(1)로 나타낸 구조의 화합물과 식(2)로 나타낸 구조의 화합물의 중량비는 1:9-9:1이고, 예를 들면 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 또는 9:1 등이고, 바람직하게는 2:8-8:2이고, 더욱 바람직하게는 3:7-7:3, 더더욱 바람직하게는 4:6-6:4이다.
본 발명에서, 그룹을 한정할 때, 상기 치환 또는 비치환된 상기 그룹이 치환된 상기 그룹일 경우, 치환기는 중수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 비치환 또는 R"로 치환된 C1~C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 비치환 또는 R"로 치환된 C6~C20의 아릴, 비치환 또는 R"로 치환된 C3~C20의 헤테로아릴 및 비치환 또는 R"로 치환된 C6~C20의 아릴아민에서 선택되고, R"는 중수소, 할로겐, 시아노 및 니트로에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 아릴은 페닐, 비페닐일, 터페닐일, 나프틸, 안트릴, 페난트릴, 벤조페난트릴, 나프틸페닐, 디메틸플루오레닐, 디페닐 치환 플루오레닐 및 스피로-비플루오레닐에서 선택되고,
바람직하게는, 상기 헤테로아릴은 피리딜, 디벤조푸릴, 디벤조티오페닐, 카르바졸릴, 페닐카르바졸릴(phenylcarbazolyl group), 피리딜카르바졸릴(pyridylcarbazolyl group), 나프틸카르바졸릴(naphthylcarbazolyl group), 비페닐일카르바졸릴(biphenylylcarbazolyl group), 디벤조푸릴페닐, 디벤조티오페닐페닐, 벤조나프토푸릴, 벤조나프토티오페닐, 벤조카르바졸릴 및 디벤조카르바졸릴(dibenzocarbazolyl group)에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, tert-부틸, 시클로헥실 및 아다만틸(adamantyl )에서 선택된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "C1-C30의 알킬"은 1개 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 유도된 1가 치환기를 의미하며, 그 실제 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸 또는 헥실을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "C3-C30의 시클로알킬"은 1개 내지 30개의 고리 주쇄 탄소 원자를 가지는 단환 탄화수소 또는 다환 탄화수소로부터 유도되는 것을 의미하며, 상기 시클로알칸은 시클로프로필, 시클로부틸 또는 아다만틸 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 아릴, 아릴렌은 단환, 다환 또는 축합환 아릴을 포함하고, 상기 고리 사이는 짧은 비방향족 단위에 의해 끊어질 수 있고, 스피로 구조를 포함할 수 있다. 본 발명의 아릴, 아릴렌은 페닐, 비페닐일, 터페닐일, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오레닐 또는 스피로-비플루오레닐 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 헤테로아릴, 헤테로아릴렌은 단환, 다환 또는 축합환 헤테로아릴을 포함하고, 상기 고리 사이는 짧은 비방향족 단위에 의해 끊어질 수 있고, 상기 헤테로 원자는 질소, 산소 또는 황을 포함한다. 본 발명에서 헤테로아릴, 헤테로아릴렌은 푸릴(furyl group), 티오페닐(thiophenyl group), 피롤릴(pyrrolyl group), 이미다졸릴(imidazolyl group), 피라졸릴(pyrazolyl group), 티아졸릴(thiazolyl group), 티아디아졸릴(thiadiazolyl group), 이소티아졸릴(isothiazolyl group), 이소옥사졸릴(isoxazolyl group), 옥사졸릴(oxazolyl group), 옥사디졸릴(oxadizolyl group), 트리아지닐(triazinyl group), 테트라지닐(tetrazinyl group), 트리아졸릴(triazolyl group), 테트라졸릴(tetrazolyl group), 푸라자닐(furazanyl group), 피리딜(pyridyl group). 