WO2017105078A1 - 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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WO2017105078A1
WO2017105078A1 PCT/KR2016/014648 KR2016014648W WO2017105078A1 WO 2017105078 A1 WO2017105078 A1 WO 2017105078A1 KR 2016014648 W KR2016014648 W KR 2016014648W WO 2017105078 A1 WO2017105078 A1 WO 2017105078A1
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formula
organic
compound
layer
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PCT/KR2016/014648
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김대성
이선희
오대환
박정근
조혜민
이가은
문성윤
박정환
이범성
박치현
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덕산네오룩스 주식회사
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    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Definitions

  • the present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic electric element using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic layer is often made of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic electric device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • the material used as the organic material layer in the organic electric element may be classified into a light emitting material and a charge transport material such as a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material and the like according to a function.
  • Efficiency, lifespan, and driving voltage are related to each other, and as efficiency increases, the driving voltage decreases relatively, and as the driving voltage decreases, crystallization of organic materials due to Joule heating generated during driving decreases. It shows a tendency to increase the life.
  • a light emitting auxiliary layer must exist between the hole transport layer and the light emitting layer, and different light emitting auxiliary according to each light emitting layer (R, G, B). It is time to develop the floor.
  • electrons are transferred from the electron transport layer to the light emitting layer, and holes are transferred from the hole transport layer to the light emitting layer to generate excitons by recombination.
  • the OLED device is mainly formed by a deposition method, which requires development of a material that can withstand a long time during deposition, that is, a material having strong heat resistance.
  • the materials constituting the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, a light emitting auxiliary layer material, etc.
  • a hole injection material such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, a light emitting auxiliary layer material, etc.
  • the material should be preceded, but development of a stable and efficient organic material layer for an organic electric device has not been made yet. Therefore, the development of new materials continues to be required, and in particular, the development of materials for the hole transport layer or the light emitting auxiliary layer is urgently required.
  • Patent Document 1 KR1020130076842 A
  • Embodiments of the present invention to solve the problems of the above-described background, the discovery of a compound having a novel structure, and also when the compound is applied to an organic electric device greatly improve the luminous efficiency, stability and life of the device It turns out that you can.
  • an object of the present invention is to provide a novel compound, an organic electric device, and an electronic device using the same.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula (1) and a composition for a hole transport layer or light emitting auxiliary layer comprising the same, and an organic electric device comprising the compound.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electroluminescent device according to the present invention.
  • halo or halogen as used herein is fluorine (F), bromine (Br), chlorine (Cl) or iodine (I) unless otherwise indicated.
  • alkyl or “alkyl group” has a single bond of 1 to 60 carbon atoms, unless otherwise indicated, and is a straight chain alkyl group, branched chain alkyl group, cycloalkyl (alicyclic) group, alkyl-substituted cyclo Radicals of saturated aliphatic functional groups, including alkyl groups, cycloalkyl-substituted alkyl groups.
  • heteroalkyl group means that at least one of the carbon atoms constituting the alkyl group has been replaced with a heteroatom.
  • alkenyl group As used herein, the terms “alkenyl group”, “alkenyl group” or “alkynyl group” have a double or triple bond of 2 to 60 carbon atoms, respectively, unless otherwise stated, and include straight or branched chain groups. It is not limited to this.
  • cycloalkyl refers to alkyl forming a ring having 3 to 60 carbon atoms, without being limited thereto.
  • alkoxyl group means an alkyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 1 to 60, and is limited herein. It is not.
  • alkenoxyl group means an alkenyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise stated, it is 2 to 60 It has carbon number of, It is not limited to this.
  • aryloxyl group or “aryloxy group” means an aryl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 6 to 60, but is not limited thereto.
  • aryl group and “arylene group” have a carbon number of 6 to 60 unless otherwise stated, but is not limited thereto.
  • an aryl group or an arylene group means an aromatic of a single ring or multiple rings, and includes an aromatic ring formed by neighboring substituents participating in a bond or a reaction.
  • the aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a fluorene group, a spirofluorene group.
  • aryl or "ar” means a radical substituted with an aryl group.
  • an arylalkyl group is an alkyl group substituted with an aryl group
  • an arylalkenyl group is an alkenyl group substituted with an aryl group
  • the radical substituted with an aryl group has the carbon number described herein.
  • an arylalkoxy group means an alkoxy group substituted with an aryl group
  • an alkoxylcarbonyl group means a carbonyl group substituted with an alkoxyl group
  • an arylcarbonylalkenyl group means an alkenyl group substituted with an arylcarbonyl group.
  • the arylcarbonyl group is a carbonyl group substituted with an aryl group.
  • heteroalkyl means an alkyl including one or more heteroatoms unless otherwise indicated.
  • heteroaryl group or “heteroarylene group” means an aryl group or arylene group having 2 to 60 carbon atoms, each containing one or more heteroatoms, unless otherwise specified. It may include at least one of a single ring and multiple rings, and may be formed by combining adjacent functional groups.
  • heterocyclic group includes one or more heteroatoms, unless otherwise indicated, and has from 2 to 60 carbon atoms, and includes at least one of single and multiple rings, heteroaliphatic rings and hetero Aromatic rings. Adjacent functional groups may be formed in combination.
  • heteroatom refers to N, O, S, P or Si unless otherwise stated.
  • Heterocyclic groups may also include rings comprising SO 2 instead of carbon forming the ring.
  • a “heterocyclic group” includes the following compounds.
  • aliphatic as used herein means an aliphatic hydrocarbon having 1 to 60 carbon atoms
  • aliphatic ring means an aliphatic hydrocarbon ring having 3 to 60 carbon atoms.
  • ring refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring having 3 to 60 carbon atoms or an aromatic ring having 6 to 60 carbon atoms or a hetero ring having 2 to 60 carbon atoms or a combination thereof. Saturated or unsaturated rings.
  • heterocompounds or heteroradicals other than the aforementioned heterocompounds include, but are not limited to, one or more heteroatoms.
