WO2015178740A2 - 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 Download PDF

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Definitions

  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer.
  • An object of the present specification is to provide a heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a heterocyclic compound represented by Formula 1 below.
  • X and Y are each independently O or S,
  • R1 to R12 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group containing one or more
  • R1 to R4 are each independently represented by-(L) n-A,
  • n is an integer of 0 to 4,
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group; And at least one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group including one or more of N, O and S atoms, and when n is 2 to 4, a plurality of Ls are the same as each other or Can be different,
  • A is a substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group containing one or more N; Or a substituted or unsubstituted triphenylene group.
  • an exemplary embodiment of the present specification includes a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And one or more organic material layers including a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • an organic light emitting device in which at least one layer of the organic material layer includes the heterocyclic compound.
  • the new compound according to the present specification may be used as a material of an organic material layer of an organic light emitting device, and by using the same, it is possible to improve efficiency, low driving voltage, and / or lifetime characteristics in the organic light emitting device.
  • FIG. 1 illustrates an example of an organic light emitting device including a substrate 101, an anode 201, a light emitting layer 301, and a cathode 401.
  • FIG. 2 shows a substrate 101, an anode 201, a hole injection layer 501, a hole transport layer 601, a light emitting layer 301, an electron transport layer 701, an electron injection layer 801, and a cathode 401.
  • An example of an organic light emitting device is shown.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a compound represented by Chemical Formula 1.
  • substituted or unsubstituted is hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; An alkyl group; Cycloalkyl group; Alkenyl groups; Amine groups; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Arylamine group; Heteroarylamine group; Aryl group; Fluorenyl group; Carbazole groups; And one or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group including one or more of N, O, and S atoms, or two or more substituents among the above-described substituents are substituted with a linked substituent, or have no substituents. Means that.
  • a substituent to which two or more substituents are linked may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are linked.
  • substituted means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where a substituent can be substituted, if two or more substituted , Two or more substituents may be the same or different from each other.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 50.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl , Isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n -Heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-o
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably 3 to 60 carbon atoms, specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto. Do not.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy and the like It may be, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 40.
  • Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2- ( Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group, and includes a case where an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 25 carbon atoms is substituted.
  • the aryl group in the present specification may mean an aromatic ring.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • carbon number is not particularly limited, but preferably 6 to 25 carbon atoms.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, stilbenyl group and the like, but is not limited thereto.
  • Carbon number is not particularly limited when the aryl group is a polycyclic aryl group. It is preferable that it is C10-24.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, triphenylene group, pyrenyl group, perrylenyl group, chrysenyl group, fluoranthene group, fluorenyl group, etc., but is not limited thereto. It is not.
  • the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • the silyl group includes trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the amine group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • Specific examples of the amine group include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, anthracenylamine group, and 9-methyl-anthracenylamine group.
  • the heterocyclic group is a heterocyclic group including one or more of O, N, and S as heterologous elements, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • the heterocyclic group include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, triazole group, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , Indole group, carbazo
  • the aryl group in the aryloxy group, the arylamine group, the aralkylamine group, the heteroarylamine group, the arylthioxy group, the aryl sulfoxy group and the aryl alkenyl is the same as the examples of the aryl group described above.
  • aryloxy group phenoxy, p-tolyloxy, m-tolyloxy, 3,5-dimethyl-phenoxy, 2,4,6-trimethylphenoxy, p-tert-butylphenoxy, 3-biphenyl Oxy, 4-biphenyloxy, 1-naphthyloxy, 2-naphthyloxy, 4-methyl-1-naphthyloxy, 5-methyl-2-naphthyloxy, 1-anthryloxy, 2-anthryl Oxy, 9-anthryloxy, 1-phenanthryloxy, 3-phenanthryloxy, 9-phenanthryloxy, and the like.
  • arylthioxy group examples include a phenylthioxy group, 2-methylphenylthioxy group, and 4-tert-butylphenyl.
  • Thioxy groups and the like, and aryl sulfoxy groups include, but are not limited to, benzene sulfoxy groups and p-toluene sulfoxy groups.
