KR20230156552A - 유기 전계 발광 소자용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자엑에 대한 것이고, 상기 유기 전계 발광 소자용 조성물은 화학식 1로 표시되는 제1 호스트 및 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 포함하고, 상기 화학식 1 및 2에 대한 상세한 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 조성물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자엑에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL 소자')는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 EL 소자의 발광층 형성재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료로 구분될 수 있다. 그 밖에, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 발광재료로 노란색 및 주황색 발광재료도 사용된다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 도판트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도판트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도판트로 나눌 수 있다. 이러한 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지의 발광 효율을 향상시킬 수 있어 인광 도판트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대해 관심이 집중되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있고, 발광 재료는 안트라센 유도체들이 형광 도판트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히 발광재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료로서는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색, 녹색, 적색 도판트 재료로 사용되고 있다. 현재까지는 CBP가 인광 호스트 재료로 우수한 특성을 나타내고 있다.
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮고 열적 안정성이 매우 좋지 않아 유기 EL 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 고효율 및 장수명 유기 전계 발광 소자를 구현할 수 있는 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 조성물을 유기물층 재료(예: 발광층 재료)로 포함하여 구동전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트, 및 하기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 포함하는, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
(상기 화학식 1 및 2에서,
D는 중수소이고,
a, d, f 및 h는 0 내지 3의 정수이고,
b, c, e, g, i 및 j는 각각 0 내지 4의 정수이며,
k, l, m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n1은 0 내지 4의 정수이고,
n2 및 n3는 각각 0 또는 1이고,
X1은 O, S, Se, N(Ar3), C(Ar4)(Ar5), 및 Si(Ar6)(Ar7)로 이루어진 군에서 선택되고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar8)이고, 이때 Y1 및 Y2 중 적어도 어느 하나는 N이며,
Ar1 내지 Ar8 및 R1 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기와 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 Ar1 내지 Ar8 및 R1 내지 R7의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
또한, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층은 전술한 조성물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정공 특성이 강한 화합물 및 전자 특성이 강한 화합물을 호스트로 병용함으로써, 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 장수명 특성을 가질 뿐만 아니라, 우수한 인광 발광 특성을 발휘할 수 있는 유기 전계 발광 소자를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 보다 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
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, "위에" 또는 "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 위쪽에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
그리고, 본원 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 임의의 순서 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라 구성요소들을 서로 구별하고자 사용된 것이다.
<유기 전계 발광 소자용 조성물>
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자용 조성물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층(예: 발광층)을 형성하는 조성물로, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트, 및 상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 포함한다. 이때, 상기 제1 호스트는 3개의 카바졸이 링커 없이 직접 연결되어 이루어진 구조를 갖는 화합물로, 정공 특성이 상대적으로 강한 P형 호스트이다. 한편, 상기 제2 호스트는 2,4,6-트리페닐-N 함유 헤테로환 모이어티의 일 페닐 부분에 디벤조 모이어티 및 벤젠 모이어티가 각각 직접 또는 링커기를 통해 결합되어 이루어진 구조를 갖는 화합물로, 전자 특성이 상대적으로 강한 N형 호스트이다. 이러한 제1 호스트 및 제2 호스트를 병용함으로써, 본 발명의 조성물은 고효율 및 장수명 유기 전계 발광 소자를 구현할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트에서, a, d, 및 f는 각각 0 내지 3의 정수이고, b, c, 및 e는 각각 0 내지 4의 정수이다. 여기서, a, b, c, d, e, f 및 e가 각각 0인 경우, 수소가 중수소인 D로 비(非)-치환되는 것을 의미한다. 한편, a, d 및 f가 각각 1 내지 3의 정수인 경우, 및 b, c, 및 e가 각각 1 내지 4의 정수인 경우, 1개 또는 복수의 수소가 중수소(D)로 치환되는 것을 의미한다. 이때, 13≤a+b+c+d+e+f≤21일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 제1 호스트에 포함되는 중수소(D)의 개수는 최소 13개, 구체적으로 최소 21개일 수 있다. 이러한 제1 호스트는 중수소(D) 치환을 통해 화학 구조의 안정성을 높여 유기 전계 발광 소자의 특성, 예컨대 소자의 저전압, 고효율 및 장수명 특성을 동시에 구현할 수 있다.
이러한 중수소는 다른 치환기(R)로 치환될 수도 있다. 이때, 다른 치환기(R)가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 다른 치환기(R)는 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트에서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기와 축합 고리를 형성할 수 있다. 구체적으로, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일례에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 치환기 S1 내지 S4로 이루어진 군에서 선택된 치환기일 수 있다.
상기 치환기 S1 내지 S4에서, *은 상기 화학식 1에 연결되는 부위이다.
이러한 Ar1 및 Ar2에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 3에서,
a, b, c, d, e, 및 f는 각각 상기 화학식 1에 정의된 바와 같고,
m1 및 m2는 각각 0 또는 1이다.
또, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 각 카바졸 모이어티 간의 연결 위치에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다.
상기 화학식 4에서,
a, b, c, d, e, 및 f는 각각 상기 화학식 1에 정의된 바와 같고,
m1 및 m2는 각각 0 또는 1이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 예시 화합물, 예컨대 화합물 화합물 A-1 내지 D-4로 보다 더 구체화될 수 있는데, 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트에서, Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar8)이고, 다만 Y1 및 Y2 중 적어도 어느 하나는 N이다. 이때, C(Ar8)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이러한 Y1 및 Y2에 따라, 상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
상기 화학식 5 내지 7에서,
g, h, i, j, k, l, m, R1 내지 R7, n1 내지 n3는 각각 상기 화학식 1에 정의된 바와 같고,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 C(Ar8)이고,
Ar8은 상기 화학식 1에 정의된 바와 같다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트에서, n1은 0 내지 4의 정수이고, n2 및 n3는 각각 0 또는 1이다. 일례에 따르면, n1은 0 또는 1이고, n2는 0이며, n3는 0 또는 1일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트에서, X1은 O, S, Se, N(Ar3), C(Ar4)(Ar5), 및 Si(Ar6)(Ar7)로 이루어진 군에서 선택된다. 이러한 X1에 따라 디벤조 모이어티는 1가의 디벤조퓨란기, 1가의 디벤조티오펜기, 1가의 플루오렌기, 1가의 디벤조셀레노펜기 (benzoselenophene) 등일 수 있다.
Ar3 내지 Ar8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기(예: Ar3-R1, Ar3-R2, Ar4-Ar5, Ar6-Ar7, Ar4-R1, Ar4-R2, Ar6-R1, Ar6-R2 등)와 축합 고리를 형성할 수 있다. 구체적으로, Ar3 내지 Ar8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기(예: Ar3-R1, Ar3-R2, Ar4-Ar5, Ar6-Ar7, Ar4-R1, Ar4-R2, Ar6-R1, Ar6-R2 등)와 축합 고리를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 축합 고리는 C3~C60의 축합 지방족 고리(구체적으로, C3~C30의 축합 지방족 고리), C6~C60의 축합 방향족 고리(구체적으로, C6~C30의 축합 방향족 고리), 5원~60원의 축합 헤테로방향족고리(구체적으로, 5원~30원의 축합 헤테로방향족고리), C3~C60의 스파이로(spiro) 고리 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
일례에 따르면, 상기 화학식 2에서, 
모이어티는 하기 모이어티 Dz-1 내지 Dz-7로 이루어진 군에서 선택된 모이어티일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 모이어티 Dz-1 내지 Dz-7에서, *은 상기 화학식 2에 연결되는 부위이다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트에서, h는 0 내지 3의 정수이고, g, i 및 j는 각각 0 내지 4의 정수이며, k, l 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이다. 여기서, g, h, i, k, k, l 및 m이 각각 0인 경우, 수소가 치환기인 R1 내지 R7로 비(非)-치환되는 것을 의미한다. 한편, h가 1 내지 3의 정수인 경우, g, i 및 j가 각각 1 내지 4의 정수인 경우와, k, l 및 m가 각각 1 내지 5의 정수인 경우, 1개 또는 복수의 R1 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기와 축합 고리를 형성할 수 있다. 구체적으로, 1개 또는 복수의 R1 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
전술한 Ar3 내지 Ar8 및 R1 내지 R7의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다. 이때, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 화학식 8 또는 9로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 화학식 8 및 9에서,
g, h, I, j, k, m, R1 내지 R5, R7, n1 내지 n3는 각각 상기 화학식 1에 정의된 바와 같고,
X2는 O 또는 S이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 예시 화합물, 예컨대 화합물 E-1 내지 E-10로 보다 더 구체화될 수 있는데, 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-알킬실릴을 포함한다. 또, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미하고, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-아릴실릴 등의 폴리아릴실릴을 포함한다.
