WO2017164614A1 - 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2017164614A1
WO2017164614A1 PCT/KR2017/003010 KR2017003010W WO2017164614A1 WO 2017164614 A1 WO2017164614 A1 WO 2017164614A1 KR 2017003010 W KR2017003010 W KR 2017003010W WO 2017164614 A1 WO2017164614 A1 WO 2017164614A1
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WO
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substituted
unsubstituted
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heterocyclic compound
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PCT/KR2017/003010
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허정오
이동훈
장분재
강민영
허동욱
한미연
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주식회사 엘지화학
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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
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    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/14—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
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    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
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    • C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
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    • C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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

Definitions

  • the present specification relates to a heterocyclic 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.
  • an object of the present invention is to provide a heterocyclic compound having a chemical structure that can play various roles required in the organic light emitting device according to the substituent, and an organic light emitting device including the same.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a benzene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring; Or a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a substituted or unsubstituted naphthalene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of,
  • At least one of Cy1 and Cy2 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a substituted or unsubstituted naphthalene ring substituted or unsubstituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of,
  • X1 to X3 are the same as or different from each other, and each independently CR or N,
  • At least one of X1 to X3 is N,
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group having 10 to 30 carbon atoms
  • R, Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • the present specification is a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And an organic light emitting device comprising 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 a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • an organic light emitting device comprising 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 a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the new compound according to the present specification may be used as a material of the organic material layer of the organic light emitting device, and by using the same, it is possible to improve efficiency, low driving voltage, and / or lifespan characteristics in the organic light emitting device.
  • FIG. 1 shows an example of an organic electronic device in which a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4 are sequentially stacked.
  • FIG. 2 shows an organic electronic device in which a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 3, an electron transport layer 7 and a cathode 4 are sequentially stacked. An example is shown.
  • the heterocyclic compound includes at least one of Cy1 and Cy2, a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a naphthalene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring.
  • Cy1 and Cy2 contain a nitrogen-containing ring having a bicyclic ring or less
  • the HOMO energy level is sufficiently lowered than when the nitrogen-containing ring is substituted with a tricyclic ring, thereby effectively blocking holes from the hole transport layer, thereby reducing the efficiency of the device. It can be expected to play a role as an electron transport layer and / or an electron injection layer that can be expected to increase the efficiency and increase the lifetime.
  • the heterocyclic compound according to the exemplary embodiment of the present specification includes a nitrogen-containing ring group including X1 to X3 and a nitrogen-containing ring group including Cy1 and Cy2 at the same time.
  • the heterocyclic compound according to an exemplary embodiment of the present specification has a bipolar characteristic, can control the charge mobility to one material, and can expect the effect of reducing the interface barrier with the organic material layer.
  • the naphthalene ring is formed by condensation of an additional benzene ring to carbon in positions 1 and 2 of the benzene ring in contact with the pyrrole group of Formula 1.
  • the naphthalene ring is formed by condensation of an additional benzene ring to the carbon at positions 2 and 3 of the benzene ring in contact with the pyrrole group of formula (1).
  • the naphthalene ring is formed by the condensation of an additional benzene ring to the carbon at positions 3 and 4 of the benzene ring in contact with the pyrrole group of formula (1).
  • the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1 to 1-3.
  • a, c and e are each an integer of 1 to 4,
  • b, d and f are each an integer of 1 to 6
  • each of two or more R1 to R6 are the same or different from each other,
  • R1 to R6 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen;
  • a substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, an aryl group, a nitrogen-containing monocyclic ring, and a nitrogen-containing bicyclic ring;
  • substituted or unsubstituted is hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted aryl group; And it is substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or two or more of the substituents exemplified above are substituted with a substituent, or means that do not have any substituents.
  • 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. It means that unsubstituted or substituted with 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.
  • substituted means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where a substituent can be substituted, if two or more substituted , Two or more substituents may be the same or different from each other.
  • the aryl group may be a monocyclic or polycyclic aryl group, and in the case of a polycyclic aryl group, it may be a bicyclic, tricyclic or tetracyclic or higher aryl group.
  • aryl group is a monocyclic aryl group
  • carbon number is not particularly limited, but preferably 6 to 25 carbon atoms.
  • monocyclic aryl groups include, but are not limited to, phenyl groups, biphenyl groups, terphenyl groups, quarterphenyl groups, and the like.
  • Carbon number is not particularly limited when the aryl group is a polycyclic aryl group. It is preferable that it is C10-24.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, peryllenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is a bicyclic aryl group
  • carbon number is 6-12.
