WO2010076991A2 - 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자 - Google Patents

신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자 Download PDF

Info

Publication number
WO2010076991A2
WO2010076991A2 PCT/KR2009/007521 KR2009007521W WO2010076991A2 WO 2010076991 A2 WO2010076991 A2 WO 2010076991A2 KR 2009007521 W KR2009007521 W KR 2009007521W WO 2010076991 A2 WO2010076991 A2 WO 2010076991A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
photoelectric device
organic photoelectric
Prior art date
Application number
PCT/KR2009/007521
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010076991A3 (ko
Inventor
인규열
강명순
정호국
김남수
강의수
채미영
박진성
Original Assignee
제일모직 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
Priority claimed from KR1020080137222A external-priority patent/KR101233368B1/ko
Application filed by 제일모직 주식회사 filed Critical 제일모직 주식회사
Priority to JP2011543419A priority Critical patent/JP5731399B2/ja
Priority to EP09836312.0A priority patent/EP2377907B1/en
Priority to CN200980153456.9A priority patent/CN102272262B/zh
Publication of WO2010076991A2 publication Critical patent/WO2010076991A2/ko
Publication of WO2010076991A3 publication Critical patent/WO2010076991A3/ko
Priority to US13/171,986 priority patent/US20110260153A1/en
Priority to US13/915,802 priority patent/US8772632B2/en

Links

Images

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
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B1/00—Dyes with anthracene nucleus not condensed with any other ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/001—Pyrene dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—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
    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • H10K85/6565—Oxadiazole compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1048—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1096—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
    • H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
    • H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a novel compound for an organic photoelectric device and an organic photoelectric device including the same. More particularly, the organic photoelectric device includes a material having excellent thermal stability, thereby lowering the driving voltage of the organic photoelectric device and improving lifetime and efficiency. The present invention relates to a material for an organic photoelectric device and an organic photoelectric device including the same.
  • An organic photoelectric device converts electrical energy into light energy by applying current to an organic material, and has a structure in which a functional organic material layer is inserted between an anode and a cathode.
  • organic photoelectric devices are similar to those of light emitting diodes (LEDs), and holes and electrons are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, and then each of the holes and the electrons It moves toward and forms high energy excitons by recombination. In this case, light having a specific wavelength is generated as the excitons move to the ground state.
  • LEDs light emitting diodes
  • These low molecular weight organic light emitting diodes are manufactured in the form of thin films by vacuum evaporation, so the efficiency and lifespan are good, and the high molecular weight organic light emitting diodes have low initial investment cost using inkjet or spin coating.
  • the area has an advantage.
  • Both low molecular weight organic light emitting diodes and high molecular weight organic light emitting diodes have advantages such as self-luminous, high-speed response, wide viewing angle, ultra-thin, high-definition, durability, and wide driving temperature range. Compared with), it has good cyanity and does not need backlight, so it can reduce thickness and weight by 1/3 level of LCD. In addition, since the response speed is 1000 times faster than the LCD unit in microseconds, a perfect video can be realized without afterimages. Based on these advantages, since the first development in the late 1980s, rapid technological advancement has been achieved, with efficiency of 80 times and lifespan of 100 times. In recent years, the size of the 40-inch organic light emitting diode panel has been announced.
  • the luminous efficiency In order to increase the size, the luminous efficiency must be increased and the life of the device must be accompanied. At this time, the luminous efficiency of the device should be smoothly coupled to the holes and electrons in the light emitting layer.
  • the electron mobility of the organic material is slower than the hole mobility, and thus, there is a disadvantage in that the hole and the electron coupling in the light emitting layer are not efficiently made. Therefore, there is an urgent need to develop a new compound capable of increasing the electron injection and mobility from the cathode and blocking the movement of holes.
  • One embodiment of the present invention provides a novel organic photoelectric device material that can play a role of hole injection, hole transport, light emission, or electron injection and / or electron transport, and can also act as a light emitting host with a suitable dopant To provide.
  • Another embodiment of the present invention is to provide an organic photoelectric device including the organic photoelectric device material to lower the driving voltage of the organic photoelectric device, and improved lifespan and efficiency.
  • a compound for an organic photoelectric device represented by Formula 1 is provided:
  • a above One To A 5 are the same or different, each CR One To CR 5 Or N, provided that One To A 5 3 or less selected from among N,
  • the remaining 4 selected from A 1 to A 5 are each selected from the group consisting of CR 1 to CR 5 , and at this time, among R 1 to R 5 At least two selected are not hydrogen,
  • B is selected from the group consisting of O, S, Se, and NR ′′.
  • C and D are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of CR ′ and N, provided that B is N when B is not NR ′′.
  • R 1 to R 5 , R ′, and R ′′ are each independently hydrogen, a halogen group, a nitrile group, a cyano group, a nitro group, an amide group, a carbonyl group, an ester group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted group.
  • Alkoxy group substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted arylamine group, substituted or unsubstituted heteroarylamine group, substituted or unsubstituted A substituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted amino group, BR 6 R 7 , and SiR 6 R 7 R 8 ,
  • the R 6 To R 8 are the same as or different from each other, each independently selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group.
  • E is hydrogen, nitrile group, cyano group, nitro group, amide group, carbonyl group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted fluoroalkyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group , A substituted or unsubstituted heterocyclic group, and SO 2 R 9 It is selected from the group consisting of,
  • R 9 is a nitrile group, cyano group, nitro group, amide group, carbonyl group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group, and substituted or unsubstituted Heterocyclic group is selected from the group consisting of.
  • L is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aryl group, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • n 0 or 1
  • an organic photoelectric device including an anode, a cathode, and at least one organic thin film layer interposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the organic thin film layers is the organic photoelectric device. It provides an organic photoelectric device comprising a compound for the device.
  • a display device including the organic photoelectric device is provided.
  • Compound for an organic photoelectric device forms an asymmetric structure as a whole.
  • Such an asymmetric structure can suppress the crystallization by strengthening the amorphous properties, thereby improving the thermal stability of the compound for an organic photoelectric device. Therefore, the driving voltage of the organic photoelectric device may be lowered and the life and efficiency may be improved when the organic photoelectric device is driven.
  • Material for an organic photoelectric device may play a role of hole injection, hole transport, light emission, or electron injection and / or electron transport in an organic photoelectric device including an organic light emitting device, and with an appropriate dopant. Applicable as a light emitting host.
  • 1 to 5 are cross-sectional views illustrating various embodiments of an organic photoelectric device that may be manufactured including a compound for an organic photoelectric device according to an embodiment of the present invention.
  • Example 7 shows a 1 H NMR spectrum of a compound prepared according to Example 2 of the present invention.
  • FIG. 13 shows a 1 H NMR spectrum of a compound prepared according to Example 8 of the present invention.
  • Example 15 is a graph measuring voltage-luminance characteristics of organic light emitting diodes manufactured according to Examples 10 to 13 and Comparative Example 2 of the present invention.
  • 16 is a graph measuring voltage-luminance characteristics of organic light emitting diodes manufactured according to Examples 14 to 16 and Comparative Example 2 of the present invention.
  • 17 is a graph measuring power efficiency of organic light emitting diodes manufactured according to Examples 10 to 13 and Comparative Example 2 of the present invention.
  • Example 19 is a graph showing the thermal properties of the compound prepared according to Example 5 of the present invention.
  • organic photoelectric device 110 cathode
  • hole injection layer 230 light emitting layer + electron transport layer
  • an "alkyl group” is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms;
  • Alkoxy group is an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms;
  • Alkenyl group is an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms;
  • Cycloalkyl group is a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, more preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms;
  • Aryl group means an aryl group having 6 to 50 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 25 carbon atoms;
  • Arylamine group is an arylamine group having 7 to 50 carbon atoms, more preferably an arylamine group having 7 to 25 carbon atoms
  • esters means represented by ­COOR;
  • Carbonyl means represented by -COR '.
  • R and R ' are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms. Or a combination thereof.
  • hetero includes 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, and P in one ring group, unless otherwise defined, and the remainder is preferably carbon. .
  • a heterocyclic group includes a heteroaryl group having 5 to 50 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 5 to 50 carbon atoms, and a heterocycloalke having 5 to 50 carbon atoms, including the hetero atom.
  • Nyl group, heterocycloalkynyl group having 5 to 50 carbon atoms means that it is selected from the group consisting of the fused ring.
  • the heterocyclic group preferably contains 1 to 20 hetero atoms, and even more preferably 1 to 15 hetero atoms.
  • a compound for an organic photoelectric device represented by Formula 1 is provided:
  • a above One To A 5 are the same or different, each CR One To CR 5 Or N, provided that One To A 5 3 or less selected from among N,
  • any one selected from A 1 to A 5 is N, the remaining four selected from A 1 to A 5 are each selected from the group consisting of CR 1 to CR 5 , and at this time, among R 1 to R 5 At least two selected are not hydrogen,
  • B is selected from the group consisting of O, S, Se, and NR '.
  • C and D are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of CR ′ and N, provided that B is N when B is not NR ′.
  • R 1 to R 5 , R ′, and R ′ are each independently hydrogen, a halogen group, a nitrile group, a cyano group, a nitro group, an amide group, a carbonyl group, an ester group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted group.
  • Alkoxy group substituted or unsubstituted alkenyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted arylamine group, substituted or unsubstituted heteroarylamine group, substituted or unsubstituted A substituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted amino group, BR 6 R 7 , and SiR 6 R 7 R 8 ,
  • the R 6 To R 8 are the same as or different from each other, each independently selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group.
  • E is hydrogen, nitrile group, cyano group, nitro group, amide group, carbonyl group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted fluoroalkyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group , A substituted or unsubstituted heterocyclic group, and SO 2 R 9 It is selected from the group consisting of,
  • the R 9 Is a nitrile group, cyano group, nitro group, amide group, carbonyl group, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted aryl group, and substituted or unsubstituted heterocyclic group It is chosen.
  • L is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aryl group, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • n 0 or 1
  • the novel compound for an organic photoelectric device of Formula 1 includes a portion containing A 1 to A 5 ; L which is a linking group containing an aryl group or a heteroaryl group; And it can think by dividing into the functional substituent part containing a pentagonal ring.
  • a in Formula 1 One To A 5 are the same or different, each CR One To CR 5 Or N, provided that One To A 5 N or less selected from among is N. If A One To A 5 When at least one of the N is N, lower unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level can be lowered to increase the electron affinity of the molecule to improve the electron injection and transport characteristics. Therefore, since the voltage required for driving the organic light emitting element can be reduced, the effect of increasing the power efficiency can be given. However, A One To A 5 If four or more selected from among N is not preferable because it may cause too low LUMO energy level, the injection of electrons may be difficult.
  • LUMO unoccupied molecular orbital
  • any one selected from A 1 to A 5 is N
  • the remaining four selected from A 1 to A 5 are each selected from the group consisting of CR 1 to CR 5 , wherein R 1 to R At least two selected from five are not hydrogen. If only one selected from R 1 to R 5 is a substituent other than hydrogen, the rigidity of the compound is high, so crystallization is likely to occur, and when R 1 to R 5 are all hydrogen, The thermal stability is poor and the injection of electrons becomes difficult, which is undesirable.
  • a 1 to A 5 are selected from the group consisting of CR 1 to CR 5 , wherein at least two of R 1 to R 5 are not hydrogen. . If only one selected from R 1 to R 5 is a substituent other than hydrogen, it is not preferable because the rigidity of the compound is high and crystallization is likely to occur, and when both R 1 to R 5 are hydrogen. It is not preferable because of poor thermal stability and difficult injection of electrons.
  • a 1 and A 5 of the compound for an organic photoelectric device according to the embodiment of the present invention are not identical to each other, and A 2 and A 4 are not identical to each other.
  • upper and lower substituents have an asymmetrical structure based on an symmetry axis including A 3 .
  • Such an asymmetric structure can suppress the crystallization by enhancing the amorphous characteristics, it is possible to improve the life characteristics when driving the organic photoelectric device.
  • the linking group including the aryl group or heteroaryl group may improve the thermal stability by increasing the interaction between molecules, and may control light emission in the visible region by controlling the ⁇ -conjugation length. . Therefore, the compound for an organic photoelectric device of the present invention can be usefully applied to the light emitting layer.