  • the alkyl group in the alkylthioxy group, the aralkylamine group and the alkyl sulfoxy group is the same as the examples of the alkyl group described above.
  • the alkyl thioxy group includes a methyl thioxy group, an ethyl thioxy group, a tert-butyl thioxy group, a hexyl thioxy group, an octyl thioxy group
  • the alkyl sulfoxy group includes mesyl, ethyl sulfoxy, propyl sulfoxy and butyl sulfoxy groups. Etc., but is not limited thereto.
  • the arylene group refers to a divalent group having two bonding positions in the aryl group.
  • the description of the aforementioned aryl group can be applied except that they are each divalent.
  • X may be O.
  • the R2 or R3 is represented by-(L) n -A,
  • n 0 or 1
  • L is a substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenylene group; A substituted or unsubstituted divalent naphthalene group; Or a substituted or unsubstituted anthracenylene group,
  • A is a substituted or unsubstituted heterocyclic group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R5 and R6 may be a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R5 and R6 may be a methyl group.
  • R10 is hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R10 is hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • A is a substituted or unsubstituted pyridine group; Substituted or unsubstituted pyrimidine group; Substituted or unsubstituted pyridazine group; Substituted or unsubstituted pyrazine group; Substituted or unsubstituted triazine group; Substituted or unsubstituted tetrazine group; Penazine group; Substituted or unsubstituted carbazole group; Substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group; Substituted or unsubstituted dibenzothiophene group; Substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted
  • A is a substituted or unsubstituted triazine group; Substituted or unsubstituted pyrimidine group; Substituted or unsubstituted carbazole group; Substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group; Substituted or unsubstituted dibenzothiophene group; Substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; Substituted or unsubstituted anthracenyl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted spirobifluorenyl group; Substituted or unsubstituted fluoranthen
  • the additional substituent is a halogen group; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Aryl groups having 6 to 20 carbon atoms; And it may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of heterocyclic group containing one or more of N, O and S as a hetero atom having 2 to 20 carbon atoms.
  • A when A is further substituted, it may be substituted with a phenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted triazine group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted triazine group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted pyrimidine group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted pyrimidine substituted phenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted carbazole group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted carbazole group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R2 may be a naphthyl group substituted with a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted anthracenyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted anthracenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted spirobifluorenyl group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted spirobifluorenyl group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted fluoranthene group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted fluoranthene group.
  • R2 may be a substituted or unsubstituted triphenylene group.
  • R2 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted triphenylene group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted triazine group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted triazine group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted pyrimidine group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted pyrimidine substituted phenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted carbazole group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted carbazole group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R3 may be a naphthyl group substituted with a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted anthracenyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted anthracenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted spirobifluorenyl group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted spirobifluorenyl group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted fluoranthene group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted fluoranthene group.
  • R3 may be a substituted or unsubstituted triphenylene group.
  • R3 may be a phenyl group substituted with a substituted or unsubstituted triphenylene group.
  • the compound represented by Formula 1 may be represented by the following formula 1-1 or 1-2.
  • R1 to R4 and R7 to R12 in Chemical Formulas 1-1 and 1-2 are the same as defined in Chemical Formula 1.
  • -(L) n-A may be a substituent of any one of the following substituents 1-1 to 1-41 substituted or unsubstituted.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the additional substituent is a halogen group; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Aryl groups having 6 to 20 carbon atoms; And it may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of heterocyclic group containing one or more of N, O and S as a hetero atom having 2 to 20 carbon atoms.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be a compound represented by any one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-81. However, the present invention is not limited thereto.
  • a general synthesis example of the compound represented by Formula 1 may be as follows.
  • the general synthesis example uses the compound represented by Q and the benzoate-based compound to generate the compound represented by K through ring closing reaction, and further, The compound represented by L may be prepared using a halide.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared by adjusting various substituents or substitution positions as necessary.
  • One embodiment of the present specification provides an organic light emitting device comprising the heterocyclic compound.