  • carbonyl used in the present invention is represented by -COR ', wherein R' is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and 3 to 30 carbon atoms. Cycloalkyl group, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a combination thereof.
  • ether as used herein is represented by -RO-R ', wherein R or R' are each independently of each other hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, It is an aryl group, a C3-C30 cycloalkyl group, a C2-C20 alkenyl group, a C2-C20 alkynyl group, or a combination thereof.
  • substituted in the term “substituted or unsubstituted” as used herein refers to deuterium, halogen, amino, nitrile, nitro, C 1 -C 20 alkyl, C 1 -C 20 alkoxyl group, C 1 ⁇ C 20 alkylamine group, C 1 ⁇ C 20 alkylthiophene group, C 6 ⁇ C 20 arylthiophene group, C 2 ⁇ C 20 alkenyl group, C 2 ⁇ C 20 alkynyl, C 3 ⁇ C 20 cycloalkyl group, C 6 ⁇ C 20 aryl group, of a C 6 ⁇ C 20 substituted by deuterium aryl group, a C 8 ⁇ C 20 aryl alkenyl group, a silane group, a boron Group, germanium group, and C 2 ⁇ C 20 It is meant to be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of,
  • the substituent R 1 when a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent, when a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming the benzene ring, and a is an integer of 2 or 3 are each bonded as follows, where R 1 may be the same or different from each other, and when a is an integer from 4 to 6, it is bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner, while the indication of hydrogen bonded to the carbon forming the benzene ring Is omitted.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl group; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; Alkynyl groups of C 2 to C 20 ; C 1 -C 30 alkoxyl group; C 6 -C 30 aryloxy group; And -L'-N (R a ) (R b ); (wherein L 'is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; fluorenylene group; C 3 ⁇ C 60 A fused ring group of an aliphatic ring and a C 6 ⁇ C 60 aromatic ring; and a hetero ring group of C 2 ⁇ C 60 ; wherein R a and R
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; C 6 ⁇ C 60 Aryl group; Fluorenyl group; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; Alkynyl groups of C 2 to C 20 ; C 1 -C 30 alkoxyl group; C 6 -C 30 aryloxy group; And -L'-N (R a ) (R b ); or R 1 adjacent to each other, R 2 adjacent to each other, R 3 adjacent to each other, R 4 adjacent to each other, R adjacent to each other. 5 , neighboring R 6 , neighboring R 7 , neighboring R 8 can combine
  • L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; C 2 ⁇ C 60 divalent heterocyclic group; Divalent fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; And divalent aliphatic hydrocarbon groups. ⁇
  • the present invention includes a compound in which the compound represented by the formula (1) is represented by any one of the following formulas (2) to (5).
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , a, b, c, d, e, f, g, h, Ar 1 , Ar 2 , L 1 , L 2 , L 3 are as defined in formula (1) above.
  • the present invention also provides a compound wherein the compound represented by the formula (1) is represented by any one of the following formulas (6) to (9).
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , a, b, c, d, e, f, g, h, Ar 1 , Ar 2 are as defined in formula (1) above.
  • the present invention provides a compound in which the compound represented by the formula (1) is represented as follows.
  • the organic electric device 100 includes a first electrode 120, a second electrode 180, and a first electrode 120 and a second electrode formed on a substrate 110.
  • An organic material layer including a compound represented by Chemical Formula 1 is provided between 180.
  • the first electrode 120 may be an anode (anode)
  • the second electrode 180 may be a cathode (cathode)
  • the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
  • the organic layer may include a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170 on the first electrode 120 in sequence. At this time, the remaining layers except for the light emitting layer 150 may not be formed.
  • the hole blocking layer, the electron blocking layer, the light emitting auxiliary layer 151, the buffer layer 141 may be further included, and the electron transport layer 160 may serve as the hole blocking layer.
  • the organic electronic device according to the present invention may further include a protective layer formed on one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • the organic electroluminescent device may be manufactured using a PVD method.
  • a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on a substrate to form an anode, and the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the light emitting layer 150, the electron transport layer 160 are disposed thereon.
  • the organic material layer including the electron injection layer 170 it can be prepared by depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • the present invention includes a first electrode; Second electrode; And an organic material layer positioned between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer contains a compound included in Chemical Formula (1).
  • the present invention may further include an optical efficiency improvement layer formed on at least one of one side of the first electrode opposite to the organic material layer or one side of the second electrode opposite to the organic material layer. It provides an organic electric device.
  • the organic material layer is formed by any one of a spin coating process, a nozzle printing process, an inkjet printing process, a slot coating process, a dip coating process and a roll-to-roll process, the organic layer is an electron transport material containing the compound It provides an organic electric element, characterized in that.
  • the present invention provides an organic electric device, characterized in that the same or different compounds of the compound represented by the formula (1) are mixed and used in the organic material layer.
  • the present invention provides a hole transport layer or light emitting auxiliary layer composition comprising a compound represented by the formula (1), and provides an organic electric device comprising the hole transport layer or light emitting auxiliary layer.
  • the present invention is a display device comprising the above-mentioned organic electric element; And a controller for driving the display device.
  • the organic electronic device provides an electronic device according to the present invention, wherein the organic electroluminescent device is at least one of an organic electroluminescent device, an organic solar cell, an organic photoconductor, an organic transistor, and a monochromatic or white illumination device.
  • the electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal, and includes all electronic devices such as a mobile communication terminal such as a mobile phone, a PDA, an electronic dictionary, a PMP, a remote controller, a navigation device, a game machine, various TVs, and various computers.
  • the compound represented by the formula (1) according to the present invention (final product) is prepared by reacting Sub 1 with Sub 2, as shown in Scheme 1 below.
  • Sub 1 of Scheme 1 may be synthesized by the reaction route of Scheme 2, but is not limited thereto.
  • Sub 1 An example of Sub 1 is as follows, but is not limited thereto.
  • Sub 3 of Scheme 1 may be synthesized by the reaction route of Scheme 3, but is not limited thereto.