  • B of the functional substituent moiety including a 5 (5) cyclic ring is selected from the group consisting of O, S, Se, and NR ', and C and D are the same as or different from each other, and each independently CR ′ and N It is selected from the group consisting of. However, when B is not NR ', C is N.
  • the functional substituent portion including the pentagonal ring makes the structure of the compound for an organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present invention an overall asymmetric structure, thereby imparting thermal stability to the compound.
  • R 1 to R 5 , R ′, and R ′ each independently represent an aryl group
  • the aryl group is more preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group such as phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, styrene; Or polycyclic aryl groups, such as a naphthyl group, anthracenyl group, a phenanthrene group, a pyrenyl group, and a perrylenyl group, are more preferable because they can be used as a light emitting layer usefully.
  • R 1 to R 5 , R ′, and R ′ in the general formula (1) are each independently an arylamine group
  • the arylamine group may be a diphenyl amine group, a dinaphthyl amine group, a dibiphenyl amine group, or a phenyl naphthyl amine group.
  • a phenyl diphenyl amine group, a totolyl amine group, a phenyl tolyl amine group, a carbazole group, and a triphenyl amine group can be used more preferably.
  • the heterocyclic group may be a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, an imidazolyl group, a thia Zolyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, triazolyl group, pyridinyl group, pyridazine group, quinolinyl group, isoquinolinine group, acriridyl group, imidazopyridinyl group, and imidazopyrimidinyl group What is chosen from the group which consists of can be used more preferably.
  • the substituent bonded to the nitrogen (N) element of the imidazole group or the triazole group may be a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl Alkyl groups such as groups, butyl groups, tertiary-butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups and the like; Cycloalkyl groups such as substituted or unsubstituted cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, and the like; Aryl groups such as substituted or unsubstituted phenyl group, biphenyl group, naphthyl group and the like; And it may be used more preferably selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • the heterocyclic group is preferably a
  • R 1 to R 5 , R ′, and R ′ may be functional groups having excellent electron injection characteristics, or may be formed of functional groups capable of increasing thermal stability.
  • the hole injection / transfer ability and the electron injection / transmission capability can be selectively provided, thereby enabling efficient hole-electron coupling in the light emitting layer.
  • R One To R 5 , R ′, and R ′ When any one selected from the group is substituted with a substituent selected from the group consisting of amine substituted alkyl group, amine substituted cycloalkyl group, amine substituted aryl group, and amine substituted heterocyclic group, the compound is a hole injection layer and a hole transport layer It can be usefully used as a substance.
  • R One To R 5 , R ′, and R ′ When any one selected from the group is substituted with a substituent selected from the group consisting of a nitrile group, nitro group, amide group, carbonyl group, and heterocyclic group excellent in electron affinity can be usefully used as an electron injection layer or electron transport layer material. .
  • R in Chemical Formula 1 One To R 5 , R ′, and R ′′ Any one selected from among those substituted with a substituent selected from the group consisting of an amine substituted alkyl group, an amine substituted cycloalkyl group, an amine substituted aryl group, and an amine substituted heterocyclic group, One To R 5 , R ', and any other one selected from R' of B, hole transfer and electron transfer when using one substituted with a substituent selected from the group consisting of nitrile group, nitro group, amide group, carbonyl group, and heterocyclic group It is more preferable because it has the ability at the same time.
  • the amine substituted heterocyclic group is more preferably an amine substituted heteroaryl group, more preferably, the heterocyclic group is a heteroaryl group.
  • any one selected from E ′′ and R ′′ in B ′′ is a substituent selected from the group consisting of an amine substituted alkyl group, an amine substituted cycloalkyl group, an amine substituted aryl group, and an amine substituted heterocyclic group.
  • R 'of E, and B in Formula 1 Any other one selected from among those which is substituted with a substituent selected from the group consisting of a nitrile group, a nitro group, an amide group, a carbonyl group, and a heterocyclic group, reinforces the amorphous properties and details of the hole and electron transfer properties. It is more preferable because adjustment is possible.
  • the amine substituted heterocyclic group is more preferably an amine substituted heteroaryl group, more preferably, the heterocyclic group is a heteroaryl group.
  • L is more preferably selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms.
  • Representative examples of the compound for an organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present invention represented by Chemical Formula 1 may include a compound represented by the following Chemical Formulas 2 to 111, and the compound of the present invention is not limited thereto.
  • an embodiment of the present invention can provide a compound for an organic photoelectric device represented by the following formula 112 having a structure in which the aryl group and heterocyclic group is repeated in sequence.
  • a 1 to A 12 in Formula 112 are the same as or different from each other, each independently selected from the group consisting of CR 1 to CR 12 and N, provided that at least any one selected from A 7 to A 12 is necessarily N, wherein two adjacent ones of R 1 to R 6 may form a fusion ring, and two adjacent ones of R 7 to R 12 may form a fusion ring.
  • X is selected from the group consisting of O, S, Se, and NR 13
  • Y is CR 14 or N, provided that when X is selected from the group consisting of O, S, and Se, Y is N ego,
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 50 carbon atoms
  • a is 0 or 1, provided that if a is 0, then A One To A 6 Are each independently CR One To CR 6 When A is 1, then A One To A 6 At least one selected from the group is necessarily N,
  • b and c are the same as or different from each other, and each independently an integer of 1 to 3,
  • R One To R 14 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, halogen, nitrile, cyano, nitro, amide, carbonyl, ester, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkylene group, substituted or unsubstituted Substituted alkoxy groups, substituted or unsubstituted alkenyl groups, substituted or unsubstituted alkenylene groups, substituted or unsubstituted alkynyl groups, substituted or unsubstituted alkynylene groups, substituted or unsubstituted cycloalkyl groups, substituted or unsubstituted A substituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted arylamine group, a substituted or unsubstituted heteroary
  • a fusion ring comprising A 1 to A 6 , and A 7 to A
  • the fusion ring comprising 12 may be polycyclic aryl such as naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, pyrenyl, perrylenyl, pyrenyl, fluorenyl and the like.
  • the case where at least one selected from A 7 to A 12 is necessarily N means, for example, that one or more carbons of the polycyclic aryl is substituted with N.
  • R 7 To R 12 are each independently substituted or unsubstituted aryl group or substituted or unsubstituted arylene group can be very usefully applied as a light emitting layer.
  • Y is N, that is, at least one selected from X and Y is necessarily N.
  • the lower unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level may be lowered and the electron affinity of the molecule may be increased, thereby improving the electron injection and transport characteristics. Therefore, since the voltage required for driving the organic light emitting element can be reduced, the effect of increasing the power efficiency can be given.
  • LUMO lower unoccupied molecular orbital
  • the compound for an organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present invention may have a high glass transition temperature, thereby improving thermal stability, thereby improving lifespan characteristics of the organic light emitting device.
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 50 carbon atoms. More specifically, the aryl of R 7 To R 12 And L is a aryl having 6 to 50 carbon atoms, monocyclic aryl such as phenyl; Alternatively, polycyclic aryl such as naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, pyrenyl, peryllenyl, pyrenyl, etc. may be used as the light emitting layer of the organic photoelectric device.
  • L the linking group
  • the compound may also improve the thermal stability by increasing the interaction between molecules, and may control light emission in the visible region by controlling the conjugate length ((-conjugation length)).
  • the compound may be usefully applied to the light emitting layer.
  • b and c are integers between 1 and 3, and when b and c are 2 or more, each repeating unit may be different.
  • the two repeating units are preferably bonded to the meta position in the benzene ring containing A 1 to A 6 .
  • the compound for an organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present invention may be represented by the following 113:
  • a 2 , A 4 to A 12 , and A 7 ′ to A 12 ′ are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of CR 2 , CR 4 to CR 12 , CR 7 ′ to CR 12 ′, and N
  • at least any one selected from A 7 to A 12 necessarily includes N
  • at least one selected from A 7 ′ to A 12 ′ necessarily includes N
  • R 4 to Two adjacent to each other in R 6 may form a fusion ring
  • two adjacent to each other of the R 7 to R 12 may form a fusion ring
  • two of the adjacent R 7 'to R 12 ' Can form a fusion ring
  • X is selected from the group consisting of O, S, Se, and NR 13
  • Y is CR 14 or N, provided that when X is selected from the group consisting of O, S, and Se, Y is N ego,
  • L and L ' are the same as or different from each other, each independently represent a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 50 carbon atoms,
  • a and a ' are the same as or different from each other, and are each independently 0 or 1, provided that a and a' are each independently 0, 2 , A 4 To A 6 Are each independently CR 2 , CR 4 To CR 6 When A and a 'are each independently 1, then A 2 , A 4 To A 6 At least one selected from the group is necessarily N,
  • b and b ' are the same as or different from each other, and each independently an integer between 1 and 3,
  • the R 2 , R 4 to R 14 , R 7 'to R 12 ' are the same as or different from each other, each independently hydrogen, halogen group, nitrile group, cyano group, nitro group, amide group, carbonyl group, ester group, substitution Or an unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted A substituted alkynylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted ary
  • the fusion ring may be polycyclic aryl such as naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, pyrenyl, perrylenyl, pyrenyl, fluorenyl, and the like. Particularly, when at least one selected from A 7 to A 12 is necessarily N, and at least one selected from A 7 ′ to A 12 ′ is necessarily N, for example, of the polycyclic aryl It means that one or more carbons are substituted with N.
  • L and L ' are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 50 carbon atoms.
  • the aryl is a aryl having 6 to 50 carbon atoms, monocyclic aryl such as phenyl; Alternatively, polycyclic aryl such as naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, pyrenyl, peryllenyl, pyrenyl, etc. may be used as the light emitting layer of the organic photoelectric device.
  • b and b ' are the same as or different from each other, and each independently an integer between 1 and 3, wherein, when b and b' is 2 or more, each repeating unit may be different.
  • R 1 to R 14 of Formula 112, and R 2 , R 4 to R 14 , R 7 ′ to R 12 ′ of Formula 113 may be substituted or unsubstituted aryl groups, substituted or unsubstituted arylene groups or substituted Or an unsubstituted arylamine group, wherein the aryl is an aryl having 6 to 50 carbon atoms.
  • monocyclic aryl such as phenyl, biphenyl, terphenyl, styrene;
  • polycyclic aryl such as naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, pyrenyl, peryllenyl, pyrenyl, etc. may be used as the light emitting layer of the organic photoelectric device.
  • R 1 to R 14 of Formula 112, and R 2 , R 4 to R 14 , R 7 ′ to R 12 ′ of Formula 113 are substituted or unsubstituted heteroarylamine groups, or substituted or unsubstituted hetero Even in the case of an aryl group, the definition of aryl is the same as described above. However, it means that it contains 1 to 3 heteroatoms of N, O, S, or P in one ring, and the rest is carbon.
  • the arylamine is diphenyl amine Groups selected from the group consisting of groups, dinaphthyl amine groups, dibiphenyl amine groups, phenyl naphthyl amine groups, phenyl diphenyl amine groups, ditolyl amine groups, phenyl tolyl amine groups, carbazole groups, and triphenyl amine groups It is possible to balance the movement characteristics of electrons and holes.
  • the heterocyclic group may be a thiophene group.
  • the substituent bonded to the nitrogen (N) element of the imidazole group or the triazole group is a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tertiary-butyl group, pentyl group, hexyl group Alkyl groups such as heptyl and the like; Cycloalkyl groups such as substituted or unsubstituted cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, and the like; Aryl groups such as substituted or unsubstituted phenyl group, biphenyl group, naphthyl group and the like; And it may be used more preferably selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • the heterocyclic group is preferably a heteroaryl group such as a pyridyl group, bipyridyl group, quinolyl group,
  • any one selected from R 1 to R 12 of Formula 112 and any one selected from R 2 , R 4 to R 12 , R 7 ′ to R 12 ′ of Formula 113 is an amine substituted alkyl group, an amine substituted Substituted with a substituent selected from the group consisting of a cycloalkyl group, an amine substituted aryl group, and an amine substituted heterocyclic group, it can be usefully used as a hole injection layer and a hole transport layer material.
  • any one selected from R 1 to R 12 of Chemical Formula 112 and any other selected from R 2 , R 4 to R 12 , R 7 'to R 12 ' of Chemical Formula 113 may include a nitrile group, a nitro group, Substituted with a substituent selected from the group consisting of an amide group, a carbonyl group, and a substituted or unsubstituted heterocyclic group, it can be usefully used as an electron injection layer or electron transport layer material by enhancing electron injection or transport ability. Therefore, the hole transfer and electron transfer ability can be improved at the same time.