  • An exemplary embodiment of the present specification includes a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And an organic light emitting device including at least one organic material layer including a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the heterocyclic compound. to provide.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present specification may be formed of a single layer structure, but may be formed of a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present specification may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic material layer includes a hole transport layer, a hole injection layer, or a layer for simultaneously injecting holes and holes, and simultaneously transporting the hole transport layer, the hole injection layer, or the hole injection and the hole transport.
  • the layer may include the heterocyclic compound.
  • the light emitting layer may include the heterocyclic compound.
  • the heterocyclic compound may be a light emitting host.
  • the organic material layer includes an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer for simultaneously transporting and transporting electrons, and the electron transport layer, an electron injection layer, or a layer for simultaneously transporting and transporting electrons. It may include the heterocyclic compound.
  • the electron transport layer, the electron injection layer or the layer at the same time the electron transport and electron injection may include only the heterocyclic compound.
  • the organic material layer may further include a hole injection layer or a hole transport layer including a compound including an arylamino group, a carbazole group, or a benzocarbazole group in addition to the organic material layer including the heterocyclic compound.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound may include the heterocyclic compound as a host, and may include another organic compound, a metal, or a metal compound as a dopant.
  • the organic material layer may include an electron blocking layer, and the electron blocking layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer is one or two or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a charge generating layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. It may further include.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having an inverted type in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 and 2 the structure of the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present specification is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 illustrates an example of an organic light emitting device including a substrate 101, an anode 201, a light emitting layer 301, and a cathode 401.
  • the heterocyclic compound may be included in the emission layer 301.
  • the heterocyclic compound may be included in one or more layers of the hole injection layer 501, the hole transport layer 601, the light emitting layer 301, the electron transport layer 701, and the electron injection layer 801. have.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound of the present specification, that is, the heterocyclic compound.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the heterocyclic compound, that is, the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially stacking a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate.
  • the anode is formed by depositing a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof on the substrate by using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation.
  • PVD physical vapor deposition
  • an organic material layer including a hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound of Formula 1 may be formed of an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • anode material a material having a large work function is generally preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • anode materials that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SNO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is generally a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • Specific examples of the cathode materials include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a layer for injecting holes from an electrode, and the hole injection material has a capability of transporting holes, and has a hole injection effect at the anode, an excellent hole injection effect for the light emitting layer or the light emitting material, and is generated in the light emitting layer.
  • the compound which prevents the movement of the excited excitons to the electron injection layer or the electron injection material, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based Organic materials, anthraquinone, and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer.
  • the material is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material is a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic containing compound.
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • the heterocyclic containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types. Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Dopant materials include organic compounds, metals or metal compounds.
  • Organic compounds as dopant materials include aromatic amine derivatives, styrylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds and the like.
  • the aromatic amine derivatives include condensed aromatic ring derivatives having a substituted or unsubstituted arylamino group, and include pyrene, anthracene, chrysene, and periplanthene having an arylamino group, and a styrylamine compound may be substituted or unsubstituted.
  • At least one arylvinyl group is substituted with the substituted arylamine, and one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine and the like but is not limited thereto.
  • a metal complex may be used as the metal or the metal compound.
  • the metal complex includes, but is not limited to, an iridium complex, a platinum complex, and the like.
  • the electron transporting material is a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material is a material that can inject electrons well from the cathode and transfer them to the light emitting layer. This is suitable. Specific examples thereof include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq3; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, followed by aluminum layers or silver layers in each case.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from an electrode, has an ability to transport electrons, has an electron injection effect from a cathode, an electron injection effect with respect to a light emitting layer or a light emitting material, and hole injection of excitons generated in the light emitting layer
  • the compound which prevents the movement to a layer and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and derivatives thereof, metal Complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtolato) gallium, It is not limited to this.
  • the hole blocking layer is a layer for preventing the cathode from reaching the hole, and may be generally formed under the same conditions as the hole injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron blocking layer is a layer that serves to improve the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes.
  • a material having a function of transporting holes and having a small ability to transport electrons is Suitable.
