WO2016140497A2 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

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    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • Efficiency, lifespan, and driving voltage are related to each other, and as the efficiency increases, the driving voltage decreases relatively, and the crystallization of organic materials due to Joule heating generated during driving decreases as the driving voltage decreases.
  • the lifespan tends to increase.
  • simply improving the organic material layer does not maximize the efficiency. This is because a long life and high efficiency can be achieved at the same time when an optimal combination of energy level, T1 value, and intrinsic properties (mobility, interfacial properties, etc.) of each organic material layer is achieved. Therefore, there is a need for development of a light emitting material having high thermal stability and efficiently achieving a charge balance in the light emitting layer.
  • An object of the present invention is to provide a compound capable of improving high luminous efficiency, low driving voltage, high heat resistance, color purity, lifetime, etc. of an element, an organic electric element using the same, and an electronic device thereof.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula.
  • the present invention provides an organic electronic device using the compound represented by the above formula and an electronic device thereof.
  • the compound according to an embodiment of the present invention it is possible to achieve high luminous efficiency, low driving voltage, and high heat resistance of the device, and to improve the color purity and lifespan of the device.
  • a component such as a layer, film, region, plate, etc.
  • it is not only when the other component is “on top of” but also another component in between. It is to be understood that this may also include cases.
  • a component is said to be “directly above” another part, it should be understood to mean that there is no other part in the middle.
  • halo or halogen as used herein is fluorine (F), bromine (Br), chlorine (Cl) or iodine (I) unless otherwise indicated.
  • aryloxyl group or “aryloxy group” means an aryl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 6 to 60, but is not limited thereto.
  • ring includes monocyclic and polycyclic rings, includes hydrocarbon rings as well as heterocycles including at least one heteroatom, and includes aromatic and nonaromatic rings.
  • conjugated multiple ring systems refers to fused ring forms that share at least two atoms, including the ring systems of two or more hydrocarbons joined together and at least one heteroatom. And heterocyclic systems having at least one conjugated form. These conjugated several ring systems can be aromatic rings, heteroaromatic rings, aliphatic rings or combinations of these rings.
  • the group name corresponding to the aryl group, arylene group, heterocyclic group, etc. exemplified in each symbol and examples of the substituents in this specification may describe 'the name of the group reflecting the singer', but is described as 'the parent compound name'. You may. For example, in the case of phenanthrene, which is a kind of aryl group, the monovalent group is phenanthryl and the divalent group may be grouped with a singer, such as phenanthryl, to describe the group name. Regardless, it may be described as the parent compound name 'phenanthrene'.
  • pyrimidine it may be described as 'pyrimidine' irrespective of the valence, or as the 'name of the group' of the singer, such as pyrimidinyl in the case of monovalent and pyrimidinylene in the case of divalent. have.
  • the substituent R 1 when a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent, when a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming the benzene ring, and a is an integer of 2 or 3 are each bonded as follows, where R 1 may be the same or different from each other, and when a is an integer from 4 to 6, it is bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner, while the indication of hydrogen bonded to the carbon forming the benzene ring Is omitted.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electric device according to an embodiment of the present invention.
  • the organic layer may include a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170 on the first electrode 120 in sequence.
  • at least one of these layers may be omitted, or may further include a hole blocking layer, an electron blocking layer, a light emitting auxiliary layer 151, an electron transport auxiliary layer, a buffer layer 141, and the like. It may also serve as a barrier.
  • the organic electric device according to the present invention may further include a protective layer or a light efficiency improving layer (Capping layer) formed on one surface of the at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • a protective layer or a light efficiency improving layer Capping layer
  • Compound according to the present invention applied to the organic layer is a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, an electron transport auxiliary layer, an electron transport layer 160, an electron injection layer 170, a light emitting layer 150, an optical efficiency improving layer It may be used as a material, such as a light emitting auxiliary layer. In one example, the compound of the present invention may be used as the material of the light emitting layer 150.
  • the organic layer may be formed using a variety of polymer materials, such as a solution process or a solvent process such as a spin coating process, a nozzle printing process, an inkjet printing process, a slot coating process, a dip coating process, a roll-to-roll process, a doctor blading process, It can be produced in fewer layers by a method such as a screen printing process or a thermal transfer method. Since the organic material layer according to the present invention may be formed in various ways, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • Ar 1 is preferably a C 6 ⁇ C 30 aryl group, C 2 ⁇ C 30 heterocyclic group, fluorenyl group, C 1 ⁇ C 10 Alkyl group, C 2 ⁇ C 10 Alkenyl group, and the like, and more Preferably it may be an aryl group of C 6 ⁇ C 12 , a heterocyclic group of C 2 ⁇ C 12 and the like, specifically, phenyl, naphthyl, biphenyl, dimethyl fluorene, diphenyl fluorene, dimethyl benzo fluorene N-containing heterocyclic groups, such as spirobifluorene, pyridine, pyrimidine, triazine, triazole, 1,10-phenanthroline, 1,5-naphthyridine, quinazoline, benzoquinazolin and indole, etc.
  • R 1 to R 5 is preferably a C 6 ⁇ C 30 aryl group, C 2 ⁇ C 30 heterocyclic group, C 2 ⁇ C 10 Alkenyl group, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 10 may be an alkoxyl group, -L'-N (R ') (R “), etc., more preferably C 6 -C 14 aryl group, C 2 -C 12 heterocyclic group, halogen, cyano group, Nitro groups, C 1 -C 4 alkoxyl groups, C 2 -C 4 alkenyl groups, -L'-N (R ') (R “), and the like, specifically phenyl, phenanthryl, pyridyl and carba N-containing heterocyclic groups such as zolyl and the like, propenyl, fluorine, diphenylamine, cyano, methoxy, nitro and the like.
  • L 2 is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; Aliphatic hydrocarbon groups and combinations thereof.
  • R 6 to R 13 may combine with each other to form a ring, and R 6 and R 7 , R 8 and R 9 , R 10 and With R 11 , or R 12 R 13 may be bonded to each other to form a spiro compound, preferably R 10 and R 11 may be bonded to each other, or R 12 and R 13 may be bonded to each other to form a spiro bifluorene.
  • L ′ is a single bond independently of each other; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; Aliphatic hydrocarbon groups and combinations thereof. That is, when Ar 1 , Ar 2 , and R 1 to R 5 are —L′-N (R ′) (R ′′), L ′ may be defined as above independently of each other.
  • Ar 1 , Ar 2 , and R 1 to R 5 are -L'-N (R ') (R "), R' and R" are independently of each other as described above. Can be defined.
  • Formula 1 may be represented by one of the following Formula 4 to Formula 9, each symbol in these formulas may be defined the same as defined in the formula (1).
  • Sub 1-I-6 (45 g, 116 mmol) in a round bottom flask, PPh 3 (76 g, 289 mmol) and o -Dichlorobenzene (300 mL) were obtained using the synthesis method of Sub 1-II-1, to give the product Sub 1-II-6 (32.6 g, 80%).
  • Sub 1-II-6 (10g, 28mmol), 4-Iodo-1,1'-biphenyl (9.5g, 34mmol), Pd 2 (dba) 3 (1g, 1.1mmol), P (t-Bu) 3 (0.6g, 2.8mmol), NaO (t-Bu) (8.2g, 85mmol), Toluene (80mL) using the synthesis method of Sub 1-1 above
  • the product Sub 1-7 (10 g, 71%) was obtained.
  • Sub 1-I-14 (30 g, 68 mmol) in a round bottom flask, PPh 3 (45g, 171mmol), o- Dichlorobenzene (150mL) is added. Then heated to reflux for 24 hours at 180 °C. After the reaction is completed, it is cooled to room temperature and concentrated. The concentrated compound was silica column and recrystallized to give the product Sub 1-II-14 (25g, 93%).
  • Sub 1-I-29 (27 g, 68 mmol) in a round bottom flask, PPh 3 (45g, 171mmol) and o -Dichlorobenzene (150mL) were obtained using the synthesis method of Sub 1-II-1, to obtain product Sub 1-II-29 (22g, 92%).