  • a compound represented by the following Chemical Formulas 114 to 183 may be used.
  • the compounds of the present invention are not limited thereto.
  • the compound for an organic photoelectric device including the compound as described above may play a role of hole injection, hole transport, light emission, or electron injection and / or transport, and may also serve as a light emitting host with an appropriate dopant.
  • the compound for an organic photoelectric device according to the exemplary embodiment of the present invention may be used in an organic thin film layer to improve thermal stability for improving lifetime characteristics and efficiency characteristics of the organic photoelectric device, and to lower driving voltage.
  • the compound for an organic photoelectric device including the compound as described above is excellent in the ability to transport holes and electrons, and may also serve as a light emitting host with an appropriate dopant.
  • the dopant may be a reducing dopant.
  • the reducing dopant may be an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an oxide of an alkali metal, an halide of an alkali metal, an organic complex of an alkali metal, or an alkali earth metal.
  • the oxide selected from the group consisting of an oxide of an alkali metal, a halide of an alkaline earth metal, an organic complex of an alkaline earth metal, an oxide of a rare earth metal, a halide of a rare earth metal, and an organic complex of a rare earth metal can be used.
  • the organic photoelectric device means an organic light emitting device, an organic solar cell, an organic transistor, an organic memory device, or the like.
  • a novel compound of the present invention is included in an electrode or an electrode buffer layer to increase quantum efficiency, and in the case of an organic transistor, it may be used as an electrode material in a gate, a source-drain electrode, and the like.
  • an organic photoelectric device comprising an anode, a cathode, and at least one organic thin film layer interposed between the anode and the cathode, at least one layer of the organic thin film layer is the organic
  • An organic photoelectric device comprising a compound for a photoelectric device is provided.
  • the organic light emitting device by forming a compound having a variety of energy band gap, a novel that can satisfy various conditions required for a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer, an electron transport layer, etc. Compound. Therefore, a device having a low driving voltage and high luminous efficiency can be realized.
  • the organic thin film layer may include a layer selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and a hole blocking layer, at least one layer of the present invention It includes a compound for an organic photoelectric device according to.
  • 1 to 5 are cross-sectional views of an organic light emitting device using a novel compound for an organic photoelectric device manufactured according to an embodiment of the present invention.
  • an organic photoelectric device 100, 200, 300, 400, and 500 may include an anode 120, a cathode 110, and a gap between the anode and the cathode. It has a structure including at least one organic thin film layer 105 interposed therebetween.
  • the anode 120 includes an anode material, and a material having a large work function is preferable as the anode material so that hole injection can be smoothly performed into an organic thin film layer.
  • the anode material that can be used in the present invention include metals such as nickel, platinum, vanadium, chromium, copper, zinc, gold, and alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and the like; ZnO and Al or SnO 2 Combinations of oxides with metals such as and Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (polyehtylenedioxythiophene (PEDT), polypyrrole, polyaniline, etc. may be used, but are not limited thereto. It is not.
  • the negative electrode 110 includes a negative electrode material, and the negative electrode material is generally a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic thin film layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead, cesium, barium, and alloys thereof;
  • a multilayer structure material such as LiF / Al, Liq / Al, LiO 2 / Al, LiF / Ca, LiF / Al, BaF 2 / Ca, or the like may be used, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates an organic photoelectric device 100 in which only a light emitting layer 130 exists as an organic thin film layer 105.
  • the organic thin film layer 105 may exist only as a light emitting layer 130.
  • FIG. 2 illustrates a two-layered organic photoelectric device 200 in which an emission layer 230 including an electron transport layer and a hole transport layer 140 exist as an organic thin film layer 105, and an organic thin film layer 105.
  • the silver may be a two-layer type including the light emitting layer 230 and the hole transport layer 140.
  • the light emitting layer 130 functions as an electron transporting layer
  • the hole transporting layer 140 functions to improve bonding and hole transporting properties with a transparent electrode such as ITO.
  • FIG. 3 illustrates a three-layered organic photoelectric device 300 having an electron transport layer 150, a light emitting layer 130, and a hole transport layer 140 as an organic thin film layer 105.
  • the light emitting layer 130 is in an independent form, and the film (electron transport layer 150 and hole transport layer 140) excellent in electron transport property and hole transport property is stacked in a separate layer.
  • FIG. 4 is a four-layered organic photoelectric device 400 having an electron injection layer 160, an emission layer 130, a hole transport layer 140, and a hole injection layer 170 as an organic thin film layer 105. ),
  • the hole injection layer 170 can improve the adhesion to ITO used as an anode.
  • FIG. 5 shows different organic thin film layers 105 such as an electron injection layer 160, an electron transport layer 150, a light emitting layer 130, a hole transport layer 140, and a hole injection layer 170.
  • the organic photoelectric device 500 is effective for lowering the voltage by forming the electron injection layer 160 separately.
  • the above-described organic light emitting device includes a dry film method such as evaporation, sputtering, plasma plating, ion plating, etc. after forming an anode on a substrate;
  • the organic thin film layer may be formed by a wet film method such as spin coating, dipping, flow coating, or the like, followed by forming a cathode thereon.
  • a display device including the organic photoelectric device is provided.
  • the compounds synthesized in Examples 1 to 9 were analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR (nuclear magnetic resonance spectroscopy)), respectively.
  • Example 10 fabrication of organic light emitting device
  • N, N'-di (4- (N, N'-diphenyl-amino) -phenyl) -N, N'-diphenylbenzidine (N, N'-di (4- (N, N) '-diphenyl-amino) -phenyl) -N, N'-diphenylbenzidine: DNTPD) formed a 40 nm thick hole injection layer.
  • N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine was vacuum deposited to form a 10 nm thick hole transport layer.
  • EB-46 (E-Ray) and EB-512 (E-Ray) were vacuum deposited on the hole transport layer at a weight ratio of 94: 6 to form a light emitting layer having a thickness of 40 nm.
  • Example 2 of the present invention as an electron transport material on the light emitting layer by vacuum deposition to form an electron transport layer having a thickness of 10 nm.
  • the organic light emitting device of Example 10 was manufactured by sequentially depositing LiF 0.5 nm / Al 100 nm on the electron transport layer to form a cathode formed of LiF / Al.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 3 of the present invention was used as the electron transport layer.
  • Example 12 fabrication of organic light emitting device
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 4 of the present invention was used as the electron transport layer.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 5 of the present invention was used as the electron transporting layer.
  • Example 14 fabrication of organic light emitting device
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 7 of the present invention was used as the electron transporting layer.
  • Example 15 fabrication of organic light emitting device
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 8 of the present invention was used as the electron transporting layer.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the compound prepared in Example 9 of the present invention was used as the electron transporting layer.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that Alq 3 , which is an electron transport material, was used as the electron transport layer.
  • the organic light emitting diodes of Examples 10 to 16 have a significantly lower driving voltage than the organic light emitting diode of Comparative Example 2.
  • the organic light emitting diodes of Examples 10 to 16 are significantly low in driving voltage, whereas the current efficiency and power efficiency are significantly higher.
  • the measurement result of the organic light emitting device is a result of the balance between the holes and the electrons in the light emitting layer, and the compound used in Examples 10 to 16 is Alq, which is a general electron transport material. 3 Compared with the above, it can be seen that the electron injection characteristics and the movement characteristics are excellent.
  • the organic light emitting device manufactured by the compound according to the present invention can reduce the influence of Joule heat during driving, it can be expected to show an improved life characteristics compared to the conventional organic light emitting device.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것으로, 상기 유기 광전 소자용 재료는 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 유기 광전 소자용 화합물은 유기발광소자를 비롯한 유기 광전 소자에서 정공주입, 정공수송, 발광, 또는 전자주입 및/또는 전자수송의 역할을 할 수 있으며, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할도 할 수 있다. 상기 재료는 열적 안정성이 우수하여 유기발광소자를 비롯한 유기 광전 소자에 적용할 경우 유기 광전 소자의 구동전압을 낮추고, 수명과 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
본 발명은 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열적 안정성이 우수한 유기 광전 소자용 재료를 포함하여 유기 광전 소자의 구동전압을 낮추고, 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 유기 광전 소자용 재료 및 이를 포함하는 유기 광전 소자에 관한 것이다.
유기 광전 소자는 유기 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛 에너지로 바꿔 주는 소자로서 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 기능성 유기물 층이 삽입된 구조를 갖는다.
유기 광전 소자의 전기적인 특성은 발광소자(light emitting diodes, LED)와 유사하며, 양극에서 정공(hole)이 주입되고 음극에서 전자(electron)가 주입된 후 각각의 정공 및 전자는 서로 상대편 전극을 향해 이동하다가 재결합(recombination)에 의해 에너지가 높은 여기자(exciton)를 형성하게 된다. 이때, 형성된 여기자가 기저 상태(ground state)로 이동하면서 특정한 파장을 갖는 빛이 발생하게 된다.
유기물에 의한 발광현상은 1960년대 초에 안트라센(anthracene)을 이용한 발광 현상이 처음 발견되었으나 구동 전압이 너무 높은 단점이 있었고, 1980년대 후반 Eastman Kodak의 C. W. Tang에 의하여 저전압 구동의 소자가 개발되었으며, 이 후, 1990년대 후반에 캠브리지(cambridge)에서 폴리(p-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene), PPV)을 이용한 고분자 발광소자를 개발하면서 크게 저분자 발광 소자(SMOLED)와 고분자 유기 발광 소자(PLED)로 나뉘어 연구가 진행되고 있는 실정이다. 이러한 저분자 유기 발광 소자는 진공 증착법에 의해 박막의 형태로 소자를 제조하므로 효율 및 수명성능이 좋고, 고분자 유기 발광 소자는 잉크젯(Inkjet) 또는 스핀코팅(spin coating)법을 사용하여 초기 투자비가 적고 대면적화가 유리한 장점이 있다.
저분자 유기 발광 소자 및 고분자 유기 발광 소자는 모두 자체발광, 고속응답, 광시야각, 초박형, 고화질, 내구성, 넓은 구동온도범위 등의 장점을 가지고 있고, 특히 자체발광의 특성 때문에 기존의 LCD(liquid crystal display)와 비교하여 시안성이 좋고, 백라이트가 필요없어 LCD 의 1/3수준으로 두께 및 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 응답속도가 LCD 에 비해 1000 배 이상 빠른 마이크로 초 단위이기 때문에 잔상없이 완벽한 동영상을 구현할 수 있다. 이러한 장점을 바탕으로 1980 년대 후반 최초 개발 이후 효율 80 배, 수명 100 배 이상에 이르는 급격한 기술발전을 이루어 왔고, 최근에는 40 인치 유기 발광 소자 패널이 발표되는 등 대형화가 급속히 진행되고 있는 실정이다.
대형화를 위해서는 발광 효율의 증대 및 소자의 수명 향상이 수반되어야 한다. 이 때, 소자의 발광 효율은 발광층 내의 정공과 전자의 결합이 원활히 이루어져야 한다. 그러나, 일반적으로 유기물의 전자 이동도는 정공 이동도에 비하여 느리기 때문에 발광층 내의 정공과 전자의 결합이 효율적으로 이루어지기 어려운 단점이 있다. 따라서 음극으로부터의 전자 주입 및 이동도를 높이는 동시에, 정공의 이동을 차단할 수 있는 신규한 화합물의 개발이 절실한 실정이다.
또한, 소자의 수명은 소자의 구동시 발생하는 줄 열(Joule heat)에 의하여 재료가 결정화면서, 수명이 단축될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전자의 이동 속도가 빠른 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD)(Jpn. J. Appl. Phys., 27, L269 (1988))와 같은 재료가 제안되었으나, 열적 안정성이 부족하여 소자 구동시 결정화되는 문제점이 있었다. 또한, 정공 이동도를 낮추는 특성이 우수한 바쏘쿠프로인(BCP) 및 알루미늄 혼합 배위착체(BAlq, Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolate)aluminum)에 대한 연구도 활발히 진행되었다. 그러나 상기 재료들은 정공 이동도를 낮추는 특성이 우수한 반면, 전자주입 특성이 저하되고, 소자 구동시 결정화되는 문제점이 있어, 만족할 만한 소자 특성을 보여 주지는 못하였다.