본 발명에서 "알킬보론기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, "아릴보론기"는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미한다.
본 발명에서 "알킬포스피닐기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-알킬포스피닐기를 포함한다. 또, 본 발명에서 "아릴포스피닐기"는 탄소수 6 내지 60의 모노아릴 또는 디아릴로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-아릴포스피닐기를 포함한다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-아릴아민를 포함한다.
본 발명에서 "헤테로아릴아민"은 핵원자수 5 내지 60의헤테로아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-헤테로아릴아민를 포함한다.
본발명에서 (아릴)(헤테로아릴)아민은 탄소수 6 내지 60의 아릴 및 핵원자수 5 내지 60의헤테로아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 탄소수 3 내지 40의 축합지방족 고리, 탄소수 6 내지 60의 축합 방향족 고리, 핵원자수 3 내지 60의 축합 헤테로지방족 고리, 핵원자수 5 내지 60의 축합 헤테로방향족 고리, 탄소수 3 내지 60의 스파이로 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
전술한 제1 호스트 및 제2 호스트는 99:1 내지 1:99 중량비로 포함될 수 있다. 이 경우, 바이폴라 특성이 더 효과적으로 구현되어 효율 및 수명을 동시에 개선할 수 있다.
본 발명의 조성물은 인광 발광성 도펀트를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 상기 인광 발광성 도펀트는 제1 및 제2 호스트에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 이의 비제한적인 예로는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)을 포함하는 금속 착체 화합물 등이 있다. 이러한 도펀트는 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광을 일으킬 수 있다.
상기 도펀트는 적색 도펀트, 녹색 도펀트 및 청색 도펀트로 분류될 수 있는데, 당해 기술 분야에 통상적으로 공지된 적색 도펀트, 녹색 도펀트 및 청색 도펀트는 특별히 제한 없이 사용될 수 있다.
구체적으로, 적색 도펀트의 비제한적인 예로는 PtOEP(Pt(II) octaethylporphine: Pt(II) 옥타에틸포르핀), Ir(piq)3 (tris(2-phenylisoquinoline)iridium: 트리스(2-페닐이소퀴놀린)이리듐), Btp2Ir(acac) (bis(2-(2'-benzothienyl)-pyridinato-N,C3')iridium(acetylacetonate): 비스(2-(2'-벤조티에닐)-피리디나토-N,C3')이리듐(아세틸아세토네이트)), 또는 이들의 2종 이상 혼합물 등이 있다.
또한, 녹색 도펀트의 비제한적인 예로는 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine) iridium: 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐), Ir(ppy)2(acac) (Bis(2-phenylpyridine)(Acetylacetonato)iridium(III): 비스(2-페닐피리딘)(아세틸아세토) 이리듐(III)), Ir(mppy)3 (tris(2-(4-tolyl)phenylpiridine)iridium: 트리스(2-(4-톨일)페닐피리딘) 이리듐), 또는 이들의 2종 이상 혼합물 등이 있다.
또한, 청색 도펀트의 비제한적인 예로는 F2Irpic (Bis[3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl](picolinato)iridium(III): 비스[3,5-디플루오로-2-(2-피리딜)페닐(피콜리나토) 이리듐(III)), (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, 또는 이들의 2종 이상 혼합물 등이 있다.
전술한 도펀트의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨데 전술한 조성물의 총량을 기준으로 약 0 내지 10 중량%, 구체적으로 약 0.1 내지 10 중량%, 더 구체적으로 약 1 내지 30 중량%일 수 있다.
<유기 전계 발광 소자>
본 발명에 따른 일 실시 형태의 유기 전계 발광 소자는, 애노드(anode); 캐소드(cathode); 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층은 전술한 조성물을 포함한다. 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 조성물은 상기 발광층의 호스트로 포함될 수 있다. 이로써, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 장수명 특성을 가질 뿐만 아니라, 우수한 인광 발광 특성을 발휘할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 바람직한 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 중복을 피하기 위해서, 전술한 유기 전계 발광 소자용 조성물에서 설명된 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자는, 기판(미도시됨) 상에 배치된 애노드(100); 상기 애노드에 대향 배치된 캐소드(200); 상기 애노드(100)와 캐소드(200) 사이에 1층 이상의 유기물층(300)을 포함하고, 상기 1층 이상의 유기물층(300)은 정공 수송 영역(310), 발광층(320) 및 전자 수송 영역(330)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 발광층(320)은 전술한 조성물을 호스트로 포함할 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 캐소드(200) 상에 배치된 캡핑층(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각 구성에 대하여 구체적으로 살펴보도록 하겠다.
(1) 애노드
본 발명의 유기 전계 발광 소자에서, 애노드(100)는 주로 기판 상에 배치되는 것으로, 구동 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 구동 박막 트랜지스터로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다. 이러한 애노드(100)는 상대적으로 일함수가 높은 물질로 형성되기 때문에, 정공(hole)을 유기물층(300), 즉 정공 수송 영역(310)[예: 정공주입층(311)]으로 주입한다.
이러한 애노드를 형성하는 물질은 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금 등의 금속; 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 등의 금속 산화물; ZnO:Al, SnO2:Sb 등의 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 애노드를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공 증착법, 스핀 코트법 등의 공지된 박막 형성방법을 통해 기판 위에 상기 애노드 물질을 코팅하여 형성할 수 있다.
상기 기판은 유기 전계 발광 소자를 지지하는 판 형상의 부재로서, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
(2) 캐소드
본 발명의 유기 전계 발광 소자에서, 캐소드(cathode)(200)는 애노드에 대향 배치되어 있는 전극으로, 구체적으로 전자 수송 영역(330) 상에 배치된다. 이러한 캐소드(200)은 상대적으로 일함수가 낮은 물질로 이루어지기 때문에, 전자(electron)를 인접한 유기물층, 즉 전자 수송 영역(330)[예, 전자주입층(332)] 내로 주입한다.
이러한 캐소드를 형성하는 물질은 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은(Ag), 주석, 납 등의 금속; 이들의 합금; 및 LiF/Al, LiO2/Al 등의 다층 구조 물질 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 캐소드를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 애노드와 마찬가지로, 당 업계에 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있다. 예를 들어, 전술한 박막 형성 방법을 통해 상기 캐소드 물질을 하기 1층 이상의 유기물층(300), 구체적으로 전자 수송 영역, 예컨대 전자주입층(332) 상에 코팅하여 형성할 수 있다.
(3) 유기물층
본 발명의 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층(300)은 애노드(100)와 캐소드(200) 사이에 배치되는 부분으로, 정공 수송 영역(310), 발광층(320) 및 전자 수송 영역(330)을 포함한다.
일례에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 1층 이상의 유기물층(300)은 애노드(100) 상에 순차적으로 배치된 정공주입층(311), 정공수송층(312), 발광층(320), 전자수송층(331) 및 전자주입층(332)을 포함할 수 있다.
이하, 각 유기물층에 대하여 설명한다.
1) 정공 수송 영역
본 발명의 유기 전계 발광 소자(100)에서, 정공 수송 영역(310)은 애노드(100) 상에 배치된 유기물층(300)의 일 부분으로, 애노드(100)로부터 주입되는 정공(hole)을 인접한 발광층(320)으로 이동시키는 역할을 한다.
이러한 정공 수송 영역(310)은 정공주입층(311), 및 정공수송층(312)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 유기 전계 발광 소자의 특성을 고려할 때, 전술한 정공주입층(311)과 정공수송층(312)을 모두 포함하는 것이 바람직하다. 일례로, 정공 수송 영역(310)은 도 1에 도시된 바와 같이, 애노드(100) 상에 순차적으로 적층된 정공주입층(311) 및 정공수송층(312)을 포함할 수 있다.
