WO2017043886A1 - 헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2017043886A1
WO2017043886A1 PCT/KR2016/010090 KR2016010090W WO2017043886A1 WO 2017043886 A1 WO2017043886 A1 WO 2017043886A1 KR 2016010090 W KR2016010090 W KR 2016010090W WO 2017043886 A1 WO2017043886 A1 WO 2017043886A1
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formula
compound
substituted
unsubstituted
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PCT/KR2016/010090
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정민우
이동훈
허정오
장분재
강민영
허동욱
한미연
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주식회사 엘지화학
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present specification relates to a heterocyclic compound and an organic light emitting device using the same.
  • This application is subject to the Korean Patent Application No. 10-2015-0129129 filed with the Korean Patent Office on September 11, 2015 and the Korean Patent Application No. 10-2016-0094992 filed with the Korean Patent Office on July 26, 2016. Claims are made, the contents of which are incorporated herein in their entirety.
  • 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 exemplary embodiment of the present specification provides a compound represented by the following formula (1).
  • X 1 to X 3 are the same as or different from each other, and each independently N or CR 1 ,
  • At least one of X 1 to X 3 is N,
  • R 1 is hydrogen or deuterium
  • Y 1 is a substituted or unsubstituted naphthylene group
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Substituted or unsubstituted hetero arylene group; Or a substituted or unsubstituted divalent arylamine group,
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Amino group; Nitrile group; Nitro group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • Ar 3 and Ar 4 are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted pyridyl group.
  • 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 provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the compound of Formula 1.
  • the compound described herein can be used as the material of the organic material layer of the organic light emitting device.
  • the compound according to at least one exemplary embodiment may improve efficiency, low driving voltage, and / or lifetime characteristics in the organic light emitting diode.
  • the compounds described herein can be used as hole injection, hole transport, hole injection and hole transport, electron suppression, luminescence, hole suppression, electron transport, or electron injection material.
  • the compound as a material of the organic material layer of the organic light emitting device, it is possible to obtain a longer life of the organic light emitting device than when using the existing material.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting element composed of a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4.
  • FIG. 2 shows an example of an organic light emitting element consisting of a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, an electron transport layer 8 and a cathode 4 It is.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the term "substituted or unsubstituted” is deuterium; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amino group; Phosphine oxide groups; An alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy groups; Aryl sulfoxy group; Silyl groups; Boron group; Alkyl groups; Cycloalkyl group; Alkenyl groups; Aryl group; Aralkyl group; Ar alkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Heteroarylamine group; Arylamine group; Aryl phosphine group; And it is substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group, or substituted or unsubstituted two or more substituents of the substituents exemp
  • 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.
  • carbon number of a carbonyl group in this specification is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C40. Specifically, it may be a compound having a structure as follows, but is not limited thereto.
  • the oxygen of the ester group may be substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • carbon number of an imide group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C25. Specifically, it may be a compound having a structure as follows, but is not limited thereto.
  • the silyl group may be represented by the formula of -SiR a R b R c , wherein R a , R b and R c are each hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Specific examples of the silyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, and phenylsilyl group, but are not limited thereto. Do not.
  • the boron group may be represented by the formula of -BR a R b , wherein R a and R b are each hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the boron group may include, but is not limited to, trimethylboron group, triethylboron group, t-butyldimethylboron group, triphenylboron group, and phenylboron group.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms.
  • alkyl group 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-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl
  • 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-C40. 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.
  • Substituents comprising alkyl groups, alkoxy groups and other alkyl group moieties described herein include both straight and pulverized forms.
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 6 carbon atoms.
  • 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 cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 40 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms.
  • the alkylamine group is not particularly limited in carbon number, but is preferably 1 to 40.
  • Specific examples of the alkylamine group include a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, a diethylamine group, and the like, but are not limited thereto.
  • examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monoarylamine group, a substituted or unsubstituted diarylamine group, or a substituted or unsubstituted triarylamine group.
  • the aryl group in the arylamine group may be a monocyclic aryl group, may be a polycyclic aryl group.
  • the arylamine group including two or more aryl groups may simultaneously include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group.
  • arylamine group examples include phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, anthracenylamine group, 3-methyl-phenylamine group, 4-methyl-naphthylamine group, 2-methyl-biphenylamine Group, 9-methyl-anthracenylamine group, diphenyl amine group, phenyl naphthyl amine group, ditolyl amine group, phenyl tolyl amine group, carbazole and triphenylamine group, and the like, but are not limited thereto.
  • examples of the heteroarylamine group include a substituted or unsubstituted monoheteroarylamine group, a substituted or unsubstituted diheteroarylamine group, or a substituted or unsubstituted triheteroarylamine group.
  • the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be a monocyclic hetero ring group or may be a polycyclic hetero ring group.
  • the heteroarylamine group including two or more heterocyclic groups may simultaneously include a monocyclic hetero ring group, a polycyclic hetero ring group, or a monocyclic hetero ring group and a polycyclic hetero ring group.
  • the arylheteroarylamine group means an amine group substituted with an aryl group and a heterocyclic group.
  • examples of the arylphosphine group include a substituted or unsubstituted monoarylphosphine group, a substituted or unsubstituted diarylphosphine group, or a substituted or unsubstituted triarylphosphine group.
  • the aryl group in the arylphosphine group may be a monocyclic aryl group, may be a polycyclic aryl group.
  • the arylphosphine group containing two or more aryl groups may simultaneously include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group, but may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc., but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, perylenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • Spirofluorenyl groups such as (9,9-dimethylfluorenyl group), and It may be a substituted fluorenyl group such as (9,9-diphenyl fluorenyl group).
  • the present invention is not limited thereto.
  • the heterocyclic group is a heterocyclic group including one or more of N, O, P, S, Si, and Se as hetero atoms, and carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 60 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the heterocyclic group has 2 to 30 carbon atoms.