피라지닐(pyrazinyl group), 피리미디닐(pyrimidinyl group), 피리다지닐(pyridazinyl group), 벤조푸릴(benzofuryl group), 벤조티오페닐(benzothiophenyl group), 이소벤조푸릴(isobenzofuryl group), 디벤조푸릴(dibenzofuryl group), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl group), 벤즈이미다졸릴(benzimidazolyl group), 벤조티아졸릴(benzothiazolyl group), 벤즈이소티아졸릴(benzisothiazolyl group), 벤즈이소옥사졸릴(benzisoxazolyl group), 벤즈옥사졸릴(benzoxazolyl group), 이소인돌일(isoindolyl group), 인돌일(indolyl group), 인다졸릴(indazolyl group), 벤조티아디아졸릴(benzothiadiazolyl group), 퀴놀일(quinolyl group), 이소퀴놀일(isoquinolyl group), 시놀리닐(cinnolinyl group), 퀴나졸리닐(quinazolinyl group), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl group), 카르바졸릴(carbazolyl group), 페녹사지닐(phenoxazinyl group), 페노티아지닐(phenothiazinyl group), 페난트리디닐(phenanthridinyl group), 1,3-벤조디옥솔일(1,3-benzodioxolyl group) 및 디하이드로아크리디닐(dihydroacridinyl group) 또는 이들의 유도체 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
바람직하게는, 상기 아릴은 페닐, 비페닐일, 터페닐일, 나프틸, 안트릴, 페난트릴, 9,9'-디메틸플루오레닐, 9,9'-디페닐플루오레닐 및 스피로-비플루오레닐에서 선택된다.
바람직하게는, 상기 헤테로아릴은 디벤조푸릴, 디벤조티오페닐, 카르바졸릴, 트리아지닐, 피리딜, 피리미디닐, 이미다졸, 옥사졸릴, 티아졸릴, 벤즈이미다졸, 벤조옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 나프티미다졸(naphthimidazolyl group), 나프톡사졸릴(naphthoxazolyl group), 나프토티아졸릴(naphthothiazolyl group), 페난트리미다졸릴(phenanthrimidazolyl group), 페난트록사졸릴(phenanthroxazolyl group), 페난트로티아졸릴(phenanthrothiazolyl group), 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 인돌로카르바졸릴(indolocarbazolyl group), 인돌로플루오레닐(indolofluorenyl group), 벤조티에노피라지닐(benzothienopyrazinyl group), 벤조티에노피리미디닐(benzothienopyrimidinyl group), 벤조푸로피라지닐(benzofuropyrazinyl group), 벤조푸로피리미디닐(benzofuropyrimidinyl group), 인돌로피라지닐(indolopyrazinyl group), 인돌로피리미디닐(indolopyrimidinyl group), 인데노피라지닐(indenopyrazinyl group), 인데노피리미디닐(indenopyrimidinyl group), 스피로(플루오렌-9,1'-인덴)피라지닐(spiro[fluorene-9,1'-indene]-pyrazinyl group), 스피로(플루오렌-9,1'-인덴)피리미디닐(spiro[fluorene-9,1'-indene]-pyrimidinyl group), 벤조푸로카르바졸릴(benzofurocarbazolyl) 및 벤조티에노카르바졸릴(benzothienocarbazolyl)에서 선택된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "C6-C30의 아릴옥시"란 ZO-로 표시되는 1가 치환기를 의미하며, 여기서 Z은 6~30개 탄소 원자를 갖는 아릴을 나타낸다. 이러한 아릴옥시의 예는 페녹시, 나프톡시(naphthoxy) 또는 디페녹시(diphenoxy) 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "C1-C30의 알콕시"란 Z'O-로 표시되는 1가 치환기를 의미하며, 여기서 Z'은 1~30개 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 용어 "치환"이란 화합물 중의 수소 원자가 다른 치환기에 의해 치환되는 것을 의미한다. 상기 위치는 특정 위치에 한정되지 않고, 상기 위치 상의 수소가 치환기에 의해 치환될 수 있으면 된다. 2개 이상의 치환기가 존재할 경우, 2개 이상의 치환기는 동일하거나 상이할 수 있다.
별도의 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용하는 수소 원자는 프로튬, 중수소 또는 삼중수소를 포함한다.