  • the above-described material of the hole transport layer may be used if necessary, and the electronic blocking layer is not limited thereto.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type according to a material used.
  • the heterocyclic compound may be included in an organic solar cell or an organic transistor in addition to the organic light emitting device.
  • heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 and the preparation of an organic light emitting device including the same will be described in detail in the following Examples. However, the following examples are intended to illustrate the present specification, and the scope of the present specification is not limited thereto.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) at a thickness of 1,000 kPa was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved and washed with ultrasonic waves. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • Hexanitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer. Thereafter, HT1 (400 kPa), which is a material for transporting holes, was vacuum deposited, and then Compound 2-56 and the dopant D1 compound synthesized in Preparation Example 18 as a host were evaporated in a light emitting layer to a 300 kPa thickness. Then, E1 compound (300 kPa) was thermally vacuum deposited sequentially into the electron injection and transport layer.
  • lithium fluoride LiF
  • aluminum 12 ⁇ of lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ of aluminum were sequentially deposited on the electron transport layer to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting device.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • the compound derivative of the formula according to the present invention can exhibit excellent properties in efficiency and driving voltage in organic electronic devices, including organic light emitting devices.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) at a thickness of 1,000 kPa was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved and washed with ultrasonic waves. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • Hexonitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • NPB 400 kV
  • Compound 2-2 which was synthesized in Preparation Example 14 as a host, was vacuum deposited to a light emitting layer of Ir (ppy) 3 dopant at a concentration of 300 kPa at 10% concentration.
  • E1 compound 200 kPa was thermally vacuum deposited sequentially into the electron injection and transport layer.
  • lithium fluoride LiF
  • aluminum 12 ⁇ of lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ of aluminum were sequentially deposited on the electron transport layer to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting device.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • the compound derivative of the formula according to the present invention can exhibit excellent characteristics in efficiency and driving voltage in organic electronic devices, including organic light emitting devices.

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Abstract

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
본 출원은 2014년 5월 22일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2014-0061428호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다. 본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기발광소자는 통상 애노드와 캐소드 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 애노드에서는 정공이, 캐소드에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기발광소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2015005212-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
X 및 Y는 각각 독립적으로 O 또는 S이고,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
다만, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 -(L)n-A로 표시되고,
n은 0 내지 4의 정수이며,
L은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, n이 2 내지 4인 경우 복수의 L은 서로 같거나 다를 수 있고,
A는 N을 1이상 포함하는 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서,
상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자를 제공한다.
본 명세서에 따른 새로운 화합물은 유기발광소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 사용함으로써 유기발광소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1은 기판(101), 애노드(201), 발광층(301), 캐소드(401)로 이루어진 유기발광소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (101), 애노드(201), 정공주입층(501), 정공수송층(601), 발광층(301), 전자수송층(701), 전자주입층(801) 및 캐소드(401)로 이루어진 유기발광소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아민기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴기; 플루오레닐기; 카바졸기; 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있으며, 탄소수 1 내지 25의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 25의 알콕시기가 치환되는 경우를 포함한다. 또한, 본 명세서 내에서의 아릴기는 방향족고리를 의미할 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 스틸베닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오란텐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2015005212-appb-I000002
,
Figure PCTKR2015005212-appb-I000003
,
Figure PCTKR2015005212-appb-I000004
및
Figure PCTKR2015005212-appb-I000005
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴아민기, 아랄킬아민기, 헤테로아릴아민기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기 및 아릴알케닐 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시, p-토릴옥시, m-토릴옥시, 3,5-디메틸-페녹시, 2,4,6-트리메틸페녹시, p-tert-부틸페녹시, 3-비페닐옥시, 4-비페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 4-메틸-1-나프틸옥시, 5-메틸-2-나프틸옥시, 1-안트릴옥시, 2-안트릴옥시, 9-안트릴옥시, 1-페난트릴옥시, 3-페난트릴옥시, 9-페난트릴옥시 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기, 2－메틸페닐티옥시기, 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으며, 아릴술폭시기로는 벤젠술폭시기, p－톨루엔술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 아랄킬아민기 및 알킬술폭시기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기, 에틸티옥시기, tert－부틸티옥시기, 헥실티옥시기, 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메실, 에틸술폭시기, 프로필술폭시기, 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "*"은 다른 치환기에 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X는 O일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 또는 R3은 -(L)n-A 로 표시되고,