  • heterocyclic group examples include, for example, pyridyl group, pyrrole group, pyrimidyl group, pyridazinyl group, furanyl group, thiophenyl group, imidazole group, pyrazole group, oxazole group, isoxazole group, thiazole group, isothiazole group, Triazole group, oxadiazole group, thiadiazole group, dithiazole group, tetrazole group, pyranyl group, thiopyranyl group, pyrazinyl group, oxazinyl group, thiazinyl group, deoxyyl group, triazinyl group, tetrazinyl group, qui Nolinyl group, isoquinolinyl group, quinolyl group, quinazolinyl group, quinoxalinyl group, naphthyridinyl group, acriridyl group, xanthenyl group
  • heteroaryl group is aromatic
  • the aryl group in the aryloxy group, arylthioxy group, aryl sulfoxy group, aryl phosphine group, aralkyl group, aralkylamine group, aralkenyl group, alkylaryl group, arylamine group, arylheteroarylamine group is described above.
  • the description of one aryl group may apply.
  • the alkyl group among the alkyl thioxy group, the alkyl sulfoxy group, the aralkyl group, the aralkyl amine group, the alkyl aryl group, and the alkyl amine group may be described with respect to the alkyl group described above.
  • heteroaryl group a heteroarylamine group, and an arylheteroarylamine group among the heteroaryl groups may be applied to the description of the aforementioned heterocyclic group.
  • alkenyl group of the alkenyl group may be applied to the description of the alkenyl group described above.
  • heteroarylene is a divalent group
  • the description of the heterocyclic group described above may be applied.
  • the compound represented by Formula 1 may be represented by the following formula (2).
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group.
  • L 1 to L 4 are all a direct bond.
  • L 1 and L 3 is a direct bond
  • L 2 and L 4 is a substituted or unsubstituted arylene group.
  • L 1 and L 3 are a substituted or unsubstituted arylene group
  • L 2 and L 4 is a direct bond
  • L 1 to L 4 are all substituted or unsubstituted arylene groups.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently one of the substituents selected from the group below, but is not limited thereto, and the structures below may be further substituted. .
  • the structures are deuterium; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amine groups; Phosphine oxide groups; An alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy groups; Aryl sulfoxy group; Silyl groups; Boron group; Alkyl groups; Cycloalkyl group; Alkenyl groups; Aryl group; Aralkyl group; Ar alkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Heteroarylamine group; Arylamine group; Aryl heteroaryl amine group; Aryl phosphine group; And it may be substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • L 1 and L 2 are both direct bonds.
  • L 1 and L 2 are different from each other, one of L 1 and L 2 is a direct bond and the other is a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • L 1 and L 2 are both a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • L 3 and L 4 are both direct bonds.
  • L 3 and L 4 are different from each other, one of L 3 and L 4 is a direct bond and the other is a phenylene group.
  • L 3 and L 4 are both a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • the compound represented by Formula 1 may be represented by the following formula (3) or formula (4).
  • Y 1 is a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • Y 1 is any one selected from the following structures.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formulas 5 to 14.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formulas 15 to 24.
  • X 1 to X 3 , Ar 1 to Ar 4 , L 3 and L 4 are the same as defined in Formula 1.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Amino group; Nitrile group; Nitro group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 1 to 60 carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a monocyclic or polycyclic substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted terphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted anthracenyl group; Substituted or unsubstituted phenanthryl group; Substituted or unsubstituted pyrenyl group; Substituted or unsubstituted perenyl group; Substituted or unsubstituted chrysenyl group; Or a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each hydrogen; Or a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are both a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • Ar 3 and Ar 4 are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted pyridyl group.
  • Ar 3 and Ar 4 are the same as or different from each other, and each independently or to be.
  • the compound of Formula 1 may be any one selected from the following compounds.
  • the conjugation length of the compound and the energy bandgap are closely related. Specifically, the longer the conjugation length of the compound, the smaller the energy bandgap.
  • compounds having various energy band gaps can be synthesized by introducing various substituents into the core structure.
  • the HOMO and LUMO energy levels of the compound may be controlled by introducing various substituents into the core structure of the above structure.
  • the compound which has the intrinsic property of the introduced substituent can be synthesize
  • a substituent mainly used in the hole injection layer material, the hole transport material, the light emitting layer material, and the electron transport layer material used in the manufacture of the organic light emitting device into the core structure, it is possible to synthesize a material satisfying the requirements of each organic material layer. Can be.
  • the organic light emitting device is an organic light emitting device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the first electrode and the second electrode, at least one of the organic layer It is characterized by including the compound.
  • the organic light emitting device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that at least one organic material layer is formed using the above-described compound.
  • the compound may be formed as 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, inkjet printing, screen printing, spraying method, roll coating and the like, but is not limited thereto.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may have a single layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention 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 material layers.
  • the organic material layer may include at least one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, and a layer for simultaneously injecting holes and transporting holes, wherein at least one of the layers is It may include a compound represented by 1.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound represented by Formula 1 may be included as a phosphorescent host material of the light emitting layer.
  • the organic material layer including the compound represented by Chemical Formula 1 may include the compound represented by Chemical Formula 1 as a host, and may include another organic compound, a metal, or a metal compound as a dopant.
  • the organic material layer including the compound represented by Chemical Formula 1 may include the compound represented by Chemical Formula 1 as a host, and may be used together with an iridium-based (Ir) dopant.
  • the organic material layer is an electron transport layer; An electron injection layer; And at least one layer simultaneously performing electron transport and electron injection, and at least one of the layers may include the compound.
  • the organic material layer may include an electron transport and hole blocking layer, and the electron transport and hole blocking layer may include the compound.
  • the compound is a light emitting layer; A layer which simultaneously performs hole injection / hole transport and light emission; A layer for simultaneously transporting holes and emitting light; Or a layer that simultaneously performs electron transport and light emission.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a compound of Formula A-1.