본 발명에서 "인접한 2개의 기가 연결되어 고리를 형성한다"는 것은 동일한 고리 또는 인접한 고리 중 인접한 위치에 있는 2개의 치환기 사이는 화학 결합을 통해 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있음을 의미하며, 본 발명은 연결되어 고리를 형성하는 구체적인 방식에 대해 한정하지 않으며, 예를 들어 단일 결합을 통한 연결, 벤젠 고리를 통한 연결, 나프탈렌 고리를 통한 연결,
Figure pat00026
을 통한 융합,
Figure pat00027
을 통한 융합,
Figure pat00028
을 통한 융합,
Figure pat00029
을 통한 융합,
Figure pat00030
을 통한 융합일 수 있고, 여기서
Figure pat00031
는 융합 위치를 나타내며, 이하 동일한 설명에 관한 것이면, 동일한 의미를 갖는다.
본 발명에서, 그룹의 한정에서 탄소수의 범위를 한정하였고, 탄소수는 한정된 범위 내의 임의의 정수로서, 예를 들면 C6-C60의 아릴은 아릴의 탄소수가 6-60에 포함된 범위 내의 임의의 정수일 수 있음을 의미하고, 예를 들면 6, 8, 10, 15, 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55 또는 60 등일 수 있다.
본 발명에서, 상기 각 위치에 치환된 유기 화합물은 아래와 같은 합성 경로를 통해 제조된다.
Figure pat00032
R5”는 염소이고, R5'는
Figure pat00033
이고, X는 할로겐이고, 바람직하게는 염소 또는 브롬이며;
Figure pat00034
R6”는 염소이고, R6'는
Figure pat00035
이고, X는 할로겐이고, 바람직하게는 염소 또는 브롬이며;
Figure pat00036
R7”는 염소이고, R7'는
Figure pat00037
이고, X는 할로겐이고, 바람직하게는 염소 또는 브롬이며;
Figure pat00038
R8”는 염소이고, R8'는
Figure pat00039
이고, X는 할로겐이고, 바람직하게는 염소 또는 브롬이다.
식(2)의 합성 방법은 주로 buchwald-hartwig 합성법을 이용한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 상술한 바와 같은 상기 유기 재료 조성물을 포함하는 유기 전계 발광 재료를 제공한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 상술한 바와 같은 유기 재료 조성물 또는 유기 전계 발광 재료의 광학 소자 제조에서의 응용을 제공한다.
바람직하게는, 상기 광학 소자는 유기 전계 발광 소자, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 집적 회로, 유기 태양 전지, 유기 전계 켄치 소자, 발광 전기 화학 전지, 유기 레이저 다이오드 또는 유기 감광 소자 중 어느 한 가지를 포함한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 유기 전계 발광 소자를 제공하고, 상기 유기 전계 발광 소자는 양극과 음극, 및 양극과 음극 사이에 설치된 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상술한 바와 같은 유기 재료 조성물 또는 유기 전계 발광 재료를 포함한다.
바람직하게는, 상기 유기층은 양극 측에서 음극 측까지 순차적으로 적층 설치된 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함한다.
바람직하게는, 상기 발광층의 재료는 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료는 상술한 바와 같은 유기 재료 조성물 또는 유기 전계 발광 재료를 포함한다.
바람직하게는, 상기 게스트 재료는 인광 도펀트를 포함하고, 상기 인광 도펀트는 전이 금속 함유 배합물을 포함한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 유기 전계 발광 장치를 제공하고, 상기 유기 전계 발광 장치는 상술한 바와 같은 유기 전계 발광 소자를 포함한다.
종래기술에 비해, 본 발명은 아래의 유익한 효과가 있다.
본 발명의 유기 재료 조성물은 1종 이상의 식(1)로 나타낸 구조의 화합물 및 1종 이상의 식(2)로 나타낸 구조의 화합물의 배합을 통해, 유기 발광 소자의 발광 효율을 현저하게 향상시킨다.
이하, 구체적인 실시 방식을 통해 본 발명의 기술 방안을 추가로 설명한다. 설명된 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명에 대한 구체적인 한정으로 간주해서는 아니 됨을 당업자라면 이해해야 한다.
