WO2018174678A1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2018174678A1
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group
substituted
unsubstituted
formula
light emitting
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노영석
차주현
김동준
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희성소재(주)
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers

Definitions

  • the present specification relates to a heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.
  • the electroluminescent device is a kind of self-luminous display device, and has an advantage of having a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.
  • the organic light emitting element has a structure in which an organic thin film is arranged between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from two electrodes are combined in the organic thin film to form a pair, then disappear and emit light.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers as necessary.
  • the material of the organic thin film may have a light emitting function as needed.
  • a compound which may itself constitute a light emitting layer may be used, or a compound that may serve as a host or a dopant of a host-dopant-based light emitting layer may be used.
  • a compound capable of performing a role of hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport, electron injection, or the like may be used.
  • a heterocyclic compound represented by Formula 1 is provided.
  • N-Het is a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic heterocyclic group containing one or more N,
  • L is a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group, a is an integer of 1 to 3, when a is 2 or more, L is the same as or different from each other,
  • R1 to R10 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted heterocycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted heteroaryl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; And substituted or unsubstituted amine groups, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or hetero ring, b and c each
  • 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 a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound described in this specification can be used as an organic material layer material of an organic light emitting element.
  • the compound may serve as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material in the organic light emitting device.
  • the compound can be used as the light emitting layer material of the organic light emitting device.
  • the compound may be used alone as a light emitting material, or may be used as a host material of the light emitting layer.
  • the N-containing ring is substituted at the carbon position of the dibenzofuran structure, and the carbazole structure is substituted for the benzene in which the N-containing ring is not substituted in the structure of the dibenzofuran structure, thereby providing a more electron stable structure. It is possible to improve the device life.
  • 1 to 3 are diagrams schematically showing a laminated structure of an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • 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 halogen may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group includes a straight or branched chain having 1 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents. Carbon number of the alkyl group may be 1 to 60, specifically 1 to 40, more specifically, 1 to 20.
  • Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methyl-butyl group, 1- Ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl- 2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclohexylmethyl group, octyl group, n-octyl group, tert -Octyl
  • the alkenyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent. Carbon number of the alkenyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • Specific examples thereof include vinyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, and 3-methyl-1 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, allyl group, 1-phenylvinyl-1-yl group, 2-phenylvinyl-1-yl group, 2,2-diphenylvinyl-1-yl group, 2-phenyl-2 -(Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl group, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl group, stilbenyl group, styrenyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the alkynyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • Carbon number of the alkynyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • 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 cycloalkyl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 3 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which a cycloalkyl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a cycloalkyl group, but may be another type of ring group, such as a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • Carbon number of the cycloalkyl group may be 3 to 60, specifically 3 to 40, more specifically 5 to 20.
  • the heterocycloalkyl group includes O, S, Se, N, or Si as a hetero atom, includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which a heterocycloalkyl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heterocycloalkyl group, but may be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • Carbon number of the heterocycloalkyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically 3 to 20.
  • the aryl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 6 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the polycyclic means a group in which an aryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be an aryl group, but may be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the aryl group includes a spiro group. Carbon number of the aryl group may be 6 to 60, specifically 6 to 40, more specifically 6 to 25.
  • aryl group examples include phenyl group, biphenyl group, triphenyl group, naphthyl group, anthryl group, chrysenyl group, phenanthrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, phenenyl group, pyre Neyl group, tetrasenyl group, pentaxenyl group, fluorenyl group, indenyl group, acenaphthylenyl group, benzofluorenyl group, spirobifluorenyl group, 2,3-dihydro-1H-indenyl group, condensed ring groups thereof Etc., but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the heteroaryl group includes S, O, Se, N, or Si as a hetero atom, includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the polycyclic means a group in which a heteroaryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heteroaryl group, but may be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, or the like.
  • Carbon number of the heteroaryl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically 3 to 25.
  • heteroaryl group examples include pyridyl, pyrrolyl, pyrimidyl, pyridazinyl, furanyl, thiophene, imidazolyl, pyrazolyl, oxazolyl, isoxazolyl and thiazolyl Group, isothiazolyl group, triazolyl group, furazanyl group, oxdiazolyl group, thiadiazolyl group, dithiazolyl group, tetrazolyl group, pyranyl group, thiopyranyl group, diazinyl group, oxazinyl group , Thiazinyl group, dioxyyl group, triazinyl group, tetragenyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinazolinyl group, isoquinazolinyl group, quinozolyl group, naphthyridyl group, acridinyl group, phenan
  • the amine group is a monoalkylamine group; Monoarylamine group; Monoheteroarylamine group; -NH 2 ; Dialkylamine groups; Diarylamine group; Diheteroarylamine group; Alkylarylamine group; Alkyl heteroaryl amine group; And it may be selected from the group consisting of arylheteroarylamine group, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • amine group examples include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, dibiphenylamine group, anthracenylamine group, 9- Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, biphenylnaphthylamine group, phenylbiphenylamine group, biphenylfluore And a phenylamine group, a phenyltriphenylenylamine group, a biphenyltriphenylenylamine group, and the like, but are not limited thereto.
  • an arylene group means one having two bonding positions, that is, a divalent group.
  • the description of the aforementioned aryl group can be applied except that they are each divalent.
  • a heteroarylene group means having two bond positions, ie, a divalent group, in a heteroaryl group. The description of the aforementioned heteroaryl group can be applied except that they are each divalent.
  • the phosphine oxide group may be specifically substituted with an aryl group, and the aryl group described above may be applied.
  • the phosphine oxide group may include a diphenylphosphine oxide group, dinaphthylphosphine oxide, and the like, but is not limited thereto.
  • adjacent means a substituent substituted on an atom directly connected to an atom to which the substituent is substituted, a substituent positioned closest to the substituent, or another substituent substituted on an atom to which the substituent is substituted.
  • two substituents substituted at the ortho position in the benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in the aliphatic ring may be interpreted as “adjacent” groups.
  • Chemical Formula 1 may be represented by one of the following Chemical Formulas 2 to 5.
  • N-Het is a monocyclic or polycyclic heterocycle substituted or unsubstituted and containing one or more N.
  • N-Het is a monocyclic or polycyclic heterocycle substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of an aryl group and a heteroaryl group, and containing one or more N.
  • N-Het is unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a dimethylfluorene group, a dibenzofuran group and a dibenzothiophene group, It is a monocyclic or polycyclic heterocycle containing one or more N.
  • N-Het is unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a dimethylfluorene group, a dibenzofuran group and a dibenzothiophene group, It is a monocyclic or polycyclic heterocycle containing 1 or more than 3 N.
  • N-Het is a monocyclic hetero ring which is substituted or unsubstituted and includes one or more N.
  • N-Het is a substituted or unsubstituted, bicyclic or more heterocyclic ring containing one or more N.
  • N-Het is a monocyclic or polycyclic heterocycle substituted or unsubstituted and containing two or more N.
  • N-Het is a bicyclic or higher polycyclic heterocycle including two or more N's.
  • Chemical Formula 1 is represented by one of the following Chemical Formulas 6 to 8.
  • X1 is CR11 or N
  • X2 is CR12 or N
  • X3 is CR13 or N
  • X4 is CR14 or N
  • X5 is CR15 or N
  • R11 to R15 and R17 to R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted heterocycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted heteroaryl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; And substituted or unsubstituted amine groups, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or hetero ring.