본 발명의 정공주입층(311) 및 정공수송층(312)을 이루는 물질은, 정공 주입 장벽이 낮고, 정공 이동도가 큰 물질이라면 특별히 한정하지 않으며, 당 업계에서 사용되는 정공주입층/수송층 물질을 제한없이 사용할 수 있다. 이때, 정공주입층(311)과 정공수송층(312)을 이루는 물질은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
구체적으로, 상기 정공주입층(311)은 당해 기술분야에서 공지된 정공 주입 물질을 포함한다. 상기 정공 주입 물질의 비제한적인 예로는 구리프탈로시아닌(copper phthalocyanine) 등의 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물; DNTPD (N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), PANI/DBSA(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate)) 등이 있고, 이들은 단독으로 사용되거나, 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 정공수송층(312)은 당해 기술분야에서 공지된 정공 수송 물질을 포함한다. 상기 정공 수송 물질의 비제한적인 예로는 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸계 유도체; 플루오렌(fluorene)계 유도체; 아민계 유도체; TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine) 등과 같은 트리페닐아민계 유도체; NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine), TAPC(4,4'-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]) 등이 있고, 이들은 단독으로 사용되거나, 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 정공 수송 영역(310)은 당해 기술분야에서 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있다. 예컨대, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
2) 발광층
본 발명의 유기 전계 발광 소자에서, 발광층(320)은 애노드(100)와 캐소드(200) 사이에 개재되는 유기물층(300)의 일 부분으로, 구체적으로 상기 정공 수송 영역(320) 상에 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 발광층(320)은 정공수송층(312) 상에 배치될 수 있다.
이러한 발광층(320)은 애노드와 캐소드로부터 각각 주입된 정공과 전자가 결합하여 엑시톤(exciton)이 형성되는 층으로, 발광층(320)을 이루는 물질에 따라 유기 전계 발광 소자가 내는 빛의 색이 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 발광층(320)은 전술한 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트 및 상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 함유하는 조성물을 포함한다. 상기 조성물은 선택적으로 인광 발광성 도펀트를 더 함유할 수 있다. 전술한 조성물을 발광층(320) 재료로 포함함으로써, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 장수명 특성을 가질 뿐만 아닐, 우수한 인광 발광 특성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 발광층(320)은 적색 인광 재료를 포함하는 적색 발광층; 녹색 인광 재료를 포함하는 녹색 발광층; 또는 청색 인광 재료를 포함하는 청색 발광층일 수 있다. 일례에 따르면, 녹색 인광 재료를 포함하는 발광층일 수 있다.
전술한 발광층(320)은 1종의 물질로 이루어진 단일층, 서로 다른 복수의 물질로 이루어진 단일층, 또는 각 층이 서로 다른 물질로 이루어진 2층 이상의 복수층으로 이루어질 수 있다. 여기서, 발광층(320)이 복수 개의 층일 경우, 유기 전계 발광 소자는 다양한 색의 빛을 낼 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 이종(異種) 재료로 이루어진 발광층을 직렬로 복수 개 구비하여 혼합색을 띠는 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 복수 개의 발광층을 포함할 경우, 소자의 구동전압은 커지는 반면, 유기 전계 발광 소자 내의 전류값은 일정하게 되어 발광층의 수만큼 발광 효율이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.
도면 상에 도시되지 않았으나, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 적어도 하나의 발광층을 포함하는 복수의 발광 스택(미도시)을 구비할 수 있다.
이러한 발광 스택에 포함된 복수의 발광층은 각각 서로 다른 색상의 광을 발광하는 발광층이거나 또는 동일한 색상의 광을 발광하는 발광층일 수 있다. 즉, 발광층을 구성하는 물질에 따라 발광 색이 달라질 수 있다. 일례로, 복수의 발광 스택은 청색, 녹색, 적색, 황색, 백색 등을 발광하는 물질을 포함할 수 있으며, 인광 또는 형광물질을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 각 발광층이 나타내는 색상은 서로 보색 관계에 있을 수 있다. 이외에도, 백색을 발광할 수 있는 색의 조합으로서 색상이 선택될 수 있다. 이러한 각 발광층은 선택된 색상에 대응하는 인광 도펀트들 또는 형광 도펀트들을 각각 포함할 수 있다.
도면 상에 도시되지 않았으나, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 복수의 발광 스택 중 인접하는 스택들 사이에 배치되어 이들을 연결하는 전하생성층(charge generation layer, CGL)(미도시)을 더 포함할 수 있다.
전하생성층(CGL)은 복수 개의 발광 스택을 구비하는 유기 전계 발광 소자에서, 양(兩) 전극(예: 애노드, 캐소드)과 직접적으로 접촉하지 않으면서, 인접하게 배치된 발광 스택들을 분리하는 층을 의미한다. 이러한 전하생성층은 서로 인접한 2개의 발광 스택들 사이에 배치되어 하나의 발광 스택에 대해서는 전자를 생성하여 전자를 공급하는 캐소드(cathode) 역할을 하고, 다른 하나의 발광 스택에 대해서는 정공을 생성하여 정공을 공급하는 애노드(anode) 역할을 한다. 이러한 전하생성층은 당 분야에 전하생성층 재료로 공지된 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 전하생성층 용도의 물질에 당 분야에 공지된 통상의 n형 물질 및/또는 p형 물질이 도핑되어 형성될 수 있다.
전술한 발광층(320)은 당해 기술분야에서 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있다. 예컨대, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 일례로, 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트 및 상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 공증착(co-deposition)하여 형성될 수 있다. 이때, 도펀트도 함께 공증착할 수 있다.
3) 전자 수송 영역
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, 전자 수송 영역(330)은 발광층(320) 상에 배치되는 유기물층으로, 캐소드(200)에서 주입된 전자를 발광층(320)으로 이동시킨다.
이러한 전자 수송 영역(330)은 전자수송층(331) 및 전자주입층(332)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
일례로, 전자 수송 영역(330)은 도 1에 도시된 바와 같이, 발광층(320) 상에 순차적으로 적층된 전자수송층(331) 및 전자주입층(332)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 수송 영역(330)에서, 전자수송층(331)은 전자 주입이 용이하고 전자 이동도가 큰 전자 수송 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 전자 수송 물질의 비제한적인 예로는 옥사졸계 화합물, 이소옥사졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 이소티아졸(isothiazole)계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 티아다아졸(thiadiazole)계 화합물, 페릴렌(perylene)계 화합물, 알루미늄 착체[예: Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinolinolato)-aluminium)) BAlq, SAlq, Alph3, Almq3], 갈륨 착체(예: Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc, 2(Gaq'2)) 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나, 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
또, 전자주입층(332)은 전자 주입이 용이하고 전자 이동도가 큰 전자 주입 물질을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 전자 주입 물질의 비제한적인 예로, LiF, Li2O, BaO, NaCl, CsF; Yb 등과 같은 란타넘족 금속; 또는 RbCl, RbI 등과 같은 할로겐화 금속 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전자 수송 영역(330), 구체적으로 전자수송층(331) 및/또는 전자주입층(332)은 캐소드(200)로부터 전자의 주입이 용이하도록 n형 도펀트와 공증착된 것을 사용할 수도 있다. 이때, n형 도펀트는 당 분야에 공지된 알칼리 금속 착화합물을 제한없이 사용할 수 있으며, 일례로 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 희토류 금속 등을 들 수 있다.
상기 전자 수송 영역(330)은 당해 기술분야에서 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있다. 예컨대, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
4) 발광 보조층
도시되지 않았지만, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 정공 수송 영역(310)과 발광층(320) 사이에 배치된 발광 보조층을 추가적으로 더 포함할 수 있다.
발광 보조층은 정공 수송 영역(310)으로부터 이동되는 정공을 발광층(320)으로 수송하거나, 또는 전자 및/또는 엑시톤의 이동을 블로킹하면서, 유기물층(300)의 두께를 조절하는 역할을 한다. 특히, 발광 보조층은 높은 LUMO 값을 가져 전자가 정공수송층(312)으로 이동하는 것을 막고, 높은 삼중항 에너지를 가져 발광층(320)의 엑시톤이 정공수송층(312)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 발광 보조층은 정공 수송 물질을 포함할 수 있고, 정공 수송 영역과 동일한 물질로 만들어질 수 있다. 또한 적색, 녹색 및 청색 유기 전계 발광 소자의 발광 보조층은 서로 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
발광보조층 재료로는 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 카바졸 유도체, 아릴아민 유도체 등이 있다. 구체적으로, 발광 보조층의 예로는 NPD(N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine), TPD(N, N'-bis-(3-methylphenyl)-N, N'-bis(phenyl)- benzidine), s-TAD, MTDATA(4, 4', 4″-Tris(N-3-methylphenyl-Nphenyl-amino)- triphenylamine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 사용되거나 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 상기 발광 보조층은 전술한 물질 이외에, p형 도펀트를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 p형 도펀트로는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 공지의 p형 도펀트라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 이때, P형 도펀트의 함량은 당해 기술분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있으며, 예컨대 정공 수송 물질 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 50 중량부일 수 있다.