본 발명에서 언급하지 않은 합성 방법의 화합물은 모두 상업적 경로를 통해 획득한 원료 제품이다. 본 발명에서 사용되는 용매 및 시약(예: 테트라히드로푸란, 수산화칼륨, 니트로벤젠, 팔라듐 촉매 등과 같은 화학 시약)은 모두 중국 국내 화공 제품 시장에서 구매할 수 있으며, 예를 들면 Sinopharm Group Reagent Company, TCI Company, Shanghai Bide Pharmaceutical Company, Bailingwei Reagent Company등에서 구입하였다. 또한, 당업자는 또한 공지 방법을 통해 합성할 수 있다.
식(1)의 화합물의 제조 실시예
Figure pat00040
M6-B의 합성: 25ml의 3구 플라스크에 M6-A(10mmol), 니트로벤젠(10mmol), 수산화칼륨(22mmol) 및 구리 티오시아네이트(1mmol) 및 무수 테트라히드로푸란(10ml)을 첨가하고, 질소 가스로 3회 치환하고, 질소 가스 보호 하에서 90℃로 가열하고, 48시간 후 반응을 종료하고, 물을 넣어 퀀칭하고, 반응계를 에틸아세테이트로 추출하고, 회전 증발을 통해 유기 용매를 제거하여 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-B(1.34g, 수율 49%)를 얻었다.
M6-B'의 합성: 50ml의 3구 플라스크에 2-브로모-4-클로로벤즈알데히드(10mmol), 비스(피나콜라토)디보론(12mmol), 아세트산칼륨(100mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II) 디클로라이드(0.2mmol) 및1,4-디옥산(25ml)을 첨가하고, 질소 가스로 3회 치환하고, 질소 가스 보호 하에서 100℃로 가열하고, 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물을 넣어 퀀칭하고, 메틸렌디클로라이드로 추출하여, 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-B'(1.7g, 수율 64%)를 얻었다.
M6-C의 합성: 50ml의 3구 플라스크에 M6-B(10mmol), M6-B'(10mmol), 탄산수소나트륨（20mmol）, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0.2mmol), 테트라히드로푸란(20ml) 및 물(10ml)을 첨가하여, 질소로 치환하고, 질소 가스 보호 하에서 60℃로 가열하여 밤새 반응시킨다. 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물을 넣어 퀀칭하고, 메틸렌디클로라이드로 추출하여, 회전 증발을 통해 유기 용매를 제거하여, 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-C(3.06g, 수율 92%)를 얻었다.
M6-D의 합성: 50ml의 3구 플라스크에, M6-C(10mmol), (메톡시메틸)트리페닐포스포늄 클로라이드(methoxymethyl)triphenylphosphonium chloride)(20mmol) 및 테트라히드로푸란(10ml)을 첨가하고, 온도를 0℃로 낮추고, 추가로 칼륨tert-부톡사이드(2mmol)을 5ml의 테트라히드로푸란에 용해시킨다. 3구 플라스크를 질소로 치환하고, 질소 가스 보호 하에서 0℃ 조건에서 칼륨tert-부톡사이드 용액을 적가하고, 적가 완료 후 혼합물을 얻었고, 상기 혼합물을 30분 동안 교반 반응시킨다. 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물을 넣어 퀀칭하고, 메틸렌디클로라이드로 추출하고, 회전 증발을 통해 유기 용매를 제거하여 조생성물을 얻었다. 상기 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-D(1.8g, 수율 50%)를 얻었다.
M6-E의 합성: 25ml의 3구 플라스크에, M6-D(1mmol), 헥사플루오로이소프로판올(5ml)을 첨가하고, 온도를 0℃로 낮추고, 질소로 치환하고, 질소 가스 보호 하에서 트리플루오로메탄술폰산(1ml)를 적가하고, 계속하여 30분 동안 교반 반응시켜, 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-E(0.24g, 수율 73%)를 얻었다.
M6-F의 합성: 50ml의 3구 플라스크에, M6-E(10mmol), 비스(피나콜라토)디보론(12mmol), 아세트산나트륨(20mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0.5mmol) 및 2-디시클로헥실포스노-2',6'-디메톡시비페닐(1.5mmol)을 첨가한 다음, 1,4-디옥산(20ml)을 첨가하고, 질소 가스로 3회 치환한다. 질소 가스 보호 조건에서, 100℃로 가열하여 반응시키고, 반응 종료 후, 반응 혼합물에 물을 넣고 퀀칭하고, 메틸렌디클로라이드로 추출하고, 회전 증발을 통해 유기 용매를 제거하여, 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 컬럼 크로마토그래피（에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, M6-F(3.24g, 수율 77%)를 얻었다.