  • Sub 1-II-29 (22g, 62mmol), 2-Bromonaphthalene (15g 74mmo), Pd 2 (dba) 3 in round bottom flask (2.g, 2.5mmol), P (t-Bu) 3 (1.3g (6.2mmol), NaO (t-Bu) (18g, 186mmol), Toluene (300mL) was prepared using the synthesis method of Sub 1-1. To give the product Sub 1-29 (20 g, 67%).
  • the compound belonging to Sub 1 may be the following compound, but is not limited thereto.
  • Table 1 shows FD-MS values of compounds belonging to Sub 1.
  • Sub 2 of Scheme 1 may be synthesized by, but are not limited to, the reaction route of Scheme 3 below.
  • Sub-II-1 70g, 293mmol
  • N-Bromosuccinimide 52g, 293mmol
  • Methylene chloride 1L
  • distilled water is added and extracted with Methylene chloride and water.
  • the organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated and the resulting compound was recrystallized with Methylene chloride and Hexane to give the product Sub 2-III-1 (86g, 83%).
  • Sub 2-I-37 (43 g, 110 mmol) in a round bottom flask, PPh 3 (72 g, 276 mmol) and o -Dichlorobenzene (350 mL) were obtained using the synthesis method of Sub 2-II-1, to give the product Sub 2-II-37 (23 g, 82%).
  • Sub 2-I-144 (47 g, 149 mmol) in a round bottom flask, PPh 3 (97.7 g, 372.48 mmol) and o -Dichlorobenzene (596 mL) were obtained using the synthesis method of Sub 2-II-1, to give the product Sub 2-II-144 (30.41 g, 72%).
  • the compound belonging to Sub 2 may be the following compound, but is not limited thereto.
  • Table 2 shows FD-MS values of compounds belonging to Sub 2.
  • the compound belonging to Sub 3 may be the following compound, but is not limited thereto.
  • Table 3 shows FD-MS values of compounds belonging to Sub 3.
  • Sub 1 or Sub 2 compound (1 equiv) was added to the round bottom flask, Sub3 compound (1 equiv), Pd (PPh 3 ) 4 (0.03 to 0.05 equiv), NaOH (3 equiv), THF (3 mL / 1 mmol) and water (1.5 mL / 1 mmol). Thereafter, the mixture was heated to reflux at 80 ° C. After completion of the reaction, dilute with distilled water at room temperature and extract with Methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and the resulting compound was recrystallized with Toluene and Acetone to obtain a product.
  • Sub 2-2 (10g, 20mmol), Sub 3-10 (7.3g, 20mmol), Pd (PPh 3 ) 4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL ) / H 2 O (20 mL) was obtained using the above 1-2 synthesis method to give the product 2-7 (11 g, 74%).
  • Comparative Compounds 2 and 3 of Comparative Examples 2 and 3 in which a phenyl group is substituted in the benzene of the 5-membered heterocyclic ring have increased mobility and thermal properties due to the 5-membered heterocore, thereby increasing efficiency and lifetime. From the results of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 it can be seen that the properties vary depending on the type of hetero atoms in the 5-membered heterocyclic compound. That is, when the hetero atom is NS type than the NN type, it was confirmed that it shows a better device results, in order to show the difference, the physical properties data of Comparative Compound 4 and Compound 2-1 of the present invention in Table 6 and FIG. was compared.
  • Comparing the device performances of Comparative Compound 4 and Comparative Compound 5 having NN-type 5-ring ring but carbazole in benzene ring in the middle of 5-ring heterocycle there is no significant difference in device performance. It can be seen that there is no significant difference depending on the direction of the heteroatoms.
  • the compound data of the compound of the present invention with the comparative compound 6 substituted with the triazine derivative, which is a general aryl group
  • the general heteroaryl group is bonded to the benzene ring, so that efficiency and lifespan are not increased. It can be seen that the efficiency or lifespan increases only when certain types of heteroaryl groups are bonded.
  • the efficiency and lifespan may vary depending on the type and arrangement of the heteroatoms included in the 5-membered ring compound, and the band gap depends on which substituent is bonded to which position. And it can be seen that the electrical properties, interfacial properties, etc. can be greatly changed, in particular, in the case of phosphorescent host, the correlation between the hole transport layer and the dopant should be understood. It will be very difficult to infer features.

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Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 또한, 제 1전극, 제 2전극 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자를 제공하며, 상기 유기물층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 유기전기소자의 유기물층에 화학식 1로 표시되는 화합물이 포함되면, 구동전압이 감소되고, 발광효율, 색순도 및 수명이 향상될 수 있다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
그리고, 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구하던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 늘어나는 경향을 나타낸다. 하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다. 따라서 높은 열적 안정성을 가지며 발광층 내에서 효율적으로 전하 균형(charge balance)을 이룰 수 있는 발광 재료의 개발이 필요한 실정이다.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성, 색순도, 수명 등을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성을 달성할 수 있고, 소자의 색순도, 수명 등을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
[부호의 설명]
100: 유기전기소자 110: 기판
120: 제 1전극 130: 정공주입층
140: 정공수송층 141: 버퍼층
150: 발광층 151: 발광보조층
160: 전자수송층 170: 전자주입층
180: 제 2전극
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 구성 요소가 다른 구성 요소 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 경우, 이는 다른 구성 요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 있는 경우도 포함할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반대로, 어떤 구성 요소가 다른 부분 "바로 위에" 있다고 하는 경우에는 중간에 또 다른 부분이 없는 것을 뜻한다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다.
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕시기" 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "플루오렌일기" 또는 "플루오렌일렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가 또는 2가 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기" 또는 "치환된 플루오렌일렌기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000002
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일고리형, 고리접합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 포함한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 "헤테로아릴기"또는 "헤테로아릴렌기"와 같은 방향족 고리뿐만 아니라 비방향족 고리도 포함하며, 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 고리를 의미하나 여기에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타내며, 헤테로고리기는 헤테로원자를 포함하는 단일고리형, 고리접합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 의미한다.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000003
본 발명에서 사용된 용어 "고리"는 단일환 및 다환을 포함하며, 탄화수소고리는 물론 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리를 포함하고, 방향족 및 비방향족 고리를 포함한다.
본 발명에서 사용된 용어 "다환"은 바이페닐, 터페닐 등과 같은 고리 집합체(ring assemblies), 접합된(fused) 여러 고리계 및 스파이로 화합물을 포함하며, 방향족뿐만 아니라 비방향족도 포함하고, 탄화수소고리는 물론 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리를 포함한다.
본 발명에서 사용된 용어 "고리 집합체(ring assemblies)"는 둘 또는 그 이상의 고리계(단일고리 또는 접합된 고리계)가 단일결합이나 또는 이중결합을 통해서 서로 직접 연결되어 있고 이와 같은 고리 사이의 직접 연결의 수가 이 화합물에 들어 있는 고리계의 총 수보다 1개가 적은 것을 의미한다. 고리 집합체는 동일 또는 상이한 고리계가 단일결합이나 이중결합을 통해 서로 직접 연결될 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "접합된 여러 고리계"는 적어도 두개의 원자를 공유하는 접합된(fused) 고리 형태를 의미하며, 둘 이상의 탄화수소류의 고리계가 접합된 형태 및 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리계가 적어도 하나 접합된 형태 등을 포함한다. 이러한 접합된 여러 고리계는 방향족고리, 헤테로방향족고리, 지방족 고리 또는 이들 고리의 조합일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결(spiro union)'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
또한, 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕시카르보닐기의 경우 알콕시기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
또한, 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1-C20의 알킬기, C1-C20의 알콕시기, C1-C20의 알킬아민기, C1-C20의 알킬티오펜기, C6-C20의 아릴티오펜기, C2-C20의 알켄일기, C2-C20의 알킨일기, C3-C20의 시클로알킬기, C6-C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기, C8-C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 각 기호 및 그 치환기의 예로 예시되는 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기 등에 해당하는 '기 이름'은 '가수를 반영한 기의 이름'을 기재할 수도 있지만, '모체화합물 명칭'으로 기재할 수도 있다. 예컨대, 아릴기의 일종인 '페난트렌'의 경우, 1가의 '기'는 '페난트릴'로 2가의 기는 '페난트릴렌' 등과 같이 가수를 구분하여 기의 이름을 기재할 수도 있지만, 가수와 상관없이 모체 화합물 명칭인 '페난트렌'으로 기재할 수도 있다. 유사하게, 피리미딘의 경우에도, 가수와 상관없이 '피리미딘'으로 기재하거나, 1가인 경우에는 피리미딘일, 2가의 경우에는 피리미딘일렌 등과 같이 해당 가수의 '기의 이름'으로 기재할 수도 있다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000004
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000005
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(120)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 이들 층 중 적어도 하나가 생략되거나, 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 전자수송보조층, 버퍼층(141) 등이 더 포함될 수도 있으며, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송보조층, 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150), 광효율 개선층, 발광보조층 등의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 일례로, 본 발명의 화합물은 발광층(150) 재료로 사용될 수 있다.
