WO2017061832A1 - 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2017061832A1
WO2017061832A1 PCT/KR2016/011278 KR2016011278W WO2017061832A1 WO 2017061832 A1 WO2017061832 A1 WO 2017061832A1 KR 2016011278 W KR2016011278 W KR 2016011278W WO 2017061832 A1 WO2017061832 A1 WO 2017061832A1
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group
substituted
unsubstituted
compound
layer
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하재승
홍완표
서상덕
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주식회사 엘지화학
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/54—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to two or three six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/78—Ring systems having three or more relevant 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
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • 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 novel compound and an organic light emitting device including the same.
  • 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.
  • the present invention seeks to provide a compound having a low driving voltage and a long service life.
  • the present invention is to provide an organic light emitting device comprising the compound.
  • An exemplary embodiment of the present specification may provide a compound represented by the following Formula 1.
  • R1 to R3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amino group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substitute
  • Ar1 and Ar2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; It is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted fluorene group and a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Ar1 and Ar2 may be bonded to each other with an adjacent group to form a substituted or unsubstituted ring,
  • n and m are each an integer of 0 to 6
  • o + s is an integer from 1 to 4,
  • s, p and q are integers from 1 to 4.
  • an exemplary embodiment of the present specification includes a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And 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. have.
  • the compound according to the exemplary embodiment of the present specification is used as a material of the organic material layer of the organic light emitting device, and may bring about an effect of improving efficiency of the organic light emitting device, low driving voltage and lifespan characteristics.
  • the compound according to one embodiment of the present specification may be used as a hole injection, hole transport, electron transport and electron injection or a light emitting material.
  • 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; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Arylamine group; And it is substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of an aryl phosphine group, or substituted or unsubstituted two or more substituents of the substituents exemplified above.
  • 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.
  • adjacent means a substituent substituted on an atom directly connected to an atom to which the substituent is substituted, a substituent positioned closest to the substituent, or another substituent substituted on an atom to which the substituent is substituted.
  • two substituents substituted at the ortho position in the benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in the aliphatic ring may be interpreted as "adjacent" to each other.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • 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 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 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 includes trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the boron group specifically includes, but is not limited to, trimethylboron group, triethylboron group, t-butyldimethylboron group, triphenylboron group, phenylboron group, and the like.
  • 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 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 30 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.
  • examples of the arylamine group include substituted or unsubstituted monocyclic diarylamine groups, substituted or unsubstituted polycyclic diarylamine groups or substituted or unsubstituted monocyclic and polycyclic diaryls. It means an amine 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.
  • the heterocyclic group is a heterocyclic group containing one or more of N, O, S, Si, and Se as hetero atoms, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • the heterocyclic group include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, triazole group, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , Indole group, carb
  • heterocycle is a divalent group.
  • heterocyclic group may be applied except that the heteroaryl group is aromatic.
  • the aryloxy group, the arylthioxy group, the aryl sulfoxy group, the aryl phosphine group, the aralkyl group, the aralkylamine group, the aryl group in the aralkenyl group, the arylamine group, the description of the above-described aryl group can be applied.
  • an alkyl thioxy group, an alkyl sulfoxy group, an aralkyl group, an aralkyl amine group, and an alkyl group among the alkyl amine groups may be described with respect to the aforementioned alkyl group.
  • heteroaryl group the heteroaryl group of the heteroarylamine group, the description of the aforementioned heterocyclic group may be applied.
  • alkenyl group of the alkenyl group may be applied to the description of the alkenyl group described above.
  • heteroarylene is a divalent group.
  • the meaning of combining with adjacent groups to form a ring means combining with adjacent groups with each other for a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon ring; Substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring; Substituted or unsubstituted aliphatic heterocycle; Or to form a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • the aliphatic hydrocarbon ring means a ring composed only of carbon and hydrogen atoms as a ring which is not aromatic.
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring include, but are not limited to, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, and the like.
  • the aliphatic heterocycle means an aliphatic ring containing one or more of the heteroatoms.
  • the aromatic heterocycle means an aromatic ring including at least one of heteroatoms.
  • the aliphatic hydrocarbon ring, aromatic hydrocarbon ring, aliphatic hetero ring and aromatic hetero ring may be monocyclic or polycyclic.