  • examples of the bicyclic aryl group include a naphthyl group.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the heterocyclic group includes one or more atoms other than carbon and heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N Se, S, and the like.
  • carbon number of a heterocyclic group is not specifically limited, It is preferable that it is C2-C60.
  • heterocyclic group examples 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, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phen
  • the nitrogen-containing monocyclic ring is a monocyclic ring group including one or more N, and includes a pyridine group, a pyrimidine group, a pyridazine group, a pyrazine group, a triazine group, a tetrazine group, a pentazine group, a pyrrole group, and the like. It is not limited to this.
  • the nitrogen-containing bicyclic ring is a ring group condensed with two monocyclic rings containing one or more N, and includes a quinoline group, an isoquinoline group, a quinazoline group, a quinoxaline group, a naphthyridine group, and the like. It is not limited.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 50.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl , Isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n -Heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-o
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably 3 to 60 carbon atoms, specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto. Do not.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy and the like It may be, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 40.
  • Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2- ( Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the amine group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • the amine group may be substituted with an N atom, such as an aryl group, an alkyl group, an arylalkyl group, and a heterocyclic group.
  • Specific examples of the amine group include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group and phenylamine.
  • the arylene group means a divalent group having two bonding positions in each aryl group.
  • the description of the aforementioned aryl group can be applied except that they are each divalent.
  • L is an arylene group having 10 to 30 carbon atoms. Specifically, in one exemplary embodiment, L is an arylene group having 12 to 25 carbon atoms.
  • L is less than 10 carbon atoms
  • steric hindrance may occur between the nitrogen-containing ring containing X1 to X3 and the nitrogen-containing ring containing Cy1 and Cy2, resulting in an excessively large energy band gap.
  • the physical distance between the n-type portion and the p-type portion is too close, and due to steric hindrance and short conjugation, the intramolecular charge transfer is facilitated and the energy gap is broken. It may cause a decrease in efficiency. In particular, this phenomenon can be serious when used as an electron transport, electron injection or hole blocking layer of the blue light emitting device.
  • L is less than 10 carbon atoms
  • LUMO energy level becomes high too much. Therefore, when L contains a compound having less than 10 carbon atoms in the device, the energy barrier between the cathode and the electron transport layer becomes large, leading to a high driving voltage and / or a decrease in efficiency of the device.
  • an appropriate energy level may be prevented by preventing steric hindrance between the nitrogen-containing ring including X1 to X3 and the nitrogen-containing ring including Cy1 and Cy2. It can have a bipolar (bipolar) properties can be expected to maximize the efficiency.
  • the carbon number of L appropriately, the energy band gap can be adjusted as needed, and thus the charge transfer ability can be adjusted.
  • the organic light emitting device including the heterocyclic compound according to the exemplary embodiment of the present specification can expect excellent charge injection ability and high charge mobility.
  • the carbon number of L includes not only one carbon number of two groups, but also a structure in which a plurality of two groups are connected.
  • L is represented by the following formula (2).
  • o, p, q and r are each an integer of 0 or 1
  • L1 to L4 are the same as or different from each other, and each independently a phenylene group; Or a naphthalene group,
  • the total number of carbon atoms of L1 to L4 is 10 to 30.
  • o + p + q + r 2.
  • o + p + q + r 3.
  • L1 is a phenylene group.
  • L1 is a naphthalene group.
  • L1 is a fluorenylene group.
  • L2 is a phenylene group.
  • L2 is a naphthalene group.
  • L2 is a fluorenylene group.
  • L3 is a phenylene group.
  • L3 is a naphthalene group.
  • L3 is a fluorenylene group.
  • L4 is a phenylene group.
  • L4 is a naphthalene group.
  • L4 is a fluorenylene group.
  • the phenylene group to be.
  • the phenylene group to be.
  • the naphthalene group to be.
  • the naphthalene group to be.
  • the fluorenylene group to be.
  • o 0.
  • o is one.
  • p 0.
  • p is 1.
  • q is 0.
  • q is 1.
  • r is 0.
  • r is 1.
  • Chemical Formula 2 is any one of the following structures.
  • L is one of the following structures.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same.
  • Ar1 and Ar2 are different from each other.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • Ar1 is a phenyl group.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar1 is a naphthyl group.
  • Ar1 is a 1-naphthyl group.
  • Ar1 is a 2-naphthyl group.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted biphenyl group.
  • Ar1 is a biphenyl group.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • Ar1 is a 9-phenanthrenyl group.
  • Ar2 is a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • Ar2 is a phenyl group.
  • Ar2 is a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar2 is a naphthyl group.
  • Ar2 is a 1-naphthyl group.
  • Ar2 is a 2-naphthyl group.
