WO2010036036A2 - 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자 - Google Patents

신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자 Download PDF

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WO2010036036A2
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남현
장준기
김성소
박태윤
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Definitions

  • the present invention relates to a novel anthracene derivative and an organic electronic device using the same.
  • an organic electronic device is an electronic device using an organic semiconductor material, and requires an exchange of holes and / or electrons between an electrode and an organic semiconductor material.
  • the organic electronic device can be divided into two types according to the operation principle. First, an exciton is formed in the organic layer by photons introduced into the device from an external light source, and the exciton is separated into electrons and holes, and these electrons and holes are transferred to different electrodes to be used as current sources (voltage sources). It is an electronic device of the form.
  • the second type is an electronic device in which holes and / or electrons are injected into the organic semiconductor material layer that interfaces with the electrodes by applying voltage or current to two or more electrodes, and is operated by the injected electrons and holes.
  • Examples of the organic electronic device include an organic light emitting device, an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC) drum, and an organic transistor, all of which are electron / hole injection materials, electron / hole extraction materials, electron / holes for driving the device. Requires a transport material or a luminescent material.
  • OPC organic photoconductor
  • the organic light emitting device will be described in detail.
  • an electron / hole injection material, an electron / hole extraction material, an electron / hole transport material, or a light emitting material all operate on a similar principle.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode and a cathode and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer.
  • organic light emitting diodes When the voltage is applied between the two electrodes in the structure of the organic light emitting diode, holes are injected into the organic material layer at the anode, and electrons are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and electrons meet, and the excitons are at the bottom. When it falls to the state, it becomes light.
  • Such organic light emitting diodes are known to have characteristics such as self-luminous, high brightness, high efficiency, low driving voltage, wide viewing angle, high contrast, and high speed response.
  • Materials used as the organic material layer in the organic light emitting device may be classified into light emitting materials and charge transport materials such as hole injection materials, hole transport materials, electron transport materials, electron injection materials and the like depending on their functions.
  • the luminescent material may be classified into blue, green, and red luminescent materials and yellow and orange luminescent materials required to achieve better natural colors according to the emission color.
  • a host / dopant system may be used as the light emitting material.
  • the principle is that a small amount of dopant having a smaller energy band gap and excellent luminous efficiency than a host mainly constituting the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, and excitons generated in the host are transported to the dopant to give high efficiency light.
  • the wavelength of the host shifts to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant to be used.
  • a material forming the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, etc., is supported by a stable and efficient material.
  • the inventors have discovered a novel anthracene derivative.
  • effects such as efficiency increase, driving voltage drop, life extension, and stability increase of the device may be exhibited.
  • an object of the present invention is to provide a novel anthracene derivative and an organic electronic device using the same.
  • the present invention provides an anthracene derivative of the formula:
  • R1 and R2 are the same as or different from each other, and each independently
  • Halogen amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 2 ⁇ C 40 It is selected from the group consisting of an arylamino group unsubstituted or substituted with one or more groups selected from the group consisting of a heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group and C 2 ⁇ C 40 heteroaryl group,
  • R3 is hydrogen; Halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 2 ⁇ C 40 A C 1 -C 40 alkyl group unsubstituted or substituted with one or more groups selected from the group consisting of a heterocycloalkyl group, a C 6 -C 40 aryl group and a C 2 -C 40 heteroaryl group;
  • C 1 ⁇ C 40 alkyl group C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 2 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 It is selected from the group consisting of C 6 ⁇ C 40 arylamino group unsubstituted or substituted with one or more groups selected from the group consisting of an aryl group and a C 2 ⁇ C 40 heteroaryl group,
  • R4 is represented by a group selected from formulas (2) to (4),
  • L 1 to L 3 are each independently a direct bond
  • C 1 ⁇ C 40 alkyl group C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 2 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 It is selected from the group consisting of C 6 ⁇ C 40 arylamino group unsubstituted or substituted with one or more groups selected from the group consisting of an aryl group and a C 2 ⁇ C 40 heteroaryl group.
  • the present invention is an organic electronic device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the first electrode and the second electrode, at least one of the organic layer is an anthracene of the formula (1) It provides an organic electronic device comprising a derivative.
  • novel anthracene derivative according to the present invention can be used as an organic material layer of organic electronic devices including organic light emitting devices, and organic electronic devices including organic light emitting devices using the same have excellent characteristics in efficiency increase, driving voltage drop, life extension, stability, etc. Indicates.
  • FIG 1 illustrates an example of an organic light emitting device according to the present invention.
  • Anthracene derivative according to the present invention is characterized in that the compound represented by the formula (1).
  • Formula 1 according to the present invention is preferably selected from the compounds represented by the following formula 5 to 9, but is not limited thereto.
  • R1 to R3 and L 1 to L 3 are the same as defined in Formula 1.
  • R1 and R2 of Formula 1 may be the same aryl group. It is preferable that this aryl group is a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted fluorene group, or a substituted or unsubstituted phenanthrene group.
  • R1 and R2 of Formula 1 may be the same heteroaryl group. It is preferable that this heteroaryl group is a substituted or unsubstituted pyridyl group, a bipyridyl group, a quinoline group, an isoquinoline group, etc.
  • R1 and R2 of Formula 1 may be of the same C 6 ⁇ C 40 aryl group or C 2 ⁇ aryl group of C 40 with C 6 ⁇ C 40 substituted heteroaryl have.
  • R1 and R2 of Chemical Formula 1 may be specifically selected from the group consisting of the following structural formulas.
  • Z1 to Z3 in the structural formula is the same as or different from each other, hydrogen; halogen; Amino group; Nitrile group; Nitro group; C One ⁇ C 40 Alkyl groups; C 2 ⁇ C 40 Alkenyl group; C One ⁇ C 40 An alkoxy group; C 3 ⁇ C 40 Cycloalkyl group; C 2 ⁇ C 40 Heterocycloalkyl group; C 6 ⁇ C 40 Arylamino group ; C 6 ⁇ C 40 Aryl group and C 2 ⁇ C 40 It may be selected from the group consisting of a heteroaryl group.
  • L 1 to L 3 are each independently a direct bond or preferably selected from the group consisting of the following structural formulas:
  • the alkyl group does not cause steric hindrance of 1 to 40 carbon atoms.
  • Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl group, but are not limited thereto.
  • a cycloalkyl group does not give a steric hindrance of 3 to 40 carbon atoms.
  • cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like are examples of cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group is preferably an alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms, and in particular, an alkenyl group in which an aryl group such as a stylbenyl group or a styrenyl group is substituted, is not limited thereto.
  • an alkoxy group is a C1-C40 alkoxy group.
  • aryl group it is preferable that it is C6-C40.
  • arylamino group examples include a phenylamino group, naphthylamino group, biphenylamino group, anthracenylamino group, 3-methyl-phenylamino group, 4-methyl-naphthylamino group, 2-methyl-biphenylamino group, 9-methyl-anthracenylamino group , Diphenyl amino group, phenyl naphthyl amino group, ditolyl amino group, phenyl tolyl amino group, triphenyl amino group and the like, but are not limited thereto.
  • heteroaryl group examples include pyridyl group, bipyridyl group, triazine group, acridil group, thiophene group, furan group, imidazole group, oxazole group, thiazole group, triazole group, quinoline group, isoquinoline group, carbazole group and the like. There is, but is not limited to these.
  • halogen groups are fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • Substituted or unsubstituted is halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cyclo It is preferably substituted or unsubstituted with at least one group selected from the group consisting of an alkyl group, a C 2 -C 40 heterocycloalkyl group, a C 6 -C 40 aryl group and a C 2 -C 40 heteroaryl group.
  • Preferred specific examples of the compound of Formula 1 include, but are not limited to, compounds of Formulas 1-1 to 1-120.
  • preferred specific examples of the compound of Formula 1 include, but are not limited to, compounds of Formulas 2-1 to 2-40.
  • specific examples of the compound of Formula 1 include, but are not limited to, compounds of Formulas 3-1 to 3-40.
  • the steric structure of the compound of Formula 1 according to the present invention can be considered as shown in the following figure.
  • R 1 and R 2 at positions 9 and 10 of anthracene form a large dihedral angle due to steric hindrance. This has the effect of inhibiting the formation of excitons or excitons of flat structures such as anthracene.
  • R4 introduced at the 2 position of anthracene, which has relatively less steric hindrance than 9,10 position of anthracene, forms a small back angle with anthracene, and is easy to achieve conjugation with anthracene.
  • R4 is a substituent containing benzoquinoline having an electron transport and injection ability, the electron transport ability can be increased through conjugation with anthracene.
  • the anthracene and R4 having a relatively small steric hindrance has a structural flexibility, improves interfacial properties with the cathode, and can play an advantageous role in terms of electron injection capability and device life. Therefore, the compound of the structure is applied to the organic electronic device to improve the efficiency, driving voltage and life of the device.
  • the compound of Formula 1 is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N
  • step 2) by reducing the dialcohol derivative prepared in step 2) may be prepared by a method comprising the step of preparing an anthracene derivative.
  • Such a manufacturing method may be represented by the following Scheme 1.
  • R1 to R4 are as defined in the formula (1).
  • the compound of Formula 1 is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl
  • anthracene derivative prepared in step 2) as an anthracene boron ester derivative or an anthracene boronic acid derivative
  • R1 to R4 are as defined in the formula (1).
  • Reactions other than the Suzuki binding reaction among the methods used when preparing the compound of Formula 1 may use a general method known in the art.
  • the present invention is an organic electronic device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the first electrode and the second electrode, at least one of the organic layer is a compound of Formula 1 It provides an organic electronic device comprising a.
  • the organic electronic device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic electronic device, except that at least one organic material layer is formed using the above-described compounds.
  • the organic light emitting diode may have a structure including a first electrode, a second electrode, and an organic material layer disposed therebetween.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may be a single layer structure consisting of one layer, may be a multilayer structure of two or more layers including a light emitting layer.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention has a multi-layer structure, for example, it may be a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and the like are stacked.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic material layers.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIG.
  • reference numeral 1 denotes a substrate, 2 an anode, 3 a hole injection layer, 4 a hole transport layer, 5 an organic light emitting layer, 6 an electron transport layer, and 7 a cathode.
  • An organic light emitting device having a structure as shown in FIG. 1 is generally referred to as an organic light emitting device having a forward structure, but the present invention is not limited thereto and includes an organic light emitting device having a reverse structure.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure in which a substrate, a cathode, an electron transport layer, an organic light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and an anode are sequentially stacked.
  • the compound of Formula 1 is a light emitting layer, a hole transport layer, a layer for simultaneously transporting holes and light emission, a layer for simultaneously emitting light and electron transport, an electron transport layer, an electron transport And / or injection layers and the like.
  • the compound of Formula 1 is particularly preferably included in the electron injection and / or transport layer or light emitting layer.
  • the electron transport layer may include an alkali metal, an alkali metal compound, an alkaline earth metal, an alkaline earth metal compound, or a combination thereof.
  • the organic light emitting device according to the present invention can be prepared using a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that the compound of Formula 1 is used in at least one layer of the organic material layer of the organic light emitting device.
  • the organic light emitting device according to the present invention is a metal oxide or a metal oxide or alloy thereof having a conductivity on a substrate by using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation It can be prepared by depositing an anode to form an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • PVD physical vapor deposition
  • the organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the organic layer may be formed into a smaller number of layers by using a variety of polymer materials, but not by a deposition process such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer. It can manufacture.
  • the cathode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the negative electrode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a material capable of well injecting holes from the anode at a low voltage, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is preferably between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injection material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organics, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organics, quinacridone-based organics, and perylene-based Organic substances, anthraquinone and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport material a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to be transferred to the light emitting layer is suitable.
  • a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to be transferred to the light emitting layer is suitable.
  • Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; Bis-methyl-8-hydroxyquinoline paraphenylphenol aluminum complex (Balq); 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • Alq 3 8-hydroxy-quinoline aluminum complex
  • Carbazole series compounds Dimerized styryl compounds
  • 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds
  • Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene
  • the electron transport material a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring the electrons to the light emitting layer is suitable.
  • Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type according to the material used.
  • novel anthracene derivatives according to the present invention can act on a principle similar to that applied to organic light emitting devices in organic electronic devices including organic solar cells, organic photoconductors, organic transistors, and the like.
  • Carbazole (3.3 g, 20 mmol), 1-bromo-4-iodinebenzene (3.0 mL, 24 mmol), potassium carbonate (K 2 CO 3 , 5.6 g, 40 mmol), copper iodide (CuI, 1.9 g, 1.0 mmol) and 50 mL of xylene were refluxed under a nitrogen atmosphere. After cooling to room temperature, the product was extracted with ethyl acetate, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed under reduced pressure.