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브 치환체의 조합이 매우 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 다양한 증착법(deposition)을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. PVD나 CVD 등의 증착 방법을 사용하여 제조될 수 있는데, 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 정공수송층(140)과 발광층(150) 사이에 발광보조층(151)이, 상기 발광층(150)과 전자수송층(160) 사이에 전자수송보조층이 추가로 더 형성될 수 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기발광소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000006
상기 화학식 1에서, 각 기호는 아래와 같이 정의된다.
Ar1은 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; 및 -L'-N(R')(R");으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ar1은 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, C2~C30의 헤테로고리기, 플루오렌일기, C1~C10의 알킬기, C2~C10의 알켄일기 등일 수 있고, 더욱 바람직하게는 C6~C12의 아릴기, C2~C12의 헤테로고리기 등일 수 있으며, 구체적으로 페닐, 나프틸, 바이페닐, 다이메틸플루오렌, 다이페닐플루오렌, 다이메틸벤조플루오렌, 스파이로바이플루오렌, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 트리아졸, 1,10-페난트롤린, 1,5-나프티리딘, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린 및 인돌 등과 같은 N 포함 헤테로고리기, 다이벤조싸이오펜 등과 같은 S포함 헤테로고리기, 벤조싸이에노피리미딘 등과 같은 N과 S 포함 헤테로고리기, 벤조퓨로피리미딘 및 벤조퓨로피리딘 등과 같은 N과 O 포함 헤테로고리기, 프로펜일, tert-부틸, 에텐일 등일 수 있다.
상기 화학식 1에서, L1은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 지방족탄화수소기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
L1은 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 플루오렌일렌기, C2~C30의 헤테로고리기 등일 수 있고, 더욱 바람직하게는 C6~C12의 아릴렌기, C2~C12의 헤로고리기 등일 수 있으며, 구체적으로 페닐렌, 나프틸렌, 바이페닐렌, 피리딘, 피리미딘, 트라아진, 트리아졸, 1,10-페난트롤린, 1,5-나프티리딘, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 인돌 등과 같은 N 포함 헤테로고리기, 벤조싸이에노피리딘 등과 같은 N과 S 포함 헤테로고리기, 벤조퓨로피리딘 및 벤조퓨로피리미딘 등과 같은 N과 O 포함 헤테로고리기 등일 수 있다.
상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 서로 독립적으로 중수소; 할로겐; 시아노기; 나이트로기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; -L'-N(R')(R"); 및 이들의 조합;으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이웃한 R1끼리, 이웃한 R3끼리, 이웃한 R4끼리 또는 이웃한 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, l, n, 및 p는 각각 0-4의 정수이고, m은 0 또는 1의 정수이며, o는 0-3의 정수이다. l, n, p 및 o 등이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R1, R3, R4, R5 등은 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
R1 내지 R5는 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, C2~C30의 헤테로고리기, C2~C10의 알켄일기, 할로겐, 시아노기, 나이트로기, C1~C10의 알콕실기, -L'-N(R')(R") 등일 수 있고, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 아릴기, C2~C12의 헤테로고리기, 할로겐, 시아노기, 나이트로기, C1~C4의 알콕실기, C2~C4의 알켄일기, -L'-N(R')(R") 등일 수 있으며, 구체적으로 페닐, 페난트릴, 피리딜 및 카바졸릴 등과 같은 N포함 헤테로고리기, 프로펜일, 플루오르, 다이페닐아민, 시아노, 메톡시, 나이트로 등일 수 있다.
또한, R1끼리, R3끼리, R4끼리, 및/또는 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 경우, 바람직하게는 하나 또는 2개의 벤젠고리를 형성함으로써 이들이 결합된 벤젠링과 함께 나프탈렌, 페난트렌 등의 고리를 형성할 수 있다.
X 및 Y는 서로 독립적으로 O, S, C(R6)(R7), Si(R8)(R9) 또는 Se이고, a와 b는 각각 0 또는 1이며, 단 a와 b 중 적어도 하나는 1이다. 즉, a+b는 1보다 같거나 크다. 여기서, 지수 a와 b가 '0'이라는 의미는 X와 Y가 존재하지 않아 결국 양쪽 벤젠링의 탄소가 이들을 매개로 결합하는 것이 아니라 직접 결합하는 것을 의미한다.
Z는 N-(L2-Ar2), O, S, C(R10)(R11), Si(R12)(R13), 또는 Se이다.
Z가 N-(L2-Ar2)인 경우, L2는 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 지방족탄화수소기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
L2는 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, C2~C30의 헤테로고리기 등일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴렌기, C2~C10의 헤테로고리기 등일 수 있으며, 구체적으로 페닐렌, 나프틸렌, 바이페닐렌, 파이렌, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 트리아졸, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 다이벤조퀴나졸린 등과 같은 N 포함 헤테로고리기, 벤조싸이에노피리미딘과 같은 N과 S를 포함하는 헤테로고리기, 벤조퓨로피리미딘과 같은 N과 O를 포함하는 헤테로고리기 등일 수 있다.
Ar2는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; 및 -L'-N(R')(R");로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ar2는 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, C2~C30의 헤테로고리기, C6~C10의 알콕실기, 할로겐 등일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, C2~C10의 헤테로고리기 등일 수 있고, 구체적으로 페닐, 나프틸, 바이페닐, 파이렌, 페난트렌, 트리페닐렌, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 카바졸, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 다이벤조퀴나졸린, 트리아졸 등과 같은 N 포함 헤테로고리기, 다이벤조퓨란과 같은 O 포함 헤테로고리기, 벤조퓨로피리미딘, 나프토퓨로피리미딘 등과 같은 N 및 O 포함 헤테로고리기, 벤조싸이에노피리딘, 벤조싸이에노피리미딘 등과 같은 N 및 S 포함 헤테로고리기, 메톡실기, 플루오르 등일 수 있다.
상기 X, Y 및 Z에서, R6 내지 R13은 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C24의 아릴기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕실기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. R6 내지 R13는 바람직하게는 C6-C12의 아릴기, C1-C10의 알킬기일 수 있고, 구체적으로 메틸, 에틸, 페닐 등일 수 있다.
또한, R6 내지 R13은 이웃한 기기끼 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있는데, R6과 R7, R8과 R9, R10과 R11, 또는 R12과 R13 끼리 서로 결합하여 스파이로 화합물을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 R10과 R11끼리 서로 결합하거나, R12와 R13끼리 서로 결합하여 스파이로 바이플루오렌을 형성할 수 있다.
상기 L'은 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 지방족탄화수소기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 즉, Ar1, Ar2, 및 R1 내지 R5가 -L'-N(R')(R")인 경우, L'은 서로 독립적으로 상기와 같이 정의될 수 있다.
상기 R'과 R"은 서로 독립적으로 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 즉, Ar1, Ar2, 및 R1 내지 R5가 -L'-N(R')(R")인 경우, R'과 R"은 서로 독립적으로 상기와 같이 정의될 수 있다.