  • R1 to R3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted aralkyl group; Substituted or unsubstituted aralkenyl group; Substituted or unsubstituted alkylaryl group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; Substituted or unsubstituted aryl group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R1 to R3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aralkyl group; Substituted or unsubstituted alkylaryl group; Substituted or unsubstituted aryl group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R1 to R3 are each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R1 to R3 are each independently hydrogen; Alkyl groups; Aryl group; And heterocyclic group is any one selected from the group consisting of.
  • L1 to L3 is a direct bond; Or a divalent linking group.
  • L1 to L3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted alkylene group; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Substituted or unsubstituted alkenylene group; Substituted or unsubstituted aralkylene group; A substituted or unsubstituted aralkenylene group; Substituted or unsubstituted alkyl arylene group; A substituted or unsubstituted divalent amine group; Substituted or unsubstituted divalent aralkyl amine group; Substituted or unsubstituted divalent arylamine group; Substituted or unsubstituted arylene group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • L1 to L3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted alkylene group; Substituted or unsubstituted aralkylene group; A substituted or unsubstituted aralkenylene group; Substituted or unsubstituted alkyl arylene group; A substituted or unsubstituted divalent amine group; Substituted or unsubstituted divalent aralkyl amine group; Substituted or unsubstituted divalent arylamine group; Substituted or unsubstituted arylene group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • L1 to L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted divalent amine group; Substituted or unsubstituted divalent arylamine group; Substituted or unsubstituted arylene group; And it is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • L1 to L3 is a direct bond; Divalent amine groups substituted with aryl groups; Divalent arylamine group; An arylene group substituted with an amine group or an alkyl group; And heterocyclic group is any one selected from the group consisting of.
  • L1 to L3 is any one of the following formula.
  • Ar1 and Ar2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; It is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted fluorene group and a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; It is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted fluorene group and a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted aryl group; It is any one selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted fluorene group and a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently hydrogen; Amine groups substituted with aryl groups; Aryl group; It is any one selected from the group consisting of a fluorene group substituted with an aryl group and a heterocyclic group substituted with an aryl group.
  • L1 to L3, Ar1 and Ar2 may be combined with an adjacent group to form a substituted or unsubstituted ring.
  • Ar1 and Ar2 may combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring.
  • the substituted or unsubstituted ring formed by combining Ar1 and Ar2 with each other is any one of the following formulae.
  • R4 to R9 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted fluorene group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • a is an integer from 1 to 10
  • b to e are integers of 1 to 8, respectively.
  • R4 to R9 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R4 to R9 are each independently an alkyl group; And an aryl group.
  • L1 to L3 and Ar1 or Ar2 may be bonded to each other to form a substituted or unsubstituted ring.
  • the substituted or unsubstituted ring formed by combining L1 to L3 and Ar1 or Ar2 with each other is any one of the following formulae.
  • R10 to R15 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted fluorene group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Ar3 is Ar1 or Ar2,
  • f is an integer from 1 to 9
  • g to j are each an integer of 1-7.
  • R10 to R15 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R10 to R15 are each independently an alkyl group; And an aryl group.
  • n and m in the general formula 1 are each an integer of 0 to 6
  • o + s is an integer of 1 to 4
  • s is an integer of 1 to 4.
  • R1 When n or m is 0, there is no substituent of R1 or R2, and it means that only hydrogen is substituted.
  • R3 and L1 may be substituted in the lower right benzene ring of the core structure, and the number of substituents thereof may not exceed four.
  • L1 means that at least one is substituted, and when s is 4 means that L1 is substituted at all positions where the substituent may be located, and R3 is not present.
  • the compound of the present invention is any one of the following formula.
  • an organic light emitting device including one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layer comprises a compound of Formula 1
  • An organic light emitting element can be provided.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present specification may be formed of a single layer structure, but may be formed of a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure including a hole generating layer, a hole transport layer, a hole buffer layer, a light emitting layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic material layer includes a hole generating layer, a hole transporting layer, a hole buffer layer or a layer for simultaneously generating and transporting the hole, and the hole generating layer, the hole transporting layer, the hole buffer layer, or the hole generating and transporting.