  • K 2 CO 3 potassium carbonate
  • CuI copper iodide
  • the compound of Formula 1-E (4.38 g, 13.2 mmol) was dissolved in dry tetrahydrofuran (80 mL) under nitrogen atmosphere. The solution was cooled to ⁇ 78 ° C. and n-butyl lithium (6.6 mL, 2.5 M hexane solution) was slowly added to the cooled solution over 10 minutes and then stirred at ⁇ 78 ° C. for about 40 minutes. 2-Bromoanthraquinone compound (3.59 g, 5.5 mmol) was added to the reaction mixture and further stirred at ⁇ 78 ° C. for about 3 hours. The mixture was stirred at rt for about 1 h. To the mixture was added aqueous ammonium chloride solution (50 mL).
  • a glass substrate coated with a thickness of 500 kPa of ITO (indium tin oxide) was put in distilled water in which a detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • ITO indium tin oxide
  • Fischer Co. was used as a detergent
  • distilled water was filtered secondly as a filter of Millipore Co. as a distilled water.
  • ultrasonic washing was repeated 10 times with distilled water twice.
  • ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol dried and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • hexanitrile hexaazatriphenylene (HAT) of the following formula was vacuum deposited to a thickness of 100 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • NPB 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) (1000 kV) of the following formula, which is a material for transporting holes on the hole injection layer, was vacuum-deposited Formed.
  • the light emitting layer was formed by vacuum depositing the following GH and GD at a weight ratio of 20: 1 on the hole transport layer with a film thickness of 300 GPa.
  • the compound of Formula 1-2 prepared in Example 1 was vacuum deposited to a thickness of 200 kPa on the light emitting layer to form an electron transport layer.
  • Lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 2000 kW in order to form an electron injection layer and a cathode on the electron injection and transport layer sequentially.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 0.7 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum was 2 ⁇ / sec
  • the vacuum degree during deposition was 2 ⁇ 10
  • the organic light emitting device was manufactured by maintaining the ⁇ 7 to 5 ⁇ 10 ⁇ 8 torr.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-3 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-5 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-17 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-42 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-65 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-82 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-92 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 1-105 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 2-2 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 2-17 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 2-25 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 3-2 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of Formula 3-25 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of E1 represented by the following formula instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using the compound of E2 represented by the following formula instead of the compound of Formula 1-2.
  • Table 1 When a current was applied to the device fabricated as above, the results shown in Table 1 were obtained. The values shown in Table 1 are measured at current densities of 10 mA / cm 2 .
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1 except for using the compound of Formula 1-17 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1 except for using the compound of Formula 2-2 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1 except for using the compound of Formula 2-17 instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1 except for using the compound of E1 represented by the above formula instead of the compound of Formula 1-2.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1 except for using the compound of E2 represented by the above formula instead of the compound of Formula 1-2.
  • Table 2 When a current was applied to the device manufactured as described above, the results shown in Table 2 were obtained.
  • the voltage, current efficiency and color coordinate values shown in Table 2 are measured at current densities of 10 mA / cm 2 .
  • the lifetime is the half life measured at 50mA / cm 2 current density.

Abstract

본 발명은 신규한 안트라센(anthracene) 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자를 제공한다. 본 발명에 따른 유기전자소자는 효율, 구동전압 및 수명 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

Description

신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자
본 발명은 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기전자소자에 관한 것이다. 본 출원은 2008년 9월 24일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2008-0093757호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서, 유기전자소자란 유기 반도체 물질을 이용한 전자소자로서, 전극과 유기 반도체 물질 사이에서의 정공 및/또는 전자의 교류를 필요로 한다. 유기전자소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고, 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전자소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기 반도체 물질층에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 작동하는 형태의 전자소자이다.
유기전자소자의 예로는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체(OPC) 드럼, 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들 모두는 소자의 구동을 위하여 전자/정공 주입 물질, 전자/정공 추출 물질, 전자/정공 수송 물질 또는 발광 물질을 필요로 한다. 이하에서는 주로 유기발광소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 유기전자소자들에서는 전자/정공 주입 물질, 전자/정공 추출 물질, 전자/정공 수송 물질 또는 발광 물질이 모두 유사한 원리로 작용한다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기발광소자는 통상 양극과 음극 및 이들 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함할 수 있다. 이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트 보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도판트를 발광층에 소량 혼합하여, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
전술한 유기발광소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기 발광 소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이며, 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
이에, 본 발명자들은 신규한 안트라센 유도체를 밝혀내었다. 또한, 상기 신규한 안트라센 유도체를 이용하여 유기 전자 소자의 유기물층을 형성하는 경우 소자의 효율 상승, 구동전압 하강, 수명 연장, 안정성 상승 등의 효과를 나타낼 수 있다는 사실을 밝혀내었다.
이에 본 발명은 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기 전자 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 안트라센 유도체를 제공한다:
화학식 1
Figure PCTKR2009005450-appb-C000001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴기; 및
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 아릴아미노기로 이루어진 군에서 선택되고,
R3는 수소; 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C1~C40의 알킬기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C3~C40의 시클로알킬기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴기; 및
C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴아미노기로 이루어진 군에서 선택되고,
R4는 하기 화학식 2 내지 4에서 선택되는 기로 표시되며,
화학식 2
Figure PCTKR2009005450-appb-C000002
화학식 3
Figure PCTKR2009005450-appb-C000003
화학식 4
Figure PCTKR2009005450-appb-C000004
상기 화학식 2 내지 4 에 있어서,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합이거나;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 알케닐렌기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴렌기;
할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴렌기; 및
C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴아미노기로 이루어진 군에서 선택된다.
또한, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 안트라센 유도체를 포함하는 것인 유기전자소자를 제공한다.
본 발명에 따른 신규한 안트라센 유도체는 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자의 유기물층 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자는 효율 상승, 구동전압 하강, 수명 연장, 안정성 등에서 우수한 특성을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 유기발광소자의 한 예를 도시한 것이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1 기판 2 양극
3 정공 주입층 4 정공 수송층
5 유기 발광층 6 전자 수송층
7 음극
도 2는 본 발명의 화학식 1-2의 화합물의 MS 그래프이다.
도 3는 본 발명의 화학식 1-17의 화합물의 MS 그래프이다.