  • R12, R14 and R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted heterocycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted heteroaryl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; And substituted or unsubstituted amine groups, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or hetero ring.
  • Chemical Formula 9 may be selected from the following structural formulas.
  • Chemical Formula 10 may be represented by the following Chemical Formula 13.
  • Chemical Formula 11 may be represented by the following Chemical Formula 14.
  • Substituents of Chemical Formula 14 are as defined in Chemical Formula 11.
  • Chemical Formula 10 may be represented by the following Chemical Formula 15.
  • R27 is the same as or different from each other, and hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted alkynyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted heterocycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted heteroaryl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; And at least two groups selected from the group consisting of substituted or unsubstituted amine groups, or adjacent to each other, combine with each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or hetero ring,
  • Chemical Formula 12 may be represented by the following Chemical Formula 16.
  • Substituents of Formula 16 are as defined in Formula 12.
  • L is a direct bond or an arylene group.
  • L is a direct bond or a phenylene group.
  • R9 and R10 are hydrogen; Or deuterium.
  • R9 and R10 are hydrogen.
  • R1 to R8 are hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with an aryl group or a heteroaryl group.
  • R1 to R8 are hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Heteroaryl group; Or a heteroaryl group substituted with an aryl group.
  • R1 to R8 are hydrogen; heavy hydrogen; Phenyl group; Dibenzofuran group; Dibenzothiophene group; Carbazole groups; Or a carbazole group substituted with phenyl.
  • R1 to R8 are hydrogen; heavy hydrogen; Phenyl group; Dibenzofuran group; Or a carbazole group substituted with phenyl.
  • two adjacent substituents of R1 to R8 combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring.
  • two adjacent substituents of R1 to R8 combine with each other to form a ring unsubstituted or substituted with an aryl group or an alkyl group.
  • two adjacent substituents of R1 to R8 combine with each other to form an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring which is unsubstituted or substituted with an aryl group or an alkyl group.
  • two adjacent substituents of R1 to R8 combine with each other to form an aromatic hydrocarbon ring or a heterocyclic ring which is unsubstituted or substituted with a phenyl group or a methyl group.
  • two adjacent substituents of R1 to R8 are bonded to each other to form a benzene ring; Indole substituted or unsubstituted with a phenyl group; Benzothiophene ring; Benzofuran ring; Or a substituted or unsubstituted indene ring with a methyl group.
  • R1 to R4 are the same as defined in Formula 1,
  • Y is O, S, NR or CR'R "
  • R, R ', R ", R31 and R32 are the same as or different from each other, hydrogen; deuterium; halogen; cyano group; substituted or unsubstituted alkyl group; substituted or unsubstituted alkenyl group; substituted or unsubstituted alkynyl group; substituted Or an unsubstituted alkoxy group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; a substituted or unsubstituted heteroaryl group; a substituted or unsubstituted phosphine oxide group And two or more groups selected from the group consisting of substituted or unsubstituted amine groups, or adjacent to each other, combine with each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or hetero ring, f is an
  • Chemical Formula 17 may be selected from the following structural formulas.
  • R18 to R21 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R18 to R21 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or deuterium.
  • R18 to R21 is hydrogen
  • R17 and R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R17 and R22 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R17 and R22 are the same as or different from each other, and are each independently an aryl group.
  • R17 and R22 are phenyl groups.
  • R11 to R15 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • R11 to R15 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group; Or a heteroaryl group.
  • R11 to R15 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with a methyl group; Or a heteroaryl group.
  • R11 to R15 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Phenyl group; Biphenylyl group; Naphthyl group; Dimethyl fluorenyl group; Dibenzofuran group; Or a dibenzothiophene group.
  • R12 and R14 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group; Or a heteroaryl group.
  • R12 and R14 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, a dimethylfluorenyl group; Dibenzofuran group; Or a dibenzothiophene group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or an aryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or an aryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Phenyl group; Or a biphenylyl group.
  • R27 is hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R27 is hydrogen; heavy hydrogen; Or an aryl group.
  • R27 is hydrogen; Or an aryl group.
  • R27 is hydrogen; Or a phenyl group.
  • Y is O or S.
  • Y is NR and R is an aryl group.
  • Y is NR and R is a phenyl group.
  • Y is CR'R ", and R 'and R" are alkyl groups.
  • Y is CR'R ", and R 'and R" are methyl groups.
  • R31 is hydrogen; heavy hydrogen; Aryl group; Or a heteroaryl group.
  • R31 is hydrogen; heavy hydrogen; Or an aryl group.
  • R31 is hydrogen; Or a phenyl group.
  • R32 is hydrogen; Or deuterium.
  • R32 is hydrogen
  • Formula 1 may be represented by any one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • 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 comprises a heterocyclic compound according to Chemical Formula 1. to provide.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • the organic light emitting device may be a blue organic light emitting device
  • the heterocyclic compound according to Chemical Formula 1 may be used as a material of the blue organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the host material of the blue light emitting layer of the blue organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, and the heterocyclic compound according to Chemical Formula 1 may be used as a material of the green organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the host material of the blue light emitting layer of the green organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device
  • the heterocyclic compound according to Chemical Formula 1 may be used as a material of the red organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the host material of the blue light emitting layer of the red organic light emitting device.
  • the organic light emitting device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that one or more organic material layers are formed using the heterocyclic compound described above.
  • the heterocyclic compound may be formed as an organic layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying method, roll coating and the like, but is not limited thereto.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may have a single layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic material layers.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, the light emitting layer may include a host material, and the host material may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound may include the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 as a host, and may be used together with an iridium-based dopant.
  • the organic material layer may include an electron injection layer or an electron transport layer, and the electron transport layer or the electron injection layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer may include an electron blocking layer or a hole blocking layer, and the electron blocking layer or the hole blocking layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic light emitting device of the present invention is a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer. It may further include one or two or more layers selected from the group consisting of an electron injection layer, an electron transport layer, an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • FIG. 1 to 3 illustrate a lamination order of an electrode and an organic material layer of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present application.
  • these drawings are not intended to limit the scope of the present application, the structure of the organic light emitting device known in the art can be applied to the present application.
  • an organic light emitting device in which an anode 200, an organic material layer 300, and a cathode 400 are sequentially stacked on a substrate 100 is illustrated.
  • the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 2, an organic light emitting device in which a cathode, an organic material layer, and an anode are sequentially stacked on a substrate may be implemented.
  • the organic light emitting device according to FIG. 3 includes a hole injection layer 301, a hole transport layer 302, a light emitting layer 303, a hole blocking layer 304, an electron transport layer 305, and an electron injection layer 306.
  • a hole injection layer 301 a hole transport layer 302
  • a light emitting layer 303 a hole transport layer 302
  • a hole blocking layer 304 a hole blocking layer 304
  • an electron transport layer 305 an electron injection layer 306.
  • the scope of the present application is not limited by such a laminated structure, and other layers except for the light emitting layer may be omitted, and other functional layers may be added as needed.
  • the organic material layer including the compound of Formula 1 may further include other materials as necessary.
  • the anode material materials having a relatively large work function may be used, and a transparent conductive oxide, a metal, or a conductive polymer may be used.