n은 0 또는 1이며,
L은 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프탈렌기; 또는 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기이고,
A는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R5 및 R6은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R5 및 R6은 메틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10은 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10은 수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 A는 치환 또는 비치환된 피리딘기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 치환 또는 비치환된 피리다진기; 치환 또는 비치환된 피라진기; 치환 또는 비치환된 트리아진기; 치환 또는 비치환된 테트라진기; 펜타진기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 A는 치환 또는 비치환된 트리아진기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 A가 추가로 치환되는 경우, 추가의 치환기는 할로겐기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 20의 이종 원자로서 N, O 및 S 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 A가 추가로 치환되는 경우, 페닐기로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 트리아진기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 트리아진기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 피리미딘기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 피리미딘가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 카바졸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 카바졸기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 치환된 나프틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 안트라세닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 안트라세닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 트리아진기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 트리아진기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 피리미딘기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 피리미딘가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 카바졸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 카바졸기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 치환된 나프틸기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 안트라세닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 안트라세닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기가 치환된 페닐기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2015005212-appb-I000006
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2015005212-appb-I000007
상기 화학식 1-1 및 1-2에서의 R1 내지 R4 및 R7 내지 R12는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 -(L)n-A는 치환 또는 비치환된 하기 치환기 1-1 내지 1-41 중 어느 하나의 치환기일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 하기 치환기 1-1 내지 1-41에 추가로 치환되는 경우, 추가의 치환기는 할로겐기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 및 탄소수 2 내지 20의 이종 원자로서 N, O 및 S 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
Figure PCTKR2015005212-appb-I000008
Figure PCTKR2015005212-appb-I000009
Figure PCTKR2015005212-appb-I000010
Figure PCTKR2015005212-appb-I000011
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-81 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2015005212-appb-I000012
Figure PCTKR2015005212-appb-I000013
Figure PCTKR2015005212-appb-I000014
Figure PCTKR2015005212-appb-I000015
Figure PCTKR2015005212-appb-I000016
Figure PCTKR2015005212-appb-I000017
Figure PCTKR2015005212-appb-I000018
Figure PCTKR2015005212-appb-I000019
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 일반적인 합성예는 하기와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2015005212-appb-I000020
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 일반적인 합성예는 상기 Q로 표시되는 화합물 및 벤조에이트계 화합물을 이용하여 폐환반응(ring closing)을 통하여 상기 K로 표시되는 화합물을 생성하고, 나아가 할로겐화물을 이용하여 상기 L로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 상기 합성예를 이용하여 필요에 따라 다양한 치환기 또는 치환 위치를 조절하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자를 제공한다.
본 명세서의 유기발광소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 유기발광소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기발광소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 포함 할 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로환 화합물은 발광 호스트일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물만 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자저지층을 포함하고, 상기 전자저지층은 상기 헤테로환 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 전하발생층, 정공저지층, 전자수송층, 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기발광소자는 기판 상에 애노드, 1층 이상의 유기물층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기발광소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기발광소자는 기판 상에 캐소드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기발광소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(101), 애노드(201), 발광층(301), 캐소드(401)로 이루어진 유기발광소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 상기 발광층(301)에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (101), 애노드(201), 정공주입층(501), 정공수송층(601), 발광층(301), 전자수송층(701), 전자주입층(801) 및 캐소드(401)로 이루어진 유기발광소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 상기 정공주입층(501), 정공수송층(601), 발광층(301), 전자수송층(701), 및 전자주입층(801) 중 1층 이상에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기발광소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기발광소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기발광소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 헤테로환 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기발광소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 애노드를 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층, 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기발광소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질로부터 유기물층, 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드이다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 애노드 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 유기 화합물, 금속 또는 금속 화합물이 있다.