본 발명에 따른 안트라센 유도체는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 9로 표시되는 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
화학식 5
Figure PCTKR2009005450-appb-C000005
화학식 6
Figure PCTKR2009005450-appb-C000006
화학식 7
Figure PCTKR2009005450-appb-C000007
화학식 8
Figure PCTKR2009005450-appb-C000008
화학식 9
Figure PCTKR2009005450-appb-C000009
상기 화학식 5 내지 9에서, 상기 R1 내지 R3 및 L1 내지 L3은 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 아릴기일 수 있다. 이 아릴기는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 플루오렌기, 또는 치환 또는 비치환된 페난쓰렌기인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 헤테로아릴기일 수 있다. 이 헤테로아릴기는 치환 또는 비치환된 피리딜기, 바이피리딜기, 퀴놀린기 또는 이소퀴놀린기 등인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 C6~C40의 아릴기 또는 C2~C40의 헤테로아릴기로 치환된 C6~C40 의 아릴아미노기일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 구체적으로 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000001
상기 구조식에서 Z1 내지 Z3은 서로 같거나 상이하고, 수소; 할로겐; 아미노기; 니트릴기; 니트로기; C1~C40의 알킬기; C2~C40의 알케닐기; C1~C40의 알콕시기; C3~C40의 시클로알킬기; C2~C40의 헤테로시클로알킬기; C6~C40 의 아릴아미노기 ; C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2 내지 4에서, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합이거나 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다:
Figure PCTKR2009005450-appb-I000002
본 발명에서 사용된 치환기는 다음과 같이 정의 할 수 있다.
알킬기는 탄소수 1 내지 40의 입체적 방해를 주지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 헵틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
시클로알킬기는 탄소수 3 내지 40의 입체적 방해를 주지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
알케닐기로는 탄소수 2 내지 40의 알케닐기가 바람직하며, 구체적으로 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl) 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
알콕시기는 탄소수 1 내지 40의 알콕시기인 것이 바람직하다.
아릴기로는 탄소수 6 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 비페닐기, 파이레닐기, 페릴렌기, 플루오렌기, 페난쓰렌기 및 이들의 유도체 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
아릴아미노기의 예로는 페닐아미노기, 나프틸아미노기, 비페닐아미노기, 안트라세닐아미노기, 3-메틸-페닐아미노기, 4-메틸-나프틸아미노기, 2-메틸-비페닐아미노기, 9-메틸-안트라세닐아미노기, 디페닐 아미노기, 페닐 나프틸 아미노기, 디톨릴 아미노기, 페닐 톨릴 아미노기, 트리페닐 아미노기등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
헤테로아릴기의 예로는 피리딜기, 비피리딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 티오펜기, 퓨란기, 이미다졸기, 옥사졸기, 티아졸기, 트리아졸기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 카바졸기등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
“치환 또는 비치환”은 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 것이 바람직하다.
상기 화학식 1의 화합물의 바람직한 구체적인 예로는 하기 화학식 1-1 내지 1-120의 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000003
Figure PCTKR2009005450-appb-I000004
Figure PCTKR2009005450-appb-I000005
Figure PCTKR2009005450-appb-I000006
Figure PCTKR2009005450-appb-I000007
Figure PCTKR2009005450-appb-I000008
Figure PCTKR2009005450-appb-I000009
또한, 상기 화학식 1의 화합물의 바람직한 구체적인 예로는 하기 화학식 2-1 내지 2-40의 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000010
Figure PCTKR2009005450-appb-I000011
Figure PCTKR2009005450-appb-I000012
또한, 상기 화학식 1의 화합물의 바람직한 구체적인 예로는 하기 화학식 3-1 내지 3-40의 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000013
Figure PCTKR2009005450-appb-I000014
Figure PCTKR2009005450-appb-I000015
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물의 입체구조는 하기 그림과 같이 생각할 수 있다. 안트라센의 9, 10 위치의 R1및 R2는 입체 장애로 인해 큰 이면각(dihedral angle)을 형성한다. 이는 안트라센과 같이 평평한 구조들이 가질 수 있는 들뜬 이합체(excimer)나 들뜬 복합체(exciplex) 형성을 억제하는 효과를 나타낸다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000016
안트라센의 9,10 위치에 비해 상대적으로 입체장애가 작은 안트라센의 2 위치에 도입된 R4는 안트라센과 작은 이면각을 형성하여, 안트라센과 컨쥬게이션을 이루기에 용이하다. R4는 전자수송 및 주입 능력을 갖는 벤조퀴놀린이 포함된 치환기로, 안트라센과의 컨쥬게이션을 통해 전자 수송능력이 증가될 수 있다. 또한, 상대적으로 작은 입체장애를 갖는 안트라센과 R4는 구조적 유연성을 갖게 되어, 음극과의 계면 특성을 향상시키고, 전자주입능력 및 소자 수명의 측면에서도 유리한 역할을 할 수 있는 구조이다. 따라서 이러한 구조의 화합물을 유기전자소자에 적용하여 소자의 효율, 구동전압 및 수명을 향상시키고자 하였다.
이하, 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은
1) 할로겐기가 치환되어 있는 안트라퀴논 유도체와 R4 치환체를 갖는 보론산 또는 보론에스테르 화합물을 Pd촉매 하에서 스즈키커플링하여 R4가 치환된 안트라퀴논 유도체를 제조하는 단계,
2) 상기 1)단계에서 제조된 안트라퀴논 유도체로부터 디알코올 유도체를 제조하는 단계, 및
3) 상기 2)단계에서 제조된 디알코올 유도체를 환원시켜 안트라센 유도체를 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 이와 같은 제조 방법은 하기 반응식 1로 표시될 수 있다.
[반응식 1]
Figure PCTKR2009005450-appb-I000017
상기 반응식에 있어서, R1 내지 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은
1) 할로겐기가 치환된 안트라퀴논 유도체로부터 디알코올 유도체를 제조하는 단계,
2) 상기 1)단계에서 제조된 디알코올 유도체를 환원시켜 안트라센 유도체를 제조하는 단계
3) 상기 2)단계에서 제조된 안트라센 유도체를 안트라센 보론에스테르 유도체 또는 안트라센 보론산 유도체로 제조하는 단계, 및
4) 상기 3)단계에서 제조된 안트라센 보론에스테르 유도체 또는 안트라센 보론산 유도체와 R4의 할로겐화물 또는 R4-O-SO2-CF3을 Pd 촉매 하에서 스즈키커플링하여 R4가 치환된 화학식 1의 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 이와 같은 제조방법은 하기 반응식 2로 표시될 수 있다.