  • Ar2 is a substituted or unsubstituted biphenyl group.
  • Ar2 is a biphenyl group.
  • Ar2 is a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
  • Ar2 is a 9-phenanthrenyl group.
  • Cy1 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a benzene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring.
  • Cy1 is an unsubstituted benzene ring.
  • Cy1 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a naphthalene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring.
  • Cy1 is an unsubstituted naphthalene ring.
  • Cy2 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a benzene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring.
  • Cy2 is an unsubstituted benzene ring.
  • the Cy2 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a naphthalene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring.
  • Cy2 is an unsubstituted naphthalene ring.
  • Cy1 is a substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Substituted or unsubstituted bicyclic aryl group; Substituted or unsubstituted nitrogen-containing monocyclic ring; And a substituted or unsubstituted nitrogen-containing bicyclic ring is a naphthalene ring unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of, Cy2 is a benzene ring.
  • At least one of Cy1 and Cy2 is a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group;
  • a biphenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group;
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a naphthyl group which is unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a naphthyl group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a phenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a phenyl group substituted with a pyridine group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a phenyl group substituted with a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a phenyl group substituted with a cyano group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a biphenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a biphenyl group substituted with a cyano group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a pyridine group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a pyridine group.
  • a naphthalene ring substituted with a quinoline group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • Cy1 is a naphthalene ring substituted with a quinoline group.
  • R1 is hydrogen
  • R2 is hydrogen; A naphthyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group; A phenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group; A biphenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group; A pyridine group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group; Or
  • R2 is hydrogen
  • R2 is a naphthyl group which is unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • R2 is a naphthyl group.
  • R2 is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • R2 is a phenyl group substituted with a pyridine group.
  • R2 is a phenyl group substituted with a quinoline group.
  • R2 is a phenyl group unsubstituted or substituted with a cyano group.
  • R2 is a biphenyl group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • R2 is a biphenyl group substituted with a cyano group.
  • R2 is a pyridine group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • R2 is a pyridine group.
  • R2 is a quinoline group unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a cyano group, a pyridine group, a phenyl group and a quinoline group.
  • R2 is a quinoline group.
  • R3 is hydrogen
  • R4 is hydrogen
  • R5 is hydrogen
  • R6 is hydrogen
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 is any one of the following Formulas 1-1-1 to 1-1-90.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1-1 is any one of the following Formulas 1-1-1 to 1-1-90.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 is any one of the following Formulas 1-2-1 to 1-2-82.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1-2 is any one of the following Formulas 1-2-1 to 1-2-82.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 is any one of the following Formulas 1-3-1 to 1-3-90.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1-3 is any one of the following Formulas 1-3-1 to 1-3-90.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 is any one of the following Formulas 1-4-1 to 1-4-9.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1-1 is any one of the following Formulas 1-4-1 to 1-4-9.
  • the present specification provides an organic light emitting device including the heterocyclic compound represented by Formula 1.
  • the 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 heterocyclic compound.
  • 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 injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic material layer includes a hole injection layer or a hole transport layer, and the hole injection layer or the hole transport layer includes the heterocyclic compound.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes the heterocyclic compound as a host of the light emitting layer.
  • the organic material layer includes an electron transport layer or an electron injection layer, and the electron transport layer or the electron injection layer includes the heterocyclic compound.
  • the organic light emitting device is a hole injection layer, a hole transport layer. It further comprises one or two or more layers selected from the group consisting of an electron transport layer, an electron injection layer, an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the organic material layer further includes a hole injection layer or a hole transport layer including a compound including an arylamino group, a carbazole group or a benzocarbazole group in addition to the organic material layer including the heterocyclic compound.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound includes the heterocyclic compound as a host, and includes another organic compound, a metal, or a metal compound as a dopant.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having an inverted type in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 and 2 For example, the structure of an organic light emitting diode according to one embodiment of the present specification is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the heterocyclic compound may be included in the light emitting layer (3).
  • the organic electronic device shows an organic electronic device in which a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 3, an electron transport layer 7 and a cathode 4 are sequentially stacked.
  • the structure is illustrated.
  • the heterocyclic compound may be included in at least one of the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, the light emitting layer 3, and the electron transport layer 7.
  • the compound may be included in one or more layers of the hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer and electron transport layer.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the heterocyclic compound, that is, the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially stacking a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate. At this time, by using 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. And an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • PVD physical vapor deposition
  • 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
  • the compound of Formula 1 may be formed of an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the anode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SNO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a 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.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based Organic materials, anthraquinone, and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer.
  • the material is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material is a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic containing compound.