  • Sub 2-1-1 (6.2 g, 24 mmol) was dissolved in toluene, then Sub 2-2-1 (6.4 g, 20 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.5 g, 0.6 mmol), P (t-Bu ) 3 (0.2 g, 2 mmol), NaO t -Bu (5.8 g, 60 mmol) and toluene (300 mL) were added, and the mixture was stirred and refluxed at 100 ° C. for 24 hours.
  • Sub 2-1-2 (8.0 g, 24 mmol) was dissolved in toluene, and then Sub 2-2-2 (9.5 g, 20 mmol) was added to 13.0 g of the final compound using the synthesis method of Sub 2 (1). 74%).
  • Sub 2 is as follows, but is not limited thereto.
  • Sub 1 (13) (9.5g, 24mmol) is dissolved in toluene
  • Sub 2 (4) is added (11.5g, 20mmol) and Pd 2 (dba) 3 (0.5g, 0.6mmol), P (t-Bu ) 3 (0.2 g, 2 mmol), NaO t -Bu (5.8 g, 60 mmol) and toluene (300 mL) were added, and the mixture was stirred and refluxed at 100 ° C. for 24 hours.
  • N 1- (naphthalen-2-yl) -N 4 , N 4 -bis (4- (naphthalen-2-yl (phenyl) amino) phenyl ) -N 1 -phenylbenzene-1,4-diamine (abbreviated as 2-TNATA) membrane was vacuum deposited to form a thickness of 60 nm.
  • 2,4-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (hereinafter abbreviated as -NPD) was vacuum-deposited to a thickness of 60 nm as a hole transporting compound on the membrane to form a hole transport layer.
  • the inventive compound was vacuum deposited to a thickness of 20 nm as a light emitting auxiliary layer material to form a light emitting auxiliary layer.
  • CBP 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl
  • Ir (ppy) 3 tris (2-phenylpyridine) -iridium] as a host.
  • the light emitting layer having a thickness of 30 nm was deposited on the emission auxiliary layer by doping at 95: 5 weight.
  • BAlq (1,1'-bisphenyl) -4-oleito) bis (2-methyl-8-quinoline oleito) aluminum
  • BAlq the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • Alq3 the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • the electroluminescent (EL) characteristics of the Example and Comparative Example organic electroluminescent devices manufactured as described above were applied to the PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage, and the measurement result was measured at a luminance of 5000 cd / m2.
  • the T95 life was measured using a life measurement instrument manufactured by McScience.
  • the following table shows the results of device fabrication and evaluation.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the light emitting auxiliary layer was not used.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compounds 1 to 6 were used as the emission auxiliary layer.
  • Comparative Example 1 which did not use the light-emitting auxiliary layer, showed the worst result
  • Comparative Example 6 which used Comparative Compound 5 in which spirofluorene and Carbazole were substituted one by one, showed better results than the spirofluorene.
  • the compound of the present invention substituted with two carbazoles showed the best results.
  • the device data reveals four major trends.
  • Comparative Example 2 The first is the result of Comparative Example 2, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 or Comparative Example 3. Comparative Example 4 and the results of Examples 1 to 28 is the difference when dimethylfluoren, diphenylfluorene and spirofluorene can be seen.
  • the result of Comparative Compound 4 in which diphenylfluorene was substituted was better than Comparative Compound 1 in which dimethylfluoren was substituted, because the thermal stability was improved due to the substitution of phenyl with a weak methyl group.
  • Comparative Compound 5 in which Spirofluorene was substituted than diphenylfluorene was better.
  • Comparative Example 2 and Comparative Example 3 and Comparative Example 4 or Comparative Examples 6 and Examples 1 to 28 are different from when one carbazole is substituted and two are substituted.
  • the results of Comparative Compounds 2 and 3 in which two carbazoles were substituted for dimethylfluoren were better than Comparative Compound 1 in which one carbazole was substituted for dimethylfluoren. It can be seen that the result of the substituted compound of the present invention is better. It is believed that the substitution of two cabazoles in the molecule results in a deeper HOMO value than that of one substitution, resulting in improved hole injection and mobility, resulting in markedly improved efficiency, longevity, and particularly drive voltage.
  • Comparative Compound 2 is a compound in which two 3-carbazole is substituted for dimethylfluorene and Comparative Compound 3 is a compound in which two 2-carbazole is substituted for dimethylfluorene, and the result of substitution of 2-carbazole is slightly better than that of 3-carbazole.
  • 2-carbazole is substituted than 3-carbazole, the conjugation lenth of the compound is shortened, resulting in a band gap and deep HOMO value.
  • the electron blocking ability is also improved due to the high T1 value, it is determined that the same result as in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 is caused.
  • the compound of the present invention in which two 2-carbazole is substituted for spirofluorene, shows superior performance compared to existing similar compounds.

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Abstract

본 발명은 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 신규 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자 장치를 제공한다.

Description

유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
유기 전기 발광소자에 있어 가장 문제시되는 것은 수명과 효율인데, 디스플레이가 대면적화되면서 이러한 효율이나 수명 문제는 반드시 해결해야 되는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다.
하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
또한, 최근 유기 전기 발광소자에 있어 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해서는 반드시 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 존재하여야 하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광보조층의 개발이 필요한 시점이다.
일반적으로 전자수송층에서 발광층으로 전자(electron)가 전달되고 정공(hole)이 정공수송층에서 발광층으로 전달되어 재조합(recombination)에 의해 엑시톤(exciton)이 생성된다.
하지만 정공수송층에 사용되는 물질의 경우 낮은 HOMO 값을 가져야 하기 때문에 대부분 낮은 T1 값을 가지며, 이로 인해 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 정공수송층으로 넘어가게 되어 결과적으로 발광층 내 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 정공수송층 계면에서 발광하게 된다.
정공수송층 계면에서 발광될 경우, 유기전기소자의 색순도 및 효율이 저하되고 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 높은 T1 값을 가지며, 정공 수송층 HOMO 에너지 준위와 발광층의 HOMO 에너지 준위 사이의 HOMO 준위를 갖는 발광보조층이 개발이 절실히 요구된다.