[반응식 2]
Figure PCTKR2009005450-appb-I000018
상기 반응식에 있어서, R1 내지 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
화학식 1의 화합물을 제조시 이용되는 방법 중 스즈키 결합 반응 이외의 반응들은 당 기술 분야에 알려져 있는 일반적인 방법을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기전자소자를 제공한다.
본 발명의 유기전자소자는 전술한 화합물들을 이용하여 한층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기전자소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
이하에서는 유기발광소자에 대하여 예시한다.
본 발명의 하나의 실시 상태에 있어서, 유기발광소자는 제 1 전극과 제 2 전극 및 이 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 본 발명의 유기발광소자 중 유기물층은 1층으로 이루어진 단층 구조일 수도 있으나, 발광층을 포함하는 2층 이상의 다층 구조일 수도 있다. 본 발명의 유기발광소자의 유기물층이 다층 구조인 경우, 이는 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 등이 적층된 구조일 수 있다. 그러나, 유기발광소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기발광소자는 도 1에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있다. 도 1에 있어서, 도면부호 1은 기판, 2는 양극, 3은 정공주입층, 4는 정공수송층, 5는 유기발광층, 6은 전자수송층, 7은 음극을 각각 나타낸다. 도 1과 같은 구조의 유기발광소자를 통상 정방향 구조의 유기발광소자라고 하는데, 본 발명은 이에 한정되지 않고 역방향 구조의 유기발광소자도 포함한다. 즉, 본 발명의 유기발광소자는 기판, 음극, 전자수송층, 유기발광층, 정공수송층, 정공주입층 및 양극이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자가 다층 구조의 유기물층을 갖는 경우, 상기 화학식 1의 화합물은 발광층, 정공수송층, 정공수송과 발광을 동시에 하는 층, 발광과 전자수송을 동시에 하는 층, 전자수송층, 전자수송 및/또는 주입층 등에 포함될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 특히 전자주입 및/또는 수송층 또는 발광층에 포함되는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물이 전자수송층에 포함되는 경우, 상기 전자수송층은 알칼리금속, 알칼리금속 화합물, 알칼리토금속, 알칼리토금속 화합물 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 전술한 화학식 1의 화합물은 유기발광소자의 유기물층 중 1층 이상에 사용한다는 것을 제외하고는, 통상의 유기발광소자의 제조방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 유기발광소자는 스퍼터링(sputtering) 이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 전술한 바와 같이 역방향 구조의 유기발광소자를 제작하기 위하여 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송 물질로는 양극이나 정공주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; 비스-메틸-8-히드록시퀴놀린 파라페닐페놀 알루미늄 착물(Balq); 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명에 따른 신규한 안트라센 유도체는 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터 등을 비롯한 유기전자소자에서도 유기발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 하기 화학식 1-A의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000019
2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 (5.00 g, 9.82 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (2.75 g, 10.9 mmol) 및 아세트산 칼륨 (2.89 g, 29.4 mmol)을 디옥산(50 mL)에 현탁시켰다. 상기 현탁액에 팔라듐(디페닐포스피노페로센)클로라이드 (0.24 g, 3 mol %)를 가하였다. 얻어진 혼합물을 약 6 시간 동안 80 ℃에서 교반하고, 실온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(50 mL)로 희석하고 디클로로메탄(3 × 50 mL)으로 추출하였다. 유기 추출물을 황산 마그네슘 상에서 건조하고 진공 내 농축하였다. 조 생성물을 에탄올로 세척하고 진공 내 건조하여 상기 화학식 1-A의 화합물(5.46 g, 92 %)을 제조하였다.
MS: [M+H]+=557
<제조예 2> 하기 화학식 1-B, 1-C, 1-D 의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000020
[화학식 1-B]
1-브로모나프탈렌(34.8 g, 168.2 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (170ml)에 녹인 후 -78℃로 온도를 낮추고 n-뷰틸리튬(67.3 ml, 168,2 mmol)을 천천히 첨가한 후 1시간 동안 교반하였다. 2-브로모안트라퀴논 (21 g, 73.1 mmol)을 첨가하고 상온으로 온도를 올리고 3시간 동안 교반하였다. 포화염화암모늄수용액을 넣고 물층을 제거한 후 무수황산마그네슘으로 건조하고 여과한 후 감압 건조하였다. 에틸에테르와 페트롤륨에테르로 재결정하여 상기 화학식 1-B의 화합물(32.3 g, 82 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+=544
[화학식 1-C]
상기 화학식 1-B의 화합물(32.3 g, 59.5 mmol), 요오드화 칼륨(29.6 g, 178.4 mmol), 차아인산소다(38 g, 256.8 mmol)를 아세트산(40 mL)에 넣고 3시간 동안 가열교반하고 상온으로 온도를 낮춘 후 침전물을 여과한 후 에탄올로 재결정하여 상기 화학식 1-C의 화합물(25.5 g, 84 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+=510
[화학식 1-D]
상기 제조예 1의 화학식 1-A의 화합물의 합성에서 2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 대신 상기 화학식 1-C를 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-A의 화합물의 합성 방법과 동일한 방법으로 합성하여 상기 화학식 1-D의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+= 557
<제조예 3> 하기 화학식 1-E의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000021
카바졸 (3.3 g, 20 mmol), 1-브로모-4-요오드벤젠(3.0 mL, 24 mmol), 탄산 칼륨 (K2CO3, 5.6 g, 40 mmol), 요오드화구리 (CuI, 1.9g, 1.0 mmol) 및 자일렌 50 mL을 질소 분위기 하에서 환류하였다. 상온으로 냉각한 후 생성물을 에틸아세테이트로 추출하고 무수황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 감압 하에서 용매를 제거하였다. 헥산 용매를 사용하여 실리카겔 컬럼을 통과시켜 화합물을 얻은 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 흰색 고체의 상기 화학식 1-E의 화합물(1.6g, 25 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 323
<제조예 4> 하기 화학식 1-F, 1-G, 1-H 의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000022
[화학식 1-F]
상기 화학식 1-E의 화합물(4.38 g, 13.2 mmol)을 건조 테트라하이드로퓨란 (80 mL)에 질소 분위기하에서 용해하였다. 상기 용액을 -78 ℃로 냉각하고, 냉각된 용액에 10 분에 걸쳐 n-부틸 리튬(6.6 mL, 2.5 M 헥산 용액)을 서서히 가한 후 -78℃에서 약 40분 동안 교반하였다. 2-브로모안트라퀴논 화합물(3.59 g, 5.5 mmol)을 반응 혼합물에 가하고, -78℃ 에서 약 3 시간 동안 추가로 교반하였다. 혼합물을 실온에서 약 1 시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물에 수성 염화 암모늄 용액(50mL)을 가하였다. 유기층을 분리하고 수용액층을 디에틸 에테르(60mL)로 추출하였다. 추출한 유기용액층을 황산 마그네슘으로 건조하고 감압 하에 농축하였다. 수득된 고체를 디에틸 에테르로 현탁시키고, 1 시간 동안 교반 후 여과하였다. 건조 후, 디알코올 화합물인 상기 화학식 1-F의 화합물(3.32 g, 73 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 774
[화학식 1-G]
상기 화학식 1-F의 화합물(2.82 g, 3.65 mmol)을 아세트산(60 mL), 요오드산칼륨 (3.32 g, 20 mmol) 및 하이포아인산나트륨 수화물(3.52g, 40 mmol)의 분산액에 가하였다. 상기 혼합물을 계속하여 교반하면서 약 3 시간 동안 환류시킨 다음, 실온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 여과하고 물로 세척한 다음, 진공 건조하여 상기 화학식 1-G의 화합물(2.87 g, 90 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+=740
[화학식 1-H]
상기 제조예 1의 화학식 1-A의 화합물의 제조방법에서 2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 대신 상기 화학식 1-G의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-A의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-H의 화합물을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 787
<제조예 5> 하기 화학식 1-I, 1-J, 1-K의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000023
[화학식 1-I]
상기 제조예 2의 화학식 1-B의 화합물의 제조방법에서 1-브로모-나프탈렌 대신 4-브로모-트라이페닐아민을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-B의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-I의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 778
[화학식 1-J]
상기 제조예 2의 화학식 1-C의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-B의 화합물 대신 상기 화학식 1-I의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-C의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-J의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 744