  • the layer may include the compound of formula (1).
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the compound of Formula 1.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having an inverted type in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device of the present specification may have a laminated structure as follows, but is not particularly limited thereto.
  • the first electrode is an electrode for injecting holes
  • the material of the first electrode may be a material having a large work function 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); ZnO: Al or SNO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer may play a role of smoothly injecting holes from the first electrode to the light emitting layer.
  • the hole injection layer may include the compound of Formula 1.
  • the hole injection layer may be made of only the compound of Formula 1, but the compound of Formula 1 may be present in a mixed or doped state to another hole injection layer material known in the art.
  • the compound of Formula 1 may account for 100% of the hole injection layer, but may be doped with 0.1 to 50% by weight.
  • the compound of Formula 1 is a derivative having an indenofluorene structure, has excellent electron acceptability, and may improve power consumption and lower driving voltage.
  • the hole injection layer may have a thickness of 1 to 150 nm.
  • the thickness of the hole injection layer is 1 nm or more, there is an advantage that the hole injection characteristics can be prevented from being lowered.
  • the thickness of the hole injection layer is 150 nm or less, the thickness of the hole injection layer is so thick that the driving voltage is increased to improve the movement of holes. There is an advantage that can be prevented from being raised.
  • the hole injection layer material hole injection materials known in the art may be used.
  • hole injection layer material CuPc (cupper phthalocyanine), PEDOT (poly (3,4) -ethylenedioxythiophene), PANI (polyaniline) and NPD (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenyl benzidine) Any one or more selected may be used, but is not limited thereto.
  • the hole transport layer may serve to facilitate the transport of holes.
  • the hole transport layer may include the compound of Formula 1.
  • the hole transport layer may be made of only the compound of Formula 1, but the compound of Formula 1 may be present in a mixed or doped state with other hole transport layer materials known in the art.
  • the compound of Formula 1 may account for 100% of the hole transport layer, but may be doped with 0.1 to 50% by weight.
  • Other hole transport material may be a hole transport material known in the art.
  • the hole transport layer may be NPD (N, N-dinaphthyl-N, N'-diphenylbenzidine), TPD (N, N'-bis- (3-methylphenyl) -N, N'-bis- (phenyl) -benzidine), s-TAD and MTDATA (4,4 ', 4 "-Tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) -triphenylamine), but may be composed of one or more selected from the group consisting of, but not limited thereto.
  • triazole derivatives As the hole transport layer material, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkaine derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, Styryl anthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, polysilane-based, aniline-based copolymers, conductive polymer oligomers (particularly thiophene oligomers) and the like.
  • a hole buffer layer may be further provided between the hole injection layer and the hole transport layer.
  • the hole buffer layer may include the compound of Formula 1, and may include other hole injection or transport materials known in the art. Even when the hole buffer layer includes the compound of Chemical Formula 1, the hole buffer layer may be made of only the compound of Chemical Formula 1, but may be formed in a mixture or doped state of the compound of Chemical Formula 1 with another host material.
  • An electron suppression layer may be provided between the hole transport layer and the light emitting layer, and the compound of Formula 1 or a material known in the art may be used.
  • the light emitting layer may emit red, green, and / or blue, and may be formed of a phosphor or a fluorescent material.
  • the light emitting layer material can use those known in the art.
  • Carbazole biphenyl (CBP) or mCP (1,3-bis (carbazol-9-yl)) may be used as the light emitting host material, but is not limited thereto.
  • light emitting dopants include PIQIr (acac) (bis (1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr (acac) (bis (1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium) and PQIr (tris (1-phenylquinoline) phosphorescent materials such as iridium), octaethylporphyrin platinum (PtOEP), or fluorescent materials such as tris (8-hydroxyquinolino) aluminum (Alq3) may be used, but the present invention is not limited thereto.
  • a phosphor such as Ir (ppy) 3 (fac tris (2-phenylpyridine) iridium) or a fluorescent material such as Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum
  • a light emitting dopant may be a phosphor such as (4,6-F 2 ppy) 2 Irpic, but spiro-DPVBi, spiro-6P, ditylbenzene (DSB) or distriarylene (DSA).