화합물 M6의 합성: 100ml의 플라스크를 취하여 교반 막대를 넣고 상단에 환류관을 연결하고, 건조한 후 질소 가스를 주입하고, 각각 M6-F(10mmol), M6-G(10mmol, CAS1689576-03-1), 탄산수소나트륨(23mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.5mmol), 비스(디-tert-부틸-(4-디메틸아미노페닐)포스핀)팔라듐(II)(0.5mmol), 톨루엔(25ml), 에탄올(7ml) 및 물(7ml)을 첨가하고, 질소 가스로 3회 치환한다. 질소 가스 보호 조건에서, 80℃로 승온시켜 8시간 반응시키고, 반응 종료 후 에틸아세테이트로 추출하고, 얻은 추출액을 황산마그네슘을 차례로 첨가하여 건조, 여과 및 회전 건조시켜 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 크로마토그래피로 정제하여(에틸아세테이트：n-헥산(부피비 1:10)), M6(4.13g, 수율 69%)를 얻었다.
원소 분석: C41H26N6 이론값: C, 81.71; H, 4.35; N, 13.94; 실측값: C, 81.78; H, 4.33; N, 13.89; HRMS (ESI) m/z [M+H]+: 이론값: 602.22; 실측값: 603.40.
Figure pat00041
M160-B"의 합성: M6-B'의 합성과 동일하고, 차이점은 2-브로모-5-클로로벤즈알데히드로 2-브로모-4-클로로벤즈알데히드를 대체하여, M160-B"를 얻는 것이다(1.60g, 수율 60%).
M160-C의 합성: M6-C의 합성과 동일하고, 차이점은 4-클로로-2-알데히드 페닐보론산 피나콜 에스테르로 5-클로로-2-알데히드 페닐보론산 피나콜 에스테르를 대체하여, M160-C를 얻는 것이다(2.13g, 수율 64%).
M160-D의 합성: M6-D의 합성과 동일하고, 차이점은 M160-C로 M6-C를 대체하여, M160-D를 얻는 것이다(3.21g, 수율 89%).
M160-E의 합성: M6-E의 합성과 동일하고, 차이점은 M160-D로 M6-D를 대체하여, M160-E를 얻는 것이다 (0.16g, 수율 48%).
M160-F의 합성: M6-F의 합성과 동일하고, 차이점은 M160-E로 M6-E를 대체하여, M160-F를 얻는 것이다 (4.00g, 수율 95%).
M160의 합성: M6의 합성과 동일하고, 차이점은 M160-F로 M6-F를 대체하고, M160-G로 M6-G를 대체하여, M160-G를 얻는 것이다 (4.70g, 수율 78%).
원소 분석: C41H26N6 이론값: C, 81.71; H, 4.35; N, 13.94; 실측값: C, 81.73; H, 4.37; N, 13.90; HRMS (ESI) m/z (M+): 이론값: 602.22; 실측값: 603.29.
하기 표 1의 원료 1 및 원료 2를 원료로 하고, 상기 방법을 참고하여 상응하는 생성물을 제조하였고 표 1에 나타낸 바와 같으며, 생성물의 구조적 특징 데이터는 표 2에 나타낸 바와 같다.
[표 1]
Figure pat00042
Figure pat00043
[표 2]
Figure pat00044
식(2)의 화합물의 제조 실시예
Figure pat00045
화합물N4의 합성: 25ml의 3구 플라스크에, 질소 가스를 주입하고, N4-A(1mmol, CAS 2085325-19-3), 화합물N4-B(1mmol, CAS 102113-98-4), 나트륨tert-부톡사이드(2mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(0.02mmol), 50%의 트리-tert-부틸포스핀 용액(0.1mmol) 및 톨루엔(8ml)을 첨가하고, 환류 교반하였다. 반응 완료 후, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 에틸아세테이트 및 H20로 유기층을 추출하였다. 추출된 유기층은 MgSO4를 통해 건조, 여과시켰다. 여액을 감압 농축하여, 조 생성물을 얻었다. 상기 조 생성물을 크로마토그래피(에틸아세테이트:n-헥산(부피비 1:50))로 분리하여, 화합물N4(0.43g, 수율 69%)를 얻었다.
원소 분석: C45H30NO2 이론값: C, 87.92; H, 4.92; N, 4.56; 실측값: C, 87.97; H, 4.90; N, 4.53; HRMS (ESI) m/z [M+H]+: 이론값: 614.24; 실측값: 615.33.
Figure pat00046