따라서, 전자의 주입 및 이동성이 우수하며, 구동시 결정화를 방지할 수 있는 열적안정성이 높은 유기 화합물에 대한 개발이 절실한 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 정공주입, 정공수송, 발광, 또는 전자주입 및/또는 전자수송의 역할을 할 수 있으며, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할도 할 수 있는 신규한 유기 광전 소자용 재료를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 유기 광전 소자용 재료를 포함하여 유기 광전 소자의 구동전압을 낮추고, 수명과 효율은 향상된 유기 광전 소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1 로 표시되는 유기 광전 소자용 화합물을 제공한다:
[화학식1]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000001
상기 화학식 1 에서,
상기 A1 내지 A5 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 CR1 내지 CR5 이거나 N 이고, 단, 상기 A1 내지 A5 중에서 선택되는 3 개 이하가 N 이고,
A1 내지 A5 중에서 선택되는 어느 하나가 N 인 경우, A1 내지 A5 중에서 선택되는 나머지 4 개가 각각 CR1 내지 CR5 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 적어도 2 개는 수소가 아니고,
A1 내지 A5 이 각각 CR1 내지 CR5 인 경우, R1 내지 R5 중 적어도 2 개는 수소가 아니다.
상기 B는 O, S, Se, 및 NR″으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 C 및 D 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR′및 N 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, B 가 NR″이 아닌 경우 C 는 N 이다.
상기 R1 내지 R5, R′, 및 R″는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BR6R7, 및 SiR6R7R8 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
이 때, 상기 R6 내지 R8 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 E 는 수소, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 및 SO2R9 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
이 때, 상기 R9는 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 L 은 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
n 은 0 또는 1이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기 박막층을 포함하는 유기 광전 소자에 있어서, 상기 유기 박막층 중 적어도 어느 한 층은 상기 유기 광전 소자용 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 유기 광전 소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물은 전체적으로 비대칭 구조를 이룬다. 이러한 비대칭 구조는 비정질 특성을 강화시켜 결정화를 억제할 수 있으므로, 유기 광전 소자용 화합물의 열적 안정성을 향상시킨다. 따라서 유기 광전 소자 구동시 유기 광전 소자의 구동전압을 낮추고, 수명과 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 재료는 유기 발광소자를 비롯한 유기 광전 소자에서 정공주입, 정공수송, 발광, 또는 전자주입 및/또는 전자수송역할을 할 수 있으며, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할로서 적용 가능하다.
도 1 내지 도 5 는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물을 포함하여 제조될 수 있는 유기 광전 소자에 대한 다양한 구현예들을 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 1 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7 은 본 발명의 실시예 2 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 8 은 본 발명의 실시예 3 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 9 는 본 발명의 실시예 4 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 10 은 본 발명의 실시예 5 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 11 은 본 발명의 실시예 6 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12 는 본 발명의 실시예 7 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 13 은 본 발명의 실시예 8 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 14 는 본 발명의 실시예 9 에 따라 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 15 는 본 발명의 실시예 10 내지 13 및 비교예 2 에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전압-휘도 특성을 측정한 그래프이다.
도 16 은 본 발명의 실시예 14 내지 16 및 비교예 2 에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전압-휘도 특성을 측정한 그래프이다.
도 17 은 본 발명의 실시예 10 내지 13 및 비교예 2 에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전력 효율을 측정한 그래프이다.
도 18 은 본 발명의 실시예 14 내지 16 및 비교예 2 에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전력 효율을 측정한 그래프이다.
도 19 는 본 발명의 실시예 5 에 따라 제조된 화합물의 열적 특성을 나타낸 그래프이다.
도 20 은 본 발명의 비교예 1 에 따라 제조된 화합물의 열적 특성을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 유기광전소자 110 : 음극
120 : 양극 105 : 유기 박막층
130 : 발광층 140 : 정공 수송층
150 : 전자수송층 160 : 전자주입층
170 : 정공주입층 230 : 발광층 + 전자수송층
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 명세서에 있어서, 별도의 정의가 없는 한, "알킬기"라 함은 탄소수 1 내지 30 의 알킬기, 보다 바람직하기로는 탄소수 1 내지 15 의 알킬기이고; "알콕시기"라 함은 탄소수 1 내지 30 의 알콕시기, 보다 바람직하기로는 탄소수 1 내지 15의 알콕시기이고; "알케닐기"라 함은 탄소수 2 내지 30 의 알케닐기, 보다 바람직하기로는 탄소수 2 내지 15 의 알케닐기이고; "사이클로알킬기"라 함은 탄소수 3 내지 30 의 사이클로알킬기, 보다 바람직하기로는 탄소수 3 내지 15 의 사이클로알킬기이고; "아릴기"라 함은 탄소수 6 내지 50 의 아릴기, 보다 바람직하기로는 탄소수 6 내지 25의 아릴기이고; "아릴아민기"라 함은 탄소수 7 내지 50 의 아릴아민기, 보다 바람직하기로는 탄소수 7 내지 25 의 아릴아민기이고; "헤테로아릴아민기"라 함은 탄소수 7 내지 50 의 헤테로아릴아민기, 보다 바람직하기로는 탄소수 7 내지 25 의 헤테러아릴아민기이고; "헤테로고리기"라 함은 탄소수 5 내지 50 의 헤테로고리기, 보다 바람직하기로는 탄소수 5 내지 25 의 헤테로고리기이고; "플루오로알킬기"라 함은 탄소수 1 내지 10 의 플루오로알킬기를 의미한다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "에스테르"란 ­COOR로 표시되는 것을 의미하고; "카르보닐"이란 -COR′로 표시되는 것을 의미한다. 여기서 R, 및 R′은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10 의 알킬기, 탄소수 6 내지 20 의 아릴기, 탄소수 3 내지 20 의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소수 2 내지 10 의 알키닐기, 또는 이들의 조합인 것이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 아세틸렌기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴알케닐기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아민기, 및 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, BR6R7, 및 SiR6R7R8(이 때, 상기 R6 내지 R8 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50 의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것임.)으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 고리기내에 N, O, S, 및 P 로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3 개 함유하고, 나머지는 탄소인 것이 바람직하다.
특히, 본 명세서에서 "헤테로고리기"란 별도의 정의가 없는 한, 상기 헤테로 원자를 포함하는 탄소수 5 내지 50 의 헤테로아릴기, 탄소수 5 내지 50 의 헤테로사이클로알킬기, 탄소수 5 내지 50 의 헤테로사이클로알케닐기, 탄소수 5 내지 50 의 헤테로사이클로알키닐기 및 이들의 융합 고리로 이루어진 군에서 선택되는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기는 상기한 헤테로 원자 1 내지 20 개를 포함하는 것이 바람직하고, 보다 더 바람직하기로는 헤테로 원자 1 내지 15 개를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1 로 표시되는 유기 광전 소자용 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000002
상기 화학식 1에 있어서,
상기 A1 내지 A5 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 CR1 내지 CR5 이거나 N 이고, 단, 상기 A1 내지 A5 중에서 선택되는 3 개 이하가 N 이고,
A1 내지 A5 중에서 선택되는 어느 하나가 N 인 경우, A1 내지 A5 중에서 선택되는 나머지 4 개가 각각 CR1 내지 CR5 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 적어도 2 개는 수소가 아니고,
A1 내지 A5 이 각각 CR1 내지 CR5 인 경우, R1 내지 R5 중 적어도 2 개는 수소가 아니다.
상기 B 는 O, S, Se, 및 NR′으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 C 및 D 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR′ 및 N 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, B 가 NR′이 아닌 경우 C 는 N이다.
상기 R1 내지 R5, R′, 및 R′는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BR6R7, 및 SiR6R7R8 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
이 때, 상기 R6 내지 R8 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 E 는 수소, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 및 SO2R9로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
이 때, 상기 R9 는 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 L 은 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
n 은 0 또는 1이다.
상기 화학식 1 의 신규한 유기 광전소자용 화합물은 A1 내지 A5 를 포함하는 부분과; 아릴기 또는 헤테로아릴기를 포함하는 연결기인 L; 그리고 5 각환을 포함하는 기능성 치환체 부분으로 나누어 생각할 수 있다.
상기 화학식 1 에서 A1 내지 A5 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 CR1 내지 CR5 이거나 N 이고, 단, 상기 A1 내지 A5 중에서 선택되는 3 개 이하가 N 이다. 만약, A1 내지 A5 중에서 적어도 어느 하나가 N 인 경우, LUMO (Lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위를 낮추고 분자의 전자친화도를 높여 전자의 주입 및 이동 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자의 구동에 필요한 전압을 감소시킬 수 있으므로, 전력 효율을 증대시키는 효과를 부여할 수 있다. 그러나, A1 내지 A5 중에서 선택되는 4 개 이상이 N 인 경우에는 너무 낮은 LUMO 에너지 레벨을 유발하여 전자의 주입이 어려울 수 있으므로 바람직하지 못하다.
특히, A1 내지 A5 중에서 선택되는 어느 하나가 N 인 경우, A1 내지 A5 중에서 선택되는 나머지 4 개가 각각 CR1 내지 CR5 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 적어도 2 개는 수소가 아니다. 만약, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 어느 하나만이 수소가 아닌 치환기인 경우에는 화합물의 강직성(rigidity)이 높아져 결정화가 일어나기 쉬우므로 바람직하지 못하며, 또한 상기 R1 내지 R5 모두 수소인 경우에는 열적 안정성이 떨어지고 전자의 주입이 어려워져 바람직하지 못하다.
A1 내지 A5 이 모두 N 으로 치환되지 않는 경우, A1 내지 A5 는 CR1 내지 CR5 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R1 내지 R5 중 적어도 2 개는 수소가 아니다. 만약, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 어느 하나만이 수소가 아닌 치환기인 경우에는 화합물의 강직성(rigidity)이 높아져 결정화가 일어나기 쉬우므로 바람직하지 못하며, 또한, 상기 R1 내지 R5 모두 수소인 경우에는 열적 안정성이 떨어지고 전자의 주입이 어려워져 바람직하지 못하다.
특히, 상기 R1 내지 R5중에서 선택되는 적어도 2 개가 수소가 아닌 치환기를가지는 경우, 특히, 상기 치환기위 위치에 서로 다른 종류의 치환기를 도입함으로써, 비정질 특성을 높일 수 있다. 따라서 소자의 구동시 발생하는 줄 열에 의한 결정화를 억제할 수 있게 되어, 유기 발광 소자 구동시 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물의 상기 A1 과 A5 는 서로 동일하지 않고, A2 와 A4 는 서로 동일하지 않는 것이 보다 바람직하다. 이러한 유기 광전 소자용 화합물의 구조는 A3 를 포함하는 대칭축을 기준으로 상하의 치환기가 비대칭 구조를 이룬다. 이러한 비대칭 구조는 비정질 특성을 강화시켜 결정화를 억제할 수 있으므로, 유기 광전 소자 구동시 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 유기 광전 소자의 구동전압을 낮추고, 효율 및 열적 안정성 면에서 우수한 효과를 가지는 유기 광전 소자를 제공할 수 있다.
상기 아릴기 또는 헤테로아릴기를 포함하는 연결기인 L 은 분자간의 상호작용을 높여 열적안정성 향상에 도움을 줄 수 있고, 파이공액길이(π-conjugation length)를 조절하여 가시영역에서 발광 조절을 가능하게 한다. 따라서 본 발명의 유기 광전 소자용 화합물은 발광층에 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 오(5)각환을 포함하는 기능성 치환체 부분의 B 는 O, S, Se, 및 NR′으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, C 및 D 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR′ 및 N으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다. 단, B가 NR′이 아닌 경우 C는 N 이다. 상기 5 각환을 포함하는 기능성 치환체 부분은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물의 구조를 전체적으로 비대칭 구조를 이루게 하여, 상기 화합물에 열적 안정성을 부여한다.
상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′이 각각 독립적으로 아릴기인 경우, 상기 아릴기는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40 의 아릴기인 것이 보다 바람직하다. 이 때, 상기 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 스티렌 등의 단환식 아릴기; 또는 나프틸기, 안트라세닐기, 페나트렌기, 파이레닐기, 페릴레닐기 등의 다환식 아릴기를 사용하는 경우 발광층으로서 유용하게 사용할 수 있으므로 보다 바람직하다.