[화학식 1-K]
상기 제조예 1의 화학식 1-A의 화합물의 제조방법에서 2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 대신 상기 화학식 1-J의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-A의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-K의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 791
<제조예 6> 하기 화학식 1-L, 1-M의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000024
[화학식 1-L]
상기 화학식 1-A의 화합물 (5.56 g, 10.0 mmol)과 2,6-다이브로모피리딘 (2.37 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐 (Pd(PPh3)4(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 1-L의 화합물(3.81 g, 65 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+=587
[화학식 1-M]
상기 화학식 1-L의 화합물(9.84 g, 16.8 mmol)에 비스(피나콜라토)디보론 (4.7g, 18.5 mmol) 및 아세트산 칼륨(4.96 g, 50.5 mmol)을 디옥산(100 mL)에 현탁시켰다. 상기 현탁액에 Pd(dba)2(0.29g, 3 mol%)와 PCy3(0.28g, 6 mol%)를 가하였다. 혼합물을 약 8 시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(100mL)로 희석하고 디클로로메탄(3 x 50 mL)으로 추출하였다. 유기 추출물을 황산 마그네슘 상에서 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압 농축시키고, 에틸에테르와 헥산으로 재결정하여 상기 화학식 1-M의 화합물 (7.99 g, 75 %)를 제조하였다. MS: [M+H]+ = 634
<제조예 7> 하기 화학식 1-N, 1-O의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000025
[화학식 1-N]
상기 제조예 6의 화학식 1-L의 화합물의 제조방법에서 2,6-다이브로모피리딘 대신 1-브로모-3-요오드벤젠을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-L의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-N의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 586
[화학식 1-O]
상기 제조예 6의 화학식 1-M의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-L의 화합물 대신 상기 화학식 1-N의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-M의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-O의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 633
<제조예 8> 하기 화학식 2-A, 2-B 의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000026
벤조[h]퀴놀린 (benzo[h]quinoline) (18g, 100 mmol)을 400 mL 클로로포름(CHCl3)에 녹이고, 0~5℃로 냉각하였다. 상기 혼합물에, 600 mL 클로로포름에 녹인 MCPBA (meta-chloroperoxybenzoic acid) (30.0g, 150 mmol) 용액을 천천히 가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 4일간 교반한 후, 5% K2CO3 용액으로 씻어주고(6 × 600 mL), 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 다이에틸 이써로 재결정하여 상기 화학식 2-A의 화합물(17g, 87%)을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 196
20 mL POCl3을 100 mL 클로로포름으로 희석시키고, 0~5℃로 냉각한 후, 상기 화학식 2-A의 화합물(8g, 4.1 mmol)을 천천히 가하였다. 2시간동안 교반 환류한 후, 실온으로 냉각하고, 과량의 얼음물에 부었다. 생성된 혼합물을 NH4OH 용액으로 중화하고, 클로로포름으로 추출하였다 (3 × 200 mL). 모아진 클로로포름 유기층을 200 mL 물로 씻어주고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압 증류 하였다. Hexane: CH2Cl2 = 20: 1 조건으로 컬럼크로마토그래피를 통해, 상기 화학식 2-B (4.9g, 56%)의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 214
<제조예 9> 하기 화학식 2-C, 2-D의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000027
[화학식 2-C]
벤조[h]퀴놀린 (215.5 mg, 1.2 mmol)을 아세토나이트릴(MeCN) 10 mL, PhICl2 (404.0 mg, 1.5 mmol, 1.3 equiv.)의 분산액에 가하였다. 상기 혼합물을 계속하여 교반하면서 약 12 시간 동안 환류시킨 다음, 실온으로 냉각하였다. 클로로포름 50 mL로 희석하고, 200 mL 물로 씻어주고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압 증류 하였다. Hexane: CH2Cl2 = 20: 1 조건으로 컬럼크로마토그래피를 통해, 상기 화학식 2-C (77 mg, 30%)의 화합물을 제조하였다. MS: [M]+= 214
[화학식 2-D]
상기 제조예 6의 화학식 1-M의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-L의 화합물 대신 상기 화학식 2-C의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-M의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-D의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 306
<제조예 10> 하기 화학식 2-E의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000028
10-하이드록시벤조[h]퀴놀린 (10-hydroxybenzo[h]quinoline) (19.5 g, 100 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (170ml)에 녹인 후 0℃로 온도를 낮추고 트리에틸아민(21 ml, 150 mmol)을 첨가한 후 10분간 교반하였다. 0℃로 온도를 유지한 상태에서, 트리플로로메탄설포닉 언하이드라이드 (trifluoromethanesulfonic anhydride) (24.6 ml, 150 mmol)을 첨가하고, 2시간 동안 교반하였다. 상온으로 온도를 올리고 3시간 동안 더 교반하였다. 상기 혼합물을 200 mL 물로 씻어주고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압 증류 한다. 에탄올로 재결정하여 상기 화학식 2-E 의 화합물(17.7 g, 65 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 274
<제조예 11> 하기 화학식 2-F의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000029
6-(5H)-페난쓰리디논(phenanthridinone)(19.5g 100 mmol)를 포스포러스 옥시클로라이드(POCl3) (150 ml), 다이메틸아닐린 (6 mL)의 분산액에 가한다. 상기 혼합물을 계속하여 교반하면서 약 3 시간 동안 환류시킨 다음, 실온으로 냉각하였다. 포스포러스 옥시클로라이드를 감압증류하여 제거한 후, 남은 잔류물을 얼음물에 가하고, NH4OH 용액으로 중화한 후, 클로로포름으로 추출하였다 (3 x 200 mL). 모아진 클로로포름 유기층을 200 mL 물로 씻어주고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압 증류하였다. Hexane: CH2Cl2 = 20: 1 조건으로 컬럼크로마토그래피를 통해, 상기 화학식 2-F (11.3 g, 53%)의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+= 214
<제조예 12> 하기 화학식 2-G의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000030
질소 분위기 하에서, 1-아미노-2-나프탈렌카바알데하이드(1-amino-2-naphthalenecarbaldehyde) (0.25g, 1.45mmol)과 4-브로모아세토페논 (2.88g, 1.45 mmol)을 EtOH 15 mL에 분산시키고, EtOH에 KOH를 포화시켜 녹인 용액 0.5 mL를 천천히 가하였다. 얻어진 혼합물을 15시간 동안 환류 교반하였다. 실온으로 냉각한 후, 생성된 고체를 여과하고 EtOH로 씻어준 후 진공 건조하여 화합물 상기 화학식 2-G 의 화합물(0.290 g, 60 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+=335
<제조예 13> 하기 화학식 2-H 의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000031
아이소아밀 나이트라이트 (0.54 mL, 4.1 mmol) 을 디클로로에탄 50 mL 에 첨가 후, 교반 시키면서 디클로로에탄 25 mL 에 완전히 녹인 앤쓰라닐닉엑시드 (0.51 g, 3.7 mmol )를 천천히 적가하였다. 이로 인해, 생성된 벤젠-다이아조니윰-2-카르복실레이트를 4-브로모-벤즈알데하이드 (0.68g, 3.7 mmol)과 아닐린(0.344g, 3.7 mmol)이 디클로로에탄 50 mL에 분산되어 있는 반응 혼합물에 가한 후, 교반 환류하였다. 반응 액의 색이 노란색에서 짙은 갈색으로 변하면 실온으로 냉각시켰다. 디클로로에탄을 감압증류하여 제거 하고, 헥산/에틸아세테이트 혼합 용액을 이용하여 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 상기 화학식 2-H의 화합물을 얻었다(0.716 g, 58 %). MS: [M]+=334
<제조예 14> 하기 화학식 2-I의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000032
상기 제조예 6의 화학식 1-M의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-L의 화합물 대신 6-클로로벤조[f]퀴놀린을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-M의 화합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-I의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+ = 306
<실시예 1> 하기 화학식 1-2의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000033