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • the heterocyclic containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types. Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Dopant materials include 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 hole blocking layer is a layer for blocking the arrival of the cathode of the hole, and may be generally formed under the same conditions as the hole injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the 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.
  • the heterocyclic compound may be included in an organic solar cell or an organic transistor in addition to the organic light emitting device.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) having a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and ultrasonically washed. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After 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.
  • HT1 400 kPa
  • the host H1 and the dopant D1 compound were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa as a light emitting layer.
  • Formula 1-1-1 and LiQ (Lithium Quinolate) prepared in Preparation Example 1 were vacuum-deposited on the light emitting layer in a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport layer having a thickness of 350 Pa.
  • lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 12 kPa in order to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET1 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET2 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET3 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of Formula ET4 instead of Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET5 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET6 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of ET7 shown below instead of Chemical Formula 1-1-1 in Example 1.
  • Example 10 mA / cm 2 condition
  • Example 1 Formula 1-1-1 3.81 5.47 (0.137,0.124) 53
  • Example 2 Formula 1-1-5 3.90 5.31 (0.139,0.124) 61
  • Example 3 Chemical Formula 1-1-12 3.85 5.42 (0.138,0.127) 55
  • Example 4 Formula 1-1-6 3.71 5.55 (0.138,0.129)
  • Example 5 Chemical Formula 1-1-11 3.71 5.45 (0.137,0.126) 41
  • Example 6 Formula 1-2-1 3.88 5.35 (0.137,0.124) 47
  • Example 7 Formula 1-3-1 3.85 5.47 (0.137,0.126) 59
  • Example 8 Formula 1-3-67 3.77 5.54 (0.137,0.126) 49
  • Example 9 Chemical Formula 1-1-68 3.69 5.22 (0.137,0.126) 49
  • Example 10 Formula 1-3-68 3.69 5.35 (0.137,0.126) 44
  • the benzocarbazole group introduced into the present invention is an electrochemically appropriate p-type structural group, and it can be seen that it contributes to maximizing life while minimizing voltage rise.

Landscapes

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Abstract

본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 명세서는 2016년 3월 21일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0033546호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 명세서는 헤테로환 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.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 이유로 치환기에 따라 유기 발광 소자에서 요구되는 다양한 역할을 할 수 있는 화학 구조를 갖는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000001
화학식 1에 있어서,
Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 벤젠 고리; 또는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이고,
Cy1 및 Cy2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이며,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR 또는 N이고,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
L은 탄소수 10 내지 30 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
또한, 본 명세서는 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 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 따른 새로운 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 사용함으로써 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서를 상세히 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 Cy1 및 Cy2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따라, 상기 Cy1 및 Cy2의 치환기가 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 경우, 분자 자체의 양극성(bipolar)의 특성의 균형 즉, n 형 타입 부분과 p 형 타입 부분의 적절한 균형을 유지하면서 HOMO 에너지 준위 또는 LUMO 에너지 준위를 적절하게 조절할 수 있다.
또한, 상기 Cy1 및 Cy2가 이환 이하의 함질소 고리를 포함하는 경우에는 삼환 이상의 함질소 고리로 치환되는 경우보다 HOMO 에너지 준위를 충분히 낮추어, 정공수송층으로부터 넘어오는 정공을 효율적으로 차단해 줌으로써, 소자의 효율 증가 및 수명의 상승 효과를 기대할 수 있는 전자수송층 및/또는 전자주입층으로서의 역할을 기대할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물은 X1 내지 X3를 포함하는 함질소 고리기와 Cy1 및 Cy2를 포함하는 함질소 고리기를 동시에 포함한다. 이경우, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물은 양극성(Bipolar)한 특성을 갖게 되어, 전하 이동도를 하나의 물질로 조절할 수 있고, 유기물층과의 계면 장벽을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 나프탈렌 고리는 화학식 1의 피롤기에 접한 벤젠 고리의 1번 및 2번 위치의 탄소에 추가의 벤젠 고리가 축합되어 형성된다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 나프탈렌 고리는 화학식 1의 피롤기에 접한 벤젠 고리의 2번 및 3번 위치의 탄소에 추가의 벤젠 고리가 축합되어 형성된다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 나프탈렌 고리는 화학식 1의 피롤기에 접한 벤젠 고리의 3번 및 4번 위치의 탄소에 추가의 벤젠 고리가 축합되어 형성된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-3 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000002
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000003
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000004
화학식 1-1 내지 1-3에 있어서,
L, X1 내지 X3, Ar1 및 Ar2는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고,
a, c 및 e는 각각 1 내지 4의 정수이고,
b, d 및 f는 각각 1 내지 6의 정수이며,
a, b, c, d, e 및 f가 각각 2 이상의 정수인 경우, 각각의 2 이상의 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고,
R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 또는 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 함질소의 이환고리이다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 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.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 아릴기는 단환 또는 다환의 아릴기일 수 있고, 다환의 아릴기인 경우 이환, 삼환 또는 사환 이상의 아릴기일 수 있다.