상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′이 각각 독립적으로 아릴아민기인 경우, 상기 아릴아민기는 디페닐 아민기, 디나프틸 아민기, 디비페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 페닐 디페닐 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기, 및 트리페닐 아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′이 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 경우, 상기 헤테로고리기는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 피라다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닌기, 아크리딜기, 이미다조피리디닐기, 및 이미다조피리미디닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 치환 또는 비치환된 헤테로고리기가 이미다졸기 또는 트리아졸기인 경우, 상기 이미다졸기 또는 트리아졸기의 질소(N) 원소에 결합되는 치환기는 치환 또는 비치환된 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터셔리-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등과 같은 알킬기; 치환 또는 비치환된 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등과 같은 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 등과 같은 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이 때, 상기 헤테로고리기는 피리딜기, 비피리딜기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기 등과 같은 헤테로아릴기인 것이 바람직하다.
한편, 상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′은 전자주입 특성이 우수한 작용기이거나, 또는 열적 안정성을 증가시킬 수 있는 작용기들로 구성될 수 있다. 또한, 선택적으로 정공주입/전달능력 및 전자주입/전달능력을 부여할 수 있어, 발광층에서의 효율적인 정공-전자 결합을 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, R1 내지 R5, R′, 및 R′ 중에서 선택되는 어느 하나가 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 경우에는 상기 화합물을 정공 주입층 및 정공 수송층 물질로 유용하게 사용할 수 있다.
한편, R1 내지 R5, R′, 및 R′ 중에서 선택되는 어느 하나가 전자 친화성이 우수한 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 경우에는 전자 주입층 또는 전자 수송층 물질로 유용하게 사용할 수 있다.
따라서, 상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R″ 중에서 선택되는 어느 하나는 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것이고, 상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 B의 R′중에서 선택되는 다른 어느 하나는 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 것을 사용하는 경우, 정공전달 및 전자전달 능력을 동시에 가지므로 보다 바람직하다. 이 때, 상기 아민 치환된 헤테로고리기는 아민 치환된 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하고, 헤테로고리기는 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1에서 E, 및 B의 R″ 중에서 선택되는 어느 하나는 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것이고, 상기 화학식 1 에서 E, 및 B의 R′ 중에서 선택되는 다른 어느 하나는 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 것을 사용하는 경우, 비정질의 특성을 강화하고, 정공 및 전자 전달 특성의 세부 조절이 가능하기 때문에 보다 바람직하다. 이 때, 상기 아민 치환된 헤테로고리기는 아민 치환된 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하고, 헤테로고리기는 헤테로아릴기인 것이 보다 바람직하다.
상기 L 은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30 의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 경우 보다 바람직하다.
상술한 상기 화학식 1 로 표현되는 신규 화합물에 치환될 수 있는 다양한 치환기는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물의 근본적인 물성을 변화시키지는 않는다.
상기 화학식 1 로 표시되는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물의 대표적인 예로는, 하기 화학식 2 내지 111로 표현되는 화합물을 들 수 있으며, 본 발명의 화합물이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2009007521-appb-I000003
Figure PCTKR2009007521-appb-I000004
Figure PCTKR2009007521-appb-I000005
Figure PCTKR2009007521-appb-I000006
Figure PCTKR2009007521-appb-I000007
Figure PCTKR2009007521-appb-I000008
Figure PCTKR2009007521-appb-I000009
Figure PCTKR2009007521-appb-I000010
Figure PCTKR2009007521-appb-I000011
Figure PCTKR2009007521-appb-I000012
Figure PCTKR2009007521-appb-I000013
Figure PCTKR2009007521-appb-I000014
Figure PCTKR2009007521-appb-I000015
Figure PCTKR2009007521-appb-I000016
Figure PCTKR2009007521-appb-I000017
또한, 본 발명의 일 구현예는 아릴기 및 헤테로고리기가 순서대로 반복되는 구조를 가지는 하기 화학식 112 로 표시되는 유기광전소자용 화합물을 제공할 수 있다.
[화학식 112]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000018
(상기 화학식 112 에서 A1 내지 A12 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR1 내지 CR12 및 N 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 을 포함하고, 이 때, 상기 R1 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있다.
X는 O, S, Se, 및 NR13 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, Y 는 CR14 또는 N 이고, 단, X 가 O, S, 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되는 것인 경우, Y 는 N 이고,
L 은 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
a 는 0 또는 1이고, 단, a 가 0 인 경우, A1 내지 A6 는 각각 독립적으로 CR1 내지 CR6 이고, a 가 1 인 경우, A1 내지 A6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 이고,
b 및 c 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 1 내지 3 사이의 정수이고,
상기 R1 내지 R14 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BRR′, 또는 SiRR′R″로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R, R′, 및 R″은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.)
상기 R1 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개가 융합링을 형성하거나, R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개가 융합링을 형성하는 경우, A1 내지 A6 을 포함하는 융합링, 및 A7 내지 A12 를 포함하는 융합링은 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 페릴레닐, 피레닐, 플루오레닐 등의 다환식 아릴일 수 있다. 특히, 상기 A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나가 반드시 N 인 경우라 함은 예를 들어, 상기 다환식 아릴의 하나 또는 하나 이상의 탄소가 N 으로 치환되어 있음을 의미한다.
또한, 상기 R7 내지 R12 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기인 경우 발광층으로 매우 유용하게 적용될 수 있다.
또한, X 가 O, S, 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되는 것인 경우, Y 는 N 인 것으로, 즉, 상기 X 및 Y 중에서 선택된 적어도 어느 하나는 반드시 N 인 것이다. 이 경우, LUMO(Lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위를 낮추고 분자의 전자친화도를 높여 전자의 주입 및 이동 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자의 구동에 필요한 전압을 감소시킬 수 있으므로, 전력 효율을 증대시키는 효과를 부여할 수 있다.
또한, X 및 Y 를 포함하는 기능성 치환체 부분은 화합물에 일정한 강직성을 부여하여 분자간의 상호작용을 증대시킬 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 높은 유리전이온도를 가지게 되어 열적 안정성을 높여줌으로써 유기 발광 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, L 은 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다. 보다 구체적으로, 상기 R7 내지 R12 및 L 의 아릴은 탄소수 6 내지 50 의 아릴인 것으로, 페닐과 같은 단환식 아릴; 또는 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 페릴레닐, 피레닐 등의 다환식 아릴을 사용하여 유기광전소자의 발광층으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 연결기인 L 도 분자간의 상호작용을 높여 열적안정성 향상에 도움을 줄 수 있고, 파이공액길이((-conjugation length)를 조절하여 가시영역에서 발광 조절을 가능하게 한다. 따라서 본 발명의 유기광전소자용 화합물은 발광층에 유용하게 적용될 수 있다.
또한, b 및 c 는 1 내지 3 사이의 정수이고, 이 때, b 및 c 가 2 이상인 경우, 각각의 반복단위는 상이할 수 있다.
특히, 상기 c 가 2 인 경우, 두 반복단위는 A1 내지 A6 을 포함하는 벤젠링에서 메타위치에 결합되는 것이 좋다. 이에, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 하기 113 으로 표시되는 것을 사용하는 것이 좋다:
[화학식 113]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000019
(상기 화학식 113 에서,
A2, A4 내지 A12, 및 A7' 내지 A12' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR2, CR4 내지 CR12, CR7' 내지 CR12' 및 N 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 을 포함하고, A7' 내지 A12' 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 을 포함하고, 이 때, 상기 R4 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7' 내지 R12' 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고,
X 는 O, S, Se, 및 NR13 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, Y 는 CR14 또는 N 이고, 단, X 가 O, S, 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되는 것인 경우, Y 는 N 이고,
L 및 L' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
a 및 a' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 0 또는 1 이고, 단, a 및 a' 이 각각 독립적으로 0 인 경우, A2, A4 내지 A6 는 각각 독립적으로 CR2, CR4 내지 CR6 이고, a 및 a' 이 각각 독립적으로 1 인 경우, A2, A4 내지 A6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 이고,
b 및 b' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 1 내지 3 사이의 정수이고,
상기 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BRR′, 및 SiRR′R″로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R, R′, 및 R″은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.)
이 때, 상기 R4 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7' 내지 R12' 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있다. 상기 융합링은 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 페릴레닐, 피레닐, 플루오레닐 등의 다환식 아릴일 수 있다. 특히, 상기 A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나가 반드시 N 인 경우 및 A7' 내지 A12' 중에서 선택되는 적어도 어느 하나가 반드시 N 인 경우라 함은 예를 들어, 상기 다환식 아릴의 하나 또는 하나 이상의 탄소가 N 으로 치환되어 있음을 의미한다.
L 및 L'은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다. 보다 구체적으로, 상기 아릴은 탄소수 6 내지 50 의 아릴인 것으로, 페닐과 같은 단환식 아릴; 또는 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 페릴레닐, 피레닐 등의 다환식 아릴을 사용하여 유기광전소자의 발광층으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
b 및 b' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 1 내지 3 사이의 정수이고, 이 때, b 및 b' 이 2 이상인 경우, 각각의 반복단위는 상이할 수 있다.
한편, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R14, 및 화학식 113 의 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 이 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기인 경우, 상기 아릴은 탄소수 6 내지 50 의 아릴인 것이다. 특히, 페닐, 비페닐, 터페닐, 스티렌 등의 단환식 아릴; 또는 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 페릴레닐, 피레닐 등의 다환식 아릴을 사용하여 유기광전소자의 발광층으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R14, 및 화학식 113 의 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 이 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기인 경우에도 상기 아릴의 정의는 상기한 바와 동일하다. 단, 하나의 고리내에 N, O, S, 또는 P 의 헤테로 원자를 1 내지 3 개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
또한, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R14, 및 화학식 113 의 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 이 치환 또는 비치환된 아릴아민기인 경우, 상기 아릴아민은 디페닐 아민기, 디나프틸 아민기, 디비페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 페닐 디페닐 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기, 및 트리페닐 아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하여 전자 및 정공의 이동 특성에 균형을 부여할 수 있다.
또한, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R14, 및 화학식 113 의 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 이 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기인 경우, 상기 헤테로고리기는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 피라다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닌기, 아크리딜기, 이미다조피리디닐기, 및 이미다조피리미디닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
특히, 상기 이미다졸기 또는 트리아졸기의 질소(N) 원소에 결합되는 치환기는 치환 또는 비치환된 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터셔리-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등과 같은 알킬기; 치환 또는 비치환된 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등과 같은 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 등과 같은 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이 때, 상기 헤테로고리기는 피리딜기, 비피리딜기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기 등과 같은 헤테로아릴기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R12 중에서 선택되는 어느 하나 및 화학식 113의 R2, R4 내지 R12, R7' 내지 R12' 중에서 선택되는 어느 하나는 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되어 정공 주입층 및 정공 수송층 물질로 유용하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 화학식 112 의 R1 내지 R12 중에서 선택되는 다른 어느 하나 및 화학식 113 의 R2, R4 내지 R12, R7' 내지 R12' 중에서 선택되는 다른 어느 하나는 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되어 전자 주입 또는 수송능력을 강화시켜 전자 주입층 또는 전자 수송층 물질로 유용하게 사용할 수 있다. 따라서, 정공전달 및 전자전달 능력을 동시에 향상시킬 수 있다.
상술한 상기 화학식 112 과 화학식 113 으로 표현되는 신규 화합물에 치환될 수 있는 다양한 치환기는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물의 근본적인 물성을 변화시키지는 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 보다 구체적으로, 하기 화학식 114 내지 화학식 183으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명의 화합물이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2009007521-appb-I000020
Figure PCTKR2009007521-appb-I000021
Figure PCTKR2009007521-appb-I000022
Figure PCTKR2009007521-appb-I000023
Figure PCTKR2009007521-appb-I000024
Figure PCTKR2009007521-appb-I000025
Figure PCTKR2009007521-appb-I000026
Figure PCTKR2009007521-appb-I000027
상기와 같은 화합물을 포함하는 유기 광전 소자용 화합물은 정공주입, 정공수송, 발광, 또는 전자 주입 및/또는 수송역할을 할 수 있으며, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할도 할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전 소자용 화합물은 유기 박막층에 사용되어 유기 광전 소자의 수명 특성과 효율 특성 향상을 위한 열적 안정성을 향상시키며, 구동전압을 낮출 수 있다.
