KR20240010669A - 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240010669A
KR20240010669A KR1020220087766A KR20220087766A KR20240010669A KR 20240010669 A KR20240010669 A KR 20240010669A KR 1020220087766 A KR1020220087766 A KR 1020220087766A KR 20220087766 A KR20220087766 A KR 20220087766A KR 20240010669 A KR20240010669 A KR 20240010669A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
formula
compound
Prior art date
Application number
KR1020220087766A
Other languages
English (en)
Inventor
임수헌
이윤만
곽선영
이승재
이미진
김욱
정성현
이현규
김형선
이한일
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020220087766A priority Critical patent/KR20240010669A/ko
Priority to PCT/KR2023/010161 priority patent/WO2024014932A1/ko
Publication of KR20240010669A publication Critical patent/KR20240010669A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • C07F7/0814—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring said ring is substituted at a C ring atom by Si
    • 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
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • 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
    • 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
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

화학식 1로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화학식 1에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{COMPOUND FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE, COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE, ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 유기 발광 소자는 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 유기 발광 소자의 성능은 전극 사이에 위치하는 유기 재료에 의해 많은 영향을 받는다.
일 구현예는 저구동, 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ar3은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Z는 수소 또는 비치환된 페닐기이고,
R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기가 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환 고리 또는 치환 또는 비치환된 방향족의 다환 고리를 형성하고,
R15 내지 R18은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 페닐기이다.
다른 구현예에 따르면, 제1 화합물, 및 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
상기 제1 화합물은 전술한 바와 같고, 상기 제2 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물; 또는 하기 화학식 3 및 화학식 4의 조합으로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
L4 및 L5는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
R23 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m3, m5 및 m7은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
m4 및 m6은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이고,
p는 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
[화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00003
상기 화학식 3 및 4에서,
Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
화학식 3의 a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소(C) 또는 C-La-Ra이고,
화학식 3의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 각각 화학식 4의 *와 연결되고,
La, L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
Ra, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m8 및 m9는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이다.
또 다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
저구동, 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록실기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서, 탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 p-오비탈을 가지면서, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리, 예컨대 플루오레닐기 등을 포함할 수 있다.
아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서, 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (C) 대신 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
일 예로 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개 함유하는 것을 의미한다. 2 이상의 헤테로아릴기는 시그마 결합을 통하여 직접 연결되거나, 상기 헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 o-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, "비치환"이란 수소 원자가 다른 치환기로 치환되지 않고 수소 원자로 남아있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "수소 치환 (-H)"은 "중수소 치환 (-D)" 또는 "삼중수소 치환 (-T)"을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ar3은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기가 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환 고리 또는 치환 또는 비치환된 방향족의 다환 고리를 형성하고,
R15 내지 R18은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 페닐기이다.
화학식 1로 표시되는 화합물은 트리아진에 ortho-카바졸이 치환된 페닐 또는 바이페닐을 포함하는 구조로서 상기 ortho-카바졸에 추가로 카바졸이 치환됨에 따라 트리아진과 카바졸의 입체 장애로 이면각 (dihedral angle)이 커지게 되어 상기 두 모이어티는 트위스트 된다. 이로 인해 HOMO 에너지 준위와 LUMO 에너지 준위의 중첩없이 대부분 분리되며, 작은 △Est를 이용하여 빠른 에너지 전달이 가능해 지므로, 특히 인광 호스트로 적용 시 고효율/저구동 특성을 보인다.
특히, 상기 ortho-카바졸에 추가 치환되는 카바졸은 4-4’-위치로 연결됨으로서, 증착온도를 낮출 수 있으며 ball shape 형성에 유리하여 이를 적용한 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.
한편, ortho-phenyl linker는 분자간 거리를 충분히 확보하게 해줌으로써 TTA(triplet-triplet annihilation)를 크게 약화시켜 기존 재료 대비 고효율 소자를 구현할 수 있다.
뿐만 아니라, dopant 대비 높은 T1 에너지 준위를 가지고 있어 여기 상태에서의 부반응 경로를 줄이게 되어 수명이 향상될 수 있고, ortho-이성질체의 존재로 인해 para 또는 meta 대비 약 10% 증착 온도가 낮아지게 되어 열화 분해를 최소화 할 수 있다.
마지막으로 mixed host system에 working 함으로써 TPQ(triplet-polaron quenching)가 억제되어 기존 대비 탁월한 장수명 소자를 구현할 수 있다.
일 예로 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-5 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00005
[화학식 1-2]
Figure pat00006
[화학식 1-3]
Figure pat00007
[화학식 1-4]
Figure pat00008
[화학식 1-5]
Figure pat00009
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-5에서,
Ar1 내지 Ar3, R1 내지 R14 및 L1 내지 L3의 정의는 전술한 바와 같고,
Z는 중수소 또는 시아노기이고,
D는 중수소를 의미하고,
m1은 0 내지 3의 정수 중 하나이며,
m2는 0 내지 5의 정수 중 하나이다.
m1이 0이란, 수소 이외의 치환기인 ‘Z’가 비치환된 형태, 즉 모든 치환 자리가 수소인 것을 의미한다.
m2가 0이란, 중수소 ‘D’가 비치환된 형태, 즉 모든 치환 자리가 수소인 것을 의미한다.
구체적인 일 예로 상기 화학식 1은 상기 화학식 1-3으로 표시될 수 있다.
상기 화학식 1-3에 포함되는 Para-치환 구조는 resonance effect를 통해 electron의 안정성을 유도하여 특히 인광 호스트로 적용 시 수명을 개선시킬 수 있다.
또한, 상기 para-치환의 ortho 위치로 트리아진과 비스카바졸을 치환하여 트리아진과 비스카바졸의 입체 장애로 인해 dihedral angle이 커지게 되면서 상기 트리아진 모이어티와 상기 비스카바졸 모이어티는 서로 twist 된다.
이는 곧 HOMO 에너지 준위와 LUMO 에너지 준위의 중첩없이 대부분 분리되며, 작은 △Est를 이용하여 빠른 에너지 전달이 가능해 지므로, 특히 인광 호스트로 적용 시 고효율 특성을 보인다.
뿐만 아니라, 여기 상태 에서의 부반응 경로가 줄어들게 되어 특히 인광 호스트로 적용 시 수명이 상승하게 된다.
일 예로 상기 화학식 1의 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재할 수 있다.
일 예로 상기 화학식 1의 R1 내지 R14는 인접한 기가 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환 고리를 형성할 수 있으며, 예컨대 하기 화학식 1A 내지 화학식 1J 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1A]
Figure pat00010
[화학식 1B]
Figure pat00011
[화학식 1C]
Figure pat00012
[화학식 1D]
Figure pat00013
[화학식 1E]
Figure pat00014
[화학식 1F]
Figure pat00015
[화학식 1G]
Figure pat00016
[화학식 1H]
Figure pat00017
[화학식 1I]
Figure pat00018
[화학식 1J]
Figure pat00019
상기 화학식 1A 내지 화학식 1J에서, Ar1 내지 Ar3, R1 내지 R18 및 L1 내지 L3의 정의는 전술한 바와 같고,
R19 내지 R22는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이다.
예컨대 상기 화학식 1의 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나, 또는 상기 화학식 1J로 표시될 수 있다.
일 예로 상기 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기일 수 있다.
구체적인 일 예로 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
일 예로 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기일 수 있다.
일 예로 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기일 수 있다.
예컨대 상기 *-L1-Ar1 및 *-L2-Ar2는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기 중에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
Figure pat00020
상기 그룹 Ⅰ에서, *은 연결 지점이며, 각 치환기는 추가의 치환기를 더욱 포함할 수도 있다.
구체적인 일 실시예서 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기일 수 있다.
일 예로 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있다.
일 예로 L3은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기일 수 있다.
가장 구체적인 일 실시예에서 상기 화학식 1로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택되는 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
[A-1] [A-2] [A-3] [A-4]
Figure pat00021
[A-5] [A-6] [A-7] [A-8]
Figure pat00022
[A-9] [A-10] [A-11] [A-12]
Figure pat00023
[A-13] [A-14] [A-15] [A-16]
Figure pat00024
[A-17] [A-18] [A-19] [A-20]
Figure pat00025
[A-21] [A-22] [A-23] [A-24]
Figure pat00026
[A-25] [A-26] [A-27] [A-28]
Figure pat00027
[A-29] [A-30] [A-31] [A-32]