상기 발광 보조층은 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등에 의해 형성될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
5) 정공저지층
도시되지 않았지만, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(100)는 발광층(320)과 전자 수송 영역(330) 사이에 배치된 정공저지층을 추가적으로 더 포함할 수 있다.
상기 정공저지층(333)은 발광층(320)에서 생성된 엑시톤 또는 정공이 전자 수송층(331)으로 확산(이동)되는 것을 방지하여 유기 전계 발광 소자의 수명을 개선할 수 있다.
이러한 정공저지층의 재료는 당 분야에 공지된 통상의 전자 수송 특성을 가진 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 BCP (2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐-페놀레이토)알루미늄(Ⅲ)(BAlq) 등일 수 있다.
상기 정공저지층은 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등에 의해 형성될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
(4) 캡핑층
선택적으로, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(100)는 전술한 캐소드(200) 상에 배치된 캡핑층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 캡핑층은 유기 전계 발광 소자를 보호하면서, 유기물층에서 발생된 빛이 효율적으로 외부로 방출될 수 있도록 돕는 역할을 한다.
상기 캡핑층은 트리스-8-하이드록시퀴놀린알루미늄(Alq3), ZnSe, 2,5-bis(6′-(2′,2″-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole, 4′-bis[N-(1-napthyl)-N- phenyl-amion] biphenyl (α-NPD), N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD), 1,1′-bis(di-4-tolylaminophenyl) cyclohexane (TAPC) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이러한 캡핑층을 형성하는 물질은 유기 전계 발광 소자의 다른 층의 재료들에 비하여 저렴하다.
이러한 캡핑층은 단일층일 수도 있으나, 서로 다른 굴절률을 갖는 2 이상의 층을 포함하여, 상기 2 이상의 층을 통과하면서 점점 굴절률이 변화하도록 할 수 있다.
상기 캡핑층은 당 기술분야에서 알려진 통상적인 방법을 통해 제조될 수 있으며, 일례로 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 또는 LB(Langmuir-Blodgett)법 등과 같은 다양한 방법을 이용할 수 있다.
이상의 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 애노드(100), 유기물층(300) 및 캐소드(200)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 경우에 따라, 상기 애노드(100)와 유기물층(300) 사이, 또는 캐소드(200)와 유기물층(300) 사이에 배치된 절연층(미도시됨) 또는 접착층(미도시됨)을 더 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 전압 및 전류 인가시 최대 발광효율을 유지하면서 초기 밝기의 반감 시간(Life time)이 증가되기 때문에 수명 특성이 우수할 수 있다.
전술한 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로, 기판 상에 애노드 물질을 진공 증착한 다음, 상기 애노드 상에 정공 수송 영역 물질, 발광층 물질, 전자 수송 영역 물질, 및 캐소드 물질의 재료를 순서로 진공 증착하여 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<준비예 1-1> Cz-D1의 합성
질소 기류 하에서 3-bromo-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 (134.3 g, 530.6 mmol), Iodobenzene (130.0 g, 636.7 mmol), Cu (16.8 g, 265.3 mmol), K2CO3 (146.7 g, 1,061.3 mmol) 및 toluene (1000 ml)를 혼합하고 110℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (Hexane:EA = 5:1 (v/v))로 정제하여 목적 화합물인 Cz-D1 (125.7 g, 수율 72%)을 얻었다.
Mass (이론치: 329.25, 측정치: 329 g/mol)
<준비예 1-2> Cz-D2의 합성
준비예 1-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 4-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D2 (135.5 g, 수율 63%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 1-3> Cz-D3의 합성
준비예 1-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D3 (148.4 g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 1-4> Cz-D4의 합성
준비예 1-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 2-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D4 (96.8 g, 수율 45%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 2-1> Cz-D5 의 합성
준비예 1-1에서 사용된 3-bromo-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 대신 4-bromo-9H-carbazole-1,2,3,5,6,7,8-d7 (134.3 g, 530.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D5 (117.1 g, 수율 67%)를 얻었다.
Mass (이론치: 329.25, 측정치: 329 g/mol)
<준비예 2-2> Cz-D6 의 합성
준비예 2-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 4-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 2-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D6 (139.8 g, 수율 65%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 2-3> Cz-D7 의 합성
준비예 2-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 2-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D7 (152.7 g, 수율 71%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 2-4> Cz-D8 의 합성
준비예 2-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 2-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 2-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D8 (75.2 g, 수율 35%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 3-1> Cz-D9 의 합성
준비예 1-1에서 사용된 3-bromo-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 대신 2-bromo-9H-carbazole-1,3,4,5,6,7,8-d7 (134.3 g, 530.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D9 (134.5 g, 수율 77%)를 얻었다.
Mass (이론치: 329.25, 측정치: 329 g/mol)
<준비예 3-2> Cz-D10 의 합성
준비예 3-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 4-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 3-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D10 (159.1 g, 수율 74%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 3-3> Cz-D11 의 합성
준비예 3-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 3-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D11 (163.4 g, 수율 76%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 3-4> Cz-D12 의 합성
준비예 3-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 2-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 3-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D12 (92.4 g, 수율 43%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 4-1> Cz-D13 의 합성
준비예 1-1에서 사용된 3-bromo-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 대신 1-bromo-9H-carbazole-2,3,4,5,6,7,8-d7 (134.3 g, 530.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D13 (94.3 g, 수율 54%)을 얻었다.
Mass (이론치: 329.25, 측정치: 329 g/mol)
<준비예 4-2> Cz-D14 의 합성
준비예 4-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 4-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 4-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D14 (122.6 g, 수율 57%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 4-3> Cz-D15 의 합성
준비예 4-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 4-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D15 (111.8 g, 수율 52%)를 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 4-4> Cz-D16 의 합성
준비예 4-1에서 사용된 Iodobenzene 대신 2-iodo-1,1'-biphenyl (178.3 g, 636.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 4-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Cz-D16 (68.8 g, 수율 32%)을 얻었다.
Mass (이론치: 405.35, 측정치: 405 g/mol)
<준비예 5-1> BCz-D1 의 합성
<단계 1> 9-phenyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 의 합성
질소 기류 하에서 준비예 1-1에서 얻은 화합물 Cz-D1 (100.0 g, 303.7 mmol), 4,4,4',4',5,5, 5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (84.8 g, 334.1 mmol), Pd(dppf)Cl2 (26.6 g, 30.3 mmol), KOAc (85.8 g, 911.1 mmol) 및 1,4-Dioxane (1000 ml)를 혼합하고 130 ℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후, 에틸아세테이트로 추출한 다음, MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (Hexane:EA = 8:1 (v/v))로 정제하여 9-phenyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 (96.0 g, 수율 84%)을 얻었다.
Mass (이론치: 376.3, 측정치: 376 g/mol)
<단계 2> BCz-D1의 합성
질소 기류 하에서 9-phenyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 (96.0 g, 255.1 mmol), 3-bromo-9H-carbazole-1,2,4,5,6,7,8-d7 (77.5 g, 306.1 mmol), Pd(PPh3)4 (14.7 g, 12.7 mmol), K2CO3 (88.1 g, 637.8 mmol), 1,4-dioxane/H2O (1000 ml/250 ml)를 혼합하고 120 ℃에서 4시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후, 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane:EA = 7:1 (v/v))로 정제하여 BCz-D1 (71.1 g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 422.59, 측정치: 422 g/mol)
<준비예 5-2> BCz-D2 의 합성
준비예 5-1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-2에서 얻은 화합물 Cz-D2(100g, 246.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 5-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 BCz-D2 (66.4 g, 최종 수율 54.0%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 498.69, 측정치: 498 g/mol)
<준비예 5-3> BCz-D3 의 합성
준비예 5-1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-3에서 얻은 화합물 Cz-D3(100g, 246.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 5-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 BCz-D3 (59.7 g, 최종 수율 48.5%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 498.69, 측정치: 498 g/mol)
<준비예 5-4> BCz-D4 의 합성
준비예 5-1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-4에서 얻은 화합물 Cz-D4(100g, 246.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 5-1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 BCz-D4 (59.4 g, 최종 수율 48.3%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 498.69, 측정치: 498 g/mol)
[합성예 1] 화합물 A-1의 합성
질소 기류 하에서 준바예 5-1에서 얻은 화합물 BCz-D1 (10.0 g, 23.6 mmol), 준비예 1-1에서 얻은 화합물 Cz-D1 (9.3 g, 28.3 mmol), Pd(OAc)2 (1.36 g, 1.18 mmol), P(t-Bu)3 (0.57 ml, 2.36 mmol), NaO(t-Bu) (4.55 g, 47.3 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 filter한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 A-1 (13.0 g, 수율 82%)을 얻었다.