화합물N33의 합성: 25ml의 2구 플라스크를 취하여 교반 막대를 넣고 상단에 환류관을 연결하고, 건조한 후 질소 가스를 주입하고, 각각 N33-A(1 mmol), N33-B(1 mmol,CAS 2468159-90-0), 탄산 칼륨(1.3mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.05mmol), 톨루엔(7ml) 및 물(2ml)을 첨가하고, 질소 가스로 3회 치환한다. 질소 가스 보호 조건에서, 85℃로 승온시켜 10시간 반응시키고, 반응 종료 후, 반응 혼합물은 에틸아세테이트로 추출하고, 얻은 추출액을 황산마그네슘을 차례로 첨가하여 건조, 여과 및 회전 건조시켜 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 크로마토그래피로 정제하여(에틸아세테이트：n-헥산(부피비 1:10)), 화합물N33(0.44g, 수율 63%)를 얻었다.
원소 분석: C45H 28 N 2 O 2 이론값: C, 85.97; H, 4.49; N, 4.46;실측값: C, 85.88; H, 4.52; N, 4.48; HRMS (ESI) m/z [M+H]+: 이론값: 628.22; 실측값: 629.10.
N33의 제조와 동일한 합성 방법으로 표3의 화합물을 제조하고, 사용된 원료 및 얻은 생성물은 표 3에 나타낸 바와 같으며, 생성물의 구조 특징은 표 4에 나타낸 바와 같다.
[표 3]
Figure pat00047
[표 4]
Figure pat00048
응용예
유기 전계 발광 소자(예 OLED)를 제공하고, 그 구조는 베이스(산화인듐주석(ITO) 코팅층 유리 기판)/정공 주입층(HIL)/정공 수송층(HTL)/발광층(EML)/전자 수송층(ETL)/전자 주입층(EIL)/마지막으로 음극인 층 구조를 갖는다.
OLED 제조에 필요한 재료는 아래 같으며, 그중 REF-1은 비교화합물1이다:
Figure pat00049
상기 유기 전계 발광 소자의 제조는 아래 단계를 포함한다.
(1) 기판 청소: 투명ITO층(양극)이 코팅된 유리기판을 수성 세제(상기 수성 세제의 성분 및 농도: 에틸렌글리콜계 용매≤10wt%, 트리에탄올아민≤1wt%)에서 초음파 처리하여, 탈이온수에서 세척하고, 아세톤:에탄올 혼합 용매(부피비 1:1)에서 초음파로 기름을 제거하고, 수분이 완전히 제거될 때까지 깨끗한 환경에서 베이킹한 다음, 자외선과 오존으로 세척한다.
(2) 유기 발광 기능층 증착: 상기 양극층이 구비되는 유리 기판을 진공 챔버 내에 배치하고, 1Х10-6 ~ 2Х10-4 Pa까지 진공화하고, 상기 양극층상에 HAT(CN)6와 HT의 혼합물을 진공 증착하고, HAT(CN)6와 HT의 질량비는 3:97이고, 정공 주입층으로 하고, 증착 두께는 10 nm이며;
정공 주입층 상에 정공 수송층을 증착하고, 증착 두께는 80nm이며;
정공 수송층 상에 발광층을 증착하고, 구체적인 제조 방법은 공동 증착의 방식으로 발광 호스트 재료와 게스트 재료를 진공 증착하고, 증착 전체 두께는 30nm이며;
전자 완충층에 전자 수송층을 증착하고, 구체적인 제조 방법은 공동 증착의 방식으로 BPhen 및 LiQ을 진공 증착하고, 증착 전체 두께는 30nm이며;
전자 수송층 상에 전자 주입층을 진공 증착하고, 증착 전체 두께는 1nm이며;
전자 주입층에 Al(음극)을 증착하고, 증착 전체 두께는 80nm이다.
소자 실시예1-11 및 소자 비교예1-2 각 층 및 그 재료 및 두께 등 파라미터는 표 5에 나타낸 바와 같다.
[표 5]
Figure pat00050
Figure pat00051
소자 성능 테스트:
기기: 소자의 전류, 전압, 휘도, 발광 스펙트럼 등 특성은 PR650 분광색차계 및 Keithley K 2400 소스 미터 시스템으로 동기 테스트한다.
광전 특성 테스트 조건: 전류 밀도는 10 mA/cm2이고, 실온이다.
수명 테스트: 전류 밀도는 20 mA/cm2이고, 실온이며, 소자의 휘도가 오리지널 휘도의 98%로 저하되었을 때 시간(h로 계산)을 기록한다.
소자 성능 테스트 결과는 아래 표 6과 같다.
[표 6]
Figure pat00052
표 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 유기 재료 조성물은 전류 효율을 현저하게 향상시킨다. 상기 유기 재료 조성물을 유기 기능층 재료로 사용할 경우, 소자가 더 낮은 구동 전압(3.96V이하), 더 높은 전류 효율(0Cd/A 이상) 및 더 긴 수명(218h 이상)을 갖도록 한다.
본 발명은 상술한 실시예를 통해 본 발명의 유기 재료 조성물 및 그 응용을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 즉 본 발명은 반드시 상기 실시예에 의해서만 실시될 수 있음을 의미하지 않는다. 본 발명에 대한 모든 개선, 본 발명의 제품의 각 원료에 대한 등가 치환 및 보조 성분의 첨가, 구체적인 방식의 선택 등은 모두 본 발명의 보호범위 및 공개 범위 내에 속하는 것을 해당 분야의 기술자는 명확히 알고 있어야 한다.