상기와 같은 화합물을 포함하는 유기광전소자용 화합물은 정공과 전자의 수송능력이 우수하여, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할도 할 수 있다. 특히, 상기 도펀트로는 환원성 도펀트인 것이 좋은 바, 보다 구체적으로 상기 환원성 도펀트는 알카리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 알카리 금속의 산화물, 알카리 금속의 할로겐화물, 알카리 금속의 유기 착체, 알카리토류 금속의 산화물, 알카리토류 금속의 할로겐화물, 알카리토류 금속의 유기 착체, 희토류 금속의 산화물, 희토류 금속의 할로겐화물, 및 희토류 금속의 유기 착체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기와 같은 신규한 유기 광전 소자용 화합물은 상기 화합물을 포함하는 호스트 재료 또는 전하수송재료로 매우 유용하게 사용할 수 있다. 이 때, 유기 광전 소자라 함은 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 그리고 유기 메모리 소자 등을 의미한다.
유기 태양 전지의 경우에는 본 발명의 신규 화합물이 전극이나 전극 버퍼층에 포함되어 양자 효율을 증가시키며, 유기 트랜지스터의 경우에는 게이트, 소스-드레인 전극 등에서 전극 물질로 사용될 수 있다.
이하에서는 유기 발광 소자에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기 박막층을 포함하는 유기 광전 소자에 있어서, 상기 유기 박막층 중 적어도 어느 한 층은 상기한 유기 광전 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전 소자를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자는, 다양한 에너지 밴드 갭을 갖는 화합물을 형성하여, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층, 전자 수송층 등에 요구되는 다양한 조건을 충족시킬 수 있는 신규 화합물을 포함한다. 따라서, 구동 전압이 낮고 발광 효율이 높은 소자를 구현할 수 있다.
따라서, 상기 유기박막층은 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 정공수송층, 정공주입층, 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 층을 포함할 수 있는 바, 이 중에서 적어도 어느 하나의 층은 본 발명에 따른 유기 광전 소자용 화합물을 포함한다.
도 1 내지 도 5 는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 신규한 유기 광전 소자용 화합물을 이용한 유기 발광 소자의 단면도이다.
도 1 내지 도 5 를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자 (100, 200, 300, 400, 및 500)는 양극 (120), 음극 (110), 및 이 양극과 음극 사이에 개재된 적어도 1 층의 유기박막층 (105)을 포함하는 구조를 갖는다.
상기 양극(120)은 양극 물질을 포함하며, 이 양극 물질로는 통상 유기 박막층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금 등과 같은 금속 및 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO) 등과 같은 금속 산화물; ZnO 와 Al 또는 SnO2 와 Sb 와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤, 폴리아닐린 등과 같은 전도성 고분자 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극(110)은 음극 물질을 포함하여, 이 음극 물질로는 통상 유기박막층으로 전자주입이 용이하도록 일 함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 및 이들의 합금; LiF/Al, Liq/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al, BaF2/Ca 등과 같은 다층 구조 물질 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저 도 1 을 참조하면, 도 1 은 유기 박막층 (105)으로서 발광층 (130)만이 존재하는 유기광전소자 (100)를 나타낸 것으로, 상기 유기박막층(105)은 발광층(130)만으로 존재할 수 있다.
도 2 를 참조하면, 도 2 는 유기박막층 (105)으로서 전자수송층을 포함하는 발광층 (230)과 정공수송층 (140)이 존재하는 2 층형 유기광전소자 (200)를 나타낸 것으로서, 유기박막층 (105)은 발광층 (230) 및 정공 수송층(140)을 포함하는 2 층형일 수 있다. 이 경우 발광층 (130)은 전자 수송층의 기능을 하며, 정공 수송층 (140)은 ITO 와 같은 투명전극과의 접합성 및 정공수송성을 향상시키는 기능을 한다.
도 3 을 참조하면, 도 3 은 유기박막층 (105)으로서 전자수송층 (150), 발광층 (130), 및 정공수송층 (140)이 존재하는 3 층형 유기광전소자 (300)를 나타낸 것으로서, 상기 유기박막층 (105)에서 발광층 (130)은 독립된 형태로 되어 있고, 전자수송성이나 정공수송성이 우수한 막 (전자수송층 (150) 및 정공수송층 (140))을 별도의 층으로 쌓은 형태를 나타내고 있다.
도 4 를 참조하면, 도 4 는 유기박막층 (105)으로서 전자주입층 (160), 발광층 (130), 정공수송층 (140), 및 정공주입층 (170)이 존재하는 4 층형 유기광전소자 (400)를 나타낸 것으로서, 상기 정공주입층 (170)은 양극으로 사용되는 ITO 와의 접합성을 향상시킬 수 있다.
도 5 를 참조하면, 도 5 는 유기박막층 (105)으로서 전자주입층 (160), 전자수송층 (150), 발광층 (130), 정공수송층 (140), 및 정공주입층 (170)과 같은 각기 다른 기능을 하는 5 개의 층이 존재하는 5 층형 유기광전소자 (500)를 나타낸 것으로서, 상기 유기광전소자 (500)는 전자주입층 (160)을 별도로 형성하여 저전압화에 효과적이다.
상기에서 설명한 유기 발광 소자는, 기판에 양극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금, 이온도금 등과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅(spin coating), 침지법(dipping), 유동코팅법(flow coating) 등과 같은 습식성막법 등으로 유기박막층을 형성한 후, 그 위에 음극을 형성하여 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 유기 광전 소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
합성예 1 : 2-(3-(anthracen-9-yl)-5-bromophenyl)benzo[d]oxazole의 합성
[반응식 1]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000028
3-(안트라센-9-일)-5-브로모벤즈알데하이드 (3-(anthracen-9-yl)-5-bromobenzaldehyde) 10 g (27.7 mmol) 및 2-아미노페놀 (2-aminophenol) 3.6 g (33.2 mmol)을 아세트산 (acetic acid) 100 ml 에 녹인 후 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 여기에 아세트산 납(IV) (lead(IV) acetate) 14.7 g (33.2 mmol)을 투입한 후 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 4.5 g (Y=33 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 2 : 2-(4-(4,4,5,5- tetramethyl -1,3,2- dioxaborolan -2- yl ) phenyl )-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole의 합성
[반응식 2]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000029
2-(4-브로모페닐)-5-페닐-1,3,4-옥사디아졸 (2-(4-bromophenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole) 5 g (16.6 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (bis(pinacolato)diboron) 5.1 g (19.9 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로-팔라듐(II)과 디클로로메탄의 복합체 (a complex [1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloro-palladium(II) with dichloromethane) 0.41 g (3 mol%), 포타슘아세테이트 (potassium acetate) 4.9 g (49.8 mmol)을 디메틸포름아미드 (dimethylformaimde, DMF) 100 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응시켰다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 3.1 g (Y=53 %)의 옅은 노란색 고체를 얻었다.
합성예 3 : 2-(3,5- dibromophenyl )-1- phenyl -1H- benzo [d]imidazole의 합성
[반응식 3]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000030
3,5-디브로모벤즈알데하이드 (3,5-dibromobenzaldehyde) 20 g (75.8 mmol)과 N-페닐-o-페닐린디아민 (N-phenyl-o-phenylenediamine) 16.8 g (90.9 mmol)을 아세트산 150 mL 에 녹인 후 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 여기에 아세트산 납(IV) (lead(IV) acetate) 37 g (83.4 mmol)을 투입한 후 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 9.5 g (Y=29 %)의 노란색 고체를 얻었다.
합성예 4 : 2-(3- bromo -5-( pyridin -3- yl ) phenyl )-1- phenyl -1H-benzo[d]imidazole의 합성
[반응식 4]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000031
합성예 3 에서 제조된 2-(3,5-디브로모페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 (2-(3,5-dibromophenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole) 9.4 g (22.0 mmol), 피리딘-3-보로닉 에시드 (pyridine-3-boronic acid) 2.7 g (22.0 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.76 g (3 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 6.1 g (44.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=2/1의 부피비) 300 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 5.15 g (Y=54 %)의 노란색 고체를 얻었다.
합성예 5 : 2-(3,5- dibromophenyl ) benzo [d] thiazole 의 합성
[반응식 5]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000032
3, 5-디브로모벤즈알데하이드 (3,5-dibromobenzaldehyde) 5.03 g (19.1 mmol)과 2-아미노사이오페놀 (2-aminothiophenol) 3.1 mL (28.6 mmol)을 아세트산 60 mL 에 녹인 후 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 여기에 아세트산 납(IV) (lead(IV) acetate) 9.78 g (21.0 mmol)을 투입한 후 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 4.74 g (Y=67 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 6 : 2-(3- bromo -5-( pyridin -3- yl ) phenyl ) benzo [d] thiazole 의 합성
[반응식 6]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000033
합성예 5 에서 제조된 2-(3,5-디브로모페닐)벤조[d]티아졸 (2-(3,5-dibromophenyl)benzo[d]thiazole) 4.74 g (12.8 mmol), 피리딘-3-보로닉 에시드 (pyridine-3-boronic acid) 1.89 g (15.4 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.44 g (3 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 5.31 g (38.4 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 50 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 2.54 g (Y=54 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 7 : 3-(2H- tetrazol -5- yl ) pyridine 의 합성
[반응식 7]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000034
3-피디딘카보니트릴 (3-pyridinecarbonitrile) 30 g (288 mmol), 소듐 아지드(sodium azide, NaN3) 28.1 g (432 mmol), 염화암모늄 (ammonium chloride) 23.1 g (432 mmol)을 DMF 200 mL 에 녹인 후 100 ℃에서 24 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 염산으로 중화한 후 여과하여 19.6 g (Y=46 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 8 : 3-(5-(3- bromophenyl )-1,3,4- oxadiazol -2- yl ) pyridine 의 합성
[반응식 8]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000035
합성예 7 에서 제조된 3-(2H-테트라졸-5-일)피리딘 (3-(2H-tetrazol-5-yl)pyridine) 16.8 g (114 mmol)과 3-브로모벤조일클로라이드 (3-bromobenzoylchloride) 25 g (114 mmol)을 o-자이렌 (o-xylene) 180 mL 에 녹인 후 150 ℃에서 8 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물은 감압여과하고 메탄올로 세정하여 30 g (Y=87 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 9 : 3-(5-(3-(4,4,5,5- tetramethyl -1,3,2- dioxaborolan -2- yl ) phenyl )-1,3,4-oxadiazol-2-yl)pyridine의 합성
[반응식 9]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000036
합성예 8 에서 제조된 3-(5-(3-브로모페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일)피리딘 (3-(5-(3-bromophenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)pyridine) 12 g (40 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (bis(pinacolato)diboron) 12.2 g (48 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로-팔라듐(II)과 디클로로메탄의 복합체 (a complex [1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloro-palladium(II) with dichloromethane) 0.98 g (3 mol%), 포타슘아세테이트 (potassium acetate) 5.9 g (60 mmol)을 디메틸포름아미드 (dimethylformaimde, DMF) 250 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응시켰다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 10 g (Y=71 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 10 : 2-(2,5- dibromophenyl ) benzo [d] thiazole 의 합성
[반응식 10]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000037
2,5-디브로모벤즈알데하이드 (2,5-dibromobenzaldehyde) 5 g (18.5 mmol), 2-아미노티오페놀 (2-aminothiophenol) 3 mL (27.7 mmol), 요오드 (Iodine) 2.35 g (9.25 mmol)을 DMF 100 mL 에 녹인 후 100 ℃에서 1 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물은 칼럼으로 정제하여 4.64 g (Y=68 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 11 : 2-(2- bromopyridin -3- yl ) benzo [d] thiazole 의 합성
[반응식 11]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000038
2-브로모-3-피리딘카보알데하이드 (2-bromo-3-pyrdinecarboxaldehyde) 6.58 g (34.0 mmol)과 2-아미노티오페놀 (2-aminothiophenol) 5.5 mL (50.9 mmol)을 아세트산 150 mL 에 녹인 후 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 여기에 아세트산 납(IV) (lead(IV) acetate) 19.0 g (40.8 mmol)을 투입한 후 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 5.55 g (Y=55 %)의 흰색 고체를 얻었다.