한편, 유기전기소자의 수명단축 원인 중 하나인 양극전극(ITO)으로부터 금속 산화물이 유기층으로 침투확산되는 것을 지연시키면서, 소자 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 대해서도 안정된 특성, 즉 높은 유리 전이온도를 갖는 정공 주입층 재료에 대한 개발이 필요하다. 정공수송층 재료의 낮은 유리전이 온도는 소자 구동시, 박막 표면의 균일도를 저하시키는 특성이 있는바, 이는 소자수명에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 또한, OLED 소자는 주로 증착 방법에 의해 형성되는데, 증착시 오랫동안 견딜 수 있는 재료, 즉 내열특성이 강한 재료 개발이 필요한 실정이다.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 정공수송층 또는 발광보조층의 재료에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
(특허문헌 1) KR1020130076842 A
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 신규한 구조를 갖는 화합물을 밝혀내었으며, 또한 이 화합물을 유기전기소자에 적용시 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다는 사실을 밝혀내었다.
이에 본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 정공수송층 또는 발광보조층용 조성물과 상기 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (1)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000001
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성을 달성할 수 있고, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
100 : 유기전기소자 110 : 기판
120 : 제 1전극(양극) 130 : 정공주입층
140 : 정공수송층 141 : 버퍼층
150 : 발광층 151 : 발광보조층
160 : 전자수송층 170 : 전자주입층
180 : 제 2전극(음극)
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다:
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기", "알케닐기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000002
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에 의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000003
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000004
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물 및 이를 포함하는 유기전기소자에 대하여 설명한다.
본 발명의 구체적인 예에 따르면, 하기 화학식(1)로 표시되는 화합물을 제공한다.
화학식 (1)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000005
{상기 화학식 (1)에서,
1) Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, (여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb 은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택됨)
2) a, b, d, e, h는 서로 독립적으로 0~4의 정수, c, f, g는 서로 독립적으로 0~3의 정수이고,
3) R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 R1끼리, 이웃한 R2끼리, 이웃한 R3끼리, 이웃한 R4끼리, 이웃한 R5끼리, 이웃한 R6끼리, 이웃한 R7끼리, 이웃한 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며,
4) L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C2~C60의 2가 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 2가 융합고리기; 및 2가의 지방족 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택된다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (2) 내지 화학식 (5) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함한다.
화학식 (2) 화학식 (3)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000006
화학식 (4) 화학식 (5)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000007
(상기 화학식 (2) 내지 (5)에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, a, b, c, d, e, f, g, h, Ar1, Ar2, L1, L2, L3은 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 같다.)
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (6) 내지 화학식 (9) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 제공한다.
화학식 (6) 화학식 (7)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000008
화학식 (8) 화학식 (9)
Figure PCTKR2016014648-appb-I000009
(상기 화학식 (6) 내지 (9)에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, a, b, c, d, e, f, g, h, Ar1, Ar2은 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 같다.)
본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 아래와 같이 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000010
Figure PCTKR2016014648-appb-I000011
Figure PCTKR2016014648-appb-I000012
Figure PCTKR2016014648-appb-I000013
Figure PCTKR2016014648-appb-I000014
Figure PCTKR2016014648-appb-I000015
Figure PCTKR2016014648-appb-I000016
Figure PCTKR2016014648-appb-I000017
Figure PCTKR2016014648-appb-I000018
Figure PCTKR2016014648-appb-I000019
Figure PCTKR2016014648-appb-I000020
Figure PCTKR2016014648-appb-I000021
Figure PCTKR2016014648-appb-I000022
Figure PCTKR2016014648-appb-I000023
Figure PCTKR2016014648-appb-I000024
Figure PCTKR2016014648-appb-I000025
Figure PCTKR2016014648-appb-I000026
Figure PCTKR2016014648-appb-I000027
Figure PCTKR2016014648-appb-I000028
Figure PCTKR2016014648-appb-I000029
Figure PCTKR2016014648-appb-I000030
Figure PCTKR2016014648-appb-I000031
Figure PCTKR2016014648-appb-I000032
Figure PCTKR2016014648-appb-I000033
Figure PCTKR2016014648-appb-I000034
Figure PCTKR2016014648-appb-I000035
Figure PCTKR2016014648-appb-I000036
Figure PCTKR2016014648-appb-I000037
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(120)과 제 2전극(180) 사이에 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층을 더 포함할 수 있다.
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합도 아주 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 level 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 (1)에 포함되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 유기전기소자에서 상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율개선층을 더 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명에서 상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 및 롤투롤 공정 중 어느 하나에 의해 형성되며, 상기 유기물층은 전자수송재료로 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
또 다른 구체적인 예로서, 본 발명은 상기 유기물층에 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물의 동종 또는 이종의 화합물이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 포함하는 정공수송층 또는 발광보조층 조성물을 제공하고, 상기 정공수송층 또는 발광보조층을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치 ; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치를 제공한다.
또 다른 측면에서 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치를 본 발명에서 제공한다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말기일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 본 발명의 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[합성예 1]
본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 화합물(final product)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1이 Sub 2와 반응하여 제조된다.
<반응식 1>
Sub 1합성 예시 (L1이 단일결합이 아닐경우)
반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 2>
Figure PCTKR2016014648-appb-I000039
Sub 1(6)합성 예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000040
Sub 1-2-1의 합성
Sub 1-1-1 (55.3g, 140 mmol) 을 DMF 980mL 에 녹인 후에, bispinacolborate (39.1 g, 154 mmol), PdCl2(dppf) 촉매 (3.43 g, 4.2 mmol), KOAc (41.3 g, 420 mmol)을 순서대로 첨가한 후 24 시간 교반 후에, 얻어진 화합물을 silicagel column 및 재결정을 걸쳐서 분리한 후 보레이트 화합물 Sub 1-2-1을 45.8g (74%)얻었다.