  • the positive electrode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material materials having a relatively low work function may be used, and a metal, a metal oxide, or a conductive polymer may be used.
  • 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.
  • hole injection material a well-known hole injection material may be used, for example, phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or described in Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • Starburst amine derivatives such as tris (4-carbazoyl-9-ylphenyl) amine (TCTA), 4,4 ', 4 "-tri [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine (m- MTDATA), 1,3,5-tris [4- (3-methylphenylphenylamino) phenyl] benzene (m-MTDAPB), polyaniline / dodecylbenzenesulfonic acid, or poly (line) 3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate) (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / Poly (4-styrenesulfonate)), polyaniline / Camphor sulfonic acid or polyaniline / Poly (4-styrenesulfonate) (Polyaniline / Poly (4-styrene-sulfonate)) etc. can be used.
  • TCTA tri
  • pyrazoline derivatives arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, and the like may be used, and low molecular or polymer materials may be used.
  • Examples of the electron transporting material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and derivatives thereof, benzoquinone and derivatives thereof, naphthoquinone and derivatives thereof, anthraquinone and derivatives thereof, tetracyanoanthhraquinomethane and derivatives thereof, and fluorenone Derivatives, diphenyl dicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, and the like can be used, as well as high molecular weight materials as well as high molecular materials.
  • LiF is representatively used in the art, but the present application is not limited thereto.
  • a red, green or blue light emitting material may be used, and if necessary, two or more light emitting materials may be mixed. In this case, two or more light emitting materials may be deposited and used as separate sources, or premixed and deposited as one source.
  • a fluorescent material can be used as a light emitting material, it can also be used as a phosphorescent material.
  • a material which combines holes and electrons injected from the anode and the cathode, respectively, to emit light may be used, but materials in which both the host material and the dopant material are involved in light emission may be used.
  • a host of the same series may be mixed, or a host of another series may be mixed.
  • any two or more kinds of materials of n-type host material or P-type host material can be selected and used as the host material of the light emitting layer.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type according to a material used.
  • the heterocyclic compound according to the exemplary embodiment of the present application may act on a principle similar to that applied to organic light emitting devices in organic electronic devices including organic solar cells, organic photoconductors, organic transistors, and the like.
  • Compound C was synthesized in the same manner as in the preparation of Compound 1, except that A and B of the following [Table 1] to [Table 7] were used as intermediates in Preparation Example 1.
  • Compound F was synthesized in the same manner as in the preparation of Compound 129, except that D and E of the following [Table 8] to [Table 14] were used as intermediates in Preparation Example 2.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO to a thickness of 1,500 kPa was washed by distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol and the like was dried and then treated with UVO for 5 minutes using UV in a UV cleaner. Subsequently, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), and then plasma-treated to remove ITO work function and residual film in a vacuum state, and then transferred to an organic deposition thermal deposition apparatus.
  • PT plasma cleaner
  • the light emitting layer was thermally vacuum deposited on it as follows.
  • the light emitting layer was Ir (ppy) 3 as a compound and a green phosphorescent dopant described in [Table 17].
  • (tris (2-phenylpyridine) iridium) was used to dope 400 ⁇ of the host by irradiating Ir (ppy) 3 to 7% of the light emitting layer deposition thickness.
  • 60 ⁇ of BCP was deposited using the hole blocking layer, and Alq 3 was deposited on the electron transport layer.
  • Alq 3 was deposited on the electron transport layer.
  • LiF lithium fluoride
  • an aluminum (Al) cathode is deposited to a thickness of 1200 ⁇ on the electron injecting layer to form a cathode.
  • a light emitting device was manufactured.
  • the electroluminescence (EL) characteristics of the organic electroluminescent device manufactured as described above were measured by Maxiers M7000, and the reference luminance was 6,000 through the life equipment measuring equipment (M6000) manufactured by McScience Inc. with the measurement result. T 90 was measured at cd / m 2 . Properties of the organic electroluminescent device of the present invention are shown in [Table 17].
  • the efficiency, particularly the life characteristics, of the heterocyclic compound of the present invention are excellent.
  • Long life is the most important factor for the commercialization of materials.
  • the strong electron donor nature of the oxygen of dibenzofuran can reduce the device life due to the increased electron instability of the LUMO site, and the N-containing ring at the carbon positions 2,4 of the dibenzofuran is particularly due to the Ortho and para orientation.
  • the compound according to the present invention can improve the life of the device by the N-containing ring is located on carbon number 1.

Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 출원은 2017년 03월 24일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0037979호 및 2018년 02월 14일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0018782호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
유기 발광 소자에서 사용 가능한 물질에 요구되는 조건, 예컨대 적절한 에너지 준위, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성 등을 만족시킬 수 있으며, 치환기에 따라 유기 발광 소자에서 요구되는 다양한 역할을 할 수 있는 화학 구조를 갖는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자에 대한 연구가 필요하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리기이고,
L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고, a 는 1 내지 3의 정수이며, a가 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며, b 및 c는 각각 1 내지 3의 정수이고, b가 2 이상인 경우 R9는 서로 같거나 상이하고, c가 2 이상인 경우 R10은 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 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 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기발광소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등의 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 화합물이 유기발광소자의 발광층 재료로서 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화합물은 단독으로 발광 재료로 사용될 수도 있고, 발광층의 호스트 재료로서 사용될 수 있다.
특히, 화학식 1은 디벤조퓨란 구조의 1번 탄소 위치에 N함유 고리가 치환되고, 상기 디벤조퓨란의 구조 중 N함유 고리가 치환되지 않은 벤젠에 카바졸 구조가 치환됨으로써 좀더 전자 안정성의 구조를 가지며, 이로 인하여 소자 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
100: 기판
200: 양극
300: 유기물층
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 발광층
304: 정공 저지층
305: 전자 수송층
306: 전자 주입층
400: 음극
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
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.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 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 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000002
,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000003
,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000004
,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000005
,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000006
,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000007
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 아릴기로 치환될 수 있으며, 상기 아릴기는 전술한 예시가 적용될 수 있다. 예컨대, 포스핀옥사이드기는 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
인접한 기들이 형성할 수 있는 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로고리는 1가기가 아닌 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기, 시클로헤테로알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 예시된 구조들이 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 5 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000008
[화학식 3]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000009
[화학식 4]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000010
[화학식 5]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000011
상기 화학식 2 내지 5에 있어서, 치환기들은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, N-Het는 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, N-Het는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 디메틸플루오렌기, 디벤조퓨란기 및 디벤조티오펜기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, N-Het는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 디메틸플루오렌기, 디벤조퓨란기 및 디벤조티오펜기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 3개 이하로 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 헤테로고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 2환 이상의 헤테로고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 2개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 N을 2개 이상 포함하는 2환 이상의 다환 헤테로고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6 내지 8 중 하나로 표시된다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000012
[화학식 7]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000013
[화학식 8]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000014
상기 화학식 6 내지 8에 있어서,
R1 내지 R10, L, a, b 및 c의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
X1은 CR11 또는 N이고, X2는 CR12 또는 N이고, X3은 CR13 또는 N이고, X4는 CR14 또는 N이고, X5는 CR15 또는 N이고,
R11 내지 R15 및 R17 내지 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000015
는 하기 화학식 9 내지 12 중 하나로 표시될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000016
은 L에 연결되는 부위이다.