상기 아릴기가 단환의 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환의 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환의 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환의 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 이환의 아릴기인 경우 탄소수는 6 내지 12인 것이 바람직하다. 구체적으로 이환의 아릴기의 예로는 나프틸기가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2017003010-appb-I000005
,
Figure PCTKR2017003010-appb-I000006
,
Figure PCTKR2017003010-appb-I000007
및
Figure PCTKR2017003010-appb-I000008
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 헤테로 고리기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로 고리기의 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 명세서에서 함질소 단환고리는 N을 1개 이상 포함하는 단환의 고리기로서, 피리딘기, 피리미딘기, 피리다진기, 피라진기, 트리아진기, 테트라진기, 펜타진기, 피롤기 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 함질소 이환고리는 N을 1 개 이상 포함하는 단환의 고리가 2개 축합된 고리기로서, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 나프티리딘기 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 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, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기는 N 원자에, 아릴기, 알킬기, 아릴알킬기, 및 헤테로고리기 등으로 치환될 수 있으며, 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 각각 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 탄소수가 10 내지 30 의 아릴렌기이다. 구체적으로 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L은 탄소수 12 내지 25의 아릴렌기이다.
L이 탄소수 10 미만인 경우에는 X1 내지 X3를 포함하는 함질소 고리기와 Cy1 및 Cy2를 포함하는 함질소 고리 사이에 입체 장애가 발생하여, 에너지 밴드갭이 지나치게 커질 수 있다. 구체적으로, L이 탄소수 10 미만인 경우, n 형 타입 부분과 p 형 타입 부분과의 물리적 거리가 지나치게 가까워져, 입체 장애 및 짧은 컨쥬게이션으로 인하여 분자내 전하 이동(charge transfer)가 용이하여 에너지 갭이 틀어져 효율 저하의 원인이 될 수 있다. 특히, 청색 발광 소자의 전자수송, 전자 주입 또는 정공차단층으로 사용되는 경우 이러한 현상이 심각할 수 있다. 또한, L이 탄소수 10 미만인 경우에는 LUMO 에너지 준위가 지나치게 높아진다. 따라서, L이 탄소수 10 미만인 화합물을 소자에 포함하는 경우에는 음극과 전자수송층 사이의 에너지 장벽이 커지게 되어, 소자의 높은 구동 전압 및/또는 효율의 감소로 이어진다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 탄소수 10 이상인 아릴렌기를 L로서 포함하는 경우에는 X1 내지 X3를 포함하는 함질소 고리와 Cy1 및 Cy2를 포함하는 함질소 고리 사이의 입체 장애를 방지하여 적절한 에너지 준위를 가질 수 있으며, 양극성(bipolar)의 특성을 유지할 수 있어 효율의 극대화를 기대할 수 있다. 또한, L의 탄소수를 적절하게 조절하여 에너지 밴드갭을 필요에 따라 조절하고, 이에 따른 전하 이동능력을 조절할 수 있다.
따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 우수한 전하의 주입능력 및 높은 전하이동도를 기대할수 있다.
본 명세서에서 상기 L의 탄소수는 하나의 2 가기의 탄소수뿐 아니라, 복수 개의 2 가기가 연결된 구조도 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000009
화학식 2에 있어서,
o, p, q 및 r은 각각 0 또는 1의 정수이고,
1 ≤ o + p + q + r ≤ 4 며,
L1 내지 L4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐렌기; 또는 나프탈렌기이고,
L1 내지 L4의 탄소수의 총 합은 10 내지 30이다.
본 명세서에 있어서,
Figure PCTKR2017003010-appb-I000010
는 화학식 1과 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, o + p + q + r = 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, o + p + q + r = 3이다.