  • n is an integer of 1 or more
  • Ar5 is a substituted or unsubstituted monovalent or higher benzofluorene group; Substituted or unsubstituted monovalent or higher fluoranthene group; A substituted or unsubstituted monovalent or higher pyrene group; Or a substituted or unsubstituted monovalent or higher chrysene group,
  • L5 is a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted arylalkyl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or may combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring,
  • n 2 or more
  • the structures in two or more parentheses are the same or different from each other.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a compound represented by Chemical Formula A-1 as a dopant of the light emitting layer.
  • L5 is a direct bond.
  • n is 2.
  • Ar5 is a divalent pyrene group unsubstituted or substituted with deuterium, methyl, ethyl, isopropyl, or tert-butyl groups; Or a divalent cryacene group unsubstituted or substituted with deuterium, methyl, ethyl or tert-butyl groups.
  • Ar5 is a divalent pyrene group unsubstituted or substituted with an alkyl group; Or a divalent cryacene group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • Ar5 is a divalent pyrene group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • Ar5 is a divalent pyrene group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, a nitrile group, or a silyl group substituted with an alkyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted with a silyl group substituted with a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a nitrile group, and an alkyl group It is an aryl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group unsubstituted or substituted with a silyl group substituted with an alkyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group unsubstituted or substituted with a trimethyl silyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted terphenyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a nitrile group, or a trimethylsilyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently represent a phenyl group unsubstituted or substituted with a trimethylsilyl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, each independently represent a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted with a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group, a nitrile group, a silyl group substituted with an alkyl group or a phenyl group It is an aryl group.
  • Ar6 and Ar7 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted with a methyl group, ethyl group, tert-butyl group, nitrile group, trimethylsilyl group or phenyl group to be.
  • the formula A-1 is selected from the following compounds.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a compound represented by Chemical Formula A-2.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Or a substituted or unsubstituted polycyclic aryl group,
  • G1 to G8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Or a substituted or unsubstituted polycyclic aryl group.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a compound represented by Chemical Formula A-2 as a host of the light emitting layer.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted polycyclic aryl group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted polycyclic aryl group having 10 to 30 carbon atoms.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group.
  • Ar11 and Ar12 are 1-naphthyl group.
  • the G1 to G8 is hydrogen.
  • the formula A-2 is selected from the following compounds.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the light emitting layer includes the compound represented by Formula A-1 as a dopant of the light emitting layer
  • the compound represented by Formula A-2 includes a host of the light emitting layer Include as.
  • An organic light emitting device including two or more organic material layers provided between the light emitting layer and the first electrode or between the light emitting layer and the second electrode, wherein at least one of the two or more organic material layers includes the heterocyclic compound.
  • the two or more organic material layer is an electron transport layer; An electron injection layer; A layer which simultaneously conducts electron transport and electron injection; And a hole blocking layer may be selected from two or more.
  • the organic material layer includes two or more electron transport layers, and at least one of the two or more electron transport layers includes the heterocyclic compound.
  • the heterocyclic compound may be included in one layer of the two or more electron transport layers, and may be included in each of the two or more electron transport layers.
  • heterocyclic compound when included in each of the two or more electron transport layers, other materials except for the heterocyclic compound may be the same or different from each other.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIGS. 1 and 2, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound may be included in the light emitting layer (3).
  • FIG. 2 illustrates an organic light emitting device in which an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, an electron transport layer 8, and a cathode 4 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the structure is illustrated.
  • the compound may be included in the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, the light emitting layer 7, or the electron transport layer 8.
  • the organic light emitting device uses a metal vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation, and has a metal oxide or a metal oxide or an alloy thereof on a substrate. It can be prepared by depositing an anode to form an anode, an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • PVD metal vapor deposition
  • 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 organic material layer may have a multilayer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, but is not limited thereto and may have a single layer structure.
  • the organic layer may be prepared by using a variety of polymer materials, and by using a method such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer, rather than a deposition method. It can be prepared in layers.
  • the anode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methyl compound), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) compound] (PEDT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a material capable of well injecting holes from the anode at a low voltage, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is preferably between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injection material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organics, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organics, quinacridone-based organics, and perylene-based Organic compounds, anthraquinones and polyaniline and poly-compounds of conductive polymers, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole transporting material a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to be transferred to the light emitting layer is suitable.
  • a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to be transferred to the light emitting layer is suitable.
  • Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples 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 organic material layer including the compound represented by Chemical Formula 1 includes the compound represented by Chemical Formula 1 as a host, and may be used together with an iridium-based (Ir) dopant.
  • Iridium complex used as a dopant is as follows.
  • the electron transporting material is a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring the electrons to the light emitting layer.
  • a material having high mobility to electrons is suitable. Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type depending on the material used.
  • reagent 1 100.0 g, 257.55 mmol
  • reagent 2 58.5 g, 206.43 mmol
  • potassium carbonate 71.2 g, 515.11 mmol
  • tetrakistriphenyl-phosphinopalladium 8.9 g, 7.73 mmol
  • Compound 1B (51 g, 61%) was prepared by recrystallization with ethanol after distillation under reduced pressure.
  • Reagent 4 was purchased from Aldrich.
  • reagent 4-1 (100.0 g, 215.35 mmol) and reagent 2 (48.9 g, 236.88 mmol) were added to 1000 ml of tetrahydrofuran and stirred and refluxed. Thereafter, potassium carbonate (59.5 g, 430.69 mmol) was dissolved in 200 ml of water, and after sufficient stirring, tetrakistriphenyl-phosphinopalladium (7.5 g, 6.46 mmol) was added thereto. After the reaction for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature and the resulting solid was filtered.
  • Compound 4A (70.0 g, 128.21 mmol) was mixed with reagent 3 (39.1 g, 153.85 mmol) and potassium acetate (37.7 g, 384.62 mmol) in a nitrogen atmosphere, added to 700 ml dioxane and heated with stirring.