Mass (이론치: 670.93, 측정치: 670 g/mol)
[합성예 2] 화합물 A-2의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-2에서 얻은 화합물 Cz-D2 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-2 (13.8 g, 수율 78%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 3] 화합물 A-3의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-3에서 얻은 화합물 Cz-D3 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-3 (13.2 g, 수율 75%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 4] 화합물 A-4의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 1-4에서 얻은 화합물 Cz-D4 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-4 (12.2 g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 5] 화합물 A-5의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-1에서 얻은 화합물 Cz-D5 (9.3 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-5 (8.73 g, 수율 55%)를 얻었다.
Mass (이론치: 670.93, 측정치: 670 g/mol)
[합성예 6] 화합물 A-6의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-2에서 얻은 화합물 Cz-D6 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-6 (7.42 g, 수율 42%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 7] 화합물 A-7의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-3에서 얻은 화합물 Cz-D7 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-7 (8.83 g, 수율 50%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 8] 화합물 A-8의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-4에서 얻은 화합물 Cz-D8 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-8 (9.89 g, 수율 56%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 9] 화합물 A-9의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-1에서 얻은 화합물 Cz-D9 (9.3 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-9 (8.41 g, 수율 53%)를 얻었다.
Mass (이론치: 670.93, 측정치: 670 g/mol)
[합성예 10] 화합물 A-10의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-2에서 얻은 화합물 Cz-D10 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-10 (8.66 g, 수율 49%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 11] 화합물 A-11의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-3에서 얻은 화합물 Cz-D11 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-11 (9.01 g, 수율 51%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 12] 화합물 A-12의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-4에서 얻은 화합물 Cz-D12 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-12 (9.19 g, 수율 52%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 13] 화합물 A-13의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-1에서 얻은 화합물 Cz-D13 (9.3 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-13 (9.52 g, 수율 60%)을 얻었다.
Mass (이론치: 670.93, 측정치: 670 g/mol)
[합성예 14] 화합물 A-14의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-2에서 얻은 화합물 Cz-D14 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-14 (10.78 g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 15] 화합물 A-15의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-3에서 얻은 화합물 Cz-D15 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-15 (11.13 g, 수율 63%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 16] 화합물 A-16의 합성
합성예 1에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-4에서 얻은 Cz-D16 (10.0 g, 23.6 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-16 (9.02 g, 수율 51%)을 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 17] 화합물 B-1의 합성
질소 기류 하에서 준비예 5-2에서 얻은 화합물 BCz-D2 (10.0 g, 20.1 mmol), 준비예 1-1에서 얻은 화합물 Cz-D1 (7.9 g, 24.1 mmol), Pd(OAc)2 (1.15 g, 1.0 mmol), P(t-Bu)3 (0.49 ml, 2.0 mmol), NaO(t-Bu) (3.85 g, 40.1 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 filter한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 B-1 (10.2 g, 수율 62%)을 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 18] 화합물 B-2의 합성
합성예 17에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-1에서 얻은 화합물 Cz-D5 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-2 (8.5 g, 수율 48%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 19] 화합물 B-3의 합성
합성예 17에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-1에서 얻은 화합물 Cz-D9 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-3 (11.1 g, 수율 63%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 20] 화합물 B-4의 합성
합성예 17에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-1에서 얻은 화합물 Cz-D13 (7.9 g, 24.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-4 (7.42 g, 수율 42%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 21] 화합물 C-1의 합성
질소 기류 하에서 준비예 5-3에서 얻은 화합물 BCz-D3 (10.0 g, 20.1 mmol), 준비예 1-1에서 얻은 화합물 Cz-D1 (7.9 g, 24.1 mmol), Pd(OAc)2 (1.15 g, 1.0 mmol), P(t-Bu)3 (0.49 ml, 2.0 mmol), NaO(t-Bu) (3.85 g, 40.1 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 filter한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 C-1 (9.4 g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 22] 화합물 C-2의 합성
합성예 21에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-1에서 얻은 화합물 Cz-D5 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-2 (7.78 g, 수율 44%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 23] 화합물 C-3의 합성
합성예 21에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-1에서 얻은 화합물 Cz-D9 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-3 (11.67 g, 수율 66%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 24] 화합물 C-4의 합성
합성예 21에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-1에서 얻은 화합물 Cz-D13 (7.9 g, 24.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-4 (6.89 g, 수율 39%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 25] 화합물 D-1의 합성
질소 기류 하에서 준비예 5-4에서 얻은 화합물 BCz-D4 (10.0 g, 20.1 mmol), 준비예 1-1에서 얻은 화합물 Cz-D1 (7.9 g, 24.1 mmol), Pd(OAc)2 (1.15 g, 1.0 mmol), P(t-Bu)3 (0.49 ml, 2.0 mmol), NaO(t-Bu) (3.85 g, 40.1 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 filter한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 D-1 (8.1 g, 수율 54%)을 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 26] 화합물 D-2의 합성
합성예 25에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 2-1에서 얻은 화합물 Cz-D5 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성에 25와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-2 (7.24 g, 수율 41%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 27] 화합물 D-3의 합성
합성예 25에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 3-1에서 얻은 화합물 Cz-D9 (7.9 g, 24.1 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 25와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-3 (8.41 g, 수율 51%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[합성예 28] 화합물 D-4의 합성
합성예 25에서 사용된 화합물 Cz-D1 대신 준비예 4-1에서 얻은 화합물 Cz-D13 (7.9 g, 24.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 25와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-4 (5.47 g, 수율 31%)를 얻었다.
Mass (이론치: 747.02, 측정치: 747 g/mol)
[준비예 6] YTP-1의 합성
<단계 1> 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 의 합성
질소 기류 하에서 3-bromo-5-chloro-1,1'-biphenyl (100.0 g, 373.8 mmol), 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol), Pd(PPh3)4 (21.6 g, 18.7 mmol), K2CO3 (129.1 g, 934.4 mmol), 1,4-dioxane/H2O (1000 ml/250 ml)를 혼합하고 120℃에서 4시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane:DCM = 9:1 (v/v))로 정제하여 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan (87.0 g, 수율 54%)을 얻었다.
Mass (이론치: 430.93, 측정치: 430 g/mol)
<단계 2> YTP-1 의 합성
질소 기류 하에서 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan (87.0 g, 201.8 mmol), 4,4,4',4',5,5, 5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (56.4 g, 222.0 mmol), Pd2 (dba)3 (5.5 g, 6.1 mmol), X-Phos (13.5 g, 28.3 mmol), KOAc (38.0 g, 403.6 mmol) 및 1,4-Dioxane (1000 ml)를 혼합하고 130℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (Hexane:EA = 8:1 (v/v))로 정제하여 YTP-1 (74.7 g, 수율 71%)을 얻었다.
Mass (이론치: 522.45, 측정치: 522 g/mol)
[준비예 7] YTP-2의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(9,9-dimethyl-8-phenyl-9H-fluoren-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-2 (95.8 g, 최종 수율 46.7%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 8] YTP-3의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(9,9-dimethyl-7-phenyl-9H-fluoren-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-3 (86.3 g, 최종 수율 42.1%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 9] YTP-4의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(9,9-dimethyl-7-phenyl-9H-fluoren-3-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-4 (101.9 g, 최종 수율 49.7%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 10] YTP-5의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-1-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-5 (85.3 g, 최종 수율 41.6%) 를 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 11] YTP-6의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-6 (77.5 g, 최종 수율 37.8%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 12] YTP-7의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-7 (84.1 g, 최종 수율 41.0%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 13] YTP-8의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 2-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (177.8 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-8 (46.0 g, 최종 수율 22.4%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 548.53, 측정치: 548 g/mol)
[준비예 14] YTP-9의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 4,4,5,5-tetramethyl-2-(3-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-3'-yl)phenyl)-1,3,2-dioxaborolane (195.7 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-9 (56.1 g, 최종 수율 25.5%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 588.60, 측정치: 588 g/mol)
[준비예 15] YTP-10 의 합성
<단계 1>
준비예 6의 <단계 1>에서 사용된 4,4,5,5-tetramethyl-2-(6-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane (166.1 g, 448.5 mmol) 대신 4,4,5,5-tetramethyl-2-(3-(spiro[cyclopentane-1,9'-fluoren]-3'-yl)phenyl)-1,3,2-dioxaborolane (195.7 g, 448.5 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체를 얻었다.