다른 실시상태에 있어서, o + p + q + r = 4이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 페닐렌기이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 L1은 나프탈렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L1은 플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 페닐렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L2는 나프탈렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L2는 플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 페닐렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L3는 나프탈렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L3은 플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4는 페닐렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L4는 나프탈렌기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 L4는 플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페닐렌기는
Figure PCTKR2017003010-appb-I000011
이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 페닐렌기는
Figure PCTKR2017003010-appb-I000012
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 나프탈렌기는
Figure PCTKR2017003010-appb-I000013
이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 나프탈렌기는
Figure PCTKR2017003010-appb-I000014
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 플루오레닐렌기는
Figure PCTKR2017003010-appb-I000015
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, o는 0 이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 o는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 p는 0이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 p는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 q는 0이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 q는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 r은 0이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 r은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 구조 중 어느 하나이다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 하기 구조 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2017003010-appb-I000016
Figure PCTKR2017003010-appb-I000017
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 동일하다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 상이하다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 1-나프틸기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 2-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 바이페닐기다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 바이페닐기다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페난트레닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 9-페난트레닐기이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 1-나프틸기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 2-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 바이페닐기다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 바이페닐기다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 9-페난트레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 벤젠 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 비치환된 벤젠 고리이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 비치환된 나프탈렌 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy2는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 벤젠 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy2는 비치환된 벤젠 고리이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy2는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy2는 비치환된 나프탈렌 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이고, Cy2는 벤젠 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy1 및 Cy2 중 적어도 하나는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기; 및 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy1은 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기로 치환된 나프탈렌고리이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 나프틸기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 피리딘기로 치환된 페닐기로 치환된 나프탈렌고리이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 퀴놀린기로 치환된 페닐기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 시아노기로 치환된 페닐기로 치환된 나프탈렌고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 시아노기로 치환된 바이페닐기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 피리딘기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴놀린기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 Cy1은 퀴놀린기로 치환된 나프탈렌 고리이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 R1은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기; 또는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴놀린기이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 R2는 나프틸기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 피리딘기로 치환된 페닐기이다.
또 다른 실시상태에있어서, 상기 R2는 퀴놀린기로 치환된 페닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기로 치환된 바이페닐기다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 피리딘기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R2는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴놀린기이다.
다른 실시상태에 있어서, 상기 R2는 퀴놀린기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 수소이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 R5는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R6는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-90 중 어느 하나이다. 구체적으로 상기 화학식 1-1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-90 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2017003010-appb-I000018
Figure PCTKR2017003010-appb-I000019
Figure PCTKR2017003010-appb-I000020
Figure PCTKR2017003010-appb-I000021
Figure PCTKR2017003010-appb-I000022
Figure PCTKR2017003010-appb-I000023
Figure PCTKR2017003010-appb-I000024
Figure PCTKR2017003010-appb-I000025
Figure PCTKR2017003010-appb-I000026
Figure PCTKR2017003010-appb-I000027
Figure PCTKR2017003010-appb-I000028
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-2-1 내지 1-2-82 중 어느 하나이다. 구체적으로 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-2-1 내지 1-2-82 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2017003010-appb-I000029
Figure PCTKR2017003010-appb-I000030
Figure PCTKR2017003010-appb-I000031
Figure PCTKR2017003010-appb-I000032
Figure PCTKR2017003010-appb-I000033
Figure PCTKR2017003010-appb-I000034
Figure PCTKR2017003010-appb-I000035
Figure PCTKR2017003010-appb-I000036
Figure PCTKR2017003010-appb-I000037
Figure PCTKR2017003010-appb-I000038
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-3-1 내지 1-3-90 중 어느 하나이다. 구체적으로 상기 화학식 1-3으로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-3-1 내지 1-3-90 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2017003010-appb-I000039
Figure PCTKR2017003010-appb-I000040
Figure PCTKR2017003010-appb-I000041
Figure PCTKR2017003010-appb-I000042
Figure PCTKR2017003010-appb-I000043
Figure PCTKR2017003010-appb-I000044
Figure PCTKR2017003010-appb-I000045
Figure PCTKR2017003010-appb-I000046
Figure PCTKR2017003010-appb-I000047
Figure PCTKR2017003010-appb-I000048
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-4-1 내지 1-4-9 중 어느 하나이다. 구체적으로 상기 화학식 1-1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-4-1 내지 1-4-9 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2017003010-appb-I000049
Figure PCTKR2017003010-appb-I000050
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 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 1 층 이상은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
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.
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 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 헤테로환 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 헤테로환 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 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 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 헤테로환 화합물은 상기 정공주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(3) 및 전자 수송층(7) 중 1층 이상에 포함될 수 있다.
이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 중 1층 이상에 포함될 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 헤테로환 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 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 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 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 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.