  • Bis (dibenzylideneacetone) palladium (2.2g, 3.85mmol) and tricyclohexylphosphine (2.2g, 3.85mmol) were added under reflux, and the mixture was heated and stirred for 24 hours. After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature, followed by filtration. Water was added to the filtrate, and the mixture was extracted with chloroform, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate.
  • Compound 4B (62 g, 75%) was prepared by recrystallization with ethanol after distillation under reduced pressure.
  • Reagent 4 was purchased from Aldrich.
  • Reagent 5-1 was purchased from Aldrich.
  • Reagent 6-1 (50.0 g, 187.27 mmol) and Reagent 2 (42.5 g, 205.99 mmol) were added to 1000 ml of tetrahydrofuran and stirred and refluxed. Thereafter, potassium carbonate (51.8g, 374.53mmol) was dissolved in 200ml of water, and after sufficient stirring, tetrakistriphenyl-phosphinopalladium (6.5g, 5.62mmol) was added thereto. After the reaction for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature and the resulting solid was filtered.
  • Reagent 4 was purchased from Aldrich.
  • Formula 6C (33.5 g, 66.6 mmol) was mixed with reagent 3 (36.1 g, 159.84 mmol) and potassium acetate (39.2 g, 399.60 mmol) in a nitrogen atmosphere, added to 300 ml of dioxane and heated with stirring. At reflux, bis (dibenzylideneacetone) palladium (2.3 g, 4.0 mmol) and tricyclohexylphosphine (2.2 g, 7.99 mmol) were added thereto, and the mixture was heated and stirred for 24 hours. After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature, followed by filtration.
  • Reagent 5-1 was purchased from Aldrich.
  • reagent 7-1 (100.0 g, 257.55 mmol) and reagent 2 (58.5 g, 206.43 mmol) were added to 1000 ml of tetrahydrofuran and stirred and refluxed. Thereafter, potassium carbonate (71.2 g, 515.11 mmol) was dissolved in 200 ml of water, and after sufficient stirring, tetrakistriphenyl-phosphinopalladium (8.9 g, 7.73 mmol) was added thereto. After the reaction for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature and the resulting solid was filtered.
  • reagent 8-1 (50.0 g, 114.94 mmol) and reagent 8-2 (25.6 g, 206.43 mmol) were added to 1000 ml of tetrahydrofuran and stirred and refluxed. Thereafter, potassium carbonate (71.2 g, 515.11 mmol) was dissolved in 200 ml of water, and after sufficient stirring, tetrakistriphenyl-phosphinopalladium (8.9 g, 7.73 mmol) was added thereto. After the reaction for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature and the resulting solid was filtered.
  • reagent 8-1 (50.0 g, 114.94 mmol) and reagent 9-2 (25.6 g, 206.43 mmol) were added to 1000 ml of tetrahydrofuran and stirred and refluxed. Thereafter, potassium carbonate (71.2 g, 515.11 mmol) was dissolved in 200 ml of water, and then stirred sufficiently, followed by tetrakistriphenyl-phosphinopalladium (8.9 g, 7.73 mmol). After the reaction for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature and the resulting solid was filtered.
  • Formula 9C (30.6 g, 52.71 mmol) was mixed with reagent 3 (15.6 g, 126.51 mmol) and potassium acetate (31 g, 316.27 mmol) in a nitrogen atmosphere, added to 300 ml of dioxane and heated with stirring.
  • Bis (dibenzylideneacetone) palladium (0.9g, 1.58mmol) and tricyclohexylphosphine (0.9g, 3.16mmol) were added under reflux, and the mixture was heated and stirred for 24 hours. After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature, followed by filtration. Water was added to the filtrate, and the mixture was extracted with chloroform, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate. Distillation under reduced pressure and recrystallization with ethanol to give compound 9D (33g, 89%).
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) having a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and ultrasonically washed. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After washing ITO for 30 minutes, ultrasonic washing was performed 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.
  • HT1 400 kPa
  • the host H1 and the dopant D1 compound were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa as a light emitting layer.
  • Compound 1 and LiQ (Lithium Quinolate) prepared in Synthesis Example 1 were vacuum-deposited on the emission layer in a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport layer at a thickness of 350 Pa.
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing lithium fluoride (LiF) and aluminum at a thickness of 2,000 ⁇ on the electron injection and transport layer sequentially to form a cathode.
  • LiF lithium fluoride
  • the lithium fluoride of the cathode was 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum is deposited at a rate of 2 ⁇ / sec
  • the organic light emitting device was manufactured by maintaining 7 to 5 ⁇ 10 ⁇ 6 torr.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1-1, except that Compound ET1 was used instead of Compound 1 in Experimental Example 1-1.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1-1, except that Compound ET2 was used instead of Compound 1 in Experimental Example 1-1.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1-1, except that Compound ET4 was used instead of Compound 1 in Experimental Example 1-1.
  • the organic light emitting device manufactured by using the compound of the present specification as an electron transporting layer material showing excellent properties in terms of efficiency and stability when compared with the case of using the Comparative Examples 1 to 3 materials Able to know.