상기 화학식 1-A의 화합물(5.56 g, 10.0 mmol)과 상기 화학식 2-B의 화합물 (2.13 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 상기 화학식 1-2의 화합물(3.76 g, 62 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 608
<실시예 2> 하기 화학식 1-3의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000034
상기 실시예 1의 화학식 1-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-D의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-3의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=608
<실시예 3> 하기 화학식 1-5의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000035
상기 실시예 1의 화학식 1-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-H의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-5의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=838
<실시예 4> 하기 화학식 1-17의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000036
상기 실시예 1의 화학식 1-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 2-B의 화합물 대신 상기 화학식 2-G의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-17의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=684
<실시예 5> 하기 화학식 1-21의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000037
상기 실시예 1의 화학식 1-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-O의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-21의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=684
<실시예 6> 하기 화학식 1-42의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000038
2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센(5.09 g, 10.0 mmol)과 상기 화학식 2-D의 화합물 (3.05 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 상기 화학식 1-42의 화합물(4.25 g, 70 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 608
<실시예 7> 하기 화학식 1-65의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000039
상기 실시예 6의 화학식 1-42의 화합물의 제조방법에서 2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 대신 상기 화학식 1-L의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-42를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-65의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=685
<실시예 8> 하기 화학식 1-82의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000040
상기 화학식 1-A의 화합물(5.56 g, 10.0 mmol)과 상기 화학식 2-E의 화합물 (2.73 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 상기 화학식 1-82의 화합물(4.37 g, 72 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 608
<실시예 9> 하기 화학식 1-92의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000041
상기 실시예 8의 화학식 1-82의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-K의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-82를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-92의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=842
<실시예 10> 하기 화학식 1-105의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000042
상기 실시예 8의 화학식 1-82의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-M의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 1-82를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-105의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=685
<실시예 11> 하기 화학식 2-2의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000043
상기 화학식 1-A의 화합물(5.56 g, 10.0 mmol)과 상기 화학식 2-F의 화합물 (2.13 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 상기 화학식 2-2의 화합물(4.13 g, 68 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 608
<실시예 12> 하기 화학식 2-3의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000044
상기 실시예 11의 화학식 2-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-D의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 2-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-3의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=608
<실시예 13> 하기 화학식 2-5의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000045
상기 실시예 11의 화학식 2-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-H의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 2-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-5의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=838
<실시예 14> 하기 화학식 2-17의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000046
상기 실시예 11의 화학식 2-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 2-F의 화합물 대신 상기 화학식 2-H의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 2-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-17의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=684
<실시예 15> 하기 화학식 2-25의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000047
상기 실시예 11의 화학식 2-2의 화합물의 제조방법에서 상기 화학식 1-A의 화합물 대신 상기 화학식 1-M의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 2-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 2-25의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=608
<실시예 16> 하기 화학식 3-2의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000048
2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센(5.09 g, 10.0 mmol)과 상기 화학식 2-I의 화합물 (3.05 g, 10.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(100 mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20 mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231 mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 상기 화학식 3-2의 화합물(4.43 g, 73 %)을 제조하였다. MS: [M+H]+= 608
<실시예 17> 하기 화학식 3-25의 화합물의 합성
Figure PCTKR2009005450-appb-I000049
상기 실시예 16의 화학식 3-2의 화합물의 제조방법에서 2-브로모-9,10-디(2-나프틸)안트라센 대신 상기 화학식 1-L의 화합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 화학식 3-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 3-25의 화합물을 제조하였다. MS: [M+H]+=685
<실험예 1>
<실험예 1-1>
ITO(indium tin oxide)가 500 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사 (Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2 차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)를 100 Å의 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000050
상기 정공주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화학식의 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(1000 Å)를 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000051
이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 300 Å으로 아래와 같은 GH와 GD를 20:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000052
상기 발광층 위에 실시예 1에서 제조된 화학식 1-2의 화합물을 200 Å의 두께로 진공 증착하여 전자 수송층을 형성하였다.