Figure pat00028
[A-33] [A-34] [A-35] [A-36]
Figure pat00029
[A-37] [A-38] [A-39] [A-40]
Figure pat00030
[A-41] [A-42] [A-43] [A-44]
Figure pat00031
[A-45] [A-46] [A-47] [A-48]
Figure pat00032
[A-49] [A-50] [A-51] [A-52]
Figure pat00033
[A-53] [A-54] [A-55] [A-56]
Figure pat00034
[A-57] [A-58] [A-59] [A-60]
Figure pat00035
[A-61] [A-62] [A-63] [A-64]
Figure pat00036
[A-65] [A-66] [A-67] [A-68]
Figure pat00037
[A-69] [A-70] [A-71] [A-72]
Figure pat00038
[A-73] [A-74] [A-75] [A-76]
Figure pat00039
[A-77] [A-78] [A-79] [A-80]
Figure pat00040
[A-81] [A-82] [A-83] [A-84]
Figure pat00041
[A-85] [A-86] [A-87] [A-88]
Figure pat00042
[A-89] [A-90] [A-91] [A-92]
Figure pat00043
[A-93] [A-94] [A-95] [A-96]
Figure pat00044
[A-97] [A-98] [A-99] [A-100]
Figure pat00045
[A-101] [A-102] [A-103] [A-104]
Figure pat00046
[A-105] [A-106] [A-107] [A-108]
Figure pat00047
[A-109] [A-110] [A-111] [A-112]
Figure pat00048
[A-113] [A-114] [A-115] [A-116]
Figure pat00049
[A-117] [A-118] [A-119] [A-120]
Figure pat00050
[A-121] [A-122] [A-123] [A-124]
Figure pat00051
[A-125] [A-126] [A-127] [A-128]
Figure pat00052
[A-129] [A-130] [A-131] [A-132]
Figure pat00053
[A-133] [A-134] [A-135] [A-136]
Figure pat00054
[A-137] [A-138] [A-139] [A-140]
Figure pat00055
[A-141] [A-142] [A-143] [A-144]
Figure pat00056
[A-145] [A-146] [A-147] [A-148]
Figure pat00057
[A-149] [A-150] [A-151] [A-152]
Figure pat00058
[A-153] [A-154] [A-155] [A-156]
Figure pat00059
[A-157] [A-158] [A-159] [A-160]
Figure pat00060
[A-161] [A-162] [A-163] [A-164]
Figure pat00061
[A-165] [A-166] [A-167] [A-168]
Figure pat00062
[A-169] [A-170] [A-171] [A-172]
Figure pat00063
[A-173] [A-174] [A-175] [A-176]
Figure pat00064
[A-177] [A-178] [A-179] [A-180]
Figure pat00065
[A-181] [A-182] [A-183] [A-184]
Figure pat00066
[A-185] [A-186] [A-187] [A-188]
Figure pat00067
[A-189] [A-190] [A-191] [A-192]
Figure pat00068
[A-193] [A-194] [A-195] [A-196]
Figure pat00069
[A-197] [A-198] [A-199] [A-200]
Figure pat00070
[A-201] [A-202] [A-203] [A-204]
Figure pat00071
[A-205] [A-206] [A-207] [A-208]
Figure pat00072
[A-209] [A-210] [A-211] [A-212]
Figure pat00073
[A-213] [A-214] [A-215] [A-216]
Figure pat00074
[A-217] [A-218] [A-219] [A-220]
Figure pat00075
[A-221] [A-222] [A-223] [A-224]
Figure pat00076
[A-225] [A-226] [A-227] [A-228]
Figure pat00077
[A-229] [A-230] [A-231] [A-232]
Figure pat00078
[A-233] [A-234] [A-235] [A-236]
Figure pat00079
[A-237] [A-238] [A-239] [A-240]
Figure pat00080
[A-241] [A-242] [A-243] [A-244]
Figure pat00081
[A-245] [A-246] [A-247] [A-248]
Figure pat00082
[A-249] [A-250] [A-251] [A-252]
Figure pat00083
[A-253] [A-254] [A-255] [A-256]
Figure pat00084
[A-257] [A-258] [A-259] [A-260]
Figure pat00085
[A-261] [A-262] [A-263] [A-264]
Figure pat00086
[A-265] [A-266] [A-267] [A-268]
Figure pat00087
[A-269] [A-270] [A-271] [A-272]
Figure pat00088
[A-273] [A-274] [A-275] [A-276]
Figure pat00089
[A-277] [A-278] [A-279] [A-280]
Figure pat00090
[A-281] [A-282] [A-283] [A-284]
Figure pat00091
[A-285] [A-286] [A-287] [A-288]
Figure pat00092
[A-289] [A-290] [A-291] [A-292]
Figure pat00093
[A-293] [A-294] [A-295] [A-296]
Figure pat00094
[A-297] [A-298] [A-299] [A-300]
Figure pat00095
[A-301] [A-302] [A-303] [A-304]
Figure pat00096
[A-305] [A-306] [A-307] [A-308]
Figure pat00097
[A-309] [A-310] [A-311] [A-312]
Figure pat00098
[A-313] [A-314] [A-315] [A-316]
Figure pat00099
[A-317] [A-318] [A-319] [A-320]
Figure pat00100
[A-321] [A-322] [A-323] [A-324]
Figure pat00101
[A-325] [A-326] [A-327] [A-328]
Figure pat00102
[A-329] [A-330] [A-331] [A-332]
Figure pat00103
[A-333] [A-334] [A-335] [A-336]
Figure pat00104
[A-337] [A-338] [A-339] [A-340]
Figure pat00105
[A-341] [A-342] [A-343] [A-344]
Figure pat00106
[A-345] [A-346] [A-347] [A-348]
Figure pat00107
[A-349] [A-350] [A-351] [A-352]
Figure pat00108
[A-353] [A-354] [A-355] [A-356]
Figure pat00109
[A-357] [A-358] [A-359] [A-360]
Figure pat00110
[A-361] [A-362] [A-363] [A-364]
Figure pat00111
[A-365] [A-366] [A-367] [A-368]
Figure pat00112
[A-369] [A-370] [A-371] [A-372]
Figure pat00113
[A-373] [A-374] [A-375] [A-376]
Figure pat00114
[A-377] [A-378] [A-379] [A-380]
Figure pat00115
[A-381] [A-382] [A-383] [A-384]
Figure pat00116
[A-385] [A-386] [A-387] [A-388]
Figure pat00117
[A-389] [A-390] [A-391] [A-392]
Figure pat00118
[A-393] [A-394] [A-395] [A-396]
Figure pat00119
[A-397] [A-398] [A-399] [A-400]
Figure pat00120
[A-401] [A-402] [A-403] [A-404]
Figure pat00121
[A-405] [A-406] [A-407] [A-408]
Figure pat00122
[A-409] [A-410] [A-411] [A-412]
Figure pat00123
[A-413] [A-414] [A-415] [A-416]
Figure pat00124
[A-417] [A-418] [A-419] [A-420]
Figure pat00125
[A-421] [A-422] [A-423] [A-424]
Figure pat00126
[A-425] [A-426] [A-427] [A-428]
Figure pat00127
[A-429] [A-430] [A-431] [A-432]
Figure pat00128
[A-433] [A-434] [A-435] [A-436]
Figure pat00129
[A-437] [A-438] [A-439] [A-440]
Figure pat00130
[A-441] [A-442] [A-443] [A-444]
Figure pat00131
[A-445] [A-446] [A-447] [A-448]
Figure pat00132
[A-449] [A-450] [A-451] [A-452]
Figure pat00133
[A-453] [A-454] [A-455] [A-456]
Figure pat00134
[A-457] [A-458] [A-459] [A-460]
Figure pat00135
[A-461] [A-462] [A-463] [A-464]
Figure pat00136
[A-465] [A-466] [A-467] [A-468]
Figure pat00137
[A-469] [A-470] [A-471] [A-472]
Figure pat00138
[A-473] [A-474] [A-475] [A-476]
Figure pat00139
[A-477] [A-478] [A-479] [A-480]
Figure pat00140
[A-481] [A-482] [A-483] [A-484]
Figure pat00141
[A-485] [A-486] [A-487] [A-488]
Figure pat00142
[A-489] [A-490] [A-491] [A-492]
Figure pat00143
[A-493] [A-494] [A-495] [A-496]
Figure pat00144
[A-497] [A-498] [A-499] [A-500]
Figure pat00145
[A-501] [A-502] [A-503] [A-504]
Figure pat00146
[A-505] [A-506] [A-507] [A-508]
Figure pat00147
[A-509] [A-510] [A-511] [A-512]
Figure pat00148
[A-513] [A-514]
Figure pat00149
.
다른 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 제1 화합물, 및 제2 화합물을 포함하고, 상기 제1 화합물은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물이며, 상기 제2 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물; 또는 하기 화학식 3 및 화학식 4의 조합으로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00150
상기 화학식 2에서,
Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
L4 및 L5는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
R23 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m3, m5 및 m7은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
m4 및 m6은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이고,
p는 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
[화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00151
상기 화학식 3 및 4에서,
Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
화학식 3의 a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소(C) 또는 C-La-Ra이고,
화학식 3의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 각각 화학식 4의 *와 연결되고,
La, L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
Ra, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m8 및 m9는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이다.
상기 제2 화합물은 상기 제1 화합물과 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선시킬 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 2의 Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
상기 화학식 2의 L4 및 L5는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이며,
상기 화학식 2의 R23 내지 R27는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이며,
p는 0 또는 1일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 2의 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-15 중 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 2-1] [화학식 2-2] [화학식 2-3]
Figure pat00152
[화학식 2-4] [화학식 2-5] [화학식 2-6]
Figure pat00153
[화학식 2-7] [화학식 2-8] [화학식 2-9]
Figure pat00154
[화학식 2-10] [화학식 2-11] [화학식 2-12]
Figure pat00155
[화학식 2-13] [화학식 2-14] [화학식 2-15]
Figure pat00156