도펀트 재료로서의 유기 화합물로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 또는 금속 화합물로는 일반적인 금속 또는 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 금속 착체를 사용할 수 있다. 상기 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 캐소드로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공저지층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자저지층은 정공을 수송하면서 전자를 저지함으로써, 전자와 정공이 재결합할 확률을 향상시키는 역할을 하는 층으로, 정공을 수송하는 기능을 가지면서, 전자를 수송하는 능력이 현저하게 작은 재료가 적합하다. 전자저지층의 재료는 전술한 정공수송층의 재료를 필요에 따라 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 공지의 전자저지층을 사용할 수 있다.
본 명세서에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 유기발광소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[ 제조예 1] 화합물 P2의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000021
P1 (20g, 99.8 mmol), 메틸 2-브로모-5-클로로벤조에이트(36 g, 144 mmol), CuI (5.2g, 27.3 mmol), 및 Cs2CO3 (64 g, 196 mmol)을 DMF(dimethylformamide)(150 mL)에 현탁시켰다. 질소 분위기 하에서 혼합물을 환류에서 약 12시간 동안 교반한 다음 실온으로 냉각하였다. 2 M의 HCl 200 mL를 천천히 0℃에서 넣은 후 상온에서 1시간 동안 교반하여 생성된 고체를 여과하였다. 여과한 고체를 CHCl3 500 mL에 녹인 후 물로 씻어 주었다. 무수황산마그네슘으로 건조 후 감압하여 용매를 제거하였다. 생성된 고체를 헥산/에틸 아세테이트 (10/1, v/v)로 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 백색의 고체 P2 (20g, 수율 54% )를 얻었다.
MS: [M+ H] = 353
[ 제조예 2] 화합물 P3의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000022
화합물 P2 (20.0g, 54.3 mmol)를 무수 THF(tetrahydrofuran)(300 mL)에 녹인 후, 0℃에서 MeMgBr 용액 (에터 용액에서 3 M, 55 mL)을 질소 분위기 하에서 천천히 가하였다. 상온에서 12시간 동안 교반한 후, 포화 NH4Cl 용액(500 mL)에 천천히 넣어 주었다. 혼합 용액을 에틸아세테이트로 추출한 후, 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압하여 용매를 제거하였다. 생성된 고체를 추가 정제 없이 AcOH에 현탁 시킨 후 황산 0.5 mL을 적가하였다. 혼합물을 환류에서 약 12시간 동안 질소 하에서 교반한 다음 실온으로 냉각하였다. 용매를 제거한 후 물을 넣었다. 혼합 용액을 에틸아세테이트로 추출한 후, 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압하여 용매를 제거하였다. 헥산/에틸 아세테이트 (10/1, v/v)로 컬럼 크로마토그래피로 정제하고, 백색의 고체 P3 (13 g, 수율 68 %)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 351
[ 제조예 3] 화합물 P4의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000023
화합물 P3 (12.0 g, 34.2 mmol), 비스피나콜라토디보론(10.1 g, 39.7 mmol), Pd(dba)2 (0.7 g, 1.2 mmol), PCy3 (0.8 g, 2.8 mmol) 및 KOAc (12.5 g, 127.0 mmol) 을 1,4-다이옥세인 (150 mL)에 현탁시켰다. 질소 분위기 하에서 혼합물을 환류에서 약 24시간 동안 교반한 다음 실온으로 냉각하였다. 용매를 제거한 후, 클로로포름에 녹였다. 무수 황산마그네슘으로 건조 후 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 생성된 고체를 EtOH을 이용하여 정제하여 P4 (13.7 g, 수율 90 %)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 443
[ 제조예 4] 화학식 P5의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000024
상기 제조예 1의 화합물 P2의 제조에 있어서, 메틸 2-브로모-5-클로로벤조에이트 대신에 메틸 2-브로모-4-클로로벤조에이트(11.7 g, 46.9 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P5(14.1 g, 81%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 369
[ 제조예 6] 화학식 P6의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000025
상기 제조예 2의 화합물 P3의 제조에 있어서, P2 대신에 P5(10.9 g, 29.5 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P6(8.1 g, 77.9%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 351
[ 제조예 7] 화학식 P7의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000026
상기 제조예 3의 화합물 P4의 제조에 있어서, P3 대신에 P6(5.7 g, 16.2 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P7(6.1 g, 84.5%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 443
[ 제조예 8] 화학식 P9의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000027
상기 제조예 1의 화합물 P2의 제조에 있어서, P1 대신에 P8(18.0 g, 97.7 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P9(16.1 g, 46.6%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 353
[ 제조예 9] 화학식 P10의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000028
상기 제조예 2의 화합물 P3의 제조에 있어서, P2 대신에 P9(9.8 g, 27.7 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P10(7.7 g, 82.6%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 335
[ 제조예 10] 화학식 P11의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000029