<단계 2>
준비예 6의 <단계 2>에서 사용된 4-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyldibenzo[b,d]furan 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 중간체를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 6의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 YTP-10 (69.6 g, 최종 수율 32.4%) 을 얻었다.
Mass (이론치: 574.57, 측정치: 574 g/mol)
[합성예 29] 화합물 E-1의 합성
질소 기류 하에서 준비예 6에서 얻은 화합물 YTP-1 (10.0 g, 19.1 mmol), 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (8.2 g, 23.0 mmol), Pd(PPh3)4 (1.1 g, 1.0 mmol), K2CO3 (6.6 g, 47.9 mmol), 1,4-dioxane/H2O (1000 ml/250 ml)를 혼합하고 120 ℃에서 4시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane:DCM = 3:1 (v/v))로 정제하여 목적 화합물인 E-1 (8.9 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 717.83, 측정치: 717 g/mol)
[합성예 30] 화합물 E-2의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 7에서 얻은 화합물 YTP-2 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-2 (7.3 g, 수율 54%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 31] 화합물 E-3의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 8에서 얻은 화합물 YTP-3 (10 g, 18.2 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-2 (8.3 g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 32] 화합물 E-4의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 9에서 얻은 화합물 YTP-4 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-4 (8.7 g, 수율 64%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 33] 화합물 E-5의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 10에서 얻은 화합물 YTP-5 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-5 (9.6 g, 수율 71%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 34] 화합물 E-6의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 11에서 얻은 화합물 YTP-6 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-6 (10.0 g, 수율 74%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 35] 화합물 E-7의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 12에서 얻은 화합물 YTP-7 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-7 (9.0 g, 수율 66%)를 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 36] 화합물 E-8의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 13에서 얻은 화합물 YTP-8 (10 g, 18.2 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-8 (9.5 g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 743.91, 측정치: 743 g/mol)
[합성예 37] 화합물 E-9의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 14에서 얻은 화합물 YTP-9 (10 g, 17.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-9 (6.9 g, 수율 52%)을 얻었다.
Mass (이론치: 783.98, 측정치: 783 g/mol)
[합성예 38] 화합물 E-10의 합성
합성예 29에서 사용된 화합물 YTP-1 대신 준비예 15에서 얻은 화합물 YTP-10 (10 g, 17.4 mmol)을 사용하고, 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine (8.8 g, 20.9 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 29와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-10 (7.0 g, 수율 48%)을 얻었다.
Mass (이론치: 832.06, 측정치: 832 g/mol)
[실시예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제작
합성예 1에서 합성된 화합물 A-1 및 합성예 29에서 합성된 화합물 E-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 아래의 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 98wt%의 HT + 2wt%의 PA (100 Å) / HT (1200 Å) / HA (300 Å) / 60wt%의 화합물 A-1 + 30wt%의 화합물 E-1 + 10wt%의 Ir(ppy)3 (400 Å) / EA (50 Å) / ET + LiQ (300 Å; 1:1 몰비) / LiF (10 Å) / Al (1000 Å) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다. 이때, 사용된 HT, HA, PA, Ir(ppy)3, EA 및 ET의 구조는 하기와 같다.
[실시예 2] ~ [실시예 280] - 녹색 유기 EL 소자의 제조
실시예 1에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질 중 호스트 1로 사용된 화합물 A-1 대신 표 1에 기재된 화합물 A-2~D-4을 각각 사용하고, 호스트 2로 사용된 화합물 E-1 대신 표 1에 기재된 화합물 E-2~E-10을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] ~ [비교예 10] 녹색 유기 EL 소자의 제작
실시예 1에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질 중 호스트 1로 사용된 화합물 A-1 대신 화합물 HT-1 내지 HT-4를 각각 사용하고, 호스트 2로 사용된 화합물 E-1 대신 화합물 ET-1 내지 ET-5를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정으로 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다. 이때 사용된 화합물 HT-1 내지 HT-4, ET-1 내지 ET-5 의 구조는 다음과 같다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 280 및 비교예 1 내지 10에서 각각 제조된 녹색 유기 EL 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광 피크 및 수명을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 샘플 | 호스트 1 | 호스트 2 | 구동 전압 (V) |
EL 피크 (nm) |
전류효율 (cd/A) |
수명 (hr, T97) |
| 실시예 1 | A-1 | E-1 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 2 | A-1 | E-2 | 4.58 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 3 | A-1 | E-3 | 4.89 | 517 | 63.1 | 322 |
| 실시예 4 | A-1 | E-4 | 4.56 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 5 | A-1 | E-5 | 4.52 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 6 | A-1 | E-6 | 4.74 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 7 | A-1 | E-7 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 8 | A-1 | E-8 | 4.56 | 516 | 62.3 | 324 |
| 실시예 9 | A-1 | E-9 | 4.84 | 518 | 64.1 | 315 |
| 실시예 10 | A-1 | E-10 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 11 | A-2 | E-1 | 4.56 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 12 | A-2 | E-2 | 4.52 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 13 | A-2 | E-3 | 4.74 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 14 | A-2 | E-4 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 15 | A-2 | E-5 | 4.56 | 516 | 62.3 | 324 |
| 실시예 16 | A-2 | E-6 | 4.84 | 518 | 64.1 | 315 |
| 실시예 17 | A-2 | E-7 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 18 | A-2 | E-8 | 4.54 | 518 | 62.3 | 321 |
| 실시예 19 | A-2 | E-9 | 4.65 | 517 | 65.4 | 333 |
| 실시예 20 | A-2 | E-10 | 4.55 | 515 | 64.2 | 342 |
| 실시예 21 | A-3 | E-1 | 4.67 | 518 | 66.1 | 351 |
| 실시예 22 | A-3 | E-2 | 4.54 | 518 | 64.3 | 321 |
| 실시예 23 | A-3 | E-3 | 4.56 | 517 | 65.1 | 334 |
| 실시예 24 | A-3 | E-4 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 25 | A-3 | E-5 | 4.52 | 516 | 64.3 | 300 |
| 실시예 26 | A-3 | E-6 | 4.74 | 516 | 62.3 | 310 |
| 실시예 27 | A-3 | E-7 | 4.48 | 518 | 64.1 | 304 |
| 실시예 28 | A-3 | E-8 | 4.56 | 518 | 64.3 | 324 |
| 실시예 29 | A-3 | E-9 | 4.84 | 518 | 62.3 | 315 |
| 실시예 30 | A-3 | E-10 | 4.45 | 517 | 65.4 | 342 |
| 실시예 31 | A-4 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 32 | A-4 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 33 | A-4 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 34 | A-4 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 35 | A-4 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 36 | A-4 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 37 | A-4 | E-7 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 38 | A-4 | E-8 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 39 | A-4 | E-9 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 40 | A-4 | E-10 | 4.81 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 41 | A-5 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 42 | A-5 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 43 | A-5 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 44 | A-5 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 45 | A-5 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 46 | A-5 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 47 | A-5 | E-7 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 48 | A-5 | E-8 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 49 | A-5 | E-9 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 50 | A-5 | E-10 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 51 | A-6 | E-1 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 52 | A-6 | E-2 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 53 | A-6 | E-3 | 4.48 | 516 | 65.1 | 334 |
| 실시예 54 | A-6 | E-4 | 4.81 | 516 | 61.4 | 331 |
| 실시예 55 | A-6 | E-5 | 4.54 | 515 | 64.3 | 300 |
| 실시예 56 | A-6 | E-6 | 4.65 | 518 | 62.3 | 310 |
| 실시예 57 | A-6 | E-7 | 4.55 | 518 | 64.1 | 304 |
| 실시예 58 | A-6 | E-8 | 4.67 | 517 | 64.3 | 324 |
| 실시예 59 | A-6 | E-9 | 4.54 | 515 | 62.3 | 315 |
| 실시예 60 | A-6 | E-10 | 4.45 | 517 | 65.4 | 342 |
| 실시예 61 | A-7 | E-1 | 4.54 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 62 | A-7 | E-2 | 4.65 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 63 | A-7 | E-3 | 4.55 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 64 | A-7 | E-4 | 4.67 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 65 | A-7 | E-5 | 4.54 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 66 | A-7 | E-6 | 4.56 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 67 | A-7 | E-7 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 68 | A-7 | E-8 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 69 | A-7 | E-9 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 70 | A-7 | E-10 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 71 | A-8 | E-1 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 72 | A-8 | E-2 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 73 | A-8 | E-3 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 74 | A-8 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 75 | A-8 | E-5 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 76 | A-8 | E-6 | 4.81 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 77 | A-8 | E-7 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 78 | A-8 | E-8 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 79 | A-8 | E-9 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 80 | A-8 | E-10 | 4.81 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 81 | A-9 | E-1 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 82 | A-9 | E-2 | 4.58 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 83 | A-9 | E-3 | 4.89 | 517 | 63.1 | 322 |