[화학식 9]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000017
[화학식 10]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000018
[화학식 11]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000019
[화학식 12]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000020
화학식 9에 있어서, X1, X3 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
화학식 10에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
화학식 11에 있어서, X1 내지 X3 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
화학식 12에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
R12, R14 및 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 9는 하기 구조식들에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000021
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 10은 하기 화학식 13으로 표시될 수 있다.
[화학식 13]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000022
상기 화학식 13의 치환기들은 화학식 10에서 정의한 바와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 11은 하기 화학식 14로 표시될 수 있다.
[화학식 14]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000023
상기 화학식 14의 치환기들은 화학식 11에서 정의한 바와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 10은 하기 화학식 15로 표시될 수 있다.
[화학식 15]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000024
화학식 15에 있어서, R27은 서로 같거나 상이하고 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며, e는 0 내지 7의 정수이고 e가 2 이상인 경우 R27은 서로 같거나 상이하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 12는 하기 화학식 16으로 표시될 수 있다.
[화학식 16]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000025
상기 화학식 16의 치환기들은 화학식 12에서 정의한 바와 같다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합 또는 아릴렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합 또는 페닐렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R9 및 R10은 수소; 또는 중수소이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R9 및 R10은 수소이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 수소; 중수소; 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비환된 아릴기; 또는 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 수소; 중수소; 아릴기; 헤테로아릴기; 또는 아릴기로 치환된 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 수소; 중수소; 페닐기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 카바졸기; 또는 페닐로 치환된 카바졸기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 수소; 중수소; 페닐기; 디벤조퓨란기; 또는 페닐로 치환된 카바졸기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 인접하는 2개의 치환기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 인접하는 2개의 치환기는 서로 결합하여 아릴기 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 인접하는 2개의 치환기는 서로 결합하여 아릴기 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 인접하는 2개의 치환기는 서로 결합하여 페닐기 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 인접하는 2개의 치환기는 서로 결합하여 벤젠고리; 페닐기로 치환 또는 비치환된 인돌고리; 벤조티오펜고리; 벤조퓨란고리; 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 인덴고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000026
는 하기 화학식 17로 표시될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2018003532-appb-I000027
은 디벤조퓨란 구조에 연결되는 부위이다.
[화학식 17]
Figure PCTKR2018003532-appb-I000028
상기 화학식 17에 있어서,
R1 내지 R4는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Y는 O, S, NR 또는 CR'R"이며,
R, R', R", R31 및 R32는 서로 같거나 상이하고 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며, f는 0 내지 4의 정수이고 f가 2 이상인 경우 R31은 서로 같거나 상이하고, g는 0 내지 2의 정수이고, g가 2 이상인 경우 R32는 서로 같거나 상이하다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 17은 하기 구조식들 중에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000029
또 다른 일 실시상태에 있어서, R18 내지 R21은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R18 내지 R21은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R18 내지 R21은 수소이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R17 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R17 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R17 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R17 및 R22는 페닐기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 메틸기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기; 비페닐릴기; 나프틸기; 디메틸플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R12 및 R14은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R12 및 R14은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기, 비페닐릴기, 나프틸기, 디메틸플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기; 또는 비페닐릴기이다.
다른 일 실시상태에 있어서, R27은 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R27은 수소; 중수소; 또는 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R27은 수소; 또는 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R27은 수소; 또는 페닐기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 Y는 O 또는 S이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 Y는 NR이고, R은 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 Y는 NR이고, R은 페닐기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 Y는 CR'R"이고, R' 및 R"는 알킬기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 Y는 CR'R"이고, R' 및 R"는 메틸기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R31은 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R31은 수소; 중수소; 또는 아릴기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R31은 수소; 또는 페닐기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R32는 수소; 또는 중수소이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R32는 수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000030
Figure PCTKR2018003532-appb-I000031
Figure PCTKR2018003532-appb-I000032
Figure PCTKR2018003532-appb-I000033
Figure PCTKR2018003532-appb-I000034
Figure PCTKR2018003532-appb-I000035
Figure PCTKR2018003532-appb-I000036
Figure PCTKR2018003532-appb-I000037
Figure PCTKR2018003532-appb-I000038
Figure PCTKR2018003532-appb-I000039
Figure PCTKR2018003532-appb-I000040
Figure PCTKR2018003532-appb-I000041
Figure PCTKR2018003532-appb-I000042
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
또한, 본 출원의 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 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 청색 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 청색 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 청색 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자차단층 또는 정공차단층을 포함하고, 상기 전자차단층 또는 정공차단층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층 및 정공차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 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.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 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.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때, 2 이상의 발광 재료를 개별적인 공급원으로 증착하여 사용하거나, 예비혼합하여 하나의 공급원으로 증착하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
발광 재료의 호스트를 혼합하여 사용하는 경우에는, 동일 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있고, 다른 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, n 타입 호스트 재료 또는 P 타입 호스트 재료 중 어느 두 종류 이상의 재료를 선택하여 발광층의 호스트 재료로 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000043
화합물 1-1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 (40.5g, 209 mmol), (2-클로로-6-메톡시페닐)보론산 (43g, 230mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (24g, 20.9mmol), 포타슘 카보네이트(57.9g, 419mmol), 톨루엔/에탄올/물(500ml/100ml/100ml) 혼합물을 110℃ 에서 환류 하였다. 디클로로메탄으로 추출 MgSO4로 건조하였다. 실리카겔 필터 후 농축하여 화합물 1-1을 얻었다. (40.8g, 76%)
화합물 1-2의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 2'-클로로-2,3-디플루오로-6'-메톡시-1,1'-바이페닐 (40.8g, 160 mmol), MC (600ml)의 혼합물을 0℃로 온도를 낮추고 BBr3 (30mL, 320 mmol)를 적가하고 상온으로 승온하여 1시간 교반하였다. 증류수로 반응을 종결하고 디클로로메탄으로 추출 MgSO4로 건조하였다. 컬럼 정제 MC:HX = 1:1 로 내려 화합물 1-2를 얻었다. (21g, 54%)
화합물 1-3의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 4-클로로-2',3'-디플루오로-[1,1'-비페닐]-2-올 (21g, 87.2 mmol), Cs2CO3 (71g, 218mmol)의 디메틸아세트아미드(200ml) 혼합물을 120℃에서 교반하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 컬럼정제 HX:MC = 4:1로 내려 화합물 1-3 을 얻었다.(17g, 88%)
화합물 1-4의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 1-클로로-6-플루오로디벤조[b,d]퓨란(6g, 27.19 mmol), 9H-카바졸 (5g, 29.9mmol), Cs2CO3 (22g, 101.7mmol), 의 디메틸아세트아미드(60ml) 혼합물을 170℃에서 12h 환류하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 컬럼정제 HX:MC = 3:1로 내려 화합물 1-4 를 얻었다.(9g, 90%)
화합물 1-5의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(9-클로로디벤조[b,d]퓨란-4-일)-9H-카바졸 (9g, 24.4 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(12.4g, 48.9mmol), Pcy3(1.37g, 4.89mmol), 포타슘 아세테이트(7.1g, 73mmol), Pd2(dba)3 (2.2g, 2.44mmol)의 1,4-디옥산 (100ml) 혼합물을 140℃ 에서 환류 하였다. 식힌후 필터한 여액을 농축하여 컬럼 정제 HX:MC = 3:1로 내려 화합물 1-5를 얻었다 (7.2g , 64%)
화합물 1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(9-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)디벤조[b,d]퓨란-4-일)-9H-카바졸 (7.2g, 15.6 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(5g,18.8mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(1.8g, 1.56mmol), 포타슘 카보네이트(4.3g, 31.2mmol), 1,4-디옥산/물 (100ml/25ml) 혼합물을 120℃에서 4시간 환류하였다. 120℃에서 필터 후 1,4-디옥산, 증류수, MeOH 로 씻어주어 화합물 1(C)을 얻었다. (6.6g, 75%)
상기 제조예 1에서 하기 [표 1] 내지 [표 7]의 A, B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 1의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 C를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000044
Figure PCTKR2018003532-appb-I000045
Figure PCTKR2018003532-appb-I000046
Figure PCTKR2018003532-appb-I000047
Figure PCTKR2018003532-appb-I000048
Figure PCTKR2018003532-appb-I000049
Figure PCTKR2018003532-appb-I000050
Figure PCTKR2018003532-appb-I000051
Figure PCTKR2018003532-appb-I000052
Figure PCTKR2018003532-appb-I000053
Figure PCTKR2018003532-appb-I000054
Figure PCTKR2018003532-appb-I000055
Figure PCTKR2018003532-appb-I000056
Figure PCTKR2018003532-appb-I000057
Figure PCTKR2018003532-appb-I000058
Figure PCTKR2018003532-appb-I000059
화합물 129-1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 1-브로모-2,4-디플루오로벤젠 (40g, 207 mmol), (2-클로로-6-메톡시페닐)보론산 (42.4g, 227mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (23g, 20.7mmol), 포타슘 카보네이트(57g, 414mmol), 톨루엔/에탄올/물(600ml/150ml/150ml) 혼합물을 110℃ 에서 환류 하였다.