  • a fluorescent material such as PFO-based polymer, PPV-based polymer may be used, but is not limited thereto.
  • a hole suppression layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer, and a material known in the art may be used.
  • the electron transport layer may serve to facilitate the transport of electrons.
  • Materials known in the art can be used, such as Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, SAlq.
  • the electron transport layer may have a thickness of about 1 nm to about 50 nm. In this case, when the thickness of the electron transport layer is 1 nm or more, there is an advantage that the electron transporting property may be prevented from being lowered. When the thickness of the electron transport layer is 50 nm or less, the thickness of the electron transport layer is too thick, and the driving voltage is increased to improve the movement of electrons. There is an advantage that can be prevented.
  • the electron injection layer may play a role of smoothly injecting electrons.
  • Alq3 tris (8-hydroxyquinolino) aluminum
  • PBD tris (8-hydroxyquinolino) aluminum
  • TAZ spiro-PBD
  • BAlq or SAlq can be made of organic materials, complexes or metal compounds known in the art.
  • Metal compounds include metal halides, and storage can be used, for example, can be used LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF 2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 and the like.
  • the electron injection layer may have a thickness of about 1 nm to about 50 nm.
  • the thickness of the electron injection layer is 1 nm or more, there is an advantage that the electron injection characteristics can be prevented from being lowered.
  • the thickness of the electron injection layer is 50 nm or less, the thickness of the electron injection layer is so thick that the driving voltage is increased to improve the movement of electrons. There is an advantage that can be prevented from being raised.
  • the second electrode may be a material having a small work function so as to easily inject electrons into the organic material layer as the electron injection electrode.
  • 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 organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound of the present specification, that is, the compound of Formula 1.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound represented by Chemical Formula 1, that is, the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially stacking a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate.
  • a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation
  • a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on the substrate 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.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound of Formula 1 may be formed of an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate from a cathode material.
  • International Patent Application Publication No. 2003/012890 International Patent Application Publication No. 2003/012890.
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • the hole injection material is a layer for injecting holes from an electrode, and the hole injection material has a capability of transporting holes, and thus has a hole injection effect at an anode, an excellent hole injection effect for a light emitting layer or a light emitting material, and is generated in a light emitting layer.
  • the compound which prevents the movement of the excited excitons to the electron injection layer or the electron injection material, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based Organic materials, anthraquinone, and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer.
  • the material is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material is a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic containing compound.
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • the heterocyclic containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types. Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Dopant materials include aromatic amine derivatives, styrylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, metal complexes, and the like.
  • the aromatic amine derivatives include condensed aromatic ring derivatives having a substituted or unsubstituted arylamino group, and include pyrene, anthracene, chrysene, and periplanthene having an arylamino group, and a styrylamine compound may be substituted or unsubstituted.
  • At least one arylvinyl group is substituted with the substituted arylamine, and one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • the metal complex includes, but is not limited to, an iridium complex, a platinum complex, and the like.
  • the electron transporting material is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material is a material that can inject electrons well from the cathode and move them to the light emitting layer. This is suitable. Specific examples thereof 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 electron transport layer can be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, followed by aluminum layers or silver layers in each case.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from an electrode, has an ability of transporting electrons, has an electron injection effect from a cathode, an electron injection effect with respect to a light emitting layer or a light emitting material, and hole injection of excitons generated in the light emitting layer.
  • the compound which prevents the movement to a layer and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and derivatives thereof, metal Complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtolato) gallium, It is not limited to this.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double side emission type according to a material used.
  • Compound A2 was prepared by the same method as in the synthesis of A1, except that 3-bromofluorene was used instead of compound 2-bromofluorene.
  • Compound A3 was prepared by the same method as in the synthesis of A1, except that 4-bromofluorene was used instead of compound 2-bromofluorene.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 1,000 ⁇ 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 the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • Hexanitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • Compound 1 (300 Pa) synthesized in Preparation Example 1-1 which is a material for transporting holes thereon, was vacuum deposited, and then HT 2 was vacuum deposited to a film thickness of 100 Pa on the hole transport layer to form a hole control layer.
  • the host H1 and the dopant D1 compound (25: 1) were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa.
  • E1 compound (300 kPa) was thermally vacuum deposited sequentially into the electron injection and transport layer.