상기 화학식 2-1 내지 화학식 2-15에서, R23 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고, m3, m5 및 m7은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고, m4 및 m6은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이며, *-L4-Ar4 및 *-L5-Ar5는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기 중 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure pat00157
상기 그룹 Ⅱ에서,
n1은 1 내지 5의 정수 중 하나이고,
n2는 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
n3은 1 내지 3의 정수 중 하나이고,
n4는 1 내지 11의 정수 중 하나이고,
n5는 1 내지 7의 정수 중 하나이고,
n6은 1 내지 9의 정수 중 하나이며,
*은 연결 지점이다.
일 실시예에서, 상기 화학식 2는 상기 화학식 2-8로 표현될 수 있다.
또한, 상기 화학식 2-8의 *-L4-Ar4 및 *-L5-Ar5는 각각 독립적으로 상기 그룹 Ⅱ에서 선택될 수 있으며, 예컨대 C-1, C-2, C-3, C-4, C-7, C-8, 및 C-9 중 어느 하나일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 3 및 화학식 4의 조합으로 표시되는 제2 화합물은 하기 화학식 화학식 3A, 화학식 3B, 화학식 3C, 화학식 3D 및 화학식 3E 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 3A] [화학식 3B] [화학식 3C]
Figure pat00158
Figure pat00159
Figure pat00160
[화학식 3D] [화학식 3E]
Figure pat00161
Figure pat00162
상기 화학식 3A 내지 화학식 3E에서, Ar6, Ar7, L6, L7, R28, R29, m8 및 m9는 전술한 바와 같고,
La1 내지 La4는 전술한 L6 및 L7의 정의와 같으며,
Ra1 내지 Ra4는 전술한 R28 및 R29의 정의와 같다.
예컨대, 상기 화학식 3 및 4의 Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
Ra1 내지 Ra4, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 3 및 4의 Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 상기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Ra1 내지 Ra4, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
예컨대 상기 Ra1 내지 Ra4, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며,
구체적인 일 실시예에서, 상기 Ra1 내지 Ra4, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 제2 화합물은 상기 화학식 2-8로 표현될 수 있으며, 상기 화학식 2-8의 Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고, L4 및 L5는 각각 독립적으로 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고, R23 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 다른 일 실시예에서, 상기 제2 화합물은 상기 화학식 3C로 표현될 수 있으며, 상기 화학식 3C의 La3 및 La4는 단일결합이고, L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합이거나 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고, R28 및 R29, Ra3 및 Ra4는 각각 수소, 중수소 또는 페닐기이며, Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
예컨대 제2 화합물은 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
[B-1] [B-2] [B-3] [B-4] [B-5]
Figure pat00163
[B-6] [B-7] [B-8] [B-9] [B-10]
Figure pat00164
[B-11] [B-12] [B-13] [B-14] [B-15]
Figure pat00165
[B-16] [B-17] [B-18] [B-19] [B-20]
Figure pat00166
[B-21] [B-22] [B-23] [B-24] [B-25]
Figure pat00167
[B-26] [B-27] [B-28] [B-29] [B-30]
Figure pat00168
[B-31] [B-32] [B-33] [B-34] [B-35]
Figure pat00169
[B-36] [B-37] [B-38] [B-39] [B-40]
Figure pat00170
[B-41] [B-42] [B-43] [B-44] [B-45]
Figure pat00171
[B-46] [B-47] [B-48] [B-49] [B-50]
Figure pat00172
[B-51] [B-52] [B-53] [B-54] [B-55]
Figure pat00173
[B-56] [B-57] [B-58] [B-59] [B-60]
Figure pat00174
[B-61] [B-62] [B-63] [B-64] [B-65]
Figure pat00175
[B-66] [B-67] [B-68] [B-69] [B-70]
Figure pat00176
[B-71] [B-72] [B-73] [B-74] [B-75]
Figure pat00177
[B-76] [B-77] [B-78] [B-79] [B-80]
Figure pat00178
[B-81] [B-82] [B-83] [B-84] [B-85]
Figure pat00179
[B-86] [B-87] [B-88] [B-89] [B-90]
Figure pat00180
[B-91] [B-92] [B-93] [B-94] [B-95]
Figure pat00181
[B-96] [B-97] [B-98] [B-99] [B-100]
Figure pat00182
[B-101] [B-102] [B-103] [B-104] [B-105]
Figure pat00183
[B-106] [B-107] [B-108] [B-109] [B-110]
Figure pat00184
[B-111] [B-112] [B-113] [B-114] [B-115]
Figure pat00185
[B-116] [B-117] [B-118] [B-119] [B-120]
Figure pat00186
[B-121] [B-122] [B-123] [B-124] [B-125]
Figure pat00187
[B-126] [B-127] [B-128] [B-129] [B-130]
Figure pat00188
[B-131] [B-132] [B-133] [B-134] [B-135]
Figure pat00189
[B-136] [B-137] [B-138]
Figure pat00190
Figure pat00191
[B-139] [B-140] [B-141] [B-142]
Figure pat00192
[B-143] [B-144] [B-145] [B-146]
Figure pat00193
[B-147] [B-148] [B-149] [B-150]
Figure pat00194
[B-151] [B-152] [B-153] [B-154]
Figure pat00195
[B-155] [B-156] [B-157] [B-158]
Figure pat00196
[B-159] [B-160] [B-161] [B-162]
Figure pat00197
[B-163] [B-164] [B-165] [B-166]
Figure pat00198
[B-167] [B-168] [B-169]
Figure pat00199
[B-170] [B-171] [B-172] [B-173]
Figure pat00200
[B-174] [B-175] [B-176] [B-177]
Figure pat00201
[B-178] [B-179] [B-180] [B-181]
Figure pat00202
[B-182] [B-183] [B-184] [B-185]
Figure pat00203
[C-1] [C-2] [C-3] [C-4]
[C-5] [C-6] [C-7] [C-8]
[C-9] [C-10] [C-11] [C-12]
[C-13] [C-14] [C-15] [C-16]
[C-17] [C-18] [C-19] [C-20]
[C-21] [C-22] [C-23] [C-24]
[C-25] [C-26] [C-27] [C-28]
[C-29] [C-30] [C-31] [C-32]
[C-33] [C-34] [C-35] [C-36]
[C-37] [C-38] [C-39] [C-40]
[C-41] [C-42] [C-43] [C-44]
[C-45] [C-46] [C-47] [C-48]
[C-49] [C-50] [C-51] [C-52]
[C-53] [C-54] [C-55] [C-56]
[C-57] [C-58] [C-59]
Figure pat00218
[C-60] [C-61] [C-62] [C-63]
Figure pat00219
[C-64] [C-65] [C-66] [C-67]
Figure pat00220
[C-68] [C-69] [C-70] [C-71]
Figure pat00221
[C-72] [C-73] [C-74] [C-75]
Figure pat00222
[C-76] [C-77] [C-78] [C-79]
Figure pat00223
[C-80] [C-81] [C-82] [C-83]
Figure pat00224
[C-84] [C-85] [C-86] [C-87]
Figure pat00225
제1 화합물과 제2 화합물은 예컨대 1:99 내지 99:1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 제1 화합물의 전자 수송 능력과 제2 화합물의 정공 수송 능력을 이용해 적절한 중량비를 맞추어 바이폴라 특성을 구현하여 효율과 수명을 개선할 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 10:90 내지 90:10, 약 20:80 내지 80:20의 중량비로 포함될 수 있고, 예컨대 약 20:80 내지 약 70: 30, 약 20:80 내지 약 60:40, 그리고 약 20:80 내지 약 50:50의 중량비로 포함될 수 있다. 구체적인 일 예로, 20:80, 30:70, 또는 40:60의 중량비로 포함될 수 있다.
전술한 제1 화합물 및 제2 화합물 외에 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물은 도펀트를 더 포함할 수 있다.
도펀트는 예컨대 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색, 녹색 또는 청색의 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색 또는 녹색 인광 도펀트일 수 있다.
도펀트는 유기 광전자 소자용 화합물에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
도펀트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며, 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L8MX
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L8 및 X은 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L8 및 X은 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
L8 및 X 로 표시되는 리간드의 예로는 하기 그룹 A에 나열된 화학식에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 A]
Figure pat00226
Figure pat00227
Figure pat00228
상기 그룹 A에서,
R300 내지 R302는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐이 치환되거나 치환되지 않은 C1 내지 C30의 알킬기, C1 내지 C30의 알킬이 치환되거나 치환되지 않은 C6 내지 C30 아릴기 또는 할로겐이고,
R303 내지 R324는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아미노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아미노기, SF5, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기를 가지는 트리알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기와 C6 내지 C30의 아릴기를 가지는 디알킬아릴실릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기를 가지는 트리아릴실릴기이다.
일 예로 하기 화학식 Ⅴ로 표시되는 도펀트를 포함할 수 있다.
[화학식 Ⅴ]
Figure pat00229
상기 화학식 Ⅴ에서,
R101 내지 R116은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 -SiR132R133R134이고,
상기 R132 내지 R134은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
R101 내지 R116 중 적어도 하나는 하기 화학식 Ⅳ-1로 표시되는 작용기이고,
L100은 1가 음이온의 두자리(bidentate) 리간드로, 탄소 또는 헤테로원자의 비공유 전자쌍을 통하여 이리듐에 배위결합하는 리간드이고,
n1 및 n2은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수 중 어느 하나이고, n1 + n2는 1 내지 3의 정수 중 어느 하나이고,
[화학식 Ⅴ-1]
Figure pat00230
상기 화학식 Ⅴ-1에서,
R135 내지 R139은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 -SiR132R133R134이고,
*는 탄소 원자와 연결되는 부분을 의미한다.
일 예로 하기 화학식 Z-1로 표시되는 도펀트를 포함할 수도 있다.
[화학식 Z-1]
Figure pat00231
상기 화학식 Z-1에서, 고리 A, B, C, 및 D는 각각 독립적으로 5원 또는 6원 카르보시클릭 또는 헤테로시클릭 고리를 나타내고;
RA, RB, RC, 및 RD는 각각 독립적으로 일치환, 이치환, 삼치환, 또는 사치환, 또는 비치환을 나타내고;
LB, LC, 및 LD은 각각 직접 결합, BR, NR, PR, O, S, Se, C=O, S=O, SO2, CRR', SiRR', GeRR', 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고;
nA이 1인 경우, LE는 직접 결합, BR, NR, PR, O, S, Se, C=O, S=O, SO2, CRR', SiRR', GeRR', 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; nA이 0인 경우, LE는 존재하지 않고;