Sub 1(6)의 합성
Sub 1-2-1 (35.4g, 80 mmol), THF 360 mL, Sub 1-3-1 (23.8g, 84 mmol), Pd(PPh3)4 (2.8g, 2.4mmol), NaOH (9.6g, 240mmol), 물 180 mL 을 첨가한 후, 교반 환류 시킨다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물을 28.7g (76%) 얻었다
Sub 1(8)합성 예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000041
Sub 1-2-2의 합성
Sub 1-1-2 (55.3g, 140 mmol)을 DMF 980mL에 녹인 후에, bispinacolborate (39.1 g, 154 mmol), PdCl2(dppf) 촉매 (3.43 g, 4.2 mmol), KOAc (41.3 g, 420 mmol)을 순서대로 첨가한 후 24 시간 교반 후에, 얻어진 화합물을 silicagel column 및 재결정을 걸쳐서 분리한 후 보레이트 화합물 Sub 1-2-2을 46.4g (75%)얻었다.
Sub 1(8)의 합성
Sub 1-2-1 (35.4g, 80 mmol), THF 360 mL, Sub 1-3-2 (32.7g, 84 mmol), Pd(PPh3)4 (2.8g, 2.4mmol), NaOH (9.6g, 240mmol), 물 180 mL 을 첨가한 후, 교반 환류 시킨다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물을 33.3g (72%) 얻었다
Sub 1의 예시는 다음과 같으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000042
Figure PCTKR2016014648-appb-I000043
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
Sub 1(1) m/z=470.07(C31H19Br=471.40) Sub 1(2) m/z=470.07(C31H19Br=471.40)
Sub 1(3) m/z=470.07(C31H19Br=471.40) Sub 1(4) m/z=470.07(C31H19Br=471.40)
Sub 1(5) m/z=470.07(C31H19Br=471.40) Sub 1(6) m/z=470.07(C31H19Br=471.40)
Sub 1(7) m/z=470.07(C31H19Br=471.40) Sub 1(8) m/z=576.05(C37H21BrS=577.54)
Sub 1(9) m/z=471.06(C30H18BrN=472.39) Sub 1(10) m/z=470.07(C31H19Br=471.40)
Sub 1(11) m/z=546.10(C37H23Br=547.50) Sub 1(12) m/z=470.07(C31H19Br=471.40)
Sub 2합성 예시
반응식 1의 Sub 3은 하기 반응식 3의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 3>
Figure PCTKR2016014648-appb-I000044
Sub 2(1)의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000045
Sub 2-1-1 (6.2g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2-2-1 (6.4g, 20mmol), Pd2(dba)3 (0.5g, 0.6mmol), P(t-Bu)3 (0.2g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol), toluene (300 mL)을 각각 첨가한 뒤, 100℃ 에서 24시간 교반 환류 시킨다. 반응이 종료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 최종화합물을 9.1g (수율: 76%)을 얻었다.
Sub 2(18)의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000046
Sub 2-1-2 (8.0g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2-2-2 (9.5g, 20mmol)를 상기 Sub 2(1)의 합성법을 이용하여 최종화합물을 13.0g (수율: 74%)을 얻었다.
Sub 2의 예시는 다음과 같으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016014648-appb-I000047
Figure PCTKR2016014648-appb-I000048
Figure PCTKR2016014648-appb-I000049
Figure PCTKR2016014648-appb-I000050
Figure PCTKR2016014648-appb-I000051
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
Sub 2(1) m/z=499.20(C36H25N3=499.62) Sub 2(2) m/z=549.22(C40H27N3=549.68)
Sub 2(3) m/z=549.22(C40H27N3=549.68) Sub 2(4) m/z=575.24(C42H29N3=575.72)
Sub 2(5) m/z=651.27(C48H33N3=651.81) Sub 2(6) m/z=599.24(C44H29N3=599.74)
Sub 2(7) m/z=649.25(C48H31N3=649.80) Sub 2(8) m/z=654.25(C45H30N6=654.78)
Sub 2(9) m/z=627.24(C44H29N5=627.75) Sub 2(10) m/z=615.27(C45H33N3=615.78)
Sub 2(11) m/z=605.19(C42H27N3S=605.76) Sub 2(12) m/z=664.26(C48H32N4=664.814)
Sub 2(13) m/z=574.24(C42H29N3=575.72) Sub 2(14) m/z=625.25(C46H31N3=625.78)
Sub 2(15) m/z=731.24(C52H33N3S=731.92) Sub 2(16) m/z=727.30(C54H37N3=727.91)
Sub 2(17) m/z=725.28(C54H35N3=725.90) Sub 2(18) m/z=730.28(C51H34N6=730.88)
Sub 2(19) m/z=677.26(C48H31N5=677.81) Sub 2(20) m/z=665.28(C49H35N3=665.84)
Final Products 합성 예시
1-4의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000052
Sub 1(13) (9.5g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2(4)를 (11.5g, 20mmol)을 넣고 Pd2(dba)3 (0.5g, 0.6mmol), P(t-Bu)3 (0.2g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol), toluene (300 mL)을 각각 첨가한 뒤, 100 ℃에서 24시간 교반 환류 시킨다. 반응이 종료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 최종화합물을 16.2g (수율: 76%)을 얻었다.
2-8의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000053
Sub 1(14) (9.5g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2(8)를 (13.1g, 20mmol)을 넣고 상기 1-4의 합성법을 이용하여 최종화합물을 16.7g (수율: 72%)을 얻었다.
3-14의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000054
Sub 1(15) (9.5g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2(14)를 (12.5g, 20mmol)을 넣고 상기 1-4의 합성법을 이용하여 최종화합물을 16.7g (수율: 74%)을 얻었다.
4-1의 합성예시
Figure PCTKR2016014648-appb-I000055
Sub 1(16) (9.5g, 24mmol)을 톨루엔에 녹인 후에, Sub 2(1)을 (10.0g, 20mmol)을 넣고 상기 1-4의 합성법을 이용하여 최종화합물을 15.2 (수율: 78%)을 얻었다.