상기 전자주입 및 수송층 위에 순차적으로 12 Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 2000 Å 두께로 알루미늄을 증착하여 전자 주입층과 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 × 10-7~ 5 × 10-8 torr를 유지하여 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-2>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-3의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-3>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-5의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-4>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-17의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-5>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-42의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-6>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-65의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-7>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-82의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-8>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-92의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-9>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-105의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-10>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 2-2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-11>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 2-17의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-12>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 2-25의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-13>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 3-2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 1-14>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 3-25의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<비교예 1>
화학식 1-2의 화합물 대신 하기 화학식으로 표시되는 E1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<비교예 2>
화학식 1-2의 화합물 대신 하기 화학식으로 표시되는 E2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
Figure PCTKR2009005450-appb-I000053
상기와 같이 제작된 소자에 전류를 인가하였을 때, 하기 표 1에 나타난 결과들을 얻었다. 표 1에 나타난 값들은 10mA/cm2의 전류밀도에서 측정된 값이다.
표 1
Figure PCTKR2009005450-appb-T000001
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 유기 발광 소자의 유기물층을 형성하는 경우 효율 상승 및 구동전압 하강이 나타남을 알 수 있었다.
<실험예2>
<실험예 2-1>
실험예 1-1과 같은 방법으로 제조된 ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(100 Å), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (NPB)(1000 Å), GH : GD (중량비 20 : 1) (300 Å) 을 순차적으로 진공증착하여 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층을 차례로 형성시키고, 그 위에 화학식 1-2의 화합물과 리튬플루라이드(LiF)를 1:1의 중량비로 진공층착하여 200 Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 그 위에 12 Å 두께의 리튬플루라이드(LiF)와 2000 Å 두께의 알루미늄을 증착하여 전자주입층과 음극을 형성하고 유기발광소자를 제조하였다.
<실험예 2-2>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 1-17의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 2-3>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 2-2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<실험예 2-4>
화학식 1-2의 화합물 대신 화학식 2-17의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<비교예 3>
화학식 1-2의 화합물 대신 상기 화학식으로 표시되는 E1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
<비교예 4>
화학식 1-2의 화합물 대신 상기 화학식으로 표시되는 E2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작했다.
상기와 같이 제작된 소자에 전류를 인가하였을 때, 하기 표 2에 나타난 결과들을 얻었다. 표 2에 나타난 전압, 전류 효율 및 색좌표 값들은 10mA/cm2의 전류밀도에서 측정된 값이다. 수명은 50mA/cm2 전류밀도에서 반감 수명을 측정한 값이다.
표 2
Figure PCTKR2009005450-appb-T000002
상기 표 2 의 결과로부터, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 유기 발광 소자의 유기물층을 형성하는 경우 효율 상승, 구동전압 하강 및 소자의 안정성이 나타남을 알 수 있었다.

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000054
    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴기; 및
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 아릴아미노기(수정)로 이루어진 군에서 선택되고,
    R3는 수소; 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C1~C40의 알킬기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C3~C40의 시클로알킬기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴기; 및
    C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴아미노기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R4는 하기 화학식 2 내지 4에서 선택되는 기로 표시되며,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000055
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000056
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000057
    상기 화학식 2 내지 4 에 있어서,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 직접결합이거나;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 알케닐렌기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴렌기;
    할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C2~C40의 헤테로아릴렌기; 및
    C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C2~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환된 C6~C40의 아릴아미노기로 이루어진 군에서 선택된다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 9로 표시되는 군으로부터 선택되는 것인 화합물:
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000058
    _
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000059
    _
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000060
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000061
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000062
    상기 화학식 5 내지 9에 있어서, R1 내지 R3 및 L1 내지 L3는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 아릴기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 헤테로아릴기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 동일한 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환된 아릴아미노기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000063
    상기 구조식에서 Z1 내지 Z3은 서로 같거나 상이하고, 수소; 할로겐; 아미노기; 니트릴기; 니트로기; C1~C40의 알킬기; C2~C40의 알케닐기; C1~C40의 알콕시기; C3~C40의 시클로알킬기; C2~C40의 헤테로시클로알킬기; C6~C40 의 아릴아미노기; C6~C40의 아릴기 및 C2~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
  7. 청구항 1에 있어서, L1 내지 L3은 직접결합이거나 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000064
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-120으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000065
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000066
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000067
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000068
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000069
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000070
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000071
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-40으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000072
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000073
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000074
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3-1 내지 3-40으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000075
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000076
    Figure PCTKR2009005450-appb-I000077
  11. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 10 중 어느 하나의 항의 화합물을 포함하는 것인 유기전자소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 유기전자소자는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체(OPC) 드럼 및 유기 트랜지스터로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기전자소자.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 유기전자소자는 유기발광소자인 것인 유기전자소자.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 유기발광소자는 기판상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 정방향 구조인 것인 유기전자소자.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 유기발광소자는 기판상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조인 것인 유기전자소자.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 유기발광소자의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 것인 유기전자소자.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 유기발광소자의 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 이 전자수송층이 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기전자소자.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 전자수송층이 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 또는 알칼리 토금속 화합물, 또는 이들의 조합물을 추가로 포함하는 것인 유기전자소자.
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