RA, RB, RC, RD, R, 및 R'은 각각 수소, 중수소, 할로겐, 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로알킬기, 아릴알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 실릴기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 헤테로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 설파닐기, 설피닐기, 설포닐기, 포스피노기, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고; 임의의 인접 RA, RB, RC, RD, R, 및 R'은 임의 연결되어 고리를 형성하고; XB, XC, XD, 및 XE는 각각 탄소 및 질소로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고; Q1, Q2, Q3, 및 Q4는 각각 산소 또는 직접 결합을 나타낸다.
일 실시예에 따른 도펀트는 백금 착물일 수 있으며, 예컨대 하기 화학식 Ⅵ로 표현될 수 있다.
[화학식 Ⅵ]
Figure pat00232
상기 화학식 Ⅵ에서,
X100은 O, S 및 NR131 중에서 선택되고,
R117 내지 R131은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 - SiR132R133R134이고,
상기 R132 내지 R134은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
R117 내지 R131중 적어도 하나는 -SiR132R133R134 또는 tert-부틸기이다.
이하 상술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유기층(105)는 발광층(130)을 포함하고, 발광층(130)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
도펀트를 더욱 포함하는 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 예컨대 적색 또는 녹색 발광 조성물일 수 있다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 인광 호스트로서 포함할 수 있다.
유기층은 발광층 외에 전하 수송 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 전하 수송 영역은 예컨대 정공 수송 영역 (140)일 수 있다.
상기 정공 수송 영역 (140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다.
구체적으로 상기 정공 수송 영역(140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 수송층, 및 상기 발광층(130)과 상기 정공 수송층 사이의 정공 수송 보조층을 포함할 수 있고, 하기 그룹 B에 나열된 화합물 중 적어도 하나는 상기 정공 수송층, 및 정공 수송 보조층 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있다.
[그룹 B]
Figure pat00233
Figure pat00234
Figure pat00235
Figure pat00236
Figure pat00237
Figure pat00238
Figure pat00239
Figure pat00240
Figure pat00241
Figure pat00242
Figure pat00243
Figure pat00244
Figure pat00245
Figure pat00246
Figure pat00247
Figure pat00248
Figure pat00249
Figure pat00250
Figure pat00251
Figure pat00252
Figure pat00253
Figure pat00254
Figure pat00255
상기 정공 수송 영역(140)에는 전술한 화합물 외에도 US5061569A, JP1993-009471A, WO1995-009147A1, JP1995-126615A, JP1998-095973A 등에 기재된 공지의 화합물 및 이와 유사한 구조의 화합물도 사용될 수 있다.
또한, 상기 전하 수송 영역은 예컨대 전자 수송 영역(150)일 수 있다.
상기 전자 수송 영역(150)은 음극(110)과 발광층(130) 사이의 전자 주입 및/또는 전자 이동성을 더욱 높이고 정공을 차단할 수 있다.
구체적으로 상기 전자 수송 영역(150)은 음극(110)과 발광층(130) 사이의 전자 수송층, 및 상기 발광층(130)과 상기 전자 수송층 사이의 전자 수송 보조층을 포함할 수 있고, 하기 그룹 C에 나열된 화합물 중 적어도 하나는 상기 전자 수송층, 및 전자 수송 보조층 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있다.
[그룹 C]
Figure pat00256
Figure pat00257
Figure pat00258
Figure pat00259
Figure pat00260
Figure pat00261
Figure pat00262
Figure pat00263
Figure pat00264
Figure pat00265
Figure pat00266
Figure pat00267
Figure pat00268
Figure pat00269
Figure pat00270
Figure pat00271
Figure pat00272
일 구현예는 유기층으로서 발광층을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
다른 일 구현예는 유기층으로서 발광층 및 정공 수송 영역을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 유기층으로서 발광층 및 전자 수송 영역을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 도 1에서와 같이 유기층(105)으로서 발광층(130) 외에 정공 수송 영역(140) 및 전자 수송 영역(150)을 포함할 수 있다.
한편, 유기 발광 소자는 전술한 유기층으로서 발광층 외에 추가로 전자주입층(미도시), 정공주입층(미도시) 등을 더 포함할 수도 있다.
유기 발광 소자(100)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 　다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社, TCI 社, tokyo chemical industry 또는 P&H tech에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
합성예 1: 중간체 I-1의 합성
Figure pat00273
질소 환경에서 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(50g, 187mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.4L에 녹인 후, 여기에 4-chloro-2-fluorophenylboronic acid(39g, 224mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(6.5g, 5.6mmol)을 넣고 교반시켰다. 그리고 물에 포화된 potassium carbonate(64.5g, 467mmol)를 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-1(38.19g, 56%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C21H13ClFN3: 361.0782, found: 361.
Elemental Analysis: C, 70%; H, 4%
합성예 2: 중간체 I-2의 합성
Figure pat00274
질소 환경에서 중간체 I-1(38.19g, 105.5 mmol)을 dioxane 0.4L에 녹인 후, 여기에 phenylboronic acid(19.3g, 158mmol), tris(diphenylideneacetone)dipalladium(0)(2.9g, 3.2mmol), tris-tert butylphosphine(3.2g, 15.8mmol) 그리고 cesium carbonate(86g, 264mmol)를 순차적으로 넣고 110℃에서 20시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-2(25.17g, 59%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C27H18FN3: 403.1485, found: 403.
Elemental Analysis: C, 80%; H, 5%
합성예 3: 중간체 I-3의 합성
Figure pat00275
합성예 1과 동일한 방법으로 2-hydroxyphenyl boronic acid(50g, 362mmol)와 1,4-dibromo-2-nitrobenzene(122.2g, 435mmol)을 사용하여 중간체 I-3(53.86g, 51%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C12H8BrNO3: 292.9688, found: 292.
Elemental Analysis: C, 49%; H, 3%
합성예 4: 중간체 I-4의 합성
Figure pat00276
질소 환경에서 중간체 I-3(54.28g, 184.5mmol)을 acetone 0.4L에 녹인 후, 여기에 iodomethane(31.4g, 221.5mmol)과 potassium carbonate(30.6g, 221.5mmol)를 넣고 50℃에서 8시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-4(55.55g, 99%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C13H10BrNO3: 306.9844, found: 306.
Elemental Analysis: C, 51%; H, 3%
합성예 5: 중간체 I-5의 합성
Figure pat00277
질소 환경에서 중간체 I-4(55.55g, 181mmol)를 dichlorobenzene(DCB) 0.5L에 녹인 후, triphenylphosphine(142.7, 544mmol)을 넣고 200℃에서 3시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-5(34.8g, 70%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C13H10BrNO: 274.9946, found: 274.
Elemental Analysis: C, 57%; H, 4%
합성예 6: 중간체 I-6의 합성
Figure pat00278
합성예 1과 동일한 방법으로 중간체 I-5(34.8g, 126mmol) 와 phenylboronic acid(18.4g, 151mmol)를 사용하여 중간체 I-6(23.24g, 68%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C19H15NO: 273.1154, found: 273
Elemental Analysis: C, 83%; H, 6%
합성예 7: 중간체 I-7의 합성
Figure pat00279
질소 환경에서 중간체 I-6(23.24g, 85mmol)을 xylene 0.2L에 녹인 후, 여기에 iodobenzene(20.8g, 102mmol), copper(I)iodide(3.2g, 17mmol), Ethylenediamine(5.1g, 85mmol)그리고 potassium phosphate tribasic(36g, 170mmol)을 순차적으로 넣고 130℃에서 16시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물과 Ammonium chloride를 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-7(28.39g, 96%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C25H19NO: 349.1467, found: 349.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 8: 중간체 I-8의 합성
Figure pat00280
질소 환경에서 중간체 I-7(28.39g, 81.2mmol)과 pyridine hydrochloride(46.9g, 406mmol)를 넣고 180℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 ethylacetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-8(26.12g, 96%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C24H17NO: 335.1310, found: 335.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 9: 중간체 I-9의 합성
Figure pat00281
질소 환경에서 중간체 I-8(26.12g, 77.9mmol)을 dichloromethane(DCM) 0.3L에 녹인 후, 여기에 Triethlyamine(9.5g, 93.5mmol)을 넣고 30분 교반 후 0℃로 온도를 낮춘 후 tifluoromethanesulfonic anhydride(26.4g, 93.5mmol)를 천천히 넣고 교반시켰다. 30분 후 반응액을 0℃로 온도를 낮춘 후 물을 30분간 천천히 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-9(30.81g, 85%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C25H16F3NO3S: 467.0803, found: 467.
Elemental Analysis: C, 64%; H, 3%
합성예 10: 중간체 I-10의 합성
Figure pat00282
질소 환경에서 중간체 I-9(30.71g, 65.7mmol)를 dioxane 0.3L에 녹인 후, 여기에 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole(19.3g, 65.7mmol)과 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(1.52g, 1.3mmol)을 넣고 교반시켰다. 그리고 물에 포화된 potassium carbonate(22.7g, 164mmol)를 넣고 100℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-10(28.07g, 88%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C36H24N2: 484.1939, found: 484.
Elemental Analysis: C, 89%; H, 5%
합성예 11: 화합물 A-13의 합성
Figure pat00283
질소 환경에서 중간체 I-10(8.4g, 17.4mmol)을 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP) 0.1L에 녹인 후, 여기에 중간체 I-2(7g, 17.4mmol)와 potassium phosphate tribasic (5.2g, 34.7mmol)을 넣고 18시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 용매를 증류하여 제거한 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 화합물 A-13(14.1g, 93%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C63H41N5: 867.3362, found: 867.
Elemental Analysis: C, 87%; H, 5%
합성예 12: 중간체 I-11의 합성
Figure pat00284