| 실시예 84 | A-9 | E-4 | 4.56 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 85 | A-9 | E-5 | 4.52 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 86 | A-9 | E-6 | 4.74 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 87 | A-9 | E-7 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 88 | A-9 | E-8 | 4.56 | 516 | 62.3 | 324 |
| 실시예 89 | A-9 | E-9 | 4.84 | 518 | 64.1 | 315 |
| 실시예 90 | A-9 | E-10 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 91 | A-10 | E-1 | 4.56 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 92 | A-10 | E-2 | 4.52 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 93 | A-10 | E-3 | 4.74 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 94 | A-10 | E-4 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 95 | A-10 | E-5 | 4.56 | 516 | 62.3 | 324 |
| 실시예 96 | A-10 | E-6 | 4.84 | 518 | 64.1 | 315 |
| 실시예 97 | A-10 | E-7 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 98 | A-10 | E-8 | 4.54 | 518 | 62.3 | 321 |
| 실시예 99 | A-10 | E-9 | 4.65 | 517 | 65.4 | 333 |
| 실시예 100 | A-10 | E-10 | 4.55 | 515 | 64.2 | 342 |
| 실시예 101 | A-11 | E-1 | 4.67 | 518 | 66.1 | 351 |
| 실시예 102 | A-11 | E-2 | 4.54 | 518 | 64.3 | 321 |
| 실시예 103 | A-11 | E-3 | 4.56 | 517 | 65.1 | 334 |
| 실시예 104 | A-11 | E-4 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 105 | A-11 | E-5 | 4.52 | 516 | 64.3 | 300 |
| 실시예 106 | A-11 | E-6 | 4.74 | 516 | 62.3 | 310 |
| 실시예 107 | A-11 | E-7 | 4.48 | 518 | 64.1 | 304 |
| 실시예 108 | A-11 | E-8 | 4.56 | 518 | 64.3 | 324 |
| 실시예 109 | A-11 | E-9 | 4.84 | 518 | 62.3 | 315 |
| 실시예 110 | A-11 | E-10 | 4.45 | 517 | 65.4 | 342 |
| 실시예 111 | A-12 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 112 | A-12 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 113 | A-12 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 114 | A-12 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 115 | A-12 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 116 | A-12 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 117 | A-12 | E-7 | 4.45 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 118 | A-12 | E-8 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 119 | A-12 | E-9 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 120 | A-12 | E-10 | 4.81 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 121 | A-13 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 122 | A-13 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 123 | A-13 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 124 | A-13 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 125 | A-13 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 126 | A-13 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 127 | A-13 | E-7 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 128 | A-13 | E-8 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 129 | A-13 | E-9 | 4.56 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 130 | A-13 | E-10 | 4.45 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 131 | A-14 | E-1 | 4.56 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 132 | A-14 | E-2 | 4.48 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 133 | A-14 | E-3 | 4.48 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 134 | A-14 | E-4 | 4.81 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 135 | A-14 | E-5 | 4.54 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 136 | A-14 | E-6 | 4.65 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 137 | A-14 | E-7 | 4.55 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 138 | A-14 | E-8 | 4.67 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 139 | A-14 | E-9 | 4.54 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 140 | A-14 | E-10 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 141 | A-15 | E-1 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 142 | A-15 | E-2 | 4.65 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 143 | A-15 | E-3 | 4.55 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 144 | A-15 | E-4 | 4.67 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 145 | A-15 | E-5 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 146 | A-15 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 147 | A-15 | E-7 | 4.54 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 148 | A-15 | E-8 | 4.65 | 517 | 63.1 | 322 |
| 실시예 149 | A-15 | E-9 | 4.55 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 150 | A-15 | E-10 | 4.67 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 151 | A-16 | E-1 | 4.54 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 152 | A-16 | E-2 | 4.56 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 153 | A-16 | E-3 | 4.45 | 516 | 62.3 | 324 |
| 실시예 154 | A-16 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 155 | A-16 | E-5 | 4.48 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 156 | A-16 | E-6 | 4.81 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 157 | A-16 | E-7 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 158 | A-16 | E-8 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 159 | A-16 | E-9 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 160 | A-16 | E-10 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 161 | B-1 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 162 | B-1 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 163 | B-1 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 164 | B-1 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 165 | B-1 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 166 | B-1 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 167 | B-1 | E-7 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 168 | B-1 | E-8 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 169 | B-1 | E-9 | 4.56 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 170 | B-1 | E-10 | 4.45 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 171 | B-2 | E-1 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 172 | B-2 | E-2 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 173 | B-2 | E-3 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 174 | B-2 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 175 | B-2 | E-5 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 176 | B-2 | E-6 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 177 | B-2 | E-7 | 4.56 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 178 | B-2 | E-8 | 4.45 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 179 | B-2 | E-9 | 4.56 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 180 | B-2 | E-10 | 4.48 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 181 | B-3 | E-1 | 4.48 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 182 | B-3 | E-2 | 4.81 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 183 | B-3 | E-3 | 4.54 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 184 | B-3 | E-4 | 4.65 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 185 | B-3 | E-5 | 4.55 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 186 | B-3 | E-6 | 4.67 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 187 | B-3 | E-7 | 4.54 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 188 | B-3 | E-8 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 189 | B-3 | E-9 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 190 | B-3 | E-10 | 4.65 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 191 | B-4 | E-1 | 4.55 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 192 | B-4 | E-2 | 4.67 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 193 | B-4 | E-3 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 194 | B-4 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 195 | B-4 | E-5 | 4.54 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 196 | B-4 | E-6 | 4.65 | 517 | 63.1 | 322 |