상기 화학식 1의 각 기호가 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기 또는 지방족 탄화수소인 경우, 이들 각각은 서로 독립적으로 중수소, 할로겐, 실란기, 실록산기, 붕소기, 게르마늄기, 시아노기, 니트로기, C1-C20의 알킬싸이오기, C1-C20의 알콕시기, C1-C20의 알킬기, C2-C20의 알켄일기, C2-C20의 알킨일기, C6-C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기, 플루오렌일기, O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기, C3-C20의 시클로알킬기, C7-C20의 아릴알킬기, C8-C20의 아릴알켄일기, 아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1은 하기 화화식 2 또는 화학식 3으로 표시될 수 있다. 하기 화학식 2는 화학식 1의 b가 '0'인 경우이고, 화학식 3은 a가 '0'인 경우이다.
<화학식 2> <화학식 3>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000007
상기 화학식 2와 3에서, 각 기호는 화학식 1에서 정의된 것과 동일하게 정의될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1은 하기 화화식 4 내지 화학식 9 중 하나로 표시될 수 있으며, 이들 화학식에서의 각 기호는 화학식 1에서 정의된 것과 동일하게 정의될 수 있다.
<화학식 4> <화학식 5> <화학식 6> <화학식 7>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000008
<화학식 8> <화학식 9> <화학식 10> <화학식 11>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000009
바람직하게는, 화학식 1 내지 화학식 9에서, l, m 및 n이 모두 0일 수 있다. 또한, 화학식 1 내지 화학식 9에서, R4 와 R5는 모두 수소일 수도 있고, o 및 p가 각각 2 이상인 경우, 이웃한 R4끼리, 또는 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 또한, 바람직하게는 화학식 1 내지 화학식 9에서, X 또는 Y가 S 또는 O일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000010
Figure PCTKR2016002056-appb-I000011
Figure PCTKR2016002056-appb-I000012
Figure PCTKR2016002056-appb-I000013
Figure PCTKR2016002056-appb-I000014
Figure PCTKR2016002056-appb-I000015
Figure PCTKR2016002056-appb-I000016
Figure PCTKR2016002056-appb-I000017
Figure PCTKR2016002056-appb-I000018
Figure PCTKR2016002056-appb-I000019
다른 실시예로, 본 발명은 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 제 2전극 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자를 제공하며, 이때 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 화합물은 이러한 유기물층 중 적어도 일층, 바람직하게는 발광층에 포함된다. 유기물층에 포함되는 화합물은 상기 화학식 1 내지 화학식 9로 표시되는 1종의 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다. 또한, 제 1전극과 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에는 광효율개선층이 더 형성될 수 있고, 상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성될 수 있다.
또 다른 실시예로, 본 발명은 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치, 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부를 포함하며, 이는 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나일 수 있다.
이하에서, 본 발명의 유기물층에 사용되는 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
화학식 1의 합성예
화학식 1로 표시되는 화합물(product)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1 또는 Sub 2를 Sub 3과 반응시켜 제조할 수 있다.
<반응식 1>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000020
Sub 1의 합성 예시
반응식 1의 sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 2> (X'= I, Br, Cl)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000021
상기 반응식 2의 Sub 1에 속하는 화합물의 합성예는 다음과 같다.
1. Sub 1-1의 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000022
Sub 1-I-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Chloroaniline (67.2g, 525mmol), 1,4-Dibromodibenzothiophene (150g, 438mmol),　Pd2(dba)3 (16.2g, 17.4mmol), P(t-Bu)3 (15g, 43.8mmol), NaO(t-Bu) (126g, 1317mmol), Toluene (1.5L)을 넣는다. 그런 후에 70 ℃ 상태에서 4시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 1-I-1 (135g, 79%)을 얻었다.
Sub 1-II-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-1 (135g, 348mmol), PPh3 (228g, 867mmol), o-Dichlorobenzene (900mL)을 넣는다. 이후 180 ℃ 상태에서 24시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 종결되면 상온으로 식힌 후 농축한다. 농축되어 생성된 화합물을 silica column 및 재결정하여 생성물 Sub 1-II-1 (91.8g, 75%)를 얻었다.
Sub 1-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-1 (30.6g 87mmol), 1-Bromonaphthalene (21.5g, 104mmol), Pd2(dba)3 (3.2g, 3.5mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.7mmol), NaO(t-Bu) (25g, 261mmol), Toluene (300mL)을 넣는다. 이후 110 ℃ 상태에서 8시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 1-1 (31.6g, 74%)를 얻었다.
2. Sub 1-2의 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000023
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-1 (30g, 84mmol), Iodobenzene (20.7g, 102mmol), Pd2(dba)3 (3g, 3.3mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.4mmol), NaO(t-Bu) (24.6g, 255mmol), Toluene (240mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-2 (28g, 76%)를 얻었다.
3. Sub 1-3의 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000024
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-1 (30.6g 87mmol), 4-Iodo-1,1'-biphenyl (29.2g, 104mmol), Pd2(dba)3(3.2g, 3.5mmol), P(t-Bu)3(1.8g, 8.7mmol), NaO(t-Bu) (25g, 261mmol), Toluene (300mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-3 (32g, 74%)을 얻었다.
Sub 1-5의 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000025
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-1 (30.6g 87mmol), 2-Bromonaphthalene (21.5g, 104mmol), Pd2(dba)3 (3.2g, 3.5mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.7mmol), NaO(t-Bu) (25g, 261mmol), Toluene (300mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-5 (29.1g, 70%)를 얻었다.
Sub 1-6 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000026
Sub 1-I-6의 합성법(a=1, b= 0, X= S 일 때)
둥근바닥플라스크에 2-Chloroaniline (22.4g, 175mmol), 2,4-Dibromodibenzothiophene (50g, 146mmol),　Pd2(dba)3 (5.4g, 5.8mmol), P(t-Bu)3 (5g, 14.6mmol), NaO(t-Bu) (42g, 439mmol), Toluene (500mL)을 상기 Sub 1-I-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-I-6 (46g, 90%)을 얻었다.
Sub 1-II-6의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-6 (45g, 116mmol), PPh3 (76g, 289mmol), o-Dichlorobenzene (300mL)을 상기 Sub 1-II-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-II-6 (32.6g, 80%)을 얻었다.
Sub 1-6의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-6 (10g, 28mmol), Iodobenzene (6.9g, 34mmol), Pd2(dba)3 (1g, 1.1mmol), P(t-Bu)3 (0.6g, 2.8mmol), NaO(t-Bu) (8.2g, 85mmol), Toluene (80mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-6 (10g, 84%)를 얻었다.
Sub 1-7 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000027
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-6 (10g, 28mmol), 4-Iodo-1,1'-biphenyl (9.5g, 34mmol), Pd2(dba)3 (1g, 1.1mmol), P(t-Bu)3 (0.6g, 2.8mmol), NaO(t-Bu) (8.2g, 85mmol), Toluene (80mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-7 (10g, 71%)를 얻었다.
Sub 1-14 합성예 (a=1, b= 0, X= S 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000028
Sub 1-I-14의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Chloronaphthalen-1-amine (31g, 175mmol), 2,4-Dibromodibenzothiophene (50g, 146mmol),　Pd2(dba)3 (5.4g, 5.8mmol), P(t-Bu)3 (5g, 14.6mmol), NaO(t-Bu) (42g, 439mmol), Toluene (500mL)을 상기 Sub 1-I-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-I-14 (48g, 75%)을 얻었다.
Sub 1-II-14의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-14 (30g, 68mmol), PPh3 (45g, 171mmol), o-Dichlorobenzene (150mL)을 넣는다. 그런 후에 180 ℃ 상태에서 24시간동안 가열 환류시킨다. 반응이 종결되면 상온으로 식힌 후, 농축한다. 농축되어 생성된 화합물을 silica column 및 재결정하여 생성물 Sub 1-II-14 (25g, 93%)을 얻었다.
Sub 1-14의 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-14 (25g, 62mmol), Iodobenzene (15g 75mmo), Pd2(dba)3 (2.g, 2.5mmol), P(t-Bu)3 (1.3g (6.2mmol), NaO(t-Bu) (18g, 186mmol), Toluene (300mL)을 넣는다. 그런 후에 110 ℃ 상태에서 8시간동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 1-14 (20g, 67%)를 얻었다.