합성예 12 : 2-(3,5- dibromophenyl ) benzo [d] oxazole
[반응식 12]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000039
3,5-디브로모벤즈알데하이드 (3,5-dibromobenzaldehyde) 10 g (37.9 mmol)과 2-아미노페놀 (2-aminophenol) 5 g (45.5 mmol)을 아세트산 200 mL 에 녹인 후 상온에서 30 분 동안 교반하였다. 여기에 아세트산 납(IV) (lead(IV) acetate) 20.2 g (45.5 mmol)을 투입한 후 50 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 수득한 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 후 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 5.7 g (Y=42 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 1 : 화학식 44의 화합물 합성
[반응식 13]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000040
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 5 g(18.1 mmol), 합성예 1에서 제조된 2-(3-(안트라센-9-일)-5-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (2-(3-(anthracen-9-yl)-5-bromophenyl)benzo[d]oxazole) 8.16 g(18.1 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.63 g(3 mol%), 및 탄산칼륨(potassium carbonate) 5 g(36.2 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=2/1의 부피비) 450 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 6 g (Y=55 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 2 : 화학식 64의 화합물 합성
[반응식 14]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000041
합성예 2 에서 제조된 2-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-5-페닐-1,3,4-옥사디아졸 (2-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole) 2.32 g (6.7 mmol), 합성예 1 에서 제조된 2-(3-(안트라센-9-일)-5-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (2-(3-(anthracen-9-yl)-5-bromophenyl)benzo[d]oxazole) 2.5 g (5.5 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.19 g (3 mol%), 및 탄산나트륨 (sodium carbonate) 1.2 g (11.1 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=2/1의 부피비) 90 ml에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 2.6 g (Y=79 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 3 : 화학식 83의 화합물 합성
[반응식 15]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000042
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 4.14 g (15.0 mmol), 합성예 4 에서 제조된 2-(3-브로모-5-(피리딘-3-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 (2-(3-bromo-5-(pyridin-3-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole) 6.4 g (15.0 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.52 g (3 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 4.15 g (30.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=2/1의 부피비) 300 ml 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 1.2 g (Y=13 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 4 : 화학식 87의 화합물 합성
[반응식 16]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000043
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 0.84 g (3.1 mmol), 합성예 6 에서 제조된 2-(3-브로모-5-(피리딘-3-일)페닐)벤조[d]티아졸 (2-(3-bromo-5-(pyridin-3-yl)phenyl)benzo[d]thiazole) 1.0 g (2.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.14 g (5 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 1.15 g (8.34 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 25 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 1.35 g (Y=92 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 5 : 화학식 92의 화합물 합성
[반응식 17]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000044
합성예 9 에서 제조된 3-(5-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일)피리딘 (3-(5-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)pyridine) 4.63 g (13.3 mmol), 합성예 4에서 제조된 2-(3-브로모-5-(피리딘-3-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 (2-(3-bromo-5-(pyridin-3-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole) 5.15 g (12.1 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.47 g (3 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 3.3 g (24.2 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물(tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 300 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 2 g (Y=33 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 6 : 화학식 96의 화합물 합성
[반응식 18]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000045
합성예 10 에서 제조된 2-(2,5-디브로모페닐)벤조[d]티아졸 (2-(2,5-dibromophenyl)benzo[d]thiazole) 1 g (2.76 mmol), 피리딘-3-보로닉 에시드 (pyridine-3-boronic acid) 0.85 g (6.9 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.28 g (10 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 2.3 g (16.6 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물(tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 25 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 0.8 g (Y=79 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 7 : 화학식 105의 화합물 합성
[반응식 19]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000046
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 1.33 g (4.8mmol), 합성예 11 에서 제조된 2-(2-브로모피리딘-3-일)벤조[d]티아졸(2-(2-브로모피리딘-3-일)벤조[d]티아졸) 1.7 g (5.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.28 g (5 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 2.0 g (14.4 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 30 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 2.28 g (Y=88 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 8 : 화학식 108의 화합물 합성
[반응식 20]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000047
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 2.3 g (8.4 mmol), 합성예 5 에서 제조된 2-(3,5-디브로모페닐)벤조[d]티아졸 (2-(3,5-dibromophenyl)benzo[d]thiazole) 1.5 g (4.0 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.46 g (10 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 3.3 g (23.9 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 50 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 2.04 g(Y=75 %)의 흰색 고체를 얻었다.
실시예 9 : 화학식 110의 화합물 합성
[반응식 21]
Figure PCTKR2009007521-appb-I000048
3,5-디-(3-피리딘일)-벤젠보로닉 에시드 (3,5-di-(3-pyridinyl)-benzene boronic acid) 4.3 g (15.6 mmol), 합성예 12 에서 제조된 2-(3,5-디브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (2-(3,5-dibromophenyl)benzo[d]oxazole) 2.5 g (7.1 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) 0.82 g (10 mol%), 및 탄산칼륨 (potassium carbonate) 5.9 g (42.7 mmol)을 테트라하이드로퓨란/물 (tetrahydrofuran/H2O=4/1의 부피비) 100 mL 에 녹인 후 80 ℃에서 12 시간 동안 반응하였다. 수득한 반응물을 에틸아세테이트로 추출한 후, 용매를 감압하여 제거하고 칼럼으로 분리한 후 건조시켜 3.37 (Y=72 %)의 흰색 고체를 얻었다.
상기 실시예 1 내지 9 에서 합성된 화합물에 대하여 핵자기공명분광법(1H NMR(nuclear magnetic resonance spectroscopy))로 분석한 결과를 각각 도 6 내지 도 14 에 나타내었다.
비교예 1: 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD)
종래(Jpn. J. Appl. Phys., 27, L269 (1988))에 전하수송 능력이 뛰어난 것으로 알려진 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD)을 준비하였다.
실시예 10 : 유기 발광 소자의 제작
코닝(corning)사의 15 Ω/cm2 (120 nm) ITO 유리 기판을 25 mm x 25 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서, 이소프로필 알코올 및 순수 물 속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30 분 동안 UV 및 오존으로 세정하였다.
상기 기판 상부에 N,N'-디(4-(N,N'-디페닐-아미노)-페닐)-N,N'-디페닐벤지딘 (N,N'-di(4-(N,N'-diphenyl-amino)-phenyl)-N,N'-diphenylbenzidine: DNTPD) 40 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다.
상기 정공주입층 상부에 N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)벤지딘 (N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine: NPB)을 진공 증착하여 10 nm 두께의 정공수송층을 형성하였다.
상기 정공수송층 상부에 발광 재료로서 EB-46(E-Ray 사)과 EB-512(E-Ray 사)를 94:6 의 중량비로 진공 증착하여 40 nm의 두께로 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상부에 전자수송물질로 본 발명의 실시예 2에서 합성된 화합물을 진공 증착하여 10 nm 두께의 전자수송층을 형성하였다.
상기 전자수송층 상부에 LiF 0.5 nm/Al 100 nm을 각각 순차적으로 진공 증착하여 LiF/Al 으로 형성되는 음극을 형성함으로써 실시예 10 의 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 11 : 유기 발광 소자의 제작
전자수송층으로 본 발명의 실시예 3 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 12 : 유기 발광 소자의 제작
전자수송층으로 본 발명의 실시예 4 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 13 : 유기 발광 소자의 제작
전자 수송층으로 본 발명의 실시예 5 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 14 : 유기 발광 소자의 제작
전자 수송층으로 본 발명의 실시예 7 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 15 : 유기 발광 소자의 제작
전자 수송층으로 본 발명의 실시예 8 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 16 : 유기 발광 소자의 제작
전자 수송층으로 본 발명의 실시예 9 에서 제조된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 2: 유기 발광 소자의 제작
전자수송층으로 전자수송물질인 Alq3 를 사용한 점을 제외하고는 실시예 10 과 동일하게 실시하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
물성 측정결과 및 분석
1) 구동 전압, 휘도, 및 발광 효율 측정
실시예 10 내지 16 및 비교예 2 의 유기 발광 소자에 대하여 1000 nit의 밝기를 내는 데 필요한 구동 전압(Vd)을 측정하고, 동일 밝기의 전류 효율(cd/A) 및 전력 효율(lm/W)을 측정하여 표 1 에 나타내었다.
표 1
소자 at 1000 cd/m2 Von max
Vd (V) cd/A lm/W cd/A lm/W
비교예 2 7.40 4.68 1.99 3.60 4.72 2.88
실시예 10 6.20 5.19 2.63 3.20 5.35 3.25
실시예 11 7.20 5.29 2.31 3.80 5.32 2.77
실시예 12 6.40 5.00 2.45 3.00 5.32 3.34
실시예 13 7.40 4.99 2.12 3.20 5.32 3.37
실시예 14 6.40 5.80 2.85 3.00 5.88 3.51
실시예 15 7.20 5.56 2.43 3.40 5.66 3.54
실시예 16 6.00 6.04 3.16 3.20 6.32 4.14
상기 표 1, 도 15, 및 도 16 을 참조하면, 실시예 10 내지 16 의 유기 발광 소자는 비교예 2 의 유기 발광 소자에 비하여 구동 전압이 현저히 낮음을 확인할 수 있다. 또한, 표 1, 도 17, 및 도 18 을 참조하면, 실시예 10 내지 16 의 유기 발광 소자는 구동 전압이 현저히 낮은데 반해, 전류 효율 및 전력 효율은 월등히 높음을 확인할 수 있다.
이러한 유기 발광 소자의 측정 결과는, 발광층 내의 정공과 전자의 결합이 균형을 이루어 나타나는 결과로써, 실시예 10 내지 16 에서 사용된 화합물이 일반적인 전자수송재료인 Alq3 에 비하여, 우수한 전자 주입 특성 및 이동 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
2) 열적 안정성 측정
실시예 1 내지 9 에서 얻어진 화합물을 시차주사열량계법(DSC: differential scanning calorimetry)로 1 차 분석하였고, 1 차 분석을 마친 화합물을 가지고 동일한 방법을 통하여 2 차로 분석하였다. 이 중에서 실시예 5 및 비교예 1 의 화합물에 대한 분석 결과를 도 19 및 도 20 에 나타내었다. 도 19 및 도 20 을 참조하면, 실시예 5 의 화합물은 1 차 분석에서 용융점 피크가 나타났으나, 2 차 분석에서는 용융점 피크가 나타나지 않았다. 이에 비하여 비교예 1 에서 준비된 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD)은 1 차와 2 차 분석 모두 138 ℃에서 용융점 피크를 확인할 수 있으며 또한 2 차 분석에서는 65 ℃정도에서 결정화 온도가 관측되었다. 이로부터 실시예 5 의 화합물이 기존의 재료에 비하여 안정한 비정질 상태로 존재함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 의한 화합물로 제작된 유기 발광 소자는 구동시 줄 열에 의하여 영향을 줄일 수 있으며, 기존의 유기 발광 소자에 비하여 향상된 수명 특성을 나타냄을 예측할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 광전 소자용 화합물:
    [화학식1]
    Figure PCTKR2009007521-appb-I000049
    (상기 화학식 1에 있어서,
    상기 A1 내지 A5 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 CR1 내지 CR5 이거나 N 이고, 단, 상기 A1 내지 A5 중에서 선택되는 3 개 이하가 N 이고,
    A1 내지 A5 중에서 선택되는 어느 하나가 N 인 경우, A1 내지 A5 중에서 선택되는 나머지 4 개가 각각 CR1 내지 CR5 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R1 내지 R5 중에서 선택되는 적어도 2 개는 수소가 아니고,
    A1 내지 A5 이 각각 CR1 내지 CR5 인 경우, R1 내지 R5 중 적어도 2 개는 수소가 아니고,
    상기 B는 O, S, Se, 및 NR′으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 C 및 D 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR′ 및 N 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, B 가 NR′이 아닌 경우 C 는 N 이고,
    상기 R1 내지 R5, R′, 및 R″는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BR6R7, 및 SiR6R7R8 으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    이 때, 상기 R6 내지 R8 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 E 는 수소, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 및 SO2R9로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    이 때, 상기 R9 는 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    상기 L 은 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    n 은 0 또는 1 임.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 광전 소자용 화합물은 하기 화학식 112 로 표시되는 것인 유기 광전 소자용 화합물.