Claims (12)

  1. 유기 재료 조성물에 있어서,
    상기 유기 재료 조성물은 1종 이상의 식(1)로 나타낸 구조의 화합물 및 1종 이상의 식(2)로 나타낸 구조의 화합물을 포함하고,
    Figure pat00053

    식(1）
    R은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고,
    R1은 -L1Ar1이고, R2는 -L2Ar2이고, R3은 -L3Ar3이고, R4는 -L4Ar4이고,
    L1-L4는 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴렌에서 선택되고,
    Ar1-Ar4는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C60의 헤테로아릴에서 선택되고,
    Figure pat00054

    식 (2)
    R'은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고,
    L5-L8은 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌, 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴렌에서 선택되고,
    Ar5-Ar8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C60의 헤테로아릴에서 선택되는, 유기 재료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    식(1)에서, Ar1-Ar4 중 적어도 하나는 하기 식(a)로 나타낸 그룹이고,
    Figure pat00055

    식(a)
    물결선은 그룹의 연결 위치를 나타내고,
    X1은 N 및 CRX1에서 선택되고, X2는 N 및 CRX2에서 선택되고, X3은 N 및 CRX3에서 선택되고, X4는 N 및 CRX4에서 선택되고, X5는 N 및 CRX5에서 선택되고,
    RX1-RX5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되고,
    RX1-RX5는 각각 독립적으로 존재하거나 또는 인접한 2개가 연결되어 고리를 형성하고, 상기 고리는 벤젠 고리인, 유기 재료 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 Rx1-Rx5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 및 치환 또는 비치환된 페닐, 비페닐일, 터페닐일, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 페닐나프틸, 나프틸페닐, 피리딜, 비피리딜, 디벤조푸릴, 디벤조티오페닐, 카르바졸릴, 카르바졸릴페닐, 페닐카르바졸릴, 디메틸플루오레닐, 디페닐플루오레닐, 스피로-비플루오레닐, 디벤조푸릴페닐, 디벤조티오페닐페닐, 디메틸플루오레닐페닐, 벤조카르바졸릴, 벤조나프토푸릴 및 벤조나프토티오페닐에서 선택되고,
    상기X1-X5에서,
    X1은 N이고, X2는 N이고, X3은 CRX3이고, X4는 CRX4이고, X5는 CRX5이거나; 또는
    X1은 N이고, X3은 N이고, X2는 CRX2이고, X4는 CRX4이고 및 X5는 CRX5이거나; 또는
    X1은 N이고, X2는 N이고, X3은 N이고, X4는 CRX4이고 및 X5는 CRX5이고,
    상기 L1-L4는 각각 독립적으로 연결 결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 나프틸렌, 치환 또는 비치환된 비페닐렌에서 선택되는, 유기 재료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    식(1)로 나타낸 구조의 화합물은 하기 화합물 M1-M206 중의 임의의 1종이고,
    Figure pat00056