디클로로메탄으로 추출 MgSO4로 건조하였다. 실리카겔 필터 후 농축하여 화합물 129-1을 얻었다. (50g, 94%)
화합물 129-2의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 2'-클로로-2,4-디플루오로-6'-메톡시-1,1'-비페닐 (50g, 196 mmol), 디클로로메탄(700ml)의 혼합물을 0℃로 온도를 낮추고 BBr3 (28.3mL, 294 mmol) 를 적가하고 상온으로 승온하여 2시간 교반하였다.
증류수로 반응을 종결하고 디클로로메탄으로 추출 MgSO4로 건조하였다. 실리카겔 필터하여 화합물 129-2를 얻었다. (27.5g, 58%)
화합물 129-3의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 4-클로로-2',4'-디플루오로-[1,1'-비페닐]-2-올 (27g, 114 mmol), Cs2CO3 (83g, 285mmol)의 디메틸아세트아미드(300ml) 혼합물을 120℃에서 교반하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 실리카겔 필터하여 화합물 129-3을 얻었다. (23g, 92%)
화합물 129-4의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 1-클로로-7-플루오로디벤조[b,d]퓨란(5.5g, 24.9 mmol), 9H-카바졸 (4.58g, 27.4mmol), Cs2CO3 (20g, 62mmol)의 디메틸아세트아미드(60ml) 혼합물을 170℃ 에서 6h 환류하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 컬럼정제 HX:MC = 3:1로 내려 화합물 129-4를 얻었다.(7.6g, 83%)
화합물 129-5의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(9-클로로디벤조[b,d]퓨란-3-일)-9H-카바졸 (7.5g, 20.3 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(10.3g, 40.7mmol), Pcy3(1.14g, 4.07mmol), 포타슘 아세테이트(5.97g, 60.9mmol), Pd2(dba)3 (1.85g, 2.03mmol)의 1,4-디옥산 (80ml) 혼합물을 140℃ 에서 환류하였다. 식힌 후 필터한 여액을 농축하여 컬럼정제 HX:MC = 2:1로 내려 화합물 129-5 를 얻었다 (6.5g , 70%).
화합물 129의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(9-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)디벤조[b,d]퓨란-3-일)-9H-카바졸 (6.5g, 14.1 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (4.54g,16.9mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(1.6g, 1.41mmol), 포타슘 카보네이트(3.9g, 28.2mmol), 1,4-디옥산/물 (80ml/28.2ml) 혼합물을 120℃ 에서 4시간 환류하였다. 120℃에서 필터 후 1,4-디옥산, 증류수, MeOH로 씻어주어 화합물 129(F)을 얻었다(5.4g , 68%).
상기 제조예 2에서 하기 [표 8] 내지 [표 14]의 D, E를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 129의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 F를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000060
Figure PCTKR2018003532-appb-I000061
Figure PCTKR2018003532-appb-I000062
Figure PCTKR2018003532-appb-I000063
Figure PCTKR2018003532-appb-I000064
Figure PCTKR2018003532-appb-I000065
Figure PCTKR2018003532-appb-I000066
Figure PCTKR2018003532-appb-I000067
Figure PCTKR2018003532-appb-I000068
Figure PCTKR2018003532-appb-I000069
Figure PCTKR2018003532-appb-I000070
Figure PCTKR2018003532-appb-I000071
Figure PCTKR2018003532-appb-I000072
Figure PCTKR2018003532-appb-I000073
Figure PCTKR2018003532-appb-I000074
상기 표 1 내지 14에 기재된 화합물 이외의 화합물 1 내지 284도 전술한 제조예에 기재된 방법과 마찬가지로 제조하였다.
상기에서 제조된 화합물들의 합성 확인자료는 하기 표 15 및 16에 기재한 바와 같다.