상기 정공저지층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로환 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<합성예 1> 화학식 1-1-1로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 1-1-1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000051
화학식 1A(10.6g, 25.2mmol)와 a-벤조카바졸(5.5g, 25.2mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.8g, 50.4mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.4g(0.76mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-1(8g, 53%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 600
<합성예 2> 화학식 1-1-5로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1B] [화학식 1-1-5]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000052
화학식 1B(10.6g, 21.4mmol)와 a-벤조카바졸(4.6g, 21.4mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.1g, 42.8mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.32g(0.64mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-5(9g, 63%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 676
<합성예 3> 화학식 1-1-12로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1C] [화학식 1-1-12]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000053
화학식 1C(10.6g, 21.4mmol)와 a-벤조카바졸(4.6g, 21.4mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.1g, 42.8mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.32g(0.64mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-12(10g, 69%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 676
<합성예 4> 화학식 1-1-6으로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1D] [화학식 1-1-6]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000054
화학식 1D(10.6g, 21.4mmol)와 a-벤조카바졸(4.6g, 21.4mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.1g, 42.8mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.32g(0.64mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-6(8.5g, 59%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 676
<합성예 5> 화학식 1-1-11로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1E] [화학식 1-1-11]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000055
화학식 1E(10g, 18.3mmol)와 a-벤조카바졸(4g, 18.3mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(3.5g, 36.6mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.28g(0.55mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-11(7g, 53%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 726
<합성예 6> 화학식 1-2-1로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 1-2-1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000056
화학식 1A(10.6g, 25.2mmol)와 b-벤조카바졸(5.5g, 25.2mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.8g, 50.4mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.4g(0.76mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-2-1(10g, 69%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 600
<합성예 7> 화학식 1-3-1로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1A] [화학식 1-3-1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000057
화학식 1A(10.6g, 25.2mmol)와 c-벤조카바졸(5.5g, 25.2mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.8g, 50.4mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.4g(0.76mmol)을 첨가한 후, 12시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-3-1(9.2g, 64%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 600
<합성예 8> 화학식 1-3-69로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 3A] [화학식 1-3-69]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000058
화학식 3A(10g, 18.3mmol)와 c-벤조카바졸(4g, 18.3mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(3.5g, 36.6mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.28g(0.55mmol)을 첨가한 후, 12시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-3-69(11g, 83%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 726
<합성예 9> 화학식 1-1-68로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 1F] [화학식 1-1-68]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000059
화학식 1F(10.6g, 25.2mmol)와 a-벤조카바졸(5.5g, 25.2mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.8g, 50.4mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.4g(0.76mmol)을 첨가한 후, 4시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1-68(11.2g, 78%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 599
<합성예 10> 화학식 1-3-68로 표시되는 화합물의 제조
[화학식 3B] [화학식 1-3-68]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000060
화학식 3B(10.6g, 25.2mmol)와 c-벤조카바졸(5.5g, 25.2mmol)을 자일렌 300ml에 용해시키고, 나트륨-터셔리-부톡사이드(4.8g, 50.4mmol), 비스[(트라이-터셔리-부틸)포스핀]팔라듐(Pd[P(t-Bu)3]2) 0.4g(0.76mmol)을 첨가한 후, 12시간 동안 질소 기류 하에서 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름에 녹인 후 감압 증류시키고 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 재결정하여 화학식 1-3-68(10.2g, 71%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 599
<실시예 1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400 Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 제조예 1에서 제조한 화학식 1-1-1과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~ 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 X 10-7 ~ 5 X 10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
[헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌] [LiQ]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000061
Figure PCTKR2017003010-appb-I000062
[HT1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000063
[H1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000064
[D1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000065
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-1-5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-1-12를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-1-6을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-1-11을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-2-1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-3-1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-3-67을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-1-68을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 10>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1-1 대신 화학식 1-3-68을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET1]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000066
<비교예 2>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET2]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000067
<비교예 3>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET3의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET3]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000068
<비교예 4>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET4의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET4]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000069
<비교예 5>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET5의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET5]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000070