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Abstract

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자에 관한 것이다. 본 출원은 2015년 9월 11일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2015-0129129호 및 2016년 7월 26일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0094992호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 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 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 명세서에는 헤테로환 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR1이며,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이고,
R1은 수소 또는 중수소이며,
Y1은 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이며,
L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 아미노기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리딜기이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 전자억제, 발광, 정공억제, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
특히, 상기 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용함으로써, 기존 물질을 사용한 경우에 비하여 장수명의 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure PCTKR2016010090-appb-I000002
및
Figure PCTKR2016010090-appb-I000003
는 다른 치환기에 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000004
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 40의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000005
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000006
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BRaRb의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra 및 Rb는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 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, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 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 기재된 알킬기, 알콕시기 및 그 외 알킬기 부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 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, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 40이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 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, 알킬아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 40인 것이 바람직하다. 알킬아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민기, 4-메틸-나프틸아민기, 2-메틸-바이페닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로 고리기일 수 있고, 다환식 헤테로 고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로 고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로 고리기, 다환식 헤테로 고리기, 또는 단환식 헤테로 고리기와 다환식 헤테로 고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로 고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴포스핀기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 디아릴포스핀기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴포스핀기가 있다. 상기 아릴포스핀기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴포스핀기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 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 PCTKR2016010090-appb-I000007
,
Figure PCTKR2016010090-appb-I000008
등의 스피로플루오레닐기,
Figure PCTKR2016010090-appb-I000009
(9,9-디메틸플루오레닐기), 및
Figure PCTKR2016010090-appb-I000010
(9,9-디페닐플루오레닐기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로 고리기의 탄소수는 2 내지 30이다. 헤테로 고리기의 예로는 예로는 피리딜기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오페닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 디티아졸기, 테트라졸기, 피라닐기, 티오피라닐기, 피라지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인데닐기, 인돌기, 인돌리닐기, 인돌리지닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 디벤조카바졸기, 인돌로카바졸기, 인데노카바졸기, 페나지닐기, 이미다조피리딘기, 페녹사지닐기, 페난트리딘기, 페난트롤린(phenanthroline)기, 페노티아진(phenothiazine)기, 이미다조피리딘기, 이미다조페난트리딘기. 벤조이미다조퀴나졸린기, 또는 벤조이미다조페난트리딘기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000011
상기 화학식 2에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4 및 L1 내지 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 모두 직접결합이다.
일 실시상태에 있어서, L1 및 L3는 직접결합이고, L2 및 L4는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L1 및 L3는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고, L2 및 L4는 직접결합이다.
일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 모두 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
또한, 본 명세서에서 L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아래의 군으로부터 선택되는 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 아래의 구조들은 추가로 치환될 수 있다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000012
상기 구조들은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 모두 직접결합이다.
일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 서로 상이하고, L1 및 L2 중 어느 하나는 직접결합이며 다른 하나는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L1 및 L2는 모두 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L3 및 L4는 모두 직접결합이다.
일 실시상태에 있어서, L3 및 L4는 서로 상이하고, L3 및 L4 중 어느 하나는 직접결합이며 다른 하나는 페닐렌기이다.
일 실시상태에 있어서, L3 및 L4는 모두 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000013
[화학식 4]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000014
상기 화학식 3 및 화학식 4에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Y1은 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Y1은 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나이다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000015
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5 내지 화학식 14로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000016
[화학식 6]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000017
[화학식 7]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000018
[화학식 8]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000019
[화학식 9]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000020
[화학식 10]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000021
[화학식 11]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000022
[화학식 12]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000023
[화학식 13]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000024
[화학식 14]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000025
상기 화학식 5 내지 화학식 14에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 15 내지 화학식 24로 표시될 수 있다.
[화학식 15]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000026
[화학식 16]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000027
[화학식 17]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000028
[화학식 18]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000029
[화학식 19]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000030
[화학식 20]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000031
[화학식 21]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000032
[화학식 22]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000033
[화학식 23]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000034
[화학식 24]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000035
상기 화학식 15 내지 화학식 24에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 아미노기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 탄소수 6 내지 60의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 60의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 탄소수 6 내지 30의 단환식 또는 다환식의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 페릴레닐기; 치환 또는 비치환된 크라이세닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 수소; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 모두 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리딜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로
Figure PCTKR2016010090-appb-I000036
또는
Figure PCTKR2016010090-appb-I000037
이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000038
Figure PCTKR2016010090-appb-I000039
Figure PCTKR2016010090-appb-I000040
Figure PCTKR2016010090-appb-I000041
화합물의 컨쥬게이션 길이와 에너지 밴드갭은 밀접한 관계가 있다. 구체적으로, 화합물의 컨쥬게이션 길이가 길수록 에너지 밴드갭이 작아진다.
본 발명에서는 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 통상 에너지 밴드갭이 큰 코어 구조에 치환기를 도입하여 에너지 밴드갭을 조절하는 것은 용이하나, 코어 구조가 에너지 밴드갭이 작은 경우에는 치환기를 도입하여 에너지 밴드갭을 크게 조절하기 어렵다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질 및 전자 수송층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 한 층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시 상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 인광 호스트재료로서 포함될 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 전자 수송층; 전자 주입층; 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 중 적어도 한 층을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 한 층 이상이 상기 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송 및 정공 차단층을 포함하고, 상기 전자 수송 및 정공 차단층이 상기 화합물을 포함할 수 있다.
이와 같은 다층 구조의 유기물층에서 상기 화합물은 발광층; 정공 주입/정공 수송과 발광을 동시에 하는 층; 정공 수송과 발광을 동시에 하는 층; 또는 전자 수송과 발광을 동시에 하는 층 등에 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-1의 화합물을 포함한다.