화합물 FD-Mass 화합물 FD-Mass
1 m/z= 564.63(C39H24N4O=564.20) 2 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23)
3 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23) 4 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
5 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26) 6 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25)
7 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 8 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
9 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.81) 10 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
11 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26) 12 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
13 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18) 14 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21)
15 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21) 16 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18)
17 m/z= 640.73(C45H2N4O=640.23) 18 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
19 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 20 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
21 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 22 m/z= 640.73(C45H2N4O=640.23)
23 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 24 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
25 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 26 m/z= 728.84(C52H32N4O=728.26)
27 m/z= 728.84(C52H32N4O=728.26) 28 m/z= 804.93(C58H36N4O=804.29)
29 m/z= 746.21(C51H30N4OS=746.21) 30 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29)
31 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29) 32 m/z= 679.81(C49H33N3O=679.26)
33 m/z= 746.88(C51H30N4OS=746.21) 34 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.24
35 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.24 36 m/z= 669.79(C46H27N3OS=669.19)
37 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23) 38 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23)
39 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26) 40 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
41 m/z= 716.83(C51H43N4O=716.26) 42 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
43 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26) 44 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
45 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23 46 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
47 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 48 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
49 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29) 50 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
51 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 52 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
53 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 54 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
55 m/z= 601.69(C43H27N3O=601.69) 56 m/z= 601.69(C43H27N3O=601.69)
57 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25) 58 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25)
59 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25) 60 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25)
61 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28) 62 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28)
63 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28) 64 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28)
65 m/z= 717.85(C52H35N3O=717.28) 66 m/z= 717.85(C52H35N3O=717.28)
67 m/z= 707.84(C49H29N3OS=707.20) 68 m/z= 691.77(C49H29N3O2=691.23)
69 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 70 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
71 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 72 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
73 m/z= 765.90(C56H35N3O=765.28) 74 m/z= 765.90(C56H35N3O=765.28)
75 m/z= 729.86(C53H35N3O=729.28) 76 m/z= 719.20(C50H29N3OS=719.20)
77 m/z= 537.61(C38H23N3O=537.18) 78 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
79 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 80 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
81 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 82 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
83 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24) 84 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24)
85 m/z= 537.61(C38H23N3O=537.18) 86 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
87 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 88 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
89 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 90 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
91 m/z= 778.90(C56H34N4O=78.27) 92 m/z= 703.78(C50H29N3O2=703.23)
93 m/z= 536.62(C39H24N2O=536.19) 94 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
95 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22) 96 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
97 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25) 98 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25)
99 m/z= 652.78(C48H32N2O=652.25) 100 m/z= 652.78(C48H32N2O=652.25)
101 m/z= 536.62(C39H24N2O=536.19) 102 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
103 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22) 104 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
105 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25) 106 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25)
107 m/z= 642.77(C45H26N2OS=642.18) 108 m/z= 626.70(C45H27N2O2=626.20)
109 m/z= 563.65(C40H25N3O=563.20) 110 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23)
111 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23) 112 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
113 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26) 114 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
115 m/z= 639.74(C46H29N3O=639.23) 116 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
117 m/z= 664.75(C47H28N4O=664.23) 118 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
119 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26) 120 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
121 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29) 122 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29)
123 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28) 124 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28)
125 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 126 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
127 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24) 128 m/z= 766.27(C55H34N4O=766.27)
129 m/z= 564.63(C39H24N4O=564.20) 130 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23)
131 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23) 132 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
133 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26) 134 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25)
135 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 136 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
137 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.81) 138 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
139 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26) 140 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
141 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18) 142 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21)
143 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21) 144 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18)
145 m/z= 640.73(C45H2N4O=640.23) 146 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
147 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 148 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
149 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 150 m/z= 640.73(C45H2N4O=640.23)
151 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 152 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
153 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 154 m/z= 728.84(C52H32N4O=728.26)
155 m/z= 728.84(C52H32N4O=728.26) 156 m/z= 804.93(C58H36N4O=804.29)
157 m/z= 746.21(C51H30N4OS=746.21) 158 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29)
159 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29) 160 m/z= 679.81(C49H33N3O=679.26)
161 m/z= 746.88(C51H30N4OS=746.21) 162 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.24