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing 12 ⁇ thick lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ thick aluminum on the electron transport layer to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • Table 1 shows the results of experimenting with the organic light emitting device manufactured by using each compound as the hole transporting material as in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
  • Example 1 As shown in Table 1, the compounds used in Examples 1 to 5 were used as the hole transport layer in the organic light emitting device, and it can be seen that they exhibit lower voltage and higher efficiency than Comparative Example 1, which is a benzidine type material.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 1,000 ⁇ 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 the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the hexanitrile hexaazatriphenylene (hexanitrile hexaazatriphenylene) mentioned above was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • HT1 (300 Pa) synthesized in Preparation Example 2-1 which is a material for transporting holes, was vacuum-deposited, followed by vacuum deposition of Compound 6 at a film thickness of 100 Pa on the hole transport layer to form a hole control layer.
  • the host H1 and the dopant D1 compound (25: 1) were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa.
  • E1 compound 300 kPa was thermally vacuum deposited sequentially into the electron injection and transport layer.
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing 12 ⁇ thick lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ thick aluminum on the electron transport layer to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • the compound derivative of the formula according to the present invention may play a role of hole transport and hole control in organic electronic devices, including organic light emitting devices, the device according to the present invention exhibits excellent characteristics in terms of efficiency, driving voltage, stability.

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Abstract

본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 명세서는 2015년 10월 7일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0141230호 및 2016년 3월 28일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2016-0037179호 에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 명세서는 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
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.
선행문헌- 한국 공개특허문헌 제10-2013-048307호
본 발명은 구동 전압이 낮고 수명이 긴 화합물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016011278-appb-I000001
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
L1 내지 L3은 직접결합; 또는 2가 연결기이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 L1 내지 L3, Ar1 및 Ar2는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
n 및 m은 각각 0 내지 6의 정수이며,
o+s 는 1 내지 4의 정수이며,
s, p 및 q는 1 내지 4의 정수이다.
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 제공할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 의한 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용되어, 유기 발광 소자의 효율 향상, 낮은 구동전압 및 수명 특성의 향상 효과를 가져올 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 의한 화합물은 정공 주입, 정공 수송, 전자 수송과 전자 주입 또는 발광 재료로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 및 아릴포스핀기로 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 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한"기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 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 PCTKR2016011278-appb-I000002
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016011278-appb-I000003
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 PCTKR2016011278-appb-I000004
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 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 알킬기의탄소수는 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 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의탄소수는 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 시클로알킬기의탄소수는 3 내지 30이다. 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, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 단환식의 디아릴아민기, 치환 또는 비치환된 다환식의 디아릴아민기 또는 치환 또는 비치환된 단환식 및 다환식의 디아릴아민기를 의미한다.
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 PCTKR2016011278-appb-I000005
,
Figure PCTKR2016011278-appb-I000006
,
Figure PCTKR2016011278-appb-I000007
및
Figure PCTKR2016011278-appb-I000008
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기에 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 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성한다는 의미는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 직접결합; 또는 2가 연결기이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 아르알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아르알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 직접결합; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3은 직접결합; 아릴기로 치환된 2가의 아민기; 2가의 아릴아민기; 아민기 또는 알킬기로 치환된 아릴렌기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3는 하기 화학식 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2016011278-appb-I000009
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 아릴기로 치환된 아민기; 아릴기; 아릴기로 치환된 플루오렌기 및 아릴기로 치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 내지 L3, Ar1 및 Ar2는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
보다 상세하게는, Ar1과 Ar2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1과 Ar2가 서로 결합하여 형성하는 치환 또는 비치환된 고리는 하기의 화학식 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2016011278-appb-I000010
R4 내지 R9는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된다.
a는 1 내지 10의 정수이며,
b 내지 e는 각각 1 내지 8의 정수이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4 내지 R9는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4 내지 R9는 각각 독립적으로 알킬기; 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
또한, L1 내지 L3과, Ar1 또는 Ar2는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다. 이 때, 상기 L1 내지 L3 및, Ar1 또는 Ar2가 서로 결합하여 형성하는 치환 또는 비치환된 고리는 하기의 화학식 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2016011278-appb-I000011
R10 내지 R15는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되고,
Ar3는 상기 Ar1 또는 Ar2이며,
f는 1 내지 9의 정수이며,
g 내지 j는 각각 1 내지 7의 정수이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R10 내지 R15는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R10 내지 R15는 각각 독립적으로 알킬기; 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 n 및 m은 각각 0 내지 6의 정수이며, o+s 는 1 내지 4의 정수이며, s는 1 내지 4의 정수이다.