[화학식 A-1]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000042
상기 화학식 A-1에 있어서,
n은 1 이상의 정수이고,
Ar5는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 파이렌기; 또는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 크라이센기이고,
L5은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
n이 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층을 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 L5은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 n은 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar5는 중수소, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기; 또는 중수소, 메틸기, 에틸기 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 크리아센기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar5는 알킬기로 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 2가의 크리아센기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar5는 알킬기로 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar5는 2가의 파이렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 니트릴기, 또는 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 니트릴기, 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 트리메틸 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 니트릴기 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기, 알킬기로 치환된 실릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기, 트리메틸실릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A-1은 하기 화합물 중에서 선택된다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000043
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 A-2]
Figure PCTKR2016010090-appb-I000044
상기 화학식 A-2에 있어서,
Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 30의 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 1-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar11 및 Ar12는 1-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 G1 내지 G8은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A-2는 하기 화합물 중에서 선택된다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000045
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하며, 상기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 2층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 헤테로환 화합물을 포함한다. 하나의 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자 수송층; 전자 주입층; 전자 수송과 전자 주입을 동시에 하는 층; 및 정공 차단층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 전자 수송층을 포함하고, 상기 2층 이상의 전자 수송층 중 적어도 하나는 상기 헤테로환 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 상기 2층 이상의 전자 수송층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 전자 수송층에 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물이 상기 각각의 2층 이상의 전자 수송층에 포함되는 경우, 상기 헤테로환 화합물을 제외한 다른 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7), 전자 수송층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7) 또는 전자 수송층(8)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 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-메틸화합물의), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)화합물의](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리화합물의 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 물질로는 양극이나 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, 루브렌등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
도펀트로 사용되는 이리듐계 착물은 하기와 같다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000046
상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물의 제조방법 및 이들을 이용한 유기 발광 소자의 제조는 이하의 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 >
< 합성예 1> - 화합물 1로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000047
(1) 화합물 1A의 제조
질소 분위기에서 시약 1(100.0g, 257.55mmol)와 시약 2(58.5g, 206.43mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(71.2g, 515.11mmol)을 200ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(8.9g, 7.73mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 1A(112.6g, 88%)을 제조하였다. 시약 1과 2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다.
(2) 화합물 1B의 제조
화합물 1A(70.0g, 148.95mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (45.4g, 178.73mmol) 및 아세트산칼륨(43.9g, 446.845mmol)을 섞고, 디옥산 700ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.6g, 4.47mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.5g, 8.94mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 1B(51g, 61%)를 제조하였다.
(3) 화합물 1C의 제조
질소 분위기에서 화합물 1B(31.2g, 55.57mmol)와 시약 4(12.6g, 55.57mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(23.0g, 167.70mmol)을 800ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.9g, 1.67mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 1C(19.4g, 60%)을 제조하였다. 시약 4는 알드리치에서 구입하였다.
(4) 화합물 1D의 제조
화합물 1C(19.4g, 34.55mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (18.8g, 82.92mmol) 및 아세트산칼륨(20.3g, 207.31mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.2g, 2.07mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.2g, 4.15mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 1D(25.4g, 68%)를 제조하였다.
(5) 화합물 1의 제조
질소 분위기에서 화합물 1D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 5(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 1(10.6g, 60%)을 제조하였다. 시약 5는 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 666
< 합성예 2> - 화합물 2로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000048
(1) 화합물 2의 제조
질소 분위기에서 화합물 1D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 6(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 2(12.2g, 71%)을 제조하였다. 시약 6는 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 666
< 합성예 3> - 화합물 3으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000049
(1) 화합물 3의 제조
질소 분위기에서 화합물 1D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 7(4.1g, 26.19mmol)을 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 3(8.2g, 42%)을 제조하였다. 시약 7은 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 666
< 합성예 4> - 화합물 4로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000050
(1) 화합물 4A의 제조
질소 분위기에서 시약 4-1(100.0g, 215.35mmol)와 시약 2(48.9g, 236.88mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(59.5g, 430.69mmol)을 200ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(7.5g, 6.46mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 4A(103g, 85%)을 제조하였다. 시약 4-1과 2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다.
(2) 화합물 4B의 제조
화합물 4A(70.0g, 128.21mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (39.1g, 153.85mmol) 및 아세트산칼륨(37.7g, 384.62mmol)을 섞고, 디옥산 700ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.2g, 3.85mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.2g, 3.85mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 4B(62g, 75%)를 제조하였다.
(3) 화합물 4C의 제조
질소 분위기에서 화합물 4B(30.0g, 47.05mmol)와 시약4(10.6g, 47.05mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(19.5g, 141.16mmol)을 800ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.6g, 1.41mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 4C(19.7g, 64%)을 제조하였다. 시약 4는 알드리치에서 구입하였다.
(4) 화합물 4D의 제조
화합물 4C(19.7g, 34.55mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (16.3g, 72.01mmol) 및 아세트산칼륨(17.6g, 180.02mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.0g, 1.8mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.0g, 3.6mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 4D(25.4g, 68%)를 제조하였다.
(5) 화합물 4의 제조
질소 분위기에서 화합물 4D(20.0g, 23.8mmol)와 시약 5(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(9.9g, 71.46mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.8g, 0.71mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 4(11.8g, 67%)을 제조하였다. 시약 5는 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 742
< 합성예 5> - 화합물 7로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000051
(1) 화합물 7의 제조
질소 분위기에서 화합물 1D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 5-1(12.3g, 52.41mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 7(10.9g, 51%)을 제조하였다. 시약 5-1은 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 819
< 합성예 6> - 화합물 8로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000052
(1) 화합물 6A의 제조
질소 분위기에서 시약 6-1(50.0g, 187.27mmol)와 시약 2(42.5g, 205.99mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(51.8g, 374.53mmol)을 200ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(6.5g, 5.62mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 6A(52.3g, 71%)을 제조하였다. 시약 6-1과 2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다.
(2) 화학식 6B의 제조
화합물 6A(52.3g, 133.08mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (40.6g, 159.69mmol) 및 아세트산칼륨(39.2g, 399.24mmol)을 섞고, 디옥산 400ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.3g, 3.99mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.2g, 7.98mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 6B(42g, 66%)를 제조하였다.
(3) 화합물 6C의 제조
질소 분위기에서 화합물 6B(42.0g, 86.60mmol)와 시약 4(19.6g, 86.60mmol)를 테트라하이드로퓨란 500ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(35.9g, 259.79mmol)을 200ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(3.0g, 2.6mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 200ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 6C(33.5g, 77%)을 제조하였다. 시약 4는 알드리치에서 구입하였다.
(4) 화합물 6D의 제조
화학식 6C(33.5g, 66.6mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (36.1g, 159.84mmol) 및 아세트산칼륨(39.2g, 399.60mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.3g, 4.0mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.2g, 7.99mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 6D(38.9g, 85%)를 제조하였다.