<비교예 6>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET6의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET6]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000071
<비교예 7>
상기 실시예 1에서 화학식 1-1-1 대신 하기 ET7의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET7]
Figure PCTKR2017003010-appb-I000072
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7과 같이 각각의 화합물을 전자 수송층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 10mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예(10mA/㎠ 조건) 화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) LT98(20mA/cm2 조건)
실시예 1 화학식 1-1-1 3.81 5.47 (0.137,0.124) 53
실시예 2 화학식 1-1-5 3.90 5.31 (0.139,0.124) 61
실시예 3 화학식 1-1-12 3.85 5.42 (0.138,0.127) 55
실시예 4 화학식 1-1-6 3.71 5.55 (0.138,0.129) 42
실시예 5 화학식 1-1-11 3.71 5.45 (0.137,0.126) 41
실시예 6 화학식 1-2-1 3.88 5.35 (0.137,0.124) 47
실시예 7 화학식 1-3-1 3.85 5.47 (0.137,0.126) 59
실시예 8 화학식 1-3-67 3.77 5.54 (0.137,0.126) 49
실시예 9 화학식 1-1-68 3.69 5.22 (0.137,0.126) 49
실시예 10 화학식 1-3-68 3.69 5.35 (0.137,0.126) 44
비교예 1 ET1 4.00 5.01 (0.140,0.129) 32
비교예 2 ET2 4.18 5.15 (0.140,0.129) 15
비교예 3 ET3 4.21 5.22 (0.139,0.129) 19
비교예 4 ET4 4.22 4.7 (0.137,0.126) 31
비교예 5 ET5 4.27 5.10 (0.140,0.126) 29
비교예 6 ET6 4.29 5.01 (0.139,0.127) 37
비교예 7 ET7 3.70 5.61 (0.140,0.129) 20
상기 실시예와 비교예를 통하여, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로환 화합물을 사용하는 경우에 높은 효율, 낮은 구동전압 및 장수명의 유기 발광 소자를 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
상기 표 1의 실시예 1 내지 10과 비교예 4 내지 5를 비교하면, L이 탄소 수 10 이상인 경우, 페닐렌이나 직접결합의 탄소수 10 미만인 경우보다 낮은 전압 및/또는 높은 효율의 유기 발광 소자를 제공하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기 표 1의 실시예 1 내지 10과 비교예 2 내지 3을 비교하면, Ar1 및 Ar2가 아릴기로 치환되어 있는 경우, Ar1 및 Ar2 중 어느 하나가 수소인 경우보다 특히 수명 면에서 큰 장점이 있음을 확인하였다. 이는 트리아진이나 피리미딘과 같은 6원 헤테로 고리기는 전자가 부족한 전형적인 n형 구조기로서, 본원 발명의 Ar1 및 Ar2가 아릴기로 치환되어 있지 않은 경우에는 전극으로부터 공급되는 전하에 의해 환원되어 화학구조가 불안정해질 확률이 굉장히 높기 때문이다.
비교예 6 내지 7에서 알 수 있듯이 본원 발명에 도입된 벤조카바졸기는 전기화학적으로 적절한 p형 구조기로서, 전압상승을 최소화하면서 수명을 극대화시키는데 기여함을 확인할 수 있다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000073
    화학식 1에 있어서,
    Cy1 및 Cy2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 벤젠 고리, 또는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이고,
    Cy1 및 Cy2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 이환의 아릴기; 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 및 치환 또는 비치환된 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌 고리이며,
    X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 CR 또는 N이고,
    X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
    L은 탄소수 10 내지 30 의 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    R, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-3 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000074
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000075
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000076
    화학식 1-1 내지 1-3에 있어서,
    L, X1 내지 X3, Ar1 및 Ar2는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고,
    a, c 및 e는 각각 1 내지 4의 정수이고,
    b, d 및 f는 각각 1 내지 6의 정수이며,
    a, b, c, d, e 및 f가 각각 2 이상의 정수인 경우, 각각의 2 이상의 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하고,
    R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 치환 또는 비치환된 함질소 단환고리; 또는 시아노기, 아릴기, 함질소 단환고리 및 함질소 이환고리로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 함질소의 이환고리이다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 L은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000077
    화학식 2에 있어서,
    o, p, q 및 r은 각각 0 또는 1의 정수이고,
    1 ≤ o + p + q + r ≤ 4 며,
    L1 내지 L4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐렌기; 또는 나프탈렌기이고,
    L1 내지 L4의 탄소수의 총 합은 10 내지 30이다.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 L은 하기 구조 중 어느 하나인 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000078
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000079
    .
  5. 청구항 1에있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 페난트레닐기인 것인 헤테로환 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    Cy1 및 Cy2 중 적어도 하나는 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기; 및 시아노기, 피리딘기, 페닐기 및 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴놀린기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환 또는 비치환된 나프탈렌고리인 것인 헤테로환 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-90 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000080
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000081
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000082
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000083
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000084
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000085
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000086
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000087
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000088
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000089
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000090
    .
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-2-1 내지 1-2-82 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000091
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000092
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000093
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000094
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000095
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000096
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000097
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000098
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000099
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000100
    .
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-3-1 내지 1-3-90 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000101
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000102
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000103
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000104
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000105
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000106
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000107
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000108
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000109
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000110
    .
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물은 하기 화학식 1-4-1 내지 1-4-9 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로환 화합물:
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000111
    Figure PCTKR2017003010-appb-I000112
    .
  11. 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 1 층 이상은 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로환 화합물을 발광층의 호스트로서 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 헤테로환 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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