Sub 1-25 합성예(a= 1, b= 0, X= O 일 때)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000029
Sub 1-I-25의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Chloronaphthalen-1-amine (23.45 g, 183.85 mmol), 1,4-dibromodibenzo[b,d]furan (50 g, 153.4 mmol),　Pd2(dba)3 (5.58 g, 6.1 mmol), P(t-Bu)3 (3.1 g, 15.34 mmol), NaO(t-Bu) (44.32 g, 461.2 mmol), Toluene (340 mL)을 상기 Sub 1-I-1의 합성방법을 이용하여 생성물 Sub 1-I-25 (41.7 g, 73%)을 얻었다.
Sub 1-II-25의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-25 (47 g, 126.1 mmol), PPh3 (82.7 g, 315.3 mmol), o-Dichlorobenzene (505 mL)을 상기 Sub 1-II-1의 합성방법을 이용하여 생성물 Sub 1-II-25 (35.62 g, 84 %)을 얻었다.
Sub 1-25의 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-25 (47 g, 126.13 mmol), Bromobenzene (19.59 g 124.79 mmol), Pd2(dba)3 (3.79 g, 4.14 mmol), P(t-Bu)3 (2.11 g, 10.4 mmol), NaO(t-Bu) (30.08 g, 313.045 mmol), Toluene (230 mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-25 (34.77 g, 82 %)를 얻었다.
Sub 1-29 합성예
Figure PCTKR2016002056-appb-I000030
Sub 1-I-29의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Chloronaphthalen-1-amine (31g, 175mmol), 1,4-dibromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (51g, 146mmol),　Pd2(dba)3 (5.4g, 5.8mmol), P(t-Bu)3 (5g, 14.6mmol), NaO(t-Bu) (42g, 439mmol), Toluene (500mL)을 상기 Sub 1-I-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-I-29 (36g, 63%)을 얻었다.
Sub 1-II-29의 합성법
둥근바닥플라스크에Sub 1-I-29 (27g, 68mmol), PPh3 (45g, 171mmol), o-Dichlorobenzene (150mL)을 상기 Sub 1-II-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-II-29 (22g, 92%)을 얻었다.
Sub 1-29의 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-II-29 (22g, 62mmol), 2-Bromonaphthalene (15g 74mmo), Pd2(dba)3 (2.g, 2.5mmol), P(t-Bu)3 (1.3g (6.2mmol), NaO(t-Bu) (18g, 186mmol), Toluene (300mL)을 상기 Sub 1-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 1-29 (20g, 67%)를 얻었다.
Sub 1의 예시
한편, Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 1은 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000031
[표 1]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000032
2. Sub 2의 합성 예시
반응식 1의 sub 2는 하기 반응식 3의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 3>(X'= I, Br, Cl)
Figure PCTKR2016002056-appb-I000033
상기 반응식 3의 Sub 2에 속하는 화합물의 합성예는 다음과 같다.
Sub 2-1 합성예 (a= 0, b=1, Y= S인 경우 )
Figure PCTKR2016002056-appb-I000034
Sub 2-I-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Bromodibenzothiophene (100g, 380mmol), 2-Nitrophenyl boronic acid (76g, 456mmol), Pd(PPh3)4 (18g, 15mmol), NaOH (46g, 1140mmol), THF (1.2L)/H2O (0.6L)을 넣는다. 그런 후에 70 ℃ 상태에서 4시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 2-I-1 (99g, 85%)을 얻었다.
Sub 2-II-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-I-1 (99g, 323mmol), PPh3(218g, 808mmol), o-Dichlorobenzene (1.0L)을 넣는다. 그런 후에 180 ℃ 상태에서 24시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 종결되면 상온으로 식힌 후, 농축한다. 농축되어 생성된 화합물을 silica column 및 재결정하여 생성물 Sub 2-II-1 (70g, 80%)을 얻었다.
Sub 2-III-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-II-1 (70g, 293mmol), N-Bromosuccinimide (52g, 293mmol), Methylene chloride (1L)를 넣는다. 그런 후에 상온에서 4시간 동안 교반한다. 반응이 완료되면 증류수를 넣은 후, Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 2-III-1 (86g, 83%)을 얻었다.
Sub 2-1의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-III-1 (30g, 84mmol), Iodobenzene (20.7g, 102mmol), Pd2(dba)3 (3g, 3.3mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.4mmol), NaO(t-Bu) (24.6g, 255mmol), Toluene (240mL)을 넣는다. 그런 후에 110 ℃ 상태에서 8시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Methylene chloride와 Hexane으로 재결정하여 생성물 Sub 2-1 (28g, 76%)를 얻었다.
Sub 2-2 합성예 (a= 0, b=1, Y= S인 경우 )
Figure PCTKR2016002056-appb-I000035
둥근바닥플라스크에 Sub 2-III-1 (30g, 84mmol), 4-Iodo-1,1'-biphenyl (28.6g, 102mmol), Pd2(dba)3 (3g, 3.3mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.4mmol), NaO(t-Bu) (24.6g, 255mmol), Toluene (240mL)을 상기 Sub 2-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-2 (32g, 76%)를 얻었다.
Sub 2-3 합성예 (a= 0, b=1, Y= S인 경우 )
Figure PCTKR2016002056-appb-I000036
둥근바닥플라스크에 Sub 2-III-1 (30g, 84mmol), 3-Bromo-1,1'-biphenyl (23.8g, 102mmol), Pd2(dba)3 (3g, 3.3mmol), P(t-Bu)3 (1.8g, 8.4mmol), NaO(t-Bu) (24.6g, 255mmol), Toluene (240mL)을 상기 Sub 2-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-3 (34g, 80%)를 얻었다.
Sub 2-37 합성예 (a= 0, b=1, Y= O인 경우 )
Figure PCTKR2016002056-appb-I000037
Sub 2-I-37의 합성법
둥근바닥플라스크에 2-Bromodibenzofuran (50g, 202mmol), 2-Nitrophenyl boronic acid (40.5g, 242mmol), Pd(PPh3)4 (9.3g, 8mmol), NaOH (24g, 606mmol), THF (600mL)/H2O (300mL)을 상기 Sub 2-I-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-I-37 (43g, 74%)을 얻었다.
Sub 2-II-37의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-I-37 (43g, 110mmol), PPh3 (72g, 276mmol), o-Dichlorobenzene (350mL)을 상기 Sub 2-II-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-II-37 (23g, 82%)을 얻었다.
Sub 2-III-37의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-II-37 (23g, 89mmol), N-Bromosuccinimide (16g, 89mmol), Methylene chloride (300mL)를 상기 Sub 2-III-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-III-37 (21g, 70%)을 얻었다.
Sub 2-37의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-III-37 (21g, 62mmol), Iodobenzene (15.3g, 75mmol), Pd2(dba)3 (2.3g, 2.5mmol), P(t-Bu)3 (1.3g, 6.2mmol), NaO(t-Bu) (18g, 187mmol), Toluene (200mL)을 상기 Sub 2-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-37 (16g, 63%)를 얻었다.
Sub 2-144의 합성예 (a= 0, b=1, Y= C인 경우 )
Figure PCTKR2016002056-appb-I000038
Sub 2-I-144의 합성법
둥근바닥플라스크에 3-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (50g, 183.04 mmol), 2-Nitrophenyl boronic acid (36.6 g, 219.28 mmol), Pd(PPh3)4 (8.4 g, 7.25 mmol), NaOH (22 g, 549.11 mmol), THF (805 mL)/H2O (402 mL)을 상기 Sub 2-I-1 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-I-144 (47.72 g, 69 %)을 얻었다.
Sub 2-II-144의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-I-144 (47g, 149mmol), PPh3 (97.7g, 372.48mmol), o-Dichlorobenzene (596mL)을 상기 Sub 2-II-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-II-144 (30.41g, 72 %)을 얻었다.
Sub 2-III-144의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-II-144 (30g, 89mmol), N-Bromosuccinimide (18.8 g, 105.9 mmol), Methylene chloride (318 mL)를 상기 Sub 2-III-1의 합성방법을 이용하여 생성물 Sub 2-III-144 (18.24 g, 53 %)을 얻었다.