    [화학식112]
    Figure PCTKR2009007521-appb-I000050
    (상기 화학식 112에서,
    A1 내지 A12는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR1 내지 CR12 및 N로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N을 포함하고, 이 때, 상기 R1 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고,
    X 는 O, S, Se, 및 NR13 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, Y 는 CR14 또는 N 이고, 단, X 가 O, S, 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되는 것인 경우, Y 는 N 이고,
    L 은 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    a 는 0 또는 1 이고, 단, a 가 0 인 경우, A1 내지 A6 는 각각 독립적으로 CR1 내지 CR6 이고, a 가 1 인 경우, A1 내지 A6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 이고,
    b 및 c 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 1 내지 3 사이의 정수이고,
    상기 R1 내지 R14 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BRR′, 및 SiRR′R″ 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R, R′, 및 R″은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기임.)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기광전소자용 화합물은 하기 화학식 113 으로 표시되는 것인 유기광전소자용 화합물:
    [화학식113]
    Figure PCTKR2009007521-appb-I000051
    (상기 화학식 113 에서,
    A2, A4 내지 A12, 및 A7' 내지 A12' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 CR2, CR4 내지 CR12, CR7' 내지 CR12' 및 N 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 단, A7 내지 A12 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 을 포함하고, A7' 내지 A12'중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 을 포함하고, 이 때, 상기 R4 내지 R6 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7 내지 R12 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고, 상기 R7' 내지 R12' 중에서 서로 인접한 두 개는 융합링을 형성할 수 있고,
    X 는 O, S, Se, 및 NR13 로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, Y 는 CR14 또는 N 이고, 단, X 가 O, S, 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되는 것인 경우, Y 는 N 이고,
    L 및 L' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 50 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    a 및 a' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 0 또는 1 이고, 단, a 및 a' 이 각각 독립적으로 0 인 경우, A2, A4 내지 A6 는 각각 독립적으로 CR2, CR4 내지 CR6 이고, a 및 a' 이 각각 독립적으로 1 인 경우, A2, A4 내지 A6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 반드시 N 이고,
    b 및 b' 은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 1 내지 3 사이의 정수이고,
    상기 R2, R4 내지 R14, R7' 내지 R12' 는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 니트릴기, 시아노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 에스테르기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 아미노기, BRR′, 및 SiRR′R″로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 이 때, 상기 R, R′, 및 R″은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기임.)
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 광전 소자용 화합물의 구조는 A3 를 포함하는 대칭축을 기준으로 상하의 치환기가 비대칭 구조인 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 A1과 A5 는 서로 동일하지 않고, A2 와 A4 는 서로 동일하지 않은 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40 의 아릴기인 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′은 각각 독립적으로 디페닐 아민기, 디나프틸 아민기, 디비페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 페닐 디페닐 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기, 및 트리페닐 아민기로 이루어진 군에서 선택되는 아릴아민기인 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′은 각각 독립적으로 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 피라다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닌기, 아크리딜기, 이미다조피리디닐기, 및 이미다조피리미디닐기로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로고리기인 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 R′은 각각 독립적으로, 치환된 이미다졸기 또는 치환된 트리아졸기이고, 상기 이미다졸기 또는 트리아졸기의 질소(N) 원소에 결합되는 치환기는 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 B 의 R′ 중에서 선택되는 어느 하나는 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것이고,
    상기 화학식 1 에서 R1 내지 R5, R′, 및 B 의 R′ 중에서 선택되는 다른 어느 하나는 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 화학식 112 에서 R7 내지 R12 중에서 선택되는 어느 하나는 아민 치환된 알킬기, 아민 치환된 사이클로알킬기, 아민 치환된 아릴기, 및 아민 치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것이고,
    상기 화학식 112 에서 R1 내지 R6 중에서 선택되는 다른 어느 하나는 니트릴기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환되는 것인 유기광전소자용 화합물.
  12. 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기 박막층을 포함하는 유기 광전 소자에 있어서,
    상기 유기 박막층 중 적어도 어느 한 층은 본 발명의 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전 소자용 화합물을 포함하는 것인 유기 광전 소자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기 광전 소자용 화합물은 호스트 재료 또는 전하수송재료로 사용되는 것인 유기 광전 소자.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 발광층, 정공수송층, 정공주입층, 전자수송층, 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 층인 것인 유기 광전 소자.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기 박막층 중 적어도 어느 한 층은 상기 유기 광전 소자용 화합물과 환원성 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 광전 소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 환원성 도펀트는 알카리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 알카리 금속의 산화물, 알카리 금속의 할로겐화물, 알카리 금속의 유기 착체, 알카리토류 금속의 산화물, 알카리토류 금속의 할로겐화물, 알카리토류 금속의 유기 착체, 희토류 금속의 산화물, 희토류 금속의 할로겐화물, 및 희토류 금속의 유기 착체로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 광전 소자.
  17. 제 12 항의 유기 광전 소자를 포함하는 것인 표시장치.
PCT/KR2009/007521 2008-10-08 2009-12-16 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자 WO2010076991A2 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011543419A JP5731399B2 (ja) 2008-12-30 2009-12-16 新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子
EP09836312.0A EP2377907B1 (en) 2008-12-30 2009-12-16 Novel compounds for an organic photoelectric device, and organic photoelectric device comprising same
CN200980153456.9A CN102272262B (zh) 2008-12-30 2009-12-16 有机光电装置用新化合物和包括该化合物的有机光电装置
US13/171,986 US20110260153A1 (en) 2008-10-08 2011-06-29 Compound for organic photoelectric device, organic photoelectric device including the same, and display device including the same
US13/915,802 US8772632B2 (en) 2008-12-30 2013-06-12 Compound for organic photoelectric device, organic photoelectric device including the same, and display device including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080137222A KR101233368B1 (ko) 2008-10-08 2008-12-30 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
KR10-2008-0137222 2008-12-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/171,986 Continuation US20110260153A1 (en) 2008-10-08 2011-06-29 Compound for organic photoelectric device, organic photoelectric device including the same, and display device including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010076991A2 true WO2010076991A2 (ko) 2010-07-08
WO2010076991A3 WO2010076991A3 (ko) 2010-09-10

Family

ID=42310706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2009/007521 WO2010076991A2 (ko) 2008-10-08 2009-12-16 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20110260153A1 (ko)
EP (1) EP2377907B1 (ko)
JP (1) JP5731399B2 (ko)
CN (1) CN102272262B (ko)
WO (1) WO2010076991A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013541526A (ja) * 2010-09-16 2013-11-14 日東電工株式会社 有機発光デバイスにおける使用のための置換型ビピリジン
US9328094B2 (en) 2011-09-19 2016-05-03 Nitto Denko Corporation Substituted biaryl compounds for light-emitting devices

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101333697B1 (ko) * 2008-10-14 2013-11-27 제일모직주식회사 벤즈이미다졸계 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
KR101288557B1 (ko) * 2008-12-24 2013-07-22 제일모직주식회사 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
WO2014055955A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Rigel Pharmaceuticals, Inc. Gdf-8 inhibitors
KR102253439B1 (ko) 2013-07-30 2021-05-20 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102343572B1 (ko) 2015-03-06 2021-12-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
CN104962277B (zh) * 2015-05-04 2017-05-24 四川大学 有机单分子白光材料双三苯胺取代邻羟基苯基唑类衍生物的制备及应用
CN114805337B (zh) * 2016-03-15 2024-07-23 陶氏环球技术有限责任公司 有机电致发光化合物和其有机电致发光器件
KR20190070586A (ko) 2017-12-13 2019-06-21 엘지디스플레이 주식회사 전자수송 재료용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
CN113219513B (zh) * 2021-03-25 2024-05-17 重庆邮电大学 一种不可逆x射线计数器的制备方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06122277A (ja) * 1992-08-27 1994-05-06 Toshiba Corp アモルファス有機薄膜素子およびアモルファス有機ポリマー組成物
JPH07157473A (ja) * 1993-12-06 1995-06-20 Chisso Corp トリアジン誘導体、その製造法及びそれを用いた電界発光素子
US5645948A (en) 1996-08-20 1997-07-08 Eastman Kodak Company Blue organic electroluminescent devices
US6620529B1 (en) 1999-10-27 2003-09-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Materials for light emitting devices and light emitting devices using the same
JP4116225B2 (ja) * 1999-10-27 2008-07-09 富士フイルム株式会社 新規縮合へテロ環化合物、発光素子材料およびそれを使用した発光素子
JP4094203B2 (ja) 2000-03-30 2008-06-04 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機発光媒体
US20020037427A1 (en) 2000-03-31 2002-03-28 Toshiki Taguchi Organic light emitting device material, amine compound, heterocyclic compound and organic light emitting devices using the same
ATE482476T1 (de) * 2000-07-17 2010-10-15 Fujifilm Corp Lichtemittierendes element und azolverbindung
JP2002038141A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Fuji Photo Film Co Ltd 新規縮合へテロ環化合物、発光素子材料およびそれを使用した発光素子
JP2002212181A (ja) * 2001-01-23 2002-07-31 Mitsubishi Chemicals Corp ベンゾアゾール基含有トリアジン系化合物の製造方法
KR100691543B1 (ko) * 2002-01-18 2007-03-09 주식회사 엘지화학 새로운 전자 수송용 물질 및 이를 이용한 유기 발광 소자
JP4028996B2 (ja) * 2002-03-15 2008-01-09 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2005044790A (ja) * 2003-07-08 2005-02-17 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置
JP4408367B2 (ja) * 2003-12-22 2010-02-03 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
TWI428053B (zh) * 2004-02-09 2014-02-21 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent element
ATE447558T1 (de) * 2004-04-07 2009-11-15 Idemitsu Kosan Co Stickstoffhaltiges heterocyclusderivat und organisches elektrolumineszentes element, bei dem dieses verwendung findet
WO2006004187A1 (ja) * 2004-07-05 2006-01-12 Kri, Inc. 有機無機複合体
US7291515B2 (en) 2004-07-16 2007-11-06 Fujifilm Corporation Functional device and method for producing the same
KR100679213B1 (ko) * 2004-09-08 2007-02-06 주식회사 엘지화학 신규한 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
US7803468B2 (en) * 2004-09-29 2010-09-28 Fujifilm Corporation Organic electroluminescent element
JP2006265515A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Toray Ind Inc 発光素子材料および発光素子
CN101258621A (zh) * 2005-09-05 2008-09-03 出光兴产株式会社 蓝色发光有机电致发光元件
KR100872692B1 (ko) * 2006-03-06 2008-12-10 주식회사 엘지화학 신규한 안트라센 유도체 및 이를 이용한 유기 전자 소자
JP5043404B2 (ja) * 2006-11-20 2012-10-10 キヤノン株式会社 ヘテロ環化合物及び有機発光素子
KR100836020B1 (ko) 2007-01-04 2008-06-09 (주)그라쎌 전기발광용 유기금속 화합물 및 이를 발광재료로 채용하고있는 표시소자
CN101802129B (zh) * 2007-10-17 2014-01-01 第一毛织株式会社 有机光电装置用新化合物及包括该化合物的有机光电装置
KR101333697B1 (ko) 2008-10-14 2013-11-27 제일모직주식회사 벤즈이미다졸계 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of EP2377907A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013541526A (ja) * 2010-09-16 2013-11-14 日東電工株式会社 有機発光デバイスにおける使用のための置換型ビピリジン
US9328086B2 (en) 2010-09-16 2016-05-03 Nitto Denko Corporation Substituted bipyridines for use in organic light-emitting devices
US9328094B2 (en) 2011-09-19 2016-05-03 Nitto Denko Corporation Substituted biaryl compounds for light-emitting devices

Also Published As

Publication number Publication date
EP2377907A4 (en) 2012-07-18
JP2012514325A (ja) 2012-06-21
WO2010076991A3 (ko) 2010-09-10
EP2377907A2 (en) 2011-10-19
CN102272262A (zh) 2011-12-07
JP5731399B2 (ja) 2015-06-10
EP2377907B1 (en) 2014-12-03
US20130274471A1 (en) 2013-10-17
US20110260153A1 (en) 2011-10-27
US8772632B2 (en) 2014-07-08
CN102272262B (zh) 2014-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010076991A2 (ko) 신규한 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
WO2010131930A2 (ko) 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
WO2012091225A1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2014081168A1 (ko) 플루오란텐 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
WO2014010824A1 (ko) 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
WO2012091240A9 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2011139055A2 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2019143151A1 (ko) 유기 발광 소자
WO2012074195A9 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2013191428A1 (ko) 함질소 헤테로환 화합물 및 이를 포함한 유기 전자소자
WO2016108596A2 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2012091239A1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2013022145A9 (ko) 유기광전자소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2019147077A1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2013027906A9 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2013027902A1 (ko) 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
WO2021125813A1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2019108033A1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2011081449A2 (ko) 트리페닐렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
WO2010128745A1 (ko) 유기 광전 소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 광전 소자
WO2019177393A1 (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2023008644A1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2021194141A1 (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2020222433A1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2021261856A1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980153456.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09836312

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011543419

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009836312

Country of ref document: EP