상기 제조예 3의 화합물 P4의 제조에 있어서, P3 대신에 P10(5.1 g, 15.2 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P11(5.1 g, 78.2%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 427
[ 제조예 11] 화학식 P12의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000030
상기 제조예 1의 화합물 P2의 제조에 있어서, P1 대신에 P8(12.0 g, 65.1 mmol)를 사용하고, 메틸 2-브로모-5-클로로벤조에이트 대신에 메틸 2-브로모-4-클로로벤조에이트(15.5 g, 62.1 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P12(13.4 g, 58%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 353
[ 제조예 12] 화학식 P13의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000031
상기 제조예 2의 화합물 P3의 제조에 있어서, P2 대신에 P12(11.7 g, 33.1 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P13(8.9 g, 80.0%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 335
[ 제조예 13] 화학식 P14의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000032
상기 제조예 3의 화합물 P4의 제조에 있어서, P3 대신에 P13(6.4 g, 19.1 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 P14(6.5 g, 79.5%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 427
[ 제조예 14] 화학식 2-2의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000033
P4 (12.0 g, 27.1 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(7.5 g, 28.0 mmol), Pd(PPh3)4 (0.7 g, 1.2 mmol), 및 K2CO3 (12 g, 86.8 mmol) THF(tetrahydrofuran)(100 mL)에 현탁시켰다. 질소 분위기하에서, 혼합물을 환류에서 약 24시간 동안 교반한 다음 실온으로 냉각하였다. 용매를 제거한 후, 클로로포름에 녹였다. 무수 황산마그네슘으로 건조 후 여과한 후 감압하여 용매를 제거하였다. 생성된 고체를 THF/톨루엔으로 정제하여 흰색의 고체인 화학식 2-2로 표시되는 화합물 (10.3 g, 수율 69 %)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 548
[ 제조예 15] 화학식 2-8의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000034
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(9.7 g, 21.9 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-8(8.9 g, 64.8%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 624
[ 제조예 16] 화학식 2-18의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000035
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P14(7.9 g, 18.5 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-18(7.3 g, 74.0%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 532
[ 제조예 17] 화학식 2-31의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000036
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P7(9.7 g, 21.9 mmol)을 사용하고, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(9.7 g, 21.9 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-31(8.9 g, 64.8%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 624
[ 제조예 18] 화학식 2-56의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000037
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P14(6.7 g, 15.7 mmol)를 사용하고, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 9-브로모-10-페닐안트라센(5.4 g, 16.2 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-56(6.3 g, 70.0%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 567
[ 제조예 19] 화학식 2-72의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000038
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P11(7.1 g, 16.6 mmol)을 사용하고, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 3-브로모-9-페닐-9H-카르바졸(5.4 g, 16.7 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-72(6.0 g, 64.4%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 558
[ 제조예 20] 화학식 2-76의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000039
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P11(7.0 g, 16.4 mmol)을 사용하고, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(5.7 g, 16.5 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-76(7.5 g, 75.0%)를 얻었다.
MS: [M+ H] = 608
[ 제조예 21] 화학식 2-79의 제조
Figure PCTKR2015005212-appb-I000040
상기 제조예 14의 화합물 2-2의 제조에 있어서, P4 대신에 P11(7.9 g, 18.5 mmol)을 사용하고, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신에 9-브로모-10-페닐안트라센(6.5 g, 19.5 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2-79(7.7 g, 75.1%)을 얻었다.