(5) 화합물 8의 제조
질소 분위기에서 화합물 6D(20.0g, 29.11mmol)와 시약 5-1(13.6g, 58.22mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(12.1g, 87.34mmol)을 50ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.0g, 0.87mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 8(8.8g, 41%)을 제조하였다. 시약 5-1은 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 741
< 합성예 7> - 화합물 9로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000053
(1) 화합물 7A의 제조
질소 분위기에서 시약 7-1(100.0g, 257.55mmol)와 시약 2(58.5g, 206.43mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(71.2g, 515.11mmol)을 200ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(8.9g, 7.73mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 7A(98.6g, 77%)을 제조하였다. 시약 7-1과 2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다.
(2) 화합물 7B의 제조
화합물 7A(70.0g, 148.95mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (45.4g, 178.73mmol) 및 아세트산칼륨(43.9g, 446.845mmol)을 섞고, 디옥산 700ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(2.6g, 4.47mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(2.5g, 8.94mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 7B(58g, 70%)를 제조하였다.
(3) 화합물 7C의 제조
질소 분위기에서 화합물 7B(31.2g, 55.57mmol)와 시약 4(12.6g, 55.57mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(23.0g, 167.70mmol)을 800ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.9g, 1.67mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 7C(26g, 80%)을 제조하였다. 시약 4는 알드리치에서 구입하였다.
(4) 화학식 7D의 제조
화합물 7C(19.4g, 34.55mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (18.8g, 82.92mmol) 및 아세트산칼륨(20.3g, 207.31mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.2g, 2.07mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.2g, 4.15mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 7D(28g, 75%)를 제조하였다.
(5) 화합물 9의 제조
질소 분위기에서 화합물 7D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 5(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 9(12.6g, 70%)을 제조하였다. 시약 5는 알드리치에서 구입하였다.
MS: [M+H]+ = 666
< 합성예 8> - 화합물 12로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000054
(1) 화합물 8A의 제조
질소 분위기에서 시약 8-1(50.0g, 114.94mmol)와 시약 8-2(25.6g, 206.43mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류 하였다. 이 후 포타슘카보네이트(71.2g, 515.11mmol)을 200ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(8.9g, 7.73mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 8A(42g, 81%)을 제조하였다. 시약 8-1과 8-2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다
(2) 화합물 8B의 제조
화합물 8A(42.0g, 93.02mmol)을 질소 분위기에서 아세토나이트릴 500ml에 녹인 후 포타슘카보네이트(25.7g, 186.03mmol)을 100ml물에 녹여 투입하고, 시약 8-3(42.1g, 139.53mmol)을 천천히 투입하고 70℃로 가열하여 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 에탄올로 워싱한 후 건조하여 화합물 8B(62g, 90%)를 제조하였다.
(3) 화합물 8C의 제조
질소 분위기에서 화합물 8B(62g, 86.47mmol)와 시약 8-4(19.5g, 86.47mmol)를 테트라하이드로퓨란 600ml에 넣고 교반 및 환류 하였다. 이 후 포타슘카보네이트(23.0g, 167.70mmol)을 800ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(3.0g, 2.59mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 200ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 8C(30.6g, 61%)을 제조하였다.
(4) 화합물 8D의 제조
화합물 8C(30.6g, 52.71mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (15.6g, 126.51mmol) 및 아세트산칼륨(31g, 316.27mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(0.9g, 1.58mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(0.9g, 3.16mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 8D(30.5g, 87%)를 제조하였다.
(5) 화합물 12의 제조
질소 분위기에서 화합물 8D(20.0g, 26.19mmol)와 시약5(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 12(12.3g, 70%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 666
< 합성예 9> - 화합물 23으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2016010090-appb-I000055
(1) 화합물 9A의 제조
질소 분위기에서 시약 8-1(50.0g, 114.94mmol)와 시약 9-2(25.6g, 206.43mmol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 포타슘카보네이트(71.2g, 515.11mmol)을 200ml 물에 녹여 투입한 후 충분히 교반 후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(8.9g, 7.73mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 9A(42g, 81%)을 제조하였다. 시약 8-1과 9-2는 알드리치 및 TCI에서 구입하였다
(2) 화합물 9B의 제조
화합물 9A(42.0g, 93.02mmol)을 질소 분위기에서 아세토나이트릴 500ml에 녹인 후 포타슘카보네이트(25.7g, 186.03mmol)을 100ml물에 녹여 투입하고, 시약 8-3(42.1g, 139.53mmol)을 천천히 투입하고 70℃로 가열하여 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 에탄올로 워싱한 후 건조하여 화합물 9B(65g, 92%)를 제조하였다.
(3) 화합물 9C의 제조
질소 분위기에서 화합물 9B(62g, 86.47mmol)와 시약 8-4(19.5g, 86.47mmol)를 테트라하이드로퓨란 600ml에 넣고 교반 및 환류 하였다. 이 후 포타슘카보네이트(23.0g, 167.70mmol)을 800ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(3.0g, 2.59mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 200ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 건조하여 화합물 9C(33g, 64%)을 제조하였다.
(4) 화합물 9D의 제조
화학식 9C(30.6g, 52.71mmol)을 질소 분위기에서 시약 3 (15.6g, 126.51mmol) 및 아세트산칼륨(31g, 316.27mmol)을 섞고, 디옥산 300ml에 첨가하고 교반하면서 가열하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(0.9g, 1.58mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(0.9g, 3.16mmol)을 넣고 24시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후, 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액에 물을 붓고 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 재결정하여 화합물 9D(33g, 89%)를 제조하였다.