163 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.24 164 m/z= 669.79(C46H27N3OS=669.19)
165 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23) 166 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23)
167 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26) 168 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
169 m/z= 716.83(C51H43N4O=716.26) 170 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
171 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26) 172 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
173 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23 174 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
175 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 176 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
177 m/z= 756.89(C54H36N4O=756.29) 178 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
179 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 180 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
181 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 182 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
183 m/z= 601.69(C43H27N3O=601.69) 184 m/z= 601.69(C43H27N3O=601.69)
185 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25) 186 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25)
187 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25) 188 m/z= 677.79(C49H31N3O=677.25)
189 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28) 190 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28)
191 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28) 192 m/z= 753.89(C55H35N3O=753.28)
193 m/z= 717.85(C52H35N3O=717.28) 194 m/z= 717.85(C52H35N3O=717.28)
195 m/z= 707.84(C49H29N3OS=707.20) 196 m/z= 691.77(C49H29N3O2=691.23)
197 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 198 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
199 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 200 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
201 m/z= 765.90(C56H35N3O=765.28) 202 m/z= 765.90(C56H35N3O=765.28)
203 m/z= 729.86(C53H35N3O=729.28) 204 m/z= 719.20(C50H29N3OS=719.20)
205 m/z= 537.61(C38H23N3O=537.18) 206 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
207 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 208 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
209 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 210 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
211 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24) 212 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24)
213 m/z= 537.61(C38H23N3O=537.18) 214 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
215 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22) 216 m/z= 613.70(C44H27N3O=613.22)
217 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25) 218 m/z= 689.80(C50H31N3O=689.25)
219 m/z= 778.90(C56H34N4O=78.27) 220 m/z= 703.78(C50H29N3O2=703.23)
221 m/z= 536.62(C39H24N2O=536.19) 222 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
223 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22) 224 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
225 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25) 226 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25)
227 m/z= 652.78(C48H32N2O=652.25) 228 m/z= 652.78(C48H32N2O=652.25)
229 m/z= 536.62(C39H24N2O=536.19) 230 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
231 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22) 232 m/z= 612.72(C45H28N2O=612.22)
233 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25) 234 m/z= 688.81(C51H32N2O=688.25)
235 m/z= 642.77(C45H26N2OS=642.18) 236 m/z= 626.70(C45H27N2O2=626.20)
237 m/z= 563.65(C40H25N3O=563.20) 238 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23)
239 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23) 240 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
241 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26) 242 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
243 m/z= 639.74(C46H29N3O=639.23) 244 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
245 m/z= 664.75(C47H28N4O=664.23) 246 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
247 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26) 248 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
249 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29) 250 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29)
251 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28) 252 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28)
253 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 254 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
255 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24) 256 m/z= 766.27(C55H34N4O=766.27)
257 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 258 m/z=654.71(C45H26N4O2=654.21)
259 m/z=730.81(C51H30N4O2=730.24) 260 m/z=654.71(C45H26N4O2=654.21)
261 m/z=730.81(C51H30N4O2=730.24) 262 m/z=730.81(C51H30N4O2=730.24)
263 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 264 m/z=654.71(C45H26N4O2=654.21)
265 m/z=730.81(C51H30N4O2=730.24) 266 m/z=730.81(C51H30N4O2=730.24)
267 m/z=746.88(C51H30N4OS=741.21) 268 m/z=756.89(C54H36N4O=756.29)
269 m/z=614.71(C43H26N4O=614.21) 270 m/z=664.77(C47H28N4O=664.23)
271 m/z=729.84(C51H31N5O=729.25) 272 m/z=729.84(C51H31N5O=729.25)
273 m/z=654.73(C45H26N4O2=654.21) 274 m/z=670.79(C45H26N4OS=670.18)
275 m/z=779.90(C55H33N5O=779.27) 276 m/z=829.96(C59H35N5O=829.28)
277 m/z=704.79(C49H28N4O2=704.22) 278 m/z=720.85(C49H28N4OS=720.20)
279 m/z=754.85(C53H30N4O2=754.24) 280 m/z=770.91(C53H30N4OS=770.21)
281 m/z=693.82(C48H27N3OS=693.19) 282 m/z=758.90(C52H30N4OS=758.21)
283 m/z=799.97(C54H29N3OS2=799.18) 284 m/z=783.90(C54H29N3O2S=783.20)
화합물 1H NMR(CDCl3, 200Mz)
1 δ = 8.55 (1h, d), 8.28 (4h, d), 8.12 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, q), 7.75 (1H, d), 7.63~7.62 (2H, m), 7.51~7.25 (13H, m)
2 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.18 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, q), 7.79~7.75 (2H, q), 7.62 (2H, m), 7.52~7.5 (16H, m)
3 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 7.94~7.87 (3H, q), 7.77~7.69 (4H, m), 7.52~7.2 (16H, m)
5 δ = 8.28 (4H, d), 8.18 (1H, d), 8.00 (1H, d), 7.89~7.87 (2H, t)7.77~7.69 (4H, m), 7.52~7.25 (16H, m)
10 δ = 8.39 (1H, s), 8.28 (4H, d), 8.12~8.059 (2H, t), 7.89 (1H, d), 7.75 (1H, d), 7.69 (1H, s), 7.63~7.61 (3H, m), 7.51~7.24 (13H, m)
17 δ = 8.52 (1H, d), 8.28~8.24 (3H, m), 8.12 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, d), 7.75~7.70 (2H, m), 7.62~7.25 (19H, m)
18 δ = 8.53 (1H, d), 8.28~8.18 (4H, m), 7.94~7.89 (2H, q), 7.79~7.70 (3H, m), 7.62~7.25 (22H, m)
129 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.12 (1H, d), 7.94~7.89(2H, q), 7.75 (2H, d), 7.73 (1H, s), 7.63~7.62 (2H, m), 7.51~7.25 (12H, m)
130 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.18 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, q), 7.79~7.73 (3H, m), 7.62 (2H, m), 7.52~7.25 (15H, m)
131 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 7.94~7.87 (3H, m), 7.77~7.73 (5H, m), 7.52~7.25 (15H, m)
133 δ = 8.28 (4H, d), 8.18 (1H, d), 8.0 (1H, d), 7.89~7.87 (2H, t), 7.77~7.73 (5H, m), 7.62 (1H, m), 7.52~7.41 (18H, m)
138 δ = 8.39 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.12~8.09 (2H,t), 7.89 (1H, d), 7.75~7.61 (6H, m), 7.51~7.41(10H, m),
145 δ = 8.55 (1H, d), 8.28~8.24 (3H, m), 8.12 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, q), 7 75~7.70 (3H, t), 7.63~7.25 (18H, m)
146 δ = 8.55 (1H, d), 8.28~8.18 (4H, m), 7.94~7.89 (2H, d), 7.79~7.70 (4H, m), 7.62~7.25 (21H, m)
257 δ = 8.55(1H,d), 8.24 (2H,d), 8.12 (1H, d), 7.94~7.89 (2H, q)7.75~7.70 (3H, m), 7.63~7.25 (23H, m)
265 δ = 8.28 (2H, d), 8.18~8.12 (2H, q), 8.00 (1H, d), 7.89~7.73(7H, m), 7.66~7.62 (3H, m), 7.52~7.29 (15H, m)
271 δ = 8.55 (2H,d), 8.36(4H,t), 7.98~7.94(3H,m), 7.82(1H,d), 7.69~7.50(15H,m), 7.35(2H,t), 7.26~7.25(2H,d), 7.16(2H,t)
272 δ = 8.55 (2H,d), 8.36(4H,t), 8.12(1H,d), 7.98~7.94(3H,m), 7.82(1H,d), 7.69~7.50(14H,m), 7.35(2H,t), 7.25~7.16(4H,m)
282 δ = 8.55 (2H,d), 8.05(1H,d), 7.98~7.82(7H,m), 7.69~7.35(16H,m), 7.26~7.25(2H,d), 7.16(2H,t)
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO 처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열 증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4',4′''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공수송층 NPB(N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N′'-diphenyl-(1,1'-비페닐)-4,4'-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 [표 17]에 기재된 화합물, 녹색 인광 도펀트로 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium)을 사용하여 호스트에 Ir(ppy)3를 발광층 증착두께의 7%가 되도록 도핑하여 400Å 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