질소 환경에서 gemchem(http://www.ytgemchem.com)에서 구입한 deuterium 치환된 4-Bromo-9-phenyl-9H-carbazole (57.28g, 172mmol) 을 Dioxane 0.4L에 녹인 후, 여기에 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole(42g, 143mmol)와 (1,1’-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(11.7g, 14.3mmol) 을 넣고 교반시켰다. 그리고 물에 포화된 potassium carbonate(59g, 430mmol)를 넣고 100℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-11(51.5g, 86%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C30H8D12N2: 420.2367, found: 420.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 8%
합성예 13: 중간체 I-12의 합성
Figure pat00285
합성예 1과 동일한 방법으로 2-chloro-4-(biphenyl-4-yl)-6-Phenyl-1,3,5-triazine(30g, 87mmol)과 4-chloro-2-fluorophenylboronic acid(18.3g, 105mmol)를 사용하여 중간체 I-12(15.34g, 40%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C27H17ClFN3: 437.1095, found: 437.
Elemental Analysis: C, 74%; H, 4%
합성예 14: 중간체 I-13의 합성
Figure pat00286
합성예 2과 동일한 방법으로 중간체 I-12(15.34g, 35mmol) 와 phenyl boronic acid(6.4g, 52.5mmol)를 사용하여 중간체 I-13(10.62g, 64%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C33H22FN3: 479.1798, found: 479.
Elemental Analysis: C, 83%; H, 5%
합성예 15: 화합물 A-26의 합성
Figure pat00287
질소 환경에서 중간체 I-11(8.52g, 17.7mmol)을 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP) 0.1L에 녹인 후, 여기에 중간체 I-2(7.14g, 17.7mmol)와 cesium carbonate(5.8g, 17.7mmol)를 넣고 18시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 용매를 증류하여 제거한 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 화합물 A-26(13.61g, 86%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C58H28D11N5: 816.3885, found: 816.
Elemental Analysis: C, 85%; H, 6%
합성예 16: 중간체 I-14의 합성
Figure pat00288
합성예 7과 동일한 방법으로 4-bromo-9H-carbazole(100g, 406mmol)과 iodobenzene(99.5g, 487mmol)을 사용하여 중간체 I-14(97.35g, 76%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C18H12BrN: 321.0153, found: 321.
Elemental Analysis: C, 67%; H, 4%
합성예 17: 중간체 I-15의 합성
Figure pat00289
합성예 12과 동일한 방법으로 욱성화학(http://www.ukseung.co.kr/)에서 구입한 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole(42g, 143mmol)과 중간체 I-14(55.38g, 172mmol)를 사용하여 중간체 I-15(50.02g, 86%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C30H20N2: 408.1626, found: 408.
Elemental Analysis: C, 88%; H, 5%
합성예 18: 화합물 A-52의 합성
Figure pat00290
합성예 15과 동일한 방법으로 중간체 I-13(8.52g, 17.7mmol)과 중간체 I-15(7.26g, 17.7mmol)를 사용하여 화합물 A-52(13.23g, 86%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C63H41N5: 867.3362, found: 867.
Elemental Analysis: C, 87%; H, 5%
합성예 19: 중간체 I-16의 합성
Figure pat00291
합성예 1과 동일한 방법으로 2-chloro-4-(biphenyl-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(100g, 291mmol)과 4-chloro-2-fluorophenylboronic acid(60.9g, 349mmol)를 사용하여 중간체 I-16(58.48g, 46%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C27H17ClFN3: 437.1095, found: 437.
Elemental Analysis: C, 74%; H, 4%
합성예 20: 중간체 I-17의 합성
Figure pat00292
합성예 2과 동일한 방법으로 중간체 I-16(58.48g, 133.5mmol)과 phenylboronic acid(24.4g, 200mmol)를 사용하여 중간체 I-17(21.25g, 33%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C33H22FN3: 479.1798, found: 479.
Elemental Analysis: C, 83%; H, 5%
합성예 21: 화합물 A-55의 합성
Figure pat00293
합성예 11과 동일한 방법으로 중간체 I-17(11g, 23mmol)과 중간체 I-15(9.4g, 23mmol)를 사용하여 화합물 A-55(19.7g, 98%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C64H41N5: 867.3362, found: 867.
Elemental Analysis: C, 87%; H, 5%
합성예 22: 중간체 I-18의 합성
Figure pat00294
질소 환경에서 2-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (100g, 312.3mmol)을 xylene 0.4L에 녹인 후, 여기에 2,4-dichloro-phenyl-1,3,5-triazine(84.7g, 374.7mmol)과 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(3.58g, 3.1mmol)을 넣고 교반시켰다. 그리고 물에 포화된 potassium carbonate(107.9g, 780.75mmol)와 tetrahydrofuran(THF)를 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 I-18(46.75g, 39%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C24H18ClN3: 383.1189, found: 383.
Elemental Analysis: C, 75%; H, 5%
합성예 23: 중간체 I-19의 합성
Figure pat00295
합성예 1과 동일한 방법으로 중간체 I-18(46.75g, 121.8mmol)과 4-chloro-2-fluorophenylboronic acid(25.48g, 146.1mmol)를 사용하여 중간체 I-19(41.33g, 71%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C30H21ClFN3: 477.1408, found: 477.
Elemental Analysis: C, 75%; H, 4%
합성예 24: 중간체 I-20의 합성
Figure pat00296
합성예 2와 동일한 방법으로 중간체 I-19(41.33g, 86.5mmol)와 phenylboronic acid(12.6g, 103.8mmol)를 사용하여 중간체 I-20(28.77g, 64%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C36H26FN3: 519.2111, found: 519.
Elemental Analysis: C, 83%; H, 5%
합성예 25: 화합물 A-169의 합성
Figure pat00297
합성예 15와 동일한 방법으로 중간체 I-20(10g, 19.2mmol)과 중간체 I-15(7.86g, 19.2mmol)를 사용하여 화합물 A-169(16.32g, 85%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C66H45N5: 907.3675, found: 907.
Elemental Analysis: C, 87%; H, 5%
합성예 26: 중간체 I-21의 합성
Figure pat00298
합성예 7과 동일한 방법으로 욱성화학에서 구입한 11-bromo-7H-benzo[c]carbazole(100g, 337mmol)과 iodobenzene(82.7g, 405mmol)을 사용하여 중간체 I-21(92.8g, 74%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C22H14BrN: 371.0310, found: 371.
Elemental Analysis: C, 71%; H, 4%
합성예 27: 중간체 I-22의 합성
Figure pat00299
합성예 12와 동일한 방법으로 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-carbazole(60.9g, 207mmol)과 중간체 I-21(92.8g, 249mmol)을 사용하여 중간체 I-22(76.89g, 81%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C34H22N2: 458.1783, found: 458.
Elemental Analysis: C, 89%; H, 5%
합성예 28: 화합물 A-223의 합성
Figure pat00300
합성예 15와 동일한 방법으로 중간체 I-2(10g, 24.8mmol) 와 중간체 I-22(11.37g, 24.8mmol)를 사용하여 화합물 A-223(13.4g, 64%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C61H39N5: 841.3205, found: 841.
Elemental Analysis: C, 87%; H, 5%
합성예 29: 중간체 I-23의 합성
Figure pat00301
합성예 22와 동일한 방법으로 욱성화학에서 구매한 9,9-Dimethyl-2-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-9H-9-silafluorene (100g, 297.3mmol) 과 2,4-dichloro-phenyl-1,3,5-triazine(80.7g, 356.8mmol)을 사용하여 중간체 I-23(53.5g, 45%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C23H18ClN3Si: 399.0959, found: 399.
Elemental Analysis: C, 69%; H, 5%
합성예 30: 중간체 I-24의 합성
Figure pat00302
합성예 1과 동일한 방법으로 중간체 I-23(53.5g, 133.8mmol)과 4-chloro-2-fluorophenylboronic acid(28g, 160.5mmol)를 사용하여 중간체 I-24(47.6g, 72%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C29H21ClFN3Si: 493.1177, found: 493.
Elemental Analysis: C, 71%; H, 4%
합성예 31: 중간체 I-25의 합성
Figure pat00303
합성예 2와 동일한 방법으로 중간체 I-24(47.6g, 96.3mmol)와 phenylboronic acid(14.1g, 115.5mmol)를 사용하여 중간체 I-25(28.37g, 55%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C35H26FN3Si: 535.1880, found: 535.
Elemental Analysis: C, 78%; H, 5%
합성예 32: 화합물 A-250의 합성
Figure pat00304
합성예 15와 동일한 방법으로 중간체 I-25(10g, 18.7mmol) 와 중간체 I-15(7.6g, 18.7mmol)를 사용하여 화합물 A-250(12.6g, 73%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C65H45N5Si: 923.3444, found: 923.
Elemental Analysis: C, 84%; H, 5%
합성예 33: 중간체 I-26의 합성
Figure pat00305
합성예 10과 동일한 방법으로 2-chloro-4-(biphenyl-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(100g, 291mmol)과 2-fluorophenylboronic acid(49g, 349mmol)를 사용하여 중간체 I-26(82.26g, 70%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C27H18FN3: 403.1485, found: 403.
Elemental Analysis: C, 80%; H, 5%
합성예 34: 화합물 A-312의 합성
Figure pat00306
합성예 15와 동일한 방법으로 중간체 I-26(10.1g, 25.25mmol) 과 중간체 I-15(10.3g, 25.25mmol)를 사용하여 화합물 A-312(19.4g, 97%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C57H37N5: 791.3049, found: 791.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 35: 중간체 I-27의 합성
Figure pat00307
합성예 10과 동일한 방법으로 욱성화학에서 구입한 2-chloro-4-(3-dibenzofuranyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(20g, 56mmol)과 2-fluorophenylboronic acid(8.6g, 61.5mmol)를 사용하여 중간체 I-27(16.66g, 72%)을 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C27H16FN3O: 417.1277, found: 417.
Elemental Analysis: C, 78%; H, 4%
합성예 36: 화합물 A-342의 합성
Figure pat00308
합성예 15와 동일한 방법으로 중간체 I-27(16.66g, 40mmol) 과 중간체 I-15(16.3g, 40mmol)를 사용하여 화합물 A-342(31.34g, 97%)를 얻었다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C57H35N5O: 805.2842, found: 805.