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
1-1 m/z=813.31(C61H39N3=814.00) 1-2 m/z=864.33(C65H41N3=864.06)
1-3 m/z=864.33(C65H41N3=864.06) 1-4 m/z=889.35(C67H43N3=890.10)
1-5 m/z=965.38(C73H47N3=966.20) 1-6 m/z=913.35(C69H43N3=914.12)
1-7 m/z=963.36(C73H45N3=964.18) 1-8 m/z=968.36(C70H44N6=969.16)
1-9 m/z=941.35(C69H43N5=942.14) 1-10 m/z=929.38(C69H43N5=942.14)
1-11 m/z=919.30(C67H41N3S=920.15) 1-12 m/z=978.37(C73H46N4=979.20)
1-13 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 1-14 m/z=939.36(C71H45N3=940.16)
1-15 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30) 1-16 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30)
1-17 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30) 1-18 m/z=989.38(C75H47N3=990.22)
1-19 m/z=1115.42(C85H53N3=1116.38) 1-20 m/z=1196.46(C88H56N6=1197.46)
1-21 m/z=991.37(C73H45N5=992.20) 1-22 m/z=979.39(C74H49N3=980.23)
1-23 m/z=1095.36(C81H49N3S=1096.36) 1-24 m/z=1028.39(C77H48N4=1029.26)
1-25 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 1-26 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30)
1-27 m/z=939.36(C71H45N2=940.16) 1-28 m/z=1042.40(C78H50N4=1043.29)
2-1 m/z=813.31(C61H39N3=814.00) 2-2 m/z=864.33(C65H41N3=864.06)
2-3 m/z=864.33(C65H41N3=864.06) 2-4 m/z=889.35(C67H43N3=890.10)
2-5 m/z=965.38(C73H47N3=966.20) 2-6 m/z=913.35(C69H43N3=914.12)
2-7 m/z=963.36(C73H45N3=964.18) 2-8 m/z=968.36(C70H44N6=969.16)
2-9 m/z=941.35(C69H43N5=942.14) 2-10 m/z=929.38(C69H43N5=942.14)
2-11 m/z=919.30(C67H41N3S=920.15) 2-12 m/z=978.37(C73H46N4=979.20)
2-13 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 2-14 m/z=939.36(C71H45N3=940.16)
2-15 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30) 2-16 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30)
2-17 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30) 2-18 m/z=989.38(C75H47N3=990.22)
2-19 m/z=1115.42(C85H53N3=1116.38) 2-20 m/z=1196.46(C88H56N6=1197.46)
2-21 m/z=991.37(C73H45N5=992.20) 2-22 m/z=979.39(C74H49N3=980.23)
2-23 m/z=1095.36(C81H49N3S=1096.36) 2-24 m/z=1028.39(C77H48N4=1029.26)
2-25 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 2-26 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30)
2-27 m/z=939.36(C71H45N2=940.16) 2-28 m/z=1042.40(C78H50N4=1043.29)
3-1 m/z=813.31(C61H39N3=814.00) 3-2 m/z=864.33(C65H41N3=864.06)
3-3 m/z=864.33(C65H41N3=864.06) 3-4 m/z=889.35(C67H43N3=890.10)
3-5 m/z=965.38(C73H47N3=966.20) 3-6 m/z=913.35(C69H43N3=914.12)
3-7 m/z=963.36(C73H45N3=964.18) 3-8 m/z=968.36(C70H44N6=969.16)
3-9 m/z=941.35(C69H43N5=942.14) 3-10 m/z=929.38(C69H43N5=942.14)
3-11 m/z=919.30(C67H41N3S=920.15) 3-12 m/z=978.37(C73H46N4=979.20)
3-13 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 3-14 m/z=939.36(C71H45N3=940.16)
3-15 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30) 3-16 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30)
3-17 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30) 3-18 m/z=989.38(C75H47N3=990.22)
3-19 m/z=1115.42(C85H53N3=1116.38) 3-20 m/z=1196.46(C88H56N6=1197.46)
3-21 m/z=991.37(C73H45N5=992.20) 3-22 m/z=979.39(C74H49N3=980.23)
3-23 m/z=1095.36(C81H49N3S=1096.36) 3-24 m/z=1028.39(C77H48N4=1029.26)
3-25 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 3-26 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30)
3-27 m/z=939.36(C71H45N2=940.16) 3-28 m/z=1042.40(C78H50N4=1043.29)
4-1 m/z=813.31(C61H39N3=814.00) 4-2 m/z=864.33(C65H41N3=864.06)
4-3 m/z=864.33(C65H41N3=864.06) 4-4 m/z=889.35(C67H43N3=890.10)
4-5 m/z=965.38(C73H47N3=966.20) 4-6 m/z=913.35(C69H43N3=914.12)
4-7 m/z=963.36(C73H45N3=964.18) 4-8 m/z=968.36(C70H44N6=969.16)
4-9 m/z=941.35(C69H43N5=942.14) 4-10 m/z=929.38(C69H43N5=942.14)
4-11 m/z=919.30(C67H41N3S=920.15) 4-12 m/z=978.37(C73H46N4=979.20)
4-13 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 4-14 m/z=939.36(C71H45N3=940.16)
4-15 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30) 4-16 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30)
4-17 m/z=1041.41(C79H51N3=1042.30) 4-18 m/z=989.38(C75H47N3=990.22)
4-19 m/z=1115.42(C85H53N3=1116.38) 4-20 m/z=1196.46(C88H56N6=1197.46)
4-21 m/z=991.37(C73H45N5=992.20) 4-22 m/z=979.39(C74H49N3=980.23)
4-23 m/z=1095.36(C81H49N3S=1096.36) 4-24 m/z=1028.39(C77H48N4=1029.26)
4-25 m/z=889.35(C67H43N3=890.10) 4-26 m/z=1045.35(C77H47N3S=1046.30)
4-27 m/z=939.36(C71H45N2=940.16) 4-28 m/z=1042.40(C78H50N4=1043.29)
유기전기소자의 제조평가
실시 예 1) 그린 유기 발광 소자의 제작 및 시험 (발광보조층)
먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 우선 홀 주입층으로서 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (2-TNATA로 약기함)막을 진공증착하여 60 nm 두께로 형성하였다. 이어서, 이 막 상에 정공수송 화합물로서 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (이하 -NPD로 약기함)를 60 nm 두께로 진공증착하여 홀 수송층을 형성하였다. 이어서, 발광 보조층 재료로서 상기 발명 화합물을 20nm의 두께로 진공증착하여 발광 보조층을 형성하였다. 발광 보조층을 형성한 후, 발광 보조층 상부에 호스트로서는 CBP[4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl], 도판트로서는 Ir(ppy)3 [tris(2-phenylpyridine)-iridium] 을 95:5 중량으로 도핑함으로써 상기 발광 보조층 위에 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 홀 저지층으로 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하고, 전자수송층으로 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 40 nm 두께로 성막하였다. 이후, 전자주입층으로 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극으로 사용함으로서 유기전계 발광소자를 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 및 비교예 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 5000cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 하기표는 소자제작 및 평가한 결과를 나타낸다.