MS: [M+ H] = 553
[ 실시예 1]
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)을 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트로 제조예 18에서 합성한 화합물 2-56과 도판트 D1 화합물을 300Å두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(300Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
Figure PCTKR2015005212-appb-I000041
[ 실시예 2]
상기 실시예 1에서 발광층 호스트로 제조예 18에서 합성한 화합물 2-56 대신 화합물 2-79을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 비교예 1]
상기 실시예 1에서 발광층 호스트로 제조예 18에서 합성한 화합물 2-56 대신 H1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
상기 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 (50mA/cm2) 호스트 물질 전압(V) 전류효율(Cd/A)
비교예 1 H1 6.13 5.85
실시예 1 2-56 5.5 6.01
실시예 2 2-79 5.61 5.9
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식의 화합물 유도체는 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 효율 및 구동 전압에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
[ 실시예 3]
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 NPB(400Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2을 Ir(ppy)3 도펀트와 10% 농도로 300Å 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(200Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
[ 실시예 4]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 화합물 2-8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 실시예 5]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 화합물 2-18을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 실시예 6]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 화합물 2-32을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 실시예 7]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 화합물 2-76을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 실시예 8]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 화합물 2-76 및 2-72을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ 비교예 2]
상기 실시예 3에서 발광층 호스트로 제조예 14에서 합성한 화합물 2-2 대신 H2을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
상기 실험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
No. 호스트(Host) 도펀트(Dopant) 도핑농도(%) 구동전압(V)@5,000 cd/m2 발광효율(Cd/A)
비교예 1 H2 Ir(ppy)3 10 5.2 36
실시예 3 화학식 2-2 Ir(ppy)3 10 4.7 41
실시예 4 화학식 2-8 Ir(ppy)3 10 4.9 40
실시예 5 화학식 2-18 Ir(ppy)3 10 5.0 44
실시예 6 화학식 2-32 Ir(ppy)3 10 5.1 43
실시예 7 화학식 2-76 Ir(ppy)3 10 4.9 40
실시예 8 화학식 2-72및화학식 2-76 Ir(ppy)3 10 4.5 41
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식의 화합물 유도체는 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 효율 및 구동 전압에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
[부호의 설명]
101: 기판
201: 애노드
301: 발광층
401: 캐소드
501: 정공주입층
601: 정공수송층
701: 전자수송층
801: 전자주입층

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000042
    상기 화학식 1에 있어서,
    X 및 Y는 각각 독립적으로 O 또는 S이고,
    R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    다만, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 -(L)n-A로 표시되고,
    n은 0 내지 4의 정수이며,
    L은 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, n이 2 내지 4인 경우 복수의 L은 서로 같거나 다를 수 있고,
    A는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    R2 또는 R3은 -(L)n-A 로 표시되고,
    n은 0 또는 1이며,
    L은 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프탈렌기; 또는 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기이고,
    A는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기인 것인 헤테로환 화합물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    R5 및 R6은 치환 또는 비치환된 알킬기인 것인 헤테로환 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    A는 치환 또는 비치환된 피리딘기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 치환 또는 비치환된 피리다진기; 치환 또는 비치환된 피라진기; 치환 또는 비치환된 트리아진기; 치환 또는 비치환된 테트라진기; 펜타진기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기인 것인 헤테로환 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000043
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000044
    상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서,
    R1 내지 R4, 및 R7 내지 R12의 정의는 청구항 1에서의 정의와 동일하다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    -(L)n-A는 치환 또는 비치환된 하기 치환기 1-1 내지 1-41 중 어느 하나의 치환기인 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000045
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000046
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000047
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000048
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-81 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000049
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000050
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000051
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000052
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000053
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000054
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000055
    Figure PCTKR2015005212-appb-I000056
  8. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고,
    상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층을 포함하고,
    상기 정공수송층, 정공주입층 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 발광 호스트인 것인 유기발광소자.
  13. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 전하발생층, 정공저지층, 전자수송층, 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기발광소자.
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