Elemental Analysis: C, 85%; H, 4%
합성예 37: 화합물 R-1의 합성
Figure pat00309
특허 WO2014-092083의 합성법을 참고하여 화합물 R-1을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C51H33N5: 715.2736, found: 715.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 38: 화합물 R-2의 합성
Figure pat00310
특허 KR 10-1926771의 합성법을 참고하여 화합물 R-2를 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C57H37N5: 791.3049, found: 791.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 39: 화합물 R-3의 합성
Figure pat00311
특허 KR 10-2171124의 합성법을 참고하여 화합물 R-3을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C51H33N5: 715.2736, found: 715.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 40: 화합물 R-4의 합성
Figure pat00312
특허 KR 10-2014-0094520의 합성법을 참고하여 화합물 R-4를 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C51H33N5: 715.2736, found: 715.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 41: 화합물 R-5의 합성
Figure pat00313
특허 US 2018-0145262의 합성법을 참고하여 화합물 R-5를 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C57H37N5: 791.3049, found: 791.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 42: 화합물 R-6의 합성
Figure pat00314
특허 US 2018-0145262의 합성법을 참고하여 화합물 R-6을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C57H37N5: 791.3049, found: 791.
Elemental Analysis: C, 86%; H, 5%
합성예 43: 화합물 B-136의 합성
Figure pat00315
특허 EP3034581의 합성법을 참고하여 화합물 B-136을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C42H28N2: 560.2252, found: 560.
Elemental Analysis: C, 90%; H, 5%
합성예 44: 화합물 B-99의 합성
Figure pat00316
특허 KR10-2019-0000597의 합성법을 참고하여 화합물 B-99를 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C48H32N2: 636.2565, found: 636.
Elemental Analysis: C, 91%; H, 5%
합성예 45: 화합물 B-31의 합성
Figure pat00317
특허 EP2947071의 합성법을 참고하여 화합물 B-31을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C48H32N2: 636.2565, found: 636.
Elemental Analysis: C, 91%; H, 5%
합성예 46: 화합물 C-4의 합성
Figure pat00318
특허 KR2031300의 합성법을 참고하여 화합물 C-4을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C42H28N2: 560.2252, found: 560.
Elemental Analysis: C, 90%; H, 5%
합성예 47: 화합물 C-57의 합성
Figure pat00319
특허 WO2018-095391의 합성법을 참고하여 화합물 C-57을 합성하였다.
HRMS (70eV, EI+): m/z calcd for C48H32N2: 636.2565, found: 636.
Elemental Analysis: C, 91%; H, 5%
유기 발광 소자의 제작(Green)
실시예 1
ITO (Indium tin oxide)로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 3 % NDP-9 (Novaled社로부터 시판됨)으로 도핑된 화합물 A을 진공 증착하여 100 Å 두께의 정공주입층을 형성하고, 상기 정공주입층의 상부에 화합물 A를 1350 Å 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화합물 B를 350Å의 두께로 증착하여 정공수송보조층을 형성하고, 정공수송보조층 상부에 합성예 11에서 합성한 화합물 A-13을 호스트로 사용하고 도판트로 PhGD를 7wt%로 도핑하여 진공 증착으로 400Å 두께의 발광층을 형성하였으며, 하기 실시예 및 비교예의 경우 별도로 비율을 기술하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 C를 50 Å의 두께로 증착하여 전자수송보조층을 형성하고, 화합물 D와 Liq를 동시에 1:1의 중량비로 진공 증착하여 300 Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiQ 15 Å과 Al 1200 Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
ITO / 화합물A (3 % NDP-9 doping, 100Å) / 화합물A (1350 Å) / 화합물B (350Å) / EML[화합물 A-13 (93wt%) : PhGD (7wt%)] (400Å) / 화합물C (50Å) / 화합물D : LiQ (300Å) / LiQ (15Å) / Al (1200Å)의 구조로 제작하였다.
화합물 A: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 B: N-[4-(4-Dibenzofuranyl)phenyl]-N-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl][1,1'-biphenyl]-4-amine
화합물 C: 2,4-Diphenyl-6-(4',5',6'-triphenyl[1,1':2',1'':3'',1''':3''',1''''-quinquephenyl]-3''''-yl)-1,3,5-triazine
화합물 D: 2-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-4-(9,9-diphenylfluoren-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine
[PhGD]
실시예 2 내지 9 및 비교예 1 내지 6
하기 표 1에 기재한 조성으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 10
ITO(Indium tin oxide)로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 3% NDP-9(Novaled社로부터 시판됨)으로 도핑된 화합물 A을 진공 증착하여 100Å 두께의 정공주입층을 형성하고, 상기 정공주입층 상부에 화합물 A를 1350Å의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화합물 E를 350Å의 두께로 증착하여 정공수송보조층을 형성하였다. 상기 정공수송보조층 상부에 합성예 11에서 합성한 화합물 A-13과 합성예 43에서 합성한 화합물 B-136을 동시에 호스트로 사용하고 도판트로 PhGD를 10wt%로 도핑하여 진공 증착으로 400Å 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 A-13과 화합물 B-136은 3:7의 중량비로 사용되었다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 F를 50Å의 두께로 증착하여 전자수송보조층을 형성하고, 화합물 G와 Liq를 동시에 1:1의 중량비로 진공 증착하여 300Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiQ 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
ITO/화합물A (3% NDP-9 doping, 100Å)/화합물A (1350Å)/화합물E (350Å)/EML[화합물 A-13: 화합물 B-136:PhGD=27:63:10wt%)](400Å)/화합물F(50Å)/화합물G:LiQ(300Å)/LiQ(15Å)/Al(1200Å)의 구조로 제작하였다.
화합물 A: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 E: N,N-bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-4-yl)-9,9-spirobi(fluorene)-2-amine
화합물 F: 2-[3'-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-yl)[1,1'-biphenyl]-3-yl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine
화합물 G: 2-[4-[4-(4'-Cyano-1,1'-biphenyl-4-yl)-1-naphthyl]phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine
실시예 11 내지 22 및 비교예 7 내지 12
하기 표 2에 기재한 조성으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 23
하기 표 2에 기재한 조성으로 변경하되, A-52:B-136 = 4:6의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 24
하기 표 2에 기재한 조성으로 변경하되, A-52:B-136 = 2:8의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
평가
실시예 1 내지 24 및 비교예 1 내지 12에 따른 유기발광소자의 구동전압, 발광효율 및 수명특성을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1 및 표 2와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A)을 계산하였다.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6의 발광효율 값을 비교예 1을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 1에 기재하였다.
실시예 10 내지 24 및 비교예 7 내지 12의 발광효율 값을 비교예 7을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 2에 기재하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 24000cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 97%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6의 수명 측정값을 비교예 1을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 1에 기재하였다.
실시예 10 내지 24 및 비교예 7 내지 12의 수명 측정값을 비교예 7을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 2에 기재하였다.
(5) 구동전압 측정
전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 15mA/cm2에서 각 소자의 구동전압을 측정하여 결과를 얻었다.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6의 구동 전압을 비교예 1을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 1에 기재하였다.
실시예 10 내지 24 및 비교예 7 내지 12의 구동 전압을 비교예 7을 기준으로 한 상대값으로 계산하여 하기 표 2에 기재하였다.
No. 호스트 구동전압
(%)		 색
(EL color)		 효율
(%)		 수명
(%)
실시예 1 A-13 99% Green 109% 175%
실시예 2 A-26 90% Green 125% 275%
실시예 3 A-52 89% Green 123% 200%
실시예 4 A-55 96% Green 114% 250%
실시예 5 A-169 85% Green 121% 150%
실시예 6 A-223 91% Green 116% 225%
실시예 7 A-250 90% Green 110% 125%
실시예 8 A-312 86% Green 131% 250%
실시예 9 A-342 92% Green 122% 225%
비교예 1 R-1 100% Green 100% 100%
비교예 2 R-2 106% Green 104% 75%
비교예 3 R-3 108% Green 74% 75%
비교예 4 R-4 110% Green 77% 100%
비교예 5 R-5 100% Green 98% 25%
비교예 6 R-6 100% Green 101% 50%
No. 호스트
(제1호스트/제2호스트)		 구동전압
(%)		 색
(EL color)		 효율
(%)		 수명
(%)
실시예 10 A-13/B-136 90% Green 109% 158%
실시예 11 A-26/B-136 86% Green 126% 188%
실시예 12 A-52/B-136 92% Green 119% 180%
실시예 13 A-55/B-136 93% Green 112% 158%
실시예 14 A-169/B-136 89% Green 114% 170%
실시예 15 A-223/B-136 85% Green 128% 115%
실시예 16 A-250/B-136 86% Green 123% 138%
실시예 17 A-312/B-136 87% Green 121% 113%
실시예 18 A-342/B-136 93% Green 112% 163%
실시예 19 A-52/B-99 90% Green 109% 158%
실시예 20 A-52/B-31 86% Green 126% 188%
실시예 21 A-52/C-4 92% Green 119% 180%
실시예 22 A-52/C-57 93% Green 112% 158%
실시예 23 A-52/B-136 89% Green 114% 170%
실시예 24 A-52/B-136 85% Green 128% 115%
비교예 7 R-1/B-136 100% Green 100% 100%
비교예 8 R-2/B-136 106% Green 103% 50%
비교예 9 R-3/B-136 108% Green 78% 55%
비교예 10 R-4/B-136 111% Green 81% 70%
비교예 11 R-5/B-136 100% Green 98% 13%
비교예 12 R-6/B-136 100% Green 101% 20%
표 1 및 표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 24에 따른 유기발광소자는 비교예 1 내지 12에 따른 유기발광소자와 비교하여 발광효율 및 수명특성이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층
140: 정공수송영역
150: 전자수송영역