n 또는 m이 0인 경우에는 R1 또는 R2의 치환기는 존재하지 않으며, 수소로만 치환된 것을 의미한다. 또한, 코어 구조의 오른쪽 하단 벤젠고리에는 R3와 L1이 치환될 수 있는데, 이들의 치환기 개수가 4를 넘을 수 없다. 또한, L1은 적어도 하나 이상이 치환되는 것을 의미하며, s가 4인 경우에는 치환기가 위치할 수 있는 모든 위치에 L1이 치환된 것이고 R3는 존재하지 않는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 본 발명의 화합물은 하기 화학식 중 어느 하나이다.
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Figure PCTKR2016011278-appb-I000053
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
본 명세서의 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 생성층, 정공수송층, 정공버퍼층, 발광층등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공 생성층, 정공수송층, 정공버퍼층 또는 정공 생성과 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공 생성층, 정공수송층, 정공버퍼층 또는 정공 생성과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 하기와 같은 적층 구조를 가질 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
(1) 제1 전극/정공수송층/발광층/제2 전극
(2) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/발광층/제2 전극
(3) 제1 전극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/제2 전극
(4) 제1 전극/정공수송층/발광층/전자수송층/제2 전극
(5) 제1 전극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/제2 전극
(6) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/제2 전극
(7) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/제2 전극
(8) 제1 전극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/제2 전극
(9) 제1 전극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층 /제2 전극
(10) 제1 전극/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/제2 전극
(11) 제1 전극/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입층/제2 전극
(12) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/제2 전극
(13) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입 층/제2 전극
(14) 제1 전극/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/제2 전극
(15) 제1 전극/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/전자주입층/제2 전극
(16) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/제2 전극
(17) 제1 전극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/전자주입 층/제2 전극
제1 전극은 정공을 주입하는 전극이며, 제1 전극의 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질일 수 있다. 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-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공주입층은 제1 전극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공주입층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 정공주입층은 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 상기 화학식 1의 화합물은 당기술분야에 알려져 있는 다른 정공주입층 재료에 혼합 또는 도핑된 상태로 존재할 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 정공주입층의 100%를 차지할 수도 있으나, 0.1 내지 50 중량%로 도핑될 수도 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 인데노플루오렌 구조를 갖는 유도체로, 전자 수용 능력이 뛰어나, 소비전력을 개선하고 구동 전압을 낮출 수 있다. 정공주입층의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 여기서, 상기 정공주입층의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 그외 정공주입층 재료로는 당기술분야에 알려져 있는 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 정공주입층 재료로서 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 정공수송층은 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 상기 화학식 1의 화합물은 당기술분야에 알려져 있는 다른 정공수송층 재료에 혼합 또는 도핑된 상태로 존재할 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 정공수송층의 100%를 차지할 수도 있으나, 0.1 내지 50 중량%로 도핑될 수도 있다. 그외 정공수송층 재료로는 당기술분야에 알려져 있는 정공 수송 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 정공수송층은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"- Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루 어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대정공수송층 재료로서 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라제인 유도체, 폴리실레인계, 아닐린계 공중합체, 도전성 고분자 올리고머(특히 싸이오펜 올리고머) 등을 들 수 있다.
정공주입층과 정공수송층 사이에 추가로 정공버퍼층이 구비될 수 있다. 정공버퍼층는 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있고, 그외 당기술분야에 알려져 있는 정공 주입 또는 수송 재료를 포함될 수 있다. 정공버퍼층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 경우에도 역시, 상기 화학식 1의 화합물만으로 이루어질 수도 있으나, 다른 호스트 물질에 상기 화학식 1의 화합물이 혼합 또는 도핑된 상태로 이루어질 수도 있다.