비교예 1)
발광보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
비교예 2~7)
발광보조층으로 비교화합물 1~6를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
비교화합물 1 2 3 4 5 6
Figure PCTKR2016014648-appb-I000056
화합물 Voltage Current Density Brightness(cd/m2) Efficiency LifetimeT(95) CIE(x, y)
비교예 (1) - 6.0 21.7 5000.0 23.0 61.8 (0.31, 0.61)
비교예 (2) 비교화합물 1 6.2 15.8 5000.0 31.7 80.6 (0.31, 0.60)
비교예 (3) 비교화합물 2 6.0 14.2 5000.0 35.1 89.8 (0.31, 0.61)
비교예 (4) 비교화합물 3 5.9 13.4 5000.0 37.4 91.2 (0.31, 0.61)
비교예 (5) 비교화합물 4 5.8 12.6 5000.0 39.7 92.4 (0.31, 0.60)
비교예 (6) 비교화합물 5 5.6 11.4 5000.0 43.9 110.6 (0.33, 0.60)
비교예 (7) 비교화합물 6 5.7 13.0 5000.0 38.5 100.8 (0.31, 0.60)
실시예(1) 화합물(1-1) 5.0 9.8 5000.0 51.1 129.6 (0.31, 0.60)
실시예(2) 화합물(1-2) 5.0 9.9 5000.0 50.3 126.4 (0.32, 0.61)
실시예(3) 화합물(1-4) 5.0 9.9 5000.0 50.4 125.5 (0.31, 0.61)
실시예(4) 화합물(1-8) 4.8 9.8 5000.0 50.9 128.4 (0.33, 0.60)
실시예(5) 화합물(1-11) 5.0 9.7 5000.0 51.3 125.8 (0.31, 0.60)
실시예(6) 화합물(1-13) 4.9 9.9 5000.0 50.5 126.2 (0.32, 0.61)
실시예(7) 화합물(1-20) 4.8 9.7 5000.0 51.4 125.9 (0.32, 0.61)
실시예(8) 화합물(2-1) 4.5 8.7 5000.0 57.8 138.3 (0.33, 0.60)
실시예(9) 화합물(2-2) 4.4 8.7 5000.0 57.4 137.2 (0.30, 0.61)
실시예(10) 화합물(2-4) 4.5 8.5 5000.0 58.9 136.0 (0.31, 0.61)
실시예(11) 화합물(2-8) 4.5 8.6 5000.0 58.5 138.6 (0.30, 0.60)
실시예(12) 화합물(2-11) 4.6 8.5 5000.0 58.8 140.0 (0.33, 0.61)
실시예(13) 화합물(2-13) 4.4 8.6 5000.0 58.1 138.1 (0.32, 0.61)
실시예(14) 화합물(2-20) 4.5 8.7 5000.0 57.4 138.4 (0.33, 0.60)
실시예(15) 화합물(3-1) 4.6 9.2 5000.0 54.1 130.7 (0.30, 0.61)
실시예(16) 화합물(3-2) 4.7 9.2 5000.0 54.4 134.1 (0.31, 0.61)
실시예(17) 화합물(3-4) 4.8 9.1 5000.0 54.9 130.5 (0.31, 0.60)
실시예(18) 화합물(3-8) 4.8 9.2 5000.0 54.4 133.8 (0.33, 0.61)
실시예(19) 화합물(3-11) 4.7 9.2 5000.0 54.4 133.3 (0.32, 0.60)
실시예(20) 화합물(3-13) 4.6 9.2 5000.0 54.5 134.1 (0.32, 0.61)
실시예(21) 화합물(3-20) 4.7 9.2 5000.0 54.6 131.3 (0.33, 0.60)
실시예(22) 화합물(4-1) 4.1 8.0 5000.0 62.6 149.7 (0.30, 0.60)
실시예(23) 화합물(4-2) 4.1 8.0 5000.0 62.7 149.0 (0.30, 0.61)
실시예(24) 화합물(4-4) 4.2 8.2 5000.0 60.8 150.0 (0.32, 0.61)
실시예(25) 화합물(4-8) 4.2 8.2 5000.0 60.6 141.7 (0.30, 0.61)
실시예(26) 화합물(4-11) 4.1 8.1 5000.0 61.5 142.2 (0.31, 0.60)
실시예(27) 화합물(4-13) 4.1 8.3 5000.0 60.4 144.6 (0.31, 0.60)
실시예(28) 화합물(4-20) 4.1 8.0 5000.0 62.8 146.3 (0.32, 0.61)
상기 표 4 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 발광보조층 재료로 사용하여 그린 유기전기발광소자를 제작한 경우, 발광보조층을 사용하지 않거나 비교화합물 1~6를 사용한 비교예 2~7보다 유기전기발광소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 발광 효율과 수명을 현저히 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
다시 말해, 발광보조층을 사용하지 않은 비교예 1이 가장 좋지 않은 결과를 나타내었고, 비교예 중에서 spirofluorene과 Carbazole이 한 개씩 치환된 비교화합물 5를 사용한 비교예 6이 우수한 결과를 나타내었으며 그 보다 spirofluorene과 2개의 Carbazole이 치환된 본 발명 화합물이 가장 우수한 결과를 나타냈었다.