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00321

    상기 화학식 1에서,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    Ar3은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
    R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기가 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환 고리 또는 치환 또는 비치환된 방향족의 다환 고리를 형성하고,
    R15 내지 R18은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 페닐기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1-3으로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1-3]
    Figure pat00322

    상기 화학식 1-3에서,
    Ar1 내지 Ar3, R1 내지 R14 및 L1 내지 L3은 제1항에서 정의한 바와 같고,
    Z는 중수소 또는 시아노기이고,
    D는 중수소를 의미하고,
    m1은 0 내지 3의 정수 중 하나이며,
    m2는 0 내지 5의 정수 중 하나이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 또는 인접한 기가 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환 고리를 형성하여 하기 화학식 1A 내지 화학식 1J 중 어느 하나로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1A]
    Figure pat00323

    [화학식 1B]
    Figure pat00324

    [화학식 1C]
    Figure pat00325

    [화학식 1D]
    Figure pat00326

    [화학식 1E]
    Figure pat00327

    [화학식 1F]
    Figure pat00328

    [화학식 1G]
    Figure pat00329

    [화학식 1H]
    Figure pat00330

    [화학식 1I]
    Figure pat00331

    [화학식 1J]
    Figure pat00332

    상기 화학식 1A 내지 화학식 1J에서, Ar1 내지 Ar3, R1 내지 R18 및 L1 내지 L3의 정의는 제1항에서 정의한 바와 같고,
    R19 내지 R22는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기인, 유기 광전자 소자용 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기인, 유기 광전자 소자용 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 *-L1-Ar1 및 *-L2-Ar2는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 화합물:
    [그룹 Ⅰ]
    Figure pat00333

    상기 그룹 Ⅰ에서, *은 연결 지점이다.
  7. 제1항에 있어서,
    하기 그룹 1에 나열된 화합물 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 화합물:
    [그룹 1]
    [A-1] [A-2] [A-3] [A-4]
    Figure pat00334