정공수송층과 발광층 사이에 전자억제층이 구비될 수 있으며, 상기 화학식 1의 화합물 또는 당기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 및/또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 발광층 재료는 당기술분야에 공지된 것들을 사용할 수 있다. 발광 호스트 재료로는 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
전자수송층과 발광층 사이에 정공억제층이 구비될 수 있으며, 당기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, SAlq와 같은 당기술분야에 알려진 재료가 사용될 수 있다. 상기 전자수송층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자수송층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq과 같은 당기술분야에 알려져 있는 유기물이나 착체 또는 금속화합물로 이루어질 수 있다. 금속화합물로는 금속 할로겐화물이 사용될 수 있으며, 예컨대 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF2, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2 및 RaF2 등이 사용될 수 있다. 상기 전자주입층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자주입층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자주입층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 제2 전극은 전자 주입 전극으로 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것일 수 있다. 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.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 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 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다. (국제 특허 출원 공개 제2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 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, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 명세서에 기재된 실시상태를 예시한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
제조예 1 (화합물 1 내지 3 합성)
Figure PCTKR2016011278-appb-I000054
A1의 합성
1-나프톨(22.26g, 154,4mmol)과 2-브로모플루오렌(20g, 77,2mmol)을 1,2-다이클로로벤젠 300ml)에 첨가한 후 메탄설포닉 산(10ml)을 첨가하고, 160도에서 24시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 클로로포름과 물로 추출한 뒤 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트로 재결정하여 상기 화합물 A1 (31.6g, 수율 80%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 512.42
제조예 1-1 (화합물 1 합성)
A1 (10g, 19.55mmol)과, 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민(6.47g, 20.14mmol), 소듐-t-부톡사이드( 2.6g, 27.4mmol)을 톨루엔에 넣고 가열교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (200mg. 2mmol%)을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 클로로포름과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 1을 제조하였다.
MS[M+H]+= 752.94
제조예 1-2 (화합물 2 합성)
상기 화합물1의 합성에서 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2를 제조하였다
MS[M+H]+= 793.00
제조예 1-3 (화합물 3 합성)
상기 화합물1의 합성에서 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-[1,1':2',1"-터페닐]-4-아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 3를 제조하였다
MS[M+H]+= 824.03
제조예 2 (화합물 4 및 5 합성)
Figure PCTKR2016011278-appb-I000055
A2의 합성
상기 A1의 합성에서 화합물2-브로모플루오렌 대신 3-브로모플루오렌 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A2를 제조하였다
MS[M+H]+= 512.42
제조예 2-1 (화합물 4 합성)
A2 (10g, 19.55mmol)과, N-([1,1'-다이페닐]-4-일)다이벤조[b,d]퓨란-2-아민 (6.75g, 20.14mmol), 소듐-t-부톡사이드(2.6g, 27.4mmol)을 톨루엔에 넣고 가열교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (200mg. 2mmol%) 을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 클로로포름과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 4을 제조하였다.
MS[M+H]+= 766.91
제조예 2-2 (화합물 5 합성)
상기 화합물4의 합성에서N-([1,1'-다이페닐]-4-일)다이벤조[b,d]퓨란-2-아민 대신 N-페닐-[1,1,4',1"-터페닐]-4-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 5를 제조하였다
MS[M+H]+= 752.93
제조예 3 (화합물 6 내지 8 합성)
Figure PCTKR2016011278-appb-I000056
A3의 합성
상기 A1의 합성에서 화합물2-브로모플루오렌 대신 4-브로모플루오렌 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A3를 제조하였다
MS[M+H]+= 512.42
제조예 3-1 (화합물 6 합성)
A3 (10g, 19.55mmol)과, 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민(6.47g, 20.14mmol), 소듐-t-부톡사이드(2.6g, 27.4mmol)을 톨루엔에 넣고 가열교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (200mg. 2mmol%) 을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 클로로포름과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 752.94
제조예 3-2 (화합물 7 합성)
상기 화합물5의 합성에서 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 7를 제조하였다
MS[M+H]+= 793.00
제조예 3-3 (화합물 8 합성)
상기 화합물5의 합성에서 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)나프탈렌-2-아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물8를 제조하였다
MS[M+H]+= 726.89
실시예 1
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 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 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 위 제조예 1-1에서 합성한 화합물 1 (300Å)을 진공증착한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 HT2를 막두께 100Å으로 진공증착하여 정공 조절층을 형성하였다. 화합물 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물(25:1) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(300Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
[헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌] [HT1]
Figure PCTKR2016011278-appb-I000057
Figure PCTKR2016011278-appb-I000058
[H1] [HT2]
Figure PCTKR2016011278-appb-I000059
Figure PCTKR2016011278-appb-I000060
[E1] [D1]
Figure PCTKR2016011278-appb-I000061
Figure PCTKR2016011278-appb-I000062
실시예 2
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 화합물1 대신 화합물3를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT1를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
상기 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1과 같이 각각의 화합물을 정공 수송층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표 1에 나타내었다.