소자 데이터를 보면 크게 4가지의 경향성을 알 수 있다.
첫 번째는 비교예 2, 비교예 5 그리고 비교예 6의 결과 또는 비교예 3. 비교예 4 그리고 실시예 1~28의 결과를 보면 알 수 있는 dimethylfluoren, diphenylfluorene 그리고 spirofluorene이 치환됐을 때의 차이점이다. Dimethylfluoren이 치환된 비교화합물 1 보다는 diphenylfluorene이 치환된 비교화합물 4의 결과가 우수했는데, 그 이유는 열에 약한 methyl기의 특성이 phenyl로 치환되면서 열적 안정성이 향상되었기 때문이라 판단된다. 동일구조에서 diphenylfluorene 보다는 Spirofluorene이 치환된 비교화합물 5의 결과가 더 우수했는데 이는 spirofluorene이 치환됨으로써 열적 안정성은 물론이고 화합물의 평면성이 우수해져, 소자를 구성했을 시 packing density가 좋아져서 구동전압, 효율 특히 수명과 같은 소자의 성능을 전반적으로 향상시켰다고 추측할 수 있다. 이는 비교화합물 2, 비교화합물 3과 발명화합물의 실시예 1~28의 결과를 봐도 알 수 있다.
두 번째는 비교예 2와 비교예3 그리고 비교예 4 또는 비교예 6과 실시예 1~28의 결과를 보면 알 수 있는 Carbazole이 한 개 치환됐을 때와 두 개 치환됐을 때의 차이점이다. dimethylfluoren 에 Carbazole이 한 개 치환된 비교화합물 1 보다는 dimethylfluoren 에 carbazole이 두 개 치환된 비교화합물 2, 3의 결과가 우수했고, 마찬가지로 spirofluorene에 carbazole이 한 개 치환된 비교화합물 5 보다는 spirofluorene에 carbazole이 두 개 치환된 본 발명 화합물의 결과가 더 우수 한 것을 확인할 수 있다. 이는 분자내에 cabazole이 두 개 치환되면 한 개 치환됐을 경우보다 HOMO값이 깊어지고 그로 인해 hole injection과 mobility능력이 향상되어 결과적으로 효율, 수명 그리고 특히 구동전압을 눈에 띄게 향상된 것으로 판단된다.
세 번째는 비교예 3과 비교예 4의 결과에서 알 수 있는 carbazole의 치환 위치에 따른 차이점이다. 비교화합물 2는 dimethylfluorene에 3-carbazole이 두 개 치환된 화합물이고 비교화합물 3은 dimethylfluorene에 2-carbazole이 두 개 치환된 화합물인데 3-carbazole 보다는 2-carbazole이 치환된 결과가 약간 더 우수한 것을 확인 할 수 있다. 이는 3-carbazole보다 2-carbazole이 치환되면서 화합물의 conjugation lenth가 짧아져 밴드갭이 넣어지게 되고 깊은 HOMO값을 갖게 된다. 또한 높은 T1값으로 인해 전자 블로킹 능력 또한 향상되기 때문에 비교예 3과 비교예 4와 같은 결과가 야기된 것으로 판단된다.
마지막으로 비교화합물 5와 비교화합물 6을 비교해보면 hetero고리의 종류에 따라 (carbazole vs. dibenzotiophen) 화합물의 물성이 달라지고 그로 인해 소자의 결과가 상이함을 확인할 수 있다.
따라서 결론적으로 spirofluorene에 두 개의 2-carbazole이 치환되어 있는 본 발명화합물이 기존 유사 화합물들에 비하여 월등히 우수한 성능을 나타냄을 확인 할 수 있다.
상기의 결과를 설명한 바와 같이 유사한 화합물이라도 치환기의 종류 및 위치에 따라 화합물의 물성이 바뀌고 이 것이 소자 성능향상에 주요인자로 작용하여 상이한 결과가 도출됨을 확인할 수 있다. 즉, 3차 아민에 spirofluorene과 두 개의 carbazole이 치환됨에 따라 화합물의 물성 및 소자의 결과가 현저히 달라짐을 시사하고 있다.
이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물
    화학식 (1)
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000057
    {상기 화학식 (1)에서,
    1) Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, (여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb 은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택됨)
    2) a, b, d, e, h는 서로 독립적으로 0~4의 정수, c, f, g는 서로 독립적으로 0~3의 정수이고,
    3) R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 R1끼리, 이웃한 R2끼리, 이웃한 R3끼리, 이웃한 R4끼리, 이웃한 R5끼리, 이웃한 R6끼리, 이웃한 R7끼리, 이웃한 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며,
    4) L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C2~C60의 2가 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 2가 융합고리기; 및 2가의 지방족 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택된다.}
  2. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (2) 내지 화학식 (5) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물
    화학식 (2) 화학식 (3)
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000058
    화학식 (4) 화학식 (5)
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000059
    (상기 화학식 (2) 내지 (5)에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, a, b, c, d, e, f, g, h, Ar1, Ar2, L1, L2, L3은 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 같다.)
  3. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (6) 내지 화학식 (9) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물
    화학식 (6) 화학식 (7)
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000060
    화학식 (8) 화학식 (9)
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000061
    (상기 화학식 (6) 내지 (9)에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, a, b, c, d, e, f, g, h, Ar1, Ar2은 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 같다.)
  4. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 아래와 같이 표시되는 화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000062
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000063
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000064
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000065
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000066
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000067
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000068
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000069
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000070
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000071
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000072
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000073
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000074
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000075
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000076
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000077
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000078
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000079
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000080
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000081
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000082
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000083
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000084
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000085
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000086
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000087
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000088
    Figure PCTKR2016014648-appb-I000089
  5. 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제 1항에 따르는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유기물층이 정공수송층 또는 발광보조층인 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율개선층을 더 포함하는 유기전기소자
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 및 롤투롤 공정 중 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기물층에서 상기 화합물은 동종 또는 이종의 화합물이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  10. 제 5항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치
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