    [A-5] [A-6] [A-7] [A-8]
    Figure pat00335

    [A-9] [A-10] [A-11] [A-12]
    Figure pat00336

    [A-13] [A-14] [A-15] [A-16]
    Figure pat00337

    [A-17] [A-18] [A-19] [A-20]
    Figure pat00338

    [A-21] [A-22] [A-23] [A-24]
    Figure pat00339

    [A-25] [A-26] [A-27] [A-28]
    Figure pat00340

    [A-29] [A-30] [A-31] [A-32]
    Figure pat00341

    [A-33] [A-34] [A-35] [A-36]
    Figure pat00342

    [A-37] [A-38] [A-39] [A-40]
    Figure pat00343

    [A-41] [A-42] [A-43] [A-44]
    Figure pat00344

    [A-45] [A-46] [A-47] [A-48]
    Figure pat00345

    [A-49] [A-50] [A-51] [A-52]
    Figure pat00346

    [A-53] [A-54] [A-55] [A-56]
    Figure pat00347

    [A-57] [A-58] [A-59] [A-60]
    Figure pat00348

    [A-61] [A-62] [A-63] [A-64]
    Figure pat00349

    [A-65] [A-66] [A-67] [A-68]
    Figure pat00350

    [A-69] [A-70] [A-71] [A-72]
    Figure pat00351

    [A-73] [A-74] [A-75] [A-76]
    Figure pat00352

    [A-77] [A-78] [A-79] [A-80]
    Figure pat00353

    [A-81] [A-82] [A-83] [A-84]
    Figure pat00354

    [A-85] [A-86] [A-87] [A-88]
    Figure pat00355

    [A-89] [A-90] [A-91] [A-92]
    Figure pat00356

    [A-93] [A-94] [A-95] [A-96]
    Figure pat00357

    [A-97] [A-98] [A-99] [A-100]
    Figure pat00358

    [A-101] [A-102] [A-103] [A-104]
    Figure pat00359

    [A-105] [A-106] [A-107] [A-108]
    Figure pat00360

    [A-109] [A-110] [A-111] [A-112]
    Figure pat00361

    [A-113] [A-114] [A-115] [A-116]
    Figure pat00362

    [A-117] [A-118] [A-119] [A-120]
    Figure pat00363

    [A-121] [A-122] [A-123] [A-124]
    Figure pat00364

    [A-125] [A-126] [A-127] [A-128]
    Figure pat00365

    [A-129] [A-130] [A-131] [A-132]
    Figure pat00366

    [A-133] [A-134] [A-135] [A-136]
    Figure pat00367

    [A-137] [A-138] [A-139] [A-140]
    Figure pat00368

    [A-141] [A-142] [A-143] [A-144]
    Figure pat00369

    [A-145] [A-146] [A-147] [A-148]
    Figure pat00370

    [A-149] [A-150] [A-151] [A-152]
    Figure pat00371

    [A-153] [A-154] [A-155] [A-156]
    Figure pat00372

    [A-157] [A-158] [A-159] [A-160]
    Figure pat00373

    [A-161] [A-162] [A-163] [A-164]
    Figure pat00374

    [A-165] [A-166] [A-167] [A-168]
    Figure pat00375

    [A-169] [A-170] [A-171] [A-172]
    Figure pat00376

    [A-173] [A-174] [A-175] [A-176]
    Figure pat00377

    [A-177] [A-178] [A-179] [A-180]
    Figure pat00378

    [A-181] [A-182] [A-183] [A-184]
    Figure pat00379

    [A-185] [A-186] [A-187] [A-188]
    Figure pat00380

    [A-189] [A-190] [A-191] [A-192]
    Figure pat00381

    [A-193] [A-194] [A-195] [A-196]
    Figure pat00382

    [A-197] [A-198] [A-199] [A-200]
    Figure pat00383

    [A-201] [A-202] [A-203] [A-204]
    Figure pat00384

    [A-205] [A-206] [A-207] [A-208]
    Figure pat00385

    [A-209] [A-210] [A-211] [A-212]
    Figure pat00386

    [A-213] [A-214] [A-215] [A-216]
    Figure pat00387

    [A-217] [A-218] [A-219] [A-220]
    Figure pat00388

    [A-221] [A-222] [A-223] [A-224]
    Figure pat00389

    [A-225] [A-226] [A-227] [A-228]
    Figure pat00390

    [A-229] [A-230] [A-231] [A-232]
    Figure pat00391

    [A-233] [A-234] [A-235] [A-236]
    Figure pat00392

    [A-237] [A-238] [A-239] [A-240]
    Figure pat00393

    [A-241] [A-242] [A-243] [A-244]
    Figure pat00394

    [A-245] [A-246] [A-247] [A-248]
    Figure pat00395

    [A-249] [A-250] [A-251] [A-252]
    Figure pat00396

    [A-253] [A-254] [A-255] [A-256]
    Figure pat00397

    [A-257] [A-258] [A-259] [A-260]
    Figure pat00398

    [A-261] [A-262] [A-263] [A-264]
    Figure pat00399

    [A-265] [A-266] [A-267] [A-268]
    Figure pat00400

    [A-269] [A-270] [A-271] [A-272]
    Figure pat00401

    [A-273] [A-274] [A-275] [A-276]
    Figure pat00402

    [A-277] [A-278] [A-279] [A-280]
    Figure pat00403

    [A-281] [A-282] [A-283] [A-284]
    Figure pat00404

    [A-285] [A-286] [A-287] [A-288]
    Figure pat00405

    [A-289] [A-290] [A-291] [A-292]
    Figure pat00406

    [A-293] [A-294] [A-295] [A-296]
    Figure pat00407

    [A-297] [A-298] [A-299] [A-300]
    Figure pat00408

    [A-301] [A-302] [A-303] [A-304]
    Figure pat00409

    [A-305] [A-306] [A-307] [A-308]
    Figure pat00410

    [A-309] [A-310] [A-311] [A-312]
    Figure pat00411

    [A-313] [A-314] [A-315] [A-316]
    Figure pat00412

    [A-317] [A-318] [A-319] [A-320]
    Figure pat00413

    [A-321] [A-322] [A-323] [A-324]
    Figure pat00414

    [A-325] [A-326] [A-327] [A-328]
    Figure pat00415

    [A-329] [A-330] [A-331] [A-332]
    Figure pat00416

    [A-333] [A-334] [A-335] [A-336]
    Figure pat00417

    [A-337] [A-338] [A-339] [A-340]
    Figure pat00418

    [A-341] [A-342] [A-343] [A-344]
    Figure pat00419

    [A-345] [A-346] [A-347] [A-348]
    Figure pat00420

    [A-349] [A-350] [A-351] [A-352]
    Figure pat00421

    [A-353] [A-354] [A-355] [A-356]
    Figure pat00422

    [A-357] [A-358] [A-359] [A-360]
    Figure pat00423

    [A-361] [A-362] [A-363] [A-364]
    Figure pat00424

    [A-365] [A-366] [A-367] [A-368]
    Figure pat00425

    [A-369] [A-370] [A-371] [A-372]
    Figure pat00426

    [A-373] [A-374] [A-375] [A-376]
    Figure pat00427

    [A-377] [A-378] [A-379] [A-380]
    Figure pat00428

    [A-381] [A-382] [A-383] [A-384]
    Figure pat00429

    [A-385] [A-386] [A-387] [A-388]
    Figure pat00430

    [A-389] [A-390] [A-391] [A-392]
    Figure pat00431

    [A-393] [A-394] [A-395] [A-396]
    Figure pat00432

    [A-397] [A-398] [A-399] [A-400]
    Figure pat00433

    [A-401] [A-402] [A-403] [A-404]
    Figure pat00434

    [A-405] [A-406] [A-407] [A-408]
    Figure pat00435

    [A-409] [A-410] [A-411] [A-412]
    Figure pat00436

    [A-413] [A-414] [A-415] [A-416]
    Figure pat00437

    [A-417] [A-418] [A-419] [A-420]
    Figure pat00438

    [A-421] [A-422] [A-423] [A-424]
    Figure pat00439

    [A-425] [A-426] [A-427] [A-428]
    Figure pat00440

    [A-429] [A-430] [A-431] [A-432]
    Figure pat00441

    [A-433] [A-434] [A-435] [A-436]
    Figure pat00442

    [A-437] [A-438] [A-439] [A-440]
    Figure pat00443

    [A-441] [A-442] [A-443] [A-444]
    Figure pat00444

    [A-445] [A-446] [A-447] [A-448]
    Figure pat00445

    [A-449] [A-450] [A-451] [A-452]
    Figure pat00446

    [A-453] [A-454] [A-455] [A-456]
    Figure pat00447

    [A-457] [A-458] [A-459] [A-460]
    Figure pat00448

    [A-461] [A-462] [A-463] [A-464]
    Figure pat00449

    [A-465] [A-466] [A-467] [A-468]
    Figure pat00450

    [A-469] [A-470] [A-471] [A-472]
    Figure pat00451

    [A-473] [A-474] [A-475] [A-476]
    Figure pat00452

    [A-477] [A-478] [A-479] [A-480]
    Figure pat00453

    [A-481] [A-482] [A-483] [A-484]
    Figure pat00454

    [A-485] [A-486] [A-487] [A-488]
    Figure pat00455

    [A-489] [A-490] [A-491] [A-492]
    Figure pat00456

    [A-493] [A-494] [A-495] [A-496]
    Figure pat00457

    [A-497] [A-498] [A-499] [A-500]
    Figure pat00458

    [A-501] [A-502] [A-503] [A-504]
    Figure pat00459

    [A-505] [A-506] [A-507] [A-508]
    Figure pat00460

    [A-509] [A-510] [A-511] [A-512]
    Figure pat00461

    [A-513] [A-514]
    Figure pat00462
    .
  8. 제1 화합물 및 제2 화합물을 포함하고,
    상기 제1 화합물은 제1항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물이며,
    상기 제2 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물; 또는 하기 화학식 3 및 화학식 4의 조합으로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물인, 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00463

    상기 화학식 2에서,
    Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    L4 및 L5는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
    R23 내지 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    m3, m5 및 m7은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
    m4 및 m6은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이고,
    p는 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
    [화학식 3] [화학식 4]
    Figure pat00464

    상기 화학식 3 및 4에서,
    Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    화학식 3의 a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소(C) 또는 C-La-Ra이고,
    화학식 3의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 각각 화학식 4의 *와 연결되고,
    La, L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
    Ra, R28 및 R29는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    m8 및 m9는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 화학식 2-8로 표시되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 2-8]
    Figure pat00465

    상기 화학식 2-8에서,
    R23, R24, R26 및 R27은 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
    *-L4-Ar4 및 *-L5-Ar5는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기 중 하나이며,
    [그룹 Ⅱ]
    Figure pat00466

    상기 그룹 Ⅱ에서,
    n1은 1 내지 5의 정수 중 하나이고,
    n2는 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
    n3은 1 내지 3의 정수 중 하나이고,
    n4는 1 내지 11의 정수 중 하나이고,
    n5는 1 내지 7의 정수 중 하나이고,
    n6은 1 내지 9의 정수 중 하나이며,
    *은 연결 지점이다.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 3 및 화학식 4의 조합은 하기 화학식 3C로 표시되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 3C]
    Figure pat00467

    상기 화학식 3C에서,
    La3 및 La4는 단일결합이고,
    L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고,
    R28, R29, Ra3 및 Ra4는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
    Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기이며,
    m8 및 m9는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이다.
  11. 서로 마주하는 양극과 음극,
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물; 또는 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  13. 제11항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
KR1020220087766A 2022-07-15 2022-07-15 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 KR20240010669A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220087766A KR20240010669A (ko) 2022-07-15 2022-07-15 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
PCT/KR2023/010161 WO2024014932A1 (ko) 2022-07-15 2023-07-17 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220087766A KR20240010669A (ko) 2022-07-15 2022-07-15 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240010669A true KR20240010669A (ko) 2024-01-24

Family

ID=89537161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220087766A KR20240010669A (ko) 2022-07-15 2022-07-15 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240010669A (ko)
WO (1) WO2024014932A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101506999B1 (ko) * 2009-11-03 2015-03-31 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
US10297761B2 (en) * 2012-12-10 2019-05-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element
CN108276325A (zh) * 2017-10-25 2018-07-13 吉林奥来德光电材料股份有限公司 有机电致发光材料及其制备方法和有机电致发光器件
KR102501667B1 (ko) * 2017-12-18 2023-02-21 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN113501823B (zh) * 2021-04-01 2022-06-14 陕西莱特光电材料股份有限公司 主体材料组合物和有机电致发光器件及电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024014932A1 (ko) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101531615B1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR101948709B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102208995B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101977163B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101288567B1 (ko) 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
KR101919438B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101486562B1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광자소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
US9012899B2 (en) Electroluminescent metal complexes with nucleophilic carbene ligands
KR101958833B1 (ko) 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101940169B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101658111B1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR20240010669A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102408435B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102559797B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101531614B1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광자소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR20230145832A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102087659B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102092797B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102129508B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20230122425A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240102876A (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240102875A (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240087311A (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240113265A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240032542A (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치