실험예50 mA/㎠ HTL 물질 전압(V) 전류효율(cd/A)
비교예 1 HT1 4.11 5.32
실시예 1 화합물 1 3.70 5.80
실시예 2 화합물 2 3.46 5.75
실시예 3 화합물 3 3.59 5.62
실시예 4 화합물 4 3.66 5.91
실시예 5 화합물 5 3.52 5.99
상기 표 1과 같이 실시예 1 내지 5 에 사용된 화합물은 유기발광 소자에서 정공수송층으로 사용되었으며, 벤지딘 타입의 물질인 비교예 1 보다 저전압, 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 6
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 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 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 상기 언급한 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 위 제조예 2-1에서 합성한 HT1 (300Å)을 진공증착한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 화합물 6을 막두께 100Å으로 진공증착하여 정공 조절층을 형성하였다. 화합물 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물(25:1) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(300Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
실시예 7
상기 실시예 6에서 정공 조절층으로 화합물 6 대신 화합물7 를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 8
상기 실시예 6에서 정공 조절층으로 화합물 6 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
비교예 2
상기 실시예 6에서 정공 조절층으로 화합물 6 대신 상기 [HT2] 를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실험예50 mA/㎠ HTL 물질 전압(V) 전류효율(cd/A)
비교예 2 HT2 4.02 5.11
실시예 6 화합물 6 3.73 5.80
실시예 7 화합물 7 3.56 5.76
실시예 8 화합물 8 3.51 5.63
상기 표 2과 같이 실시예 6 내지 8 에 사용된 화합물은 유기발광 소자에서 정공조절층으로 사용되었으며, 비교예 2 보다 저전압, 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 화학식의 화합물 유도체는 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 정공 수송 및 정공조절 역할을 할 수 있으며, 본 발명에 따른 소자는 효율, 구동전압, 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000063
    R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
    L1 내지 L3은 직접결합; 또는 2가 연결기이고,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 L1 내지 L3, Ar1 및 Ar2는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
    n 및 m은 각각 0 내지 6의 정수이며,
    o+s 는 1 내지 4의 정수이며,
    s, p 및 q는 1 내지 4의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 아르알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 2가의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 하기 화학식 중 어느 하나인 화합물:
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000064
    .
  4. 제1항에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 형성하는 치환 또는 비치환된 고리는 하기의 화학식 중 어느 하나인 화합물:
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000065
    R4 내지 R9는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되고,
    a는 1 내지 10의 정수이며,
    b 내지 e는 각각 1 내지 8의 정수이다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 L1 내지 L3 및, Ar1 또는 Ar2가 서로 결합하여 형성하는 치환 또는 비치환된 고리는 하기의 화학식 중 어느 하나인 화합물:
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000066
    R10 내지 R15는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar3는 상기 Ar1 또는 Ar2이며,
    f는 1 내지 9의 정수이며,
    g 내지 j는 각각 1 내지 7의 정수이다.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기의 화학식 중 어느 하나인 화합물:
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000067
    Figure PCTKR2016011278-appb-I000068
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    Figure PCTKR2016011278-appb-I000108
    .
  8. 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 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화합물 단독으로 이루어지거나 또는, 상기 화합물이 도핑되어 이루어진 것인 유기 발광 소자.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층인 것인 유기 발광 소자.
  11. 제8항에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  12. 제8항에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송과 전자 주입을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  13. 제8항에 있어서, 상기 유기물층은 발광층인 것인 유기 발광 소자.
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