Sub 2-144의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 2-III-144 (18 g, 49.7 mmol), Iodobenzene (12.26 g, 60.1 mmol), Pd2(dba)3 (1.83 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (1.01 g, 4.97 mmol), NaO(t-Bu) (14.4 g, 149.9 mmol), Toluene (109 mL)을 상기 Sub 2-1의 합성방법을 사용하여 생성물 Sub 2-144 (15.03 g, 69%)를 얻었다.
Sub 2의 예시
한편, Sub 2에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 2는 Sub 2에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000039
Figure PCTKR2016002056-appb-I000040
[표 2]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000041
Sub 3의 예시
한편, Sub 3에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 3은 Sub 3에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2016002056-appb-I000042
Figure PCTKR2016002056-appb-I000043
[표 3]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000044
화학식 1의 Product의 합성법
둥근바닥플라스크에 Sub 1 또는 Sub 2화합물(1당량)을 넣고, Sub3 화합물을 (1당량), Pd(PPh3)4(0.03~0.05당량), NaOH (3당량), THF (3 mL / 1 mmol), 물 (1.5 mL / 1 mmol)을 넣는다. 그런 후에 80℃ 상태에서 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Toluene과 Acetone으로 재결정하여 생성물을 얻었다.
화합물 1-2의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000045
둥근바닥플라스크에 Sub 1-2 (5g, 11.5mmol), Sub 3-3 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 넣는다. 그런 후에 80 ℃ 상태에서 8시간 동안 가열 환류시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 Methylene chloride와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 Toluene과 Acetone으로 재결정하여 생성물 1-2 (5.4g, 80%)을 얻었다.
화합물 1-7의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000046
Sub 1-3 (10g, 20mmol), Sub 3-3 (5.7g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-7 (11.3g, 85%)을 얻었다.
화합물 1-14의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000047
Sub 1-5 (10g, 21mmol), Sub 3-10 (7.6g, 21mmol), Pd(PPh3)4 (1g, 0.8mmol), NaOH (2.5g, 63mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-14 (12.3g, 82%)을 얻었다.
화합물 1-20의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000048
Sub 1-1 (10g, 21mmol), Sub 3-11 (7.6g, 21mmol), Pd(PPh3)4 (1g, 0.8mmol), NaOH (2.5g, 63mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-20 (12.5g, 83%)을 얻었다.
화합물 1-26의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000049
Sub 1-6 (5g, 11.5mmol), Sub 3-3 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-26 (4.9g, 72%)을 얻었다.
화합물 1-27의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000050
Sub 1-6 (5g, 11.5mmol), Sub 3-10 (4.2g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-27 (6.5g, 85%)을 얻었다.
화합물 1-33의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000051
Sub 1-7 (10g, 20mmol), Sub 3-11 (7.3g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-33 (13.5g, 91%)을 얻었다.
화합물 1-51의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000052
Sub 1-6 (5g, 11.5mmol), Sub 3-1 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-51 (3.5g, 51%)을 얻었다.
화합물 1-52의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000053
Sub 1-6 (5g, 11.5mmol), Sub 3-2 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-52 (3.8g, 56%)을 얻었다.
화합물 1-53의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000054
Sub 1-6 (5g, 11.5mmol), Sub 3-4 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-53 (4.2g, 62%)을 얻었다.
화합물 1-66의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000055
Sub 1-14 (10g, 21mmol), Sub 3-3 (7.6g, 21mmol), Pd(PPh3)4 (1g, 0.8mmol), NaOH (2.5g, 63mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-66 (8.5g, 63%)을 얻었다.
화합물 1-71의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000056
둥근바닥플라스크에 Sub 1-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-46 (3.0g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-71 (4.7g, 73%)을 얻었다.
화합물 1-78의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000057
둥근바닥플라스크에 Sub 1-4 (5g, 9.9mmol), Sub 3-53 (4.3g, 9.9mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.4mmol), NaOH (1.2g, 29.7mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-78 (5.3g, 65%)을 얻었다.
화합물 1-90의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000058
둥근바닥플라스크에 Sub 1-39 (10g, 20.5mmol), Sub 3-38 (5.9g, 20.5mmol), Pd(PPh3)4 (1g, 0.8mmol), NaOH (2.5g, 61mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 1-90 (5.8g, 48%)을 얻었다.
화합물 2-1의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000059
둥근바닥플라스크에 Sub 2-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-3 (3.9g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-1 (5.5g, 81%)을 얻었다.
화합물 2-2의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000060
둥근바닥플라스크에 Sub 2-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-10 (4.2g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-2 (6.1g, 80%)를 얻었다.
화합물 2-3의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000061
둥근바닥플라스크에 Sub 2-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-11 (4.2g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-3 (5.8g, 76%)을 얻었다.
화합물 2-6의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000062
둥근바닥플라스크에 Sub 2-2 (10g, 20mmol), Sub 3-3 (5.7g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-6 (10.3g, 81%)을 얻었다.
화합물 2-7의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000063
둥근바닥플라스크에 Sub 2-2 (10g, 20mmol), Sub 3-10 (7.3g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-7 (11g, 74%)을 얻었다.
화합물 2-8의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000064
둥근바닥플라스크에 Sub 2-2 (10g, 20mmol), Sub 3-11 (7.3g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.9g, 0.8mmol), NaOH (2.4g, 59mmol), THF (40mL)/H2O (20mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-8 (12g, 81%)을 얻었다.
화합물 2-33의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000065
둥근바닥플라스크에 Sub 2-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-38 (2.6g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-1 (5.0g, 82%)을 얻었다.
화합물 2-38의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000066
둥근바닥플라스크에 Sub 2-1 (5g, 11.5mmol), Sub 3-45 (2.4g, 11.5mmol), Pd(PPh3)4 (0.5g, 0.5mmol), NaOH (1.4g, 35mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-1 (4.4g, 74%)을 얻었다.
화합물 2-133의 합성
Figure PCTKR2016002056-appb-I000067
둥근바닥플라스크에 Sub 2-37 (5g, 12mmol), Sub 3-10 (4.4g, 12mmol), Pd(PPh3)4(0.6g, 0.5mmol), NaOH (1.5g, 36mmol), THF (30mL)/H2O (15mL)을 상기 1-2 합성방법을 사용하여 생성물 2-133 (5.6g, 72%)을 얻었다.
[표 4]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000068
Figure PCTKR2016002056-appb-I000069
Figure PCTKR2016002056-appb-I000070
Figure PCTKR2016002056-appb-I000071
유기전기소자의 제조평가
[ 실시예 1] 그린유기전기발광소자 (인광호스트)
먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (2-TNATA로 약기함) 막을 진공증착하여 60 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상에 정공수송 화합물로서 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(이하 NPD로 약기함)을 60 nm 두께로 진공 증착 하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 호스트로 본 발명의 화합물 1-1을, 도판트로 Ir(ppy)3 [tris(2-phenylpyridine)-iridium]를 사용하여 95:5 중량으로 도핑함으로써 상기 발광 보조층 위에 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 이어서, 발광층 상에 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 40 nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다. 이러한 전자수송층 상에 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
[ 실시예 2] 내지 [ 실시예 80] 그린유기전기발광소자
발광층의 그린호스트 물질로 본 발명의 실시예에 따른 화합물 1-1 대신 하기 표 5에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 비교예 1] 내지 [ 비교예 7]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 실시예에 따른 화합물 1-1 대신 하기 표 5에 기재된 비교화합물 1 내지 비교화합물 7 중 하나를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교예 화합물 1> <비교예 화합물 2> <비교예 화합물 3>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000072
<비교예 화합물 4> <비교예 화합물 5> <교예 화합물 6><비교예 화합물 7>
Figure PCTKR2016002056-appb-I000073
이와 같이 제조된 실시예 1 내지 실시예 80 및 비교예 1 내지 비교예 7에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 5000cd/m2기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 하기 표 5는 소자 제작 및 평가한 결과를 나타낸다.
[표 5]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000074
Figure PCTKR2016002056-appb-I000075
Figure PCTKR2016002056-appb-I000076
상기 표 5에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 그린 인광호스트 재료로 사용한 실시예 1 내지 실시예 80의 경우 비교예 1 내지 비교예 7에 비하여 구동전압, 발광효율 및 수명 등이 현저히 개선된 것을 확인할 수 있었다.