2) 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 특성은 [표 17]과 같다.
Figure PCTKR2018003532-appb-I000075
Figure PCTKR2018003532-appb-I000076
화합물 구동전압(V) 효율(cd/A) 색좌표(x, y) 수명(T90)
비교예 1 A 5.84 44.3 (0.276, 0.674) 57
비교예 2 B 5.57 51.2 (0.286, 0.673) 58
비교예 3 C 5.43 55.4 (0.286, 0.678) 77
비교예 4 D 5.92 57.2 (0.288, 0.677) 43
비교예 5 E 5.62 54.5 (0.281, 0.674 65
비교예 6 F 5.33 55.5 (0.285, 0.676) 71
비교예 7 G 5.72 56.3 (0.284, 0.679) 69
실시예 1 1 5.02 56.4 (0.287, 0.673) 183
실시예 2 2 3.54 80.1 (0.287, 0.677) 172
실시예 3 3 3.53 76.2 (0.289, 0.672) 177
실시예 4 5 3.82 73.4 (0.287, 0.677) 161
실시예 5 7 4.42 68.4 (0.287, 0.674) 141
실시예 6 10 4.44 62.3 (0.289, 0.679) 138
실시예 7 17 3.92 78.2 (0.276, 0.672) 147
실시예 8 18 3.75 71.3 (0.278, 0.673) 173
실시예 9 19 3.72 79.1 (0.280, 0.676) 175
실시예 10 22 3.88 79.3 (0.278, 0.672) 178
실시예 11 28 4.23 67.2 (0.283, 0.684) 142
실시예 12 29 4.12 63.4 (0.287, 0.687) 139
실시예 13 34 4.03 69.2 (0.274, 0.678) 146
실시예 14 38 3.88 78.1 (0.277, 0.677) 151
실시예 15 39 3.76 77.2 (0.277, 0.678) 132
실시예 16 43 4.12 67.3 (0.276, 0.673) 145
실시예 17 48 4.32 72.3 (0.284, 0.674) 157
실시예 18 51 4.12 74.2 (0.283, 0.681) 154
실시예 19 53 4.33 72.3 (0.274, 0.677) 155
실시예 20 59 3.99 69.2 (0.276, 0.678) 156
실시예 21 62 3.89 70.2 (0.289, 0.670) 142
실시예 22 65 4.12 69.6 (0.286, 0.671) 132
실시예 23 67 3.87 69.4 (0.288, 0.674) 152
실시예 24 70 4.03 64.2 (0.285, 0.673) 142
실시예 25 71 3.76 70.3 (0.273, 0.677) 144
실시예 26 75 3.65 72.2 (0.287, 0.673) 156
실시예 27 77 3.99 69.9 (0.288, 0.679) 165
실시예 28 80 4.21 65.2 (0.286, 0.681) 154
실시예 29 83 4.13 68.3 (0.275, 0.679) 167
실시예 30 86 4.21 71.3 (0.283, 0.677) 153
실시예 31 90 4.32 69.2 (0.286, 0.678) 152
실시예 32 92 4.12 73.2 (0.284, 0.678) 157
실시예 33 95 4.22 64.2 (0.271, 0.673) 143
실시예 34 100 3.75 63.2 (0.283, 0.687) 144
실시예 35 101 4.11 63.1 (0.283, 0.677) 173
실시예 36 109 4.21 63.6 (0.289, 0.674) 153
실시예 37 115 4.32 66.3 (0.287, 0.678) 154
실시예 38 118 4.32 65.2 (0.271, 0.679) 144
실시예 39 121 4.34 62.4 (0.273, 0.689) 149
실시예 40 125 3.66 73.1 (0.274, 0.687) 162
실시예 41 127 3.79 71.4 (0.279, 0.673) 170
실시예 42 129 3.80 69.9 (0.275, 0.675) 170
실시예 43 130 3.90 67.4 (0.282, 0.676) 167
실시예 44 131 3.81 62.9 (0.283, 0.673) 155
실시예 45 133 3.99 70.6 (0.274, 0.679) 169
실시예 46 135 3.82 72.4 (0.272, 0.676) 168
실시예 47 138 3.72 73.6 (0.273, 0.675) 174
실시예 48 145 3.67 68.7 (0.274, 0.676) 166
실시예 49 146 4.42 65.2 (0.273, 0.676) 143
실시예 50 147 4.43 63.4 (0.283, 0.677) 132
실시예 51 150 3.89 75.9 (0.284, 0.676) 142
실시예 52 156 3.71 71.4 (0.283, 0.675) 164
실시예 53 157 3.72 69.4 (0.279, 0.676) 169
실시예 54 162 3.98 76.6 (0.291, 0.677) 174
실시예 55 166 4.59 67.3 (0.293, 0.684) 142
실시예 56 167 4.42 66.5 (0.282, 0.674) 133
실시예 57 171 4.52 65.1 (0.281, 0.678) 131
실시예 58 173 4.10 73.9 (0.283, 0.675) 165
실시예 59 176 3.91 73.4 (0.288, 0.676) 158
실시예 60 179 4.13 68.4 (0.288, 0.674) 149
실시예 61 181 4.42 66.1 (0.287, 0.675) 143
실시예 62 187 4.67 63.5 (0.277, 0.678) 165
실시예 63 190 4.32 69.4 (0.287, 0.676) 166
실시예 64 193 4.65 66.8 (0.275, 0.677) 142
실시예 65 195 4.32 67.8 (0.285, 0.680) 142
실시예 66 198 4.21 71.3 (0.287, 0.680) 135
실시예 67 199 3.93 67.4 (0.278, 0.681) 149
실시예 68 203 4.12 64.6 (0.281, 0.677) 132
실시예 69 205 3.95 67.8 (0.287, 0.676) 142
실시예 70 208 3.89 68.8 (0.284, 0.677) 138
실시예 71 211 4.23 67.4 (0.273, 0.673) 163
실시예 72 214 4.42 62.2 (0.279, 0.676) 164
실시예 73 218 4.33 68.3 (0.279, 0.677) 131
실시예 74 220 4.53 67.8 (0.282, 0.687) 141
실시예 75 223 4.23 67.4 (0.283, 0.676) 153
실시예 76 228 4.32 78.3 (0.284, 0.674) 163
실시예 77 229 4.12 68.4 (0.289, 0.674) 142
실시예 78 238 3.78 62.8 (0.284, 0.672) 141
실시예 79 241 4.32 66.4 (0.283, 0.681) 158
실시예 80 246 4.21 68.9 (0.279, 0.680) 133
실시예 81 247 3.66 73.4 (0.279, 0.674) 178
실시예 82 249 3.79 72.8 (0.278, 0.671) 177
실시예 83 253 4.64 69.3 (0.275, 0.677) 154
실시예 84 255 3.78 72.5 (0.284, 0.673) 171
실시예 85 257 4.32 70.4 (0.287, 0.676) 158
실시예 86 258 4.01 69.2 (0.284, 0.678) 143
실시예 87 261 3.86 72.3 (0.279, 0.675) 152
실시예 88 263 3.65 78.8 (0.279, 0.670) 177
실시예 89 264 3.64 80.3 (0.281, 0.669) 185
실시예 90 265 3.76 77.6 (0.282, 0.673) 162
실시예 85 257 4.32 70.4 (0.287, 0.676) 158
실시예 86 258 4.01 69.2 (0.284, 0.678) 143
실시예 87 261 3.86 72.3 (0.279, 0.675) 152
실시예 88 263 3.65 78.8 (0.279, 0.670) 177
실시예 89 264 3.64 80.3 (0.281, 0.669) 185
실시예 90 265 3.76 77.6 (0.282, 0.673) 162
실시예 91 271 3.62 75.8 (0.288, 0.671) 152
실시예 92 272 3.82 68.3 (0.279, 0.674) 139
실시예 93 282 3.67 72.2 (0.281, 0.668) 148
소자 평가 결과 본 발명의 헤테로고리 화합물의 효율, 특히 수명 특성이 우수함을 확인할 수 있었다. 재료의 상용화를 위해서는 장수명 특성은 가장 중요한 요소이다. 특히, 디벤조퓨란의 산소의 강력한 전자 주게 성격으로 LUMO site의 전자 불안정성 증가로 인한 소자 수명 감소할 수 있으며, Ortho, para 지향성으로 인해 특히 디벤조퓨란의 2,4번 탄소 위치에 N 함유 고리가 치환된 경우 더 영향을 받게 되나, 본 발명에 따른 화합물은 N 함유 고리가 1번 탄소에 위치함으로써 소자의 수명을 개선할 수 있다.
특히, 트리아진과 같은 N 함유 고리가 디벤조퓨란의 1번 탄소 위치에 치환되는 경우, 다이벤조퓨란에 리지드한 위치에 입체장애를 일으켜 분자구조가 꺽인 형태로 존재함에 따라 분자가 증착됨에 있어서 빈공간을 없애주어 전자전달능력을 강화할뿐만 아니라 컨쥬게이션길이를 짧아져 높은 T1 값을 갖게 된다. 다이벤조퓨란의 2번 또는 4번 탄소 위치에 치환될 경우 전하 전달 능력을 저해하는 요인을 가져올 수 있다(Chem. Eur. J. 2013, 19, 1194 - 1198). 이는 비교예 5, 6을 통하여 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000077
    상기 화학식 1에 있어서,
    N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 헤테로고리기이고,
    L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고, a 는 1 내지 3의 정수이며, a가 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
    R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성하며, b 및 c는 각각 1 내지 3의 정수이고, b가 2 이상인 경우 R9는 서로 같거나 상이하고, c가 2 이상인 경우 R10은 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 5 중 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000078
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000079
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000080
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000081
    상기 화학식 2 내지 5에 있어서, 치환기들은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6 내지 8 중 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000082
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000083
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000084
    상기 화학식 6 내지 8에 있어서,
    R1 내지 R10, L, a, b 및 c의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
    X1은 CR11 또는 N이고, X2는 CR12 또는 N이고, X3은 CR13 또는 N이고, X4는 CR14 또는 N이고, X5는 CR15 또는 N이고,
    R11 내지 R15 및 R17 내지 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
  4. 청구항 3에 있어서,
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000085
    는 하기 화학식 9 내지 12 중 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000086
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000087
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000088
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000089
    화학식 9에 있어서, X1, X3 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
    화학식 10에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
    화학식 11에 있어서, X1 내지 X3 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
    화학식 12에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 6에서 정의한 바와 같고,
    R12, R14 및 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 화학식 9는 하기 구조식들에서 선택되는 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000090
    상기 구조식에 있어서, R11 내지 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알키닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 및 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000091
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000092
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000093
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000094
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000095
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000096
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000097
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000098
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000099
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000100
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000101
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000102
    Figure PCTKR2018003532-appb-I000103
  7. 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 6 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 전자차단층 또는 정공차단층을 포함하고, 상기 전자차단층 또는 정공차단층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층 및 정공차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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