| 실시예 197 | B-4 | E-7 | 4.55 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 198 | B-4 | E-8 | 4.67 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 199 | B-4 | E-9 | 4.54 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 200 | B-4 | E-10 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 201 | C-1 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 202 | C-1 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 203 | C-1 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 204 | C-1 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 205 | C-1 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 206 | C-1 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 207 | C-1 | E-7 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 208 | C-1 | E-8 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 209 | C-1 | E-9 | 4.56 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 210 | C-1 | E-10 | 4.45 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 211 | C-2 | E-1 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 212 | C-2 | E-2 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 213 | C-2 | E-3 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 214 | C-2 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 215 | C-2 | E-5 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 216 | C-2 | E-6 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 217 | C-2 | E-7 | 4.56 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 218 | C-2 | E-8 | 4.45 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 219 | C-2 | E-9 | 4.56 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 220 | C-2 | E-10 | 4.48 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 221 | C-3 | E-1 | 4.48 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 222 | C-3 | E-2 | 4.81 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 223 | C-3 | E-3 | 4.54 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 224 | C-3 | E-4 | 4.65 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 225 | C-3 | E-5 | 4.55 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 226 | C-3 | E-6 | 4.67 | 515 | 61.4 | 331 |
| 실시예 227 | C-3 | E-7 | 4.54 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 228 | C-3 | E-8 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 229 | C-3 | E-9 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 230 | C-3 | E-10 | 4.65 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 231 | C-4 | E-1 | 4.55 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 232 | C-4 | E-2 | 4.67 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 233 | C-4 | E-3 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 234 | C-4 | E-4 | 4.56 | 518 | 62.4 | 341 |
| 실시예 235 | C-4 | E-5 | 4.54 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 236 | C-4 | E-6 | 4.65 | 517 | 63.1 | 322 |
| 실시예 237 | C-4 | E-7 | 4.55 | 515 | 66.5 | 329 |
| 실시예 238 | C-4 | E-8 | 4.67 | 516 | 61.8 | 300 |
| 실시예 239 | C-4 | E-9 | 4.54 | 515 | 60.7 | 310 |
| 실시예 240 | C-4 | E-10 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 241 | D-1 | E-1 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 242 | D-1 | E-2 | 4.65 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 243 | D-1 | E-3 | 4.55 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 244 | D-1 | E-4 | 4.67 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 245 | D-1 | E-5 | 4.54 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 246 | D-1 | E-6 | 4.56 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 247 | D-1 | E-7 | 4.45 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 248 | D-1 | E-8 | 4.54 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 249 | D-1 | E-9 | 4.56 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 250 | D-1 | E-10 | 4.45 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 251 | D-2 | E-1 | 4.55 | 516 | 64.3 | 304 |
| 실시예 252 | D-2 | E-2 | 4.67 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 253 | D-2 | E-3 | 4.54 | 515 | 64.2 | 321 |
| 실시예 254 | D-2 | E-4 | 4.56 | 518 | 66.1 | 333 |
| 실시예 255 | D-2 | E-5 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 256 | D-2 | E-6 | 4.54 | 517 | 65.1 | 351 |
| 실시예 257 | D-2 | E-7 | 4.56 | 515 | 61.4 | 321 |
| 실시예 258 | D-2 | E-8 | 4.45 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 259 | D-2 | E-9 | 4.54 | 515 | 64.3 | 304 |
| 실시예 260 | D-2 | E-10 | 4.65 | 518 | 61.2 | 320 |
| 실시예 261 | D-3 | E-1 | 4.55 | 518 | 64.2 | 321 |
| 실시예 262 | D-3 | E-2 | 4.67 | 517 | 66.1 | 333 |
| 실시예 263 | D-3 | E-3 | 4.54 | 515 | 64.3 | 342 |
| 실시예 264 | D-3 | E-4 | 4.56 | 518 | 64.2 | 321 |
| 실시예 265 | D-3 | E-5 | 4.45 | 516 | 66.1 | 333 |
| 실시예 266 | D-3 | E-6 | 4.54 | 516 | 64.3 | 342 |
| 실시예 267 | D-3 | E-7 | 4.56 | 515 | 65.1 | 351 |
| 실시예 268 | D-3 | E-8 | 4.45 | 518 | 61.4 | 321 |
| 실시예 269 | D-3 | E-9 | 4.55 | 518 | 62.4 | 334 |
| 실시예 270 | D-3 | E-10 | 4.67 | 517 | 61.4 | 331 |
| 실시예 271 | D-4 | E-1 | 4.54 | 515 | 62.4 | 341 |
| 실시예 272 | D-4 | E-2 | 4.56 | 518 | 64.3 | 304 |
| 실시예 273 | D-4 | E-3 | 4.45 | 516 | 61.2 | 320 |
| 실시예 274 | D-4 | E-4 | 4.54 | 516 | 64.2 | 321 |
| 실시예 275 | D-4 | E-5 | 4.56 | 515 | 66.1 | 333 |
| 실시예 276 | D-4 | E-6 | 4.45 | 518 | 64.3 | 342 |
| 실시예 277 | D-4 | E-7 | 4.56 | 518 | 61.2 | 320 |
| 실시예 278 | D-4 | E-8 | 4.48 | 515 | 62.4 | 341 |
| 실시예 279 | D-4 | E-9 | 4.54 | 518 | 66.2 | 332 |
| 실시예 280 | D-4 | E-10 | 4.67 | 517 | 63.1 | 322 |
| 비교예 1 | HT-1 | ET-1 | 6.01 | 517 | 45.3 | 250 |
| 비교예 2 | A-1 | ET-1 | 5.45 | 520 | 51.1 | 220 |
| 비교예 3 | B-2 | ET-2 | 5.67 | 517 | 53.4 | 230 |
| 비교예 4 | C-3 | ET-3 | 5.43 | 514 | 50.3 | 240 |
| 비교예 5 | D-4 | ET-4 | 5.54 | 516 | 48.2 | 210 |
| 비교예 6 | D-4 | ET-5 | 5.51 | 515 | 50.2 | 220 |
| 비교예 7 | HT-1 | E-1 | 5.89 | 521 | 48.2 | 150 |
| 비교예 8 | HT-2 | E-3 | 6.00 | 512 | 43.3 | 180 |
| 비교예 9 | HT-3 | E-8 | 6.11 | 514 | 42.1 | 192 |
| 비교예 10 | HT-4 | E-10 | 6.03 | 516 | 44.5 | 294 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물(A-1~D-4) 및 화학식 2의 화합물(E-1~E-10)을 발광층의 호스트 물질로 함께 사용한 실시예 1-280의 녹색 유기 EL 소자는 비교예 1~10의 녹색 유기 EL 소자에 비해 전류 효율, 구동전압 및 수명 특성에서 보다 우수한 성능을 나타냈다는 것을 확인할 수 있었다.
100: 양극,
200: 음극,
300: 유기물층, 310: 정공 수송 영역,
311: 정공주입층, 312: 정공수송층,
320: 발광층, 330: 전자 수송 영역,
331: 전자수송층, 332: 전자주입층
300: 유기물층, 310: 정공 수송 영역,
311: 정공주입층, 312: 정공수송층,
320: 발광층, 330: 전자 수송 영역,
331: 전자수송층, 332: 전자주입층
Claims (15)
- 하기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트, 및 하기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트를 포함하는, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
[화학식 1]
[화학식 2]
(상기 화학식 1 및 2에서,
D는 중수소이고,
a, d, f 및 h는 0 내지 3의 정수이고,
b, c, e, g, i 및 j는 각각 0 내지 4의 정수이며,
k, l, m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n1은 0 내지 4의 정수이고,
n2 및 n3는 각각 0 또는 1이고,
X1은 O, S, Se, N(Ar3), C(Ar4)(Ar5), 및 Si(Ar6)(Ar7)로 이루어진 군에서 선택되고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar8)이고, 이때 Y1 및 Y2 중 적어도 어느 하나는 N이며,
Ar1 내지 Ar8 및 R1 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀옥사이드기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60 의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들은 인접한 기와 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 Ar1 내지 Ar8 및 R1 내지 R7의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함). - 제1항에 있어서,
상기 제1 호스트에 포함되는 중수소(D)의 개수가 최소 13개인, 유기 전계 발광 소자용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 치환기 S1 내지 S4로 이루어진 군에서 선택된 치환기인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
a, b, c, d, e, 및 f는 각각 제1항에 정의된 바와 같고,
m1 및 m2는 각각 0 또는 1임). - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서,
a, b, c, d, e, 및 f는 각각 제1항에 정의된 바와 같고,
m1 및 m2는 각각 0 또는 1임). - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 제1 호스트는 하기 화합물 A-1 내지 D-4로 이루어진 군에서 선택된 화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
(상기 화학식 5 내지 7에서,
g, h, I, j, k, l, m, R1 내지 R7, n1 내지 n3는 각각 제1항에 정의된 바와 같고,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 C(Ar8)이고,
Ar8은 제1항에 정의된 바와 같음). - 제1항에 있어서,
상기 화학식 2에서,모이어티는 하기 모이어티 Dz-1 내지 Dz-7로 이루어진 군에서 선택된 모이어티인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 화학식 8 또는 9로 표시되는 화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
[화학식 8]
[화학식 9]
(상기 화학식 8 및 9에서,
g, h, I, j, k, m, R1 내지 R5, R7, n1 내지 n3는 각각 제1항에 정의된 바와 같고,
X2는 O 또는 S임). - 제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 제2 호스트는 하기 화합물 E-1 내지 E-10으로 이루어진 군에서 선택된 것인, 유기 전계 발광 소자용 조성물:
.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 호스트와 제2 호스트는 99:1 내지 1:99 중량비로 포함되는 것인, 유기 전계 발광 소자용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 인광 발광성 도펀트를 추가적으로 더 포함하는 것인, 유기 전계 발광 소자용 조성물. - 제12항에 있어서,
상기 인광 발광성 도펀트는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)를 포함하는 금속 착체화합물인, 유기 전계 발광 소자용 조성물. - 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며,
상기 1층 이상의 유기물층은 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 포함하는 유기 전계 발광 소자. - 제14항에 있어서,
상기 1층 이상의 유기물층은 발광층을 포함하고,
상기 조성물은 상기 발광층에 포함되는 것인, 유기 전계 발광 소자.
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