[규칙 제91조에 의한 정정 11.03.2016]　
비교예 1보다는 5환 헤테로고리의 가운데 벤젠에 페닐기가 치환된 비교예 2 및 3의 비교화합물 2 및 3이 5환 헤테로코어로 인해 전하의 이동도 및 열적 특성이 증가하여 효율 및 수명이 상승된 것을 확인할 수 있었고, 또한 비교예 2와 비교예 3의 결과로부터 5환 헤테로고리화합물 내 헤테로 원자 종류에 따라 특성이 달라짐을 알 수 있었다. 즉, 헤테로 원자가 N-N 타입보다 N-S 타입의 경우,더 좋은 소자 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 그 차이점을 나타내기 위해 하기 표 6 및 도 2에서 비교화합물 4와 본 발명의 화합물 2-1의 물성 데이터를 비교하였다.
[표 6]
[규칙 제91조에 의한 정정 11.03.2016]　
Figure WO-DOC-325
[규칙 제91조에 의한 정정 11.03.2016]　
상기 표 6 및 도 2에서, 본 발명 화합물 2-1과 비교화합물 4의 LUMO 전자 구름을 살펴보면, 5환헤테로고리가 N-N 타입인 경우(비교화합물 4) 전자구름이 분리(separation)되어 카바졸기 내에 분포되어 있고, N-S 타입인 본 발명화합물 2-1인 경우, 전자 구름이 5환헤테로고리 골격(backbone) 내에 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이는 분자 내 헤테로원자가 주는 특성 차이로써, 코어내 헤테로원자가 코어의 HOMO/LUMO 레벨, 밴드갭 에너지(Band gap energy) 및 T1 값을 결정하는 요인이라는 것을 알 수가 있다. 상기 두 물질을 비교해 보면 HOMO, LUMO 에너지 레벨에 있어 큰 차이가 있다는 것을 알 수가 있다. 또한, 본 발명 화합물 2-1의 T1값이 비교화합물 4보다 더 낮은 값을 가짐에 따라 호스트에 있던 엑시톤(exciton)이 도펀트로 이동한 후 도펀트에서 호스트로 역전이되는 현상을 발생시킬 확률을 현저하게 감소시킴에 따라 소자의 발광 효율이 증가하게 되는 것으로 보여지며, 깊은 HOMO 값을 갖기 때문에 정공 캐핑(capping) 능력이 증가하여 발광 층 내 전하균형을 효율적으로 만들고, 발광층 내 발생한 잉여 폴라론의 수를 감소시켜 효율 및 수명이 증가되는 것으로 보인다.
5환헤테로고리의 가운데 벤젠링에 카바졸로 치환되었지만 N-N 타입의 5환고리를 갖는 비교화합물 4와 비교화합물 5의 소자 성능을 비교하면, 소자 성능에 큰 차이가 나지 않는 것으로 보아 5환 헤테로고리 내의 헤테로원자의 방향에 따라서는 큰 차이는 없다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 일반 아릴기인 트리아진 유도체가 치환된 비교화합물 6과 본 발명 화합물의 소자데이터를 비교해 보면, 가운데 벤젠링에 일반적인 헤테로아릴기가 결합됨으로써 효율 및 수명이 증가하는 것이 아니라 본발명의 화합물과 같이 반드시 특정 형태의 헤테로아릴기가 결합되어야만 효율이나 수명 등이 증가한다는 것을 알 수 있다.
또한, 반드시 5환고리에 결합하는 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜과 같은 치환기가 5환고리의 가운데 벤젠링에 결합하지 않고 사이드(side)위치에 결합한 비교예 7과 본 발명화합물을 비교해 보면, 역시 본 발명화합물의 경우 고유 특성인 깊은 HOMO 에너지 레벨이 더 넓은 밴드갭 에너지를 가짐으로써 정공이 보다 원활하게 정공수송층에서 발광층으로 수송되고 엑시톤이 발광층 내에 속박되지 않아 발광 누수를 방지하는 역할을 하므로, 발광층 내 전하균형이 증가되고 발광 내 잉여 polaron을 감소시켜 발광물질 변형이 감소됨에 따라 색순도, 수명, 효율 등이 향상되는 것으로 판단된다.
이처럼 상기 표 5의 결과로부터, 5환고리화합물이 포함하고 있는 헤테로원자의 종류 및 배열에 따라 효율 및 수명이 달라질 수 있음을 시사하고 있으며, 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap) 및 전기적 특성, 계면 특성 등이 크게 변화될 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 인광호스트의 경우 정공수송층 및 도펀트와의 상호관계를 파악해야 하는 바, 유사한 코어를 사용하더라도 본 발명의 화합물이 인광호스트에서 나타내는 우수한 전기적 특성을 유추하기는 매우 어려울 것이다.
[실시예 81] 레드유기전기발광소자 (인광호스트)
먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 2-TNATA막을 진공증착하여 60 nm 두께의 정공주입층을 형성한 후, 정공주입층 위에 정공수송 화합물로서 NPD를 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 호스트 ㅁ물질로 본 발명의 화합물 1-59을, 도판트 물질로 (piq)2Ir(acac)[bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(III)acetylacetonate]를 사용하여 95:5중량비로 도핑하여 30 nm 두께로 발광층을 증착하였다. 이어서 정공저지층으로 BAlq을 10 nm 두께로 진공증착하고, Alq3를 40 nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 전자수송층 상에 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
[ 실시예 82] 내지 [ 실시예 96] 레드유기전기발광소자
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 실시예에 따른 화합물 1-59 대신 하기 표 7에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 81과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 비교예 8] 내지 [ 비교예 14]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 실시예에 따른 화합물 1-59 대신 비교화합물 1 내지 비교화합물 7 중 하나를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 81과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 81 내지 96 및 비교예 8 내지 비교예 14에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 7과 같다.
[표 7]
Figure PCTKR2016002056-appb-I000078
상기 표 7에서 보면 본 발명화합물을 인광 레드 호스트 물질로 사용하였을 때에도 효율 및 수명면에서 매우 높게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 상기 표 7에서 사용된 본 발명의 화합물은 레드 인광호스트의 2차 치환기로 널리 사용되고 있는 퀴나졸린 유도체 등을 적용시킨 화합물 1-59~60, 1-63, 1-65, 1-73, 1-84, 2-103~107, 2-119, 2-137~138, 2-140과, 본 발명의 화합물 중 5환 헤테로고리 화합물의 백본(backbone) 코어에 아릴기가 융합(fused)된 1-66이다. 이는 치환기 및 백본(backbone)에 단순히 링을 융합시키는 것만으로도 레드 인광 호스트 및 그린 인광 호스트로 유용하게 사용 가능하다라는 것을 나타낸다.
이는 본 발명의 화합물의 경우, 그 고유 특성인 깊은 HOMO 에너지 레벨로 인해 정공수송층으로부터 발광층 내 정공의 양을 효율적으로 조절할 수 있어 발광층 내 정공과 전자가 전하균형(charge balance)을 이루게 되고 발광층 계면에서의 열화를 방지 및 잉여 폴라론의 감소를 야기시킬 수 있어, 본 발명의 화합물을 호스트 재료로 사용한 유기전기소자의 수명이 증가되는 것으로 판단된다.