    Figure pat00057

    Figure pat00058

    Figure pat00059

    Figure pat00060

    Figure pat00061

    Figure pat00062

    Figure pat00063

    Figure pat00064

    Figure pat00065

    Figure pat00066

    여기서, D는 중수소를 나타내는, 유기 재료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    식(2)에서, Ar5-Ar8중 적어도 하나는
    Figure pat00067
    이고,
    Ar9-Ar10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30의 헤테로아릴에서 선택되는, 유기물 재료 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 상기 그룹이 치환된 상기 그룹일 경우,
    치환기는 중수소, 할로겐, 시아노, 니트로, 비치환 또는 R"로 치환된 C1~C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 비치환 또는 R"로 치환된 C6~C20의 아릴, 비치환 또는 R"로 치환된 C3~C20의 헤테로아릴 및 비치환 또는 R"로 치환된 C6~C20의 아릴아민에서 선택되고, R"는 중수소, 할로겐, 시아노 및 니트로에서 선택되는, 유기 재료 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식(2)로 나타낸 구조의 화합물은 하기 화합물 N1-N60 중의 임의의 1종이고,
    Figure pat00068

    Figure pat00069

    Figure pat00070

    상기 유기 재료 조성물 중 식(1)로 나타낸 구조의 화합물과 식(2)로 나타낸 화합물의 중량비는 1:9-9:1인, 유기 재료 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기 재료 화합물 중 식(1)로 나타낸 구조의 화합물과 식(2)로 나타낸 화합물의 중량비는 4:6-6:4인, 유기 재료 조성물.
  9. 유기 전계 발광 재료에 있어서,
    상기 유기 전계 발광 재료는 제1항의 유기 재료 조성물을 포함하는, 유기 전계 발광 재료.
  10. 제1항의 유기 재료 조성물의 광학 소자 제조에서의 응용.
  11. 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    양극과 음극, 및 양극과 음극 사이에 설치된 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항의 유기 재료 조성물을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  12. 제11항의 유기 전계 발광 소자를 포함하는, 유기 전계 발광 장치.
KR1020220127360A 2021-11-18 2022-10-05 유기 재료 조성물 및 그 응용 KR20230073089A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111367059.0A CN116144347A (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种有机材料组合物及其应用
CN202111367059.0 2021-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230073089A true KR20230073089A (ko) 2023-05-25

Family

ID=86227178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220127360A KR20230073089A (ko) 2021-11-18 2022-10-05 유기 재료 조성물 및 그 응용

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230157161A1 (ko)
JP (1) JP2023075029A (ko)
KR (1) KR20230073089A (ko)
CN (1) CN116144347A (ko)
DE (1) DE102022125973A1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
CN116144347A (zh) 2023-05-23
JP2023075029A (ja) 2023-05-30
US20230157161A1 (en) 2023-05-18
DE102022125973A1 (de) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110862381B (zh) 一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用
CN102428159A (zh) 用于发光应用的*化合物
CN113773349A (zh) 一种有机电致磷光发光材料及其在oled器件中的应用
CN113698436A (zh) 一种有机电致磷光发光材料及其应用
CN112898322A (zh) 一种有机化合物及其应用以及含有其的有机电致发光器件
KR20230062633A (ko) 유기 전계발광소자 및 디스플레이 장치
WO2022242521A1 (zh) 一种稠合氮杂环化合物及其应用以及包含该化合物的有机电致发光器件
CN110729418B (zh) 一种有机电致发光器件和显示装置
CN109942541B (zh) 一种芴并咔唑衍生物及其制备方法和应用
CN111777614B (zh) 一种有机电致发光化合物及其应用
CN113921740A (zh) 一种有机电致发光器件及显示装置
CN111454265B (zh) 一种稠杂环化合物及其制备方法和应用
CN111377905A (zh) 有机电致发光材料及器件
CN111725413A (zh) 有机电致发光器件和显示装置
EP3647392B1 (en) Light-emitting material, compound, long-persistent phosphor and light-emitting element
CN113105491B (zh) 一种吡啶二苯氧基氟化硼类化合物及其应用以及包含该化合物的有机电致发光器件
CN111675714B (zh) 具有均衡的载流子传输性能的有机电致发光化合物及应用
KR20230073089A (ko) 유기 재료 조성물 및 그 응용
KR20230044348A (ko) 유기 재료 조성물 및 그 응용
KR20230044350A (ko) 유기 재료 조성물 및 그 응용
CN111747894A (zh) 一种以二苯并含氮六元杂环为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
CN115626878B (zh) 一种四氢芴衍生物及其应用
CN113402525B (zh) 含有氰基芳香基的化合物、其合成方法、有机材料、功能层和有机电致发光器件
KR20230044349A (ko) 유기 재료 조성물 및 그 응용
KR20230036990A (ko) 화합물, 유기 전계 발광 재료, 유기 전계 발광 소자 및 전자 기기