(5) 화학식 23의 제조
질소 분위기에서 화합물 9D(20.0g, 26.19mmol)와 시약 5(4.1g, 26.19mmol)를 테트라하이드로퓨란 300ml에 넣고 교반 및 환류 하였다. 이 후 포타슘카보네이트(10.9g, 78.58mmol)을 50ml물에 녹여 투입한 후 충분히 교반후 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(0.9g, 0.79mmol)을 투입하였다. 12시간 반응 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과 하였다. 여과 후 테트라하이드로 퓨란 100ml, 에틸 아세테이트 500ml, 물 500ml, 에탄올 300ml로 씻어 주었다. 이 후 물질을 클로로포름과 물을 이용해 추출한 후 재결정을 통해 화합물 23(10.5g, 60%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 666
<실시예>
<실험예 1-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 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 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400 Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 합성예 1에서 제조한 화합물 1과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7 내지 5×10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000056
< 실험예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-6>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-7>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 9을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실험예 1-8>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 12을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실험예 1-9>
상기 실험예 1-1에서 전자 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 23을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<비교예 1>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 하기 ET1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000057
< 비교예 2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 하기 ET2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000058
< 비교예 3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 하기 ET4의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2016010090-appb-I000059
상기 실험예 1-1 내지 1-9 및 비교예 1 내지 3와 같이 각각의 화합물을 전자 수송층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예@10mA/cm2 화합물 전압 (V) 전류효율 (cd/A) 색좌표 (x,y) LT 95% (hr)@ 20mA/cm2
실험예 1-1 화합물 1 4.23 5.59 (0.141, 0.152) 42
실험예 1-2 화합물 2 4.24 5.66 (0.140, 0.153) 42
실험예 1-3 화합물 3 4.35 5.45 (0.140, 0.151) 51
실험예 1-4 화합물 4 4.24 5.49 (0.142, 0.149) 65
실험예 1-5 화합물 7 4.22 5.88 (0.143, 0.153) 35
실험예 1-6 화합물 8 4.38 5.25 (0.144, 0.150) 90
실험예 1-7 화합물 9 4.22 6.10 (0.140, 0.150) 29
실험예 1-8 화합물 12 4.18 6.24 (0.142, 0.152) 28
실험예 1-9 화합물 23 4.24 5.49 (0.143, 0.153) 60
비교예 1 ET1 4.03 5.16 (0.134, 0.141) 29.5
비교예 2 ET2 4.00 6.21 (0.139, 0.148) 15
비교예 3 ET4 4.01 6.18 (0.134, 0.148) 17
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 명세서의 화합물을 전자 수송층 물질로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우, 비교예 1 내지 3 물질을 사용한 경우와 비교하였을 때 효율과 안정성 면에서 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000060
    상기 화학식 1에 있어서,
    X1 내지 X3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR1이며,
    X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이고,
    R1은 수소 또는 중수소이며,
    Y1은 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이며,
    L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기이며,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 아미노기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리딜기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000061
    상기 화학식 2에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4 및 L1 내지 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000062
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000063
    상기 화학식 3 및 화학식 4에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 5 내지 화학식 14 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000064
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000065
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000066
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000067
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000068
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000069
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000070
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000071
    [화학식 13]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000072
    [화학식 14]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000073
    상기 화학식 5 내지 화학식 14에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
  5. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 15 내지 화학식 24 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 15]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000074
    [화학식 16]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000075
    [화학식 17]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000076
    [화학식 18]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000077
    [화학식 19]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000078
    [화학식 20]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000079
    [화학식 21]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000080
    [화학식 22]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000081
    [화학식 23]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000082
    [화학식 24]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000083
    상기 화학식 15 내지 화학식 24에서, X1 내지 X3, Ar1 내지 Ar4, L3 및 L4의 정의는 화학식 1에서와 같다.
  6. 청구항 1에 있어서, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000084
    또는
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000085
    인 것인 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000086
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000087
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000088
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000089
  8. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송층; 전자 주입층; 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 층들 중 적어도 한 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송 및 정공 차단층을 포함하고, 상기 전자 수송 및 정공 차단층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화합물을 발광층의 호스트로서 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층; 정공 수송층; 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 층들 중 적어도 한 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기 화합물, 금속 또는 금속 화합물을 도펀트로 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 하기 화학식 A-1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-1]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000090
    상기 화학식 A-1에 있어서,
    n은 1 이상의 정수이고,
    Ar5는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 파이렌기; 또는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 크라이센기이고,
    L5은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
    n이 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 L5 은 직접결합이고,
    Ar5는 2가의 파이렌기이며,
    Ar6 및 Ar7는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, n은 2 인 것인 유기 발광 소자.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-2]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000091
    상기 화학식 A-2에 있어서,
    Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
    G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 Ar11 및 Ar12는 1-나프틸기이고, G1 내지 G8은 수소인 것인 유기 발광 소자.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광층은 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A-2]
    Figure PCTKR2016010090-appb-I000092
    상기 화학식 A-2에 있어서,
    Ar11 및 Ar12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
    G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090130008A (ko) * 2007-04-12 2009-12-17 토소가부시키가이샤 페닐기 치환 １，３，５―트라이아진 화합물, 그 제조방법 및 이것을 구성 성분으로 하는 유기 전계발광소자
KR20140087804A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 제일모직주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR20140094408A (ko) * 2013-01-22 2014-07-30 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP2014141467A (ja) * 2012-12-28 2014-08-07 Tosoh Corp １，２，４−トリス置換ベンゼン化合物、その製造方法、および有機電界発光素子
KR20150010016A (ko) * 2013-07-17 2015-01-28 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090130008A (ko) * 2007-04-12 2009-12-17 토소가부시키가이샤 페닐기 치환 １，３，５―트라이아진 화합물, 그 제조방법 및 이것을 구성 성분으로 하는 유기 전계발광소자
JP2014141467A (ja) * 2012-12-28 2014-08-07 Tosoh Corp １，２，４−トリス置換ベンゼン化合物、その製造方法、および有機電界発光素子
KR20140087804A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 제일모직주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR20140094408A (ko) * 2013-01-22 2014-07-30 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20150010016A (ko) * 2013-07-17 2015-01-28 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 소자

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