따라서, 상기 표 5와 표 7로부터, 5환 고리 화합물이 포함하고 있는 헤테로원자의 종류 및 배열에 따라 효율 및 수명이 달라질 수 있고, 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap) 및 전기적 특성, 계면 특성 등이 크게 변화될 수 있다는 것을 알 수 있으며, 특히 인광호스트의 경우 정공수송층 및 도펀트와의 상호관계를 파악해야 하는 바 유사한 코어를 사용하더라도 본 발명의 화합물이 인광호스트에서 나타내는 특징을 유추하기는 매우 어려울 것이다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은 2015년 3월 3일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2015-0029762호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000079
    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R5는 서로 독립적으로 중수소; 할로겐; 시아노기; 나이트로기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; -L'-N(R')(R"); 및 이들의 조합;으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이웃한 R1끼리, 이웃한 R3끼리, 이웃한 R4끼리 또는 이웃한 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, l, n, 및 p는 각각 0-4의 정수이고, m은 0 또는 1의 정수이며, o는 0-3의 정수이며,
    X 및 Y는 서로 독립적으로 O, S, C(R6)(R7), Si(R8)(R9) 또는 Se이고, a와 b는 각각 0 또는 1이며, 단 a와 b 중 적어도 하나는 1이며,
    Z는 N-(L2-Ar2), O, S, C(R10)(R11), Si(R12)(R13), 또는 Se이며,
    Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; 및 -L'-N(R')(R");로 이루어진 군에서 선택되고,
    L1, L2, 및 L'는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 지방족탄화수소기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 X, Y 및 Z에서 R6 내지 R13는 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C24의 아릴기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕실기; 및 이들의 조합;으로 이루어진 군에서 선택되고, R6과 R7, R8과 R9 R10과 R11, 또는 R12과 R13 끼리 서로 결합하여 스파이로 화합물을 형성할 수 있으며,
    상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고,
    상기 각 기호가 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기 또는 지방족 탄화수소인 경우, 이들 각각은 서로 독립적으로 중수소, 할로겐, 실란기, 실록산기, 붕소기, 게르마늄기, 시아노기, 니트로기, C1-C20의 알킬싸이오기, C1-C20의 알콕시기, C1-C20의 알킬기, C2-C20의 알켄일기, C2-C20의 알킨일기, C6-C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기, 플루오렌일기, O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기, C3-C20의 시클로알킬기, C7-C20의 아릴알킬기, C8-C20의 아릴알켄일기, 아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1은, 하기 화화식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 2> <화학식 3>
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000080
    상기 화학식 2와 3에서, 각 기호는 제1항에서 정의된 것과 동일하다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화화식 4 내지 화학식 9 중 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 4> <화학식 5> <화학식 6> <화학식 7>
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000081
    <화학식 8> <화학식 9> <화학식 10> <화학식 11>
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000082
    상기 화학식 4 내지 화학식 9에서, 각 기호는 제1항에서 정의된 것과 동일하다.
  4. 제 1항에 있어서,
    l, m 및 n이 모두 0인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제 1항에 있어서,
    R4 와 R5가 모두 수소이거나; o 및 p가 각각 2 이상이고 이웃한 R4끼리, 또는 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 1항에 있어서,
    X 또는 Y가 S 또는 O인 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000083
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000084
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000085
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000086
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000087
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000088
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000089
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000090
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000091
    Figure PCTKR2016002056-appb-I000092
  8. 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 형성된 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제 1항의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유기물층의 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나의 층에 상기 화합물이 포함되며, 상기 화합물이 1종의 단독 화합물 또는 2종 이상의 혼합물로 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1전극과 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율개선층을 더 포함하는 유기전기소자.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  12. 제 8항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017031138A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス
WO2017092473A1 (zh) * 2015-12-04 2017-06-08 广州华睿光电材料有限公司 一种连吲哚杂环类化合物及其在有机电子器件中的应用
US20170200903A1 (en) * 2014-05-28 2017-07-13 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electronic element, and organic electronic element and electronic device using same
EP3176158A4 (en) * 2014-07-28 2018-06-06 SFC Co., Ltd. Condensed fluorene derivative comprising hetero ring
WO2018180830A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器、及び化合物
US10230056B2 (en) 2015-08-27 2019-03-12 Lg Chem, Ltd. Heterocyclic compound and organic light emitting element comprising same
WO2019229584A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
US10629820B2 (en) 2017-01-18 2020-04-21 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN111094297A (zh) * 2017-09-26 2020-05-01 三星Sdi株式会社 有机化合物、组成物、有机光电装置以及显示装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102312728B1 (ko) * 2015-03-26 2021-10-14 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102372232B1 (ko) * 2016-01-18 2022-03-10 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102659162B1 (ko) * 2016-02-11 2024-04-22 삼성전자주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR101957788B1 (ko) * 2016-02-25 2019-03-13 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN108779072B (zh) * 2016-03-14 2021-12-14 株式会社Lg化学 杂环化合物及包含其的有机发光元件
KR102555741B1 (ko) 2016-08-17 2023-07-14 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102206482B1 (ko) 2018-04-24 2021-01-22 주식회사 엘지화학 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
KR102665302B1 (ko) * 2018-05-25 2024-05-10 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
CN110483533A (zh) * 2019-07-08 2019-11-22 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种化合物及其制备方法和应用
CN113121584B (zh) * 2021-03-30 2024-05-14 武汉尚赛光电科技有限公司 一种杂环化合物及包含其的有机电致发光器件
CN113943279A (zh) * 2021-10-21 2022-01-18 上海八亿时空先进材料有限公司 咔唑衍生物、有机电致发光元件、显示装置和照明装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465115B2 (en) 1998-12-09 2002-10-15 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with anthracene derivatives hole transport layer
EP1009043A3 (en) 1998-12-09 2002-07-03 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with polyphenyl hydrocarbon hole transport layer
CN105037368B (zh) 2008-06-05 2017-08-29 出光兴产株式会社 卤素化合物、多环系化合物及使用其的有机电致发光元件
US8787177B2 (en) 2008-11-03 2014-07-22 Apple Inc. Techniques for radio link problem and recovery detection in a wireless communication system
WO2011070963A1 (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 新日鐵化学株式会社 有機発光材料及び有機発光素子
KR20110120994A (ko) * 2010-04-30 2011-11-07 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계 발광 소자
KR101954980B1 (ko) 2011-11-03 2019-05-31 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101497133B1 (ko) * 2011-12-23 2015-02-27 제일모직 주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR102054229B1 (ko) 2012-01-13 2019-12-11 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2013105747A1 (ko) 2012-01-13 2013-07-18 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2013108997A1 (ko) * 2012-01-18 2013-07-25 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR101498278B1 (ko) 2012-01-18 2015-03-06 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR101447959B1 (ko) * 2012-05-25 2014-10-13 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
KR20130134202A (ko) * 2012-05-30 2013-12-10 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 포함하고 있는 유기 전계 발광 소자
US9269748B2 (en) * 2012-07-03 2016-02-23 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display device and method of converting solar energy into electrical energy
KR101401620B1 (ko) * 2012-07-17 2014-06-02 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
US9166175B2 (en) * 2012-11-27 2015-10-20 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
KR101447961B1 (ko) 2013-02-01 2014-10-13 (주)피엔에이치테크 새로운 유기전계발광소자용 화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자
EP2821459B1 (en) 2013-07-01 2017-10-04 Cheil Industries Inc. Composition and organic optoelectric device and display device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170200903A1 (en) * 2014-05-28 2017-07-13 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electronic element, and organic electronic element and electronic device using same
US10734588B2 (en) * 2014-05-28 2020-08-04 Duk San Neolux Co., Ltd Compound for organic electronic element, and organic electronic element and electronic device using same
EP3176158A4 (en) * 2014-07-28 2018-06-06 SFC Co., Ltd. Condensed fluorene derivative comprising hetero ring
US11683980B2 (en) 2014-07-28 2023-06-20 Sfc Co., Ltd. Condensed fluorene derivative comprising heterocyclic ring
JP2017031138A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機エレクトロルミネセンス材料及びデバイス
US11127905B2 (en) 2015-07-29 2021-09-21 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
US10230056B2 (en) 2015-08-27 2019-03-12 Lg Chem, Ltd. Heterocyclic compound and organic light emitting element comprising same
WO2017092473A1 (zh) * 2015-12-04 2017-06-08 广州华睿光电材料有限公司 一种连吲哚杂环类化合物及其在有机电子器件中的应用
US10629820B2 (en) 2017-01-18 2020-04-21 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
WO2018180830A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器、及び化合物
US11424414B2 (en) 2017-03-29 2022-08-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element, electronic device, and compound
CN111094297A (zh) * 2017-09-26 2020-05-01 三星Sdi株式会社 有机化合物、组成物、有机光电装置以及显示装置
WO2019229584A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置

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