WO2018174681A1 - 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 - Google Patents

유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 Download PDF

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WO2018174681A1
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unsubstituted
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light emitting
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노영석
변지윤
김동준
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희성소재(주)
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    • 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
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    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
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    • C07D491/044—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
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    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
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    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
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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
    • H—ELECTRICITY
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers

Definitions

  • the present specification relates to an organic light emitting device and a composition for an organic material layer of the organic light emitting device.
  • 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.
  • An exemplary embodiment of the present application is an organic light emitting device including a first electrode, a second electrode and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode,
  • an organic light emitting device in which at least one layer of the organic material layer simultaneously contains a heterocyclic compound represented by Formula 1 and a heterocyclic compound represented by Formula 2 below.
  • 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,
  • Ra and Rb are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • R1 to R10, Rc and Rd 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 silyl 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 unsubstit
  • another exemplary embodiment of the present application provides a composition for an organic material layer of an organic light emitting device, wherein the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 and the compound represented by Chemical Formula 2 are simultaneously included.
  • one embodiment of the present application preparing a substrate; Forming a first electrode on the substrate; Forming at least one organic material layer on the first electrode; And forming a second electrode on the organic material layer, wherein forming the organic material layer comprises forming one or more organic material layers using the composition for an organic material layer according to an exemplary embodiment of the present application.
  • forming the organic material layer comprises forming one or more organic material layers using the composition for an organic material layer according to an exemplary embodiment of the present application.
  • Provided is a method of manufacturing an organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to the exemplary embodiment of the present application may be used as an organic material layer material of the organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound may be used as a material for a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a charge generating layer, etc. in an organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1, and the compound represented by Formula 2 may be used simultaneously as a material of the light emitting layer of the organic light emitting device.
  • the driving voltage of the device is lowered, the light efficiency is improved, and the compound is thermally stabilized. Lifespan characteristics can be improved.
  • an N-containing ring is substituted at the carbon position 3 of the dibenzofuran structure, and a carbazole structure is substituted in the benzene in which the N-containing ring is not substituted in the dibenzofuran structure.
  • the structure is more electronically stable, thereby improving 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; -NH2; 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.
  • the silyl group is a substituent including Si and the Si atom is directly connected as a radical, represented by -SiR 104 R 105 R 106 , R 104 to R 106 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group; Alkenyl groups; An alkoxy group; Cycloalkyl group; Aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heterocyclic group.
  • silyl group examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like. It is not limited.
  • 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.
  • An exemplary embodiment of the present application is an organic light emitting device including a first electrode, a second electrode and one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers is represented by Chemical Formula 1 It provides an organic light emitting device comprising a heterocyclic compound represented by, and a heterocyclic compound represented by the formula (2) at the same time.
  • Chemical Formula 1 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 3 to 6.
  • 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.
  • N-Het is a pyrimidine group unsubstituted or substituted with a phenyl group; Triazine groups 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; Benzoimidazole group unsubstituted or substituted with a phenyl group; A quinazoline group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a phenyl group and a biphenyl group; Or a phenanthroline group unsubstituted or substituted with a phenyl group.
  • Chemical Formula 1 is represented by one of the following Chemical Formulas 7 to 9.
  • 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 10 may be selected from the following structural formulas.
  • Chemical Formula 11 may be represented by the following Chemical Formula 13.
  • Chemical Formula 12 may be represented by the following Chemical Formula 14.
  • Substituents of Chemical Formula 14 are as defined in Chemical Formula 12.
  • Chemical Formula 11 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,
  • 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 a phenyl group.
  • 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 may be bonded to each other to be 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 16 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, 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.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or an aryl group, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form an aliphatic or aromatic hydrocarbon ring or a hetero ring.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or an aryl group, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a pyridine ring.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or an aryl group, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a pyridine ring.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Phenyl group; Or a biphenylyl group, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a pyridine ring.
  • 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
  • Rc and Rd of Chemical Formula 2 may be hydrogen.
  • Ra and Rb of the general formula (2) may be the same or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ra and Rb of Formula 2 may be the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group.
  • Ra and Rb of Formula 2 may be the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group.
  • Ra and Rb of Formula 2 are the same as or different from each other, and each independently composed of C1 to C40 alkyl group, C6 to C40 aryl group, -CN, and -SiR 101 R 102 R 103 It may be a C6 to C40 aryl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group.
  • Ra and Rb of Formula 2 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a phenyl group, -CN, or -SiR 101 R 102 R 103 ; A biphenyl group unsubstituted or substituted with a phenyl group; Naphthyl group; A fluorene group unsubstituted or substituted with a methyl group or a phenyl group; Spirobifluorene group; Or a triphenylene group.
  • R 101, R 102, and R 103 in Formula 2 may be a phenyl group.
  • the exciplex phenomenon is a phenomenon in which energy of a HOMO level and an acceptor (n-host) LUMO level of a donor (p-host) is emitted by electron exchange between two molecules.
  • RISC Reverse Intersystem Crossing
  • a donor (p-host) with good hole transporting capacity and an acceptor (n-host) with good electron transporting capacity are used as a host of the light emitting layer, holes are injected into the p-host, and electrons are injected into the n-host. Can be lowered, thereby improving the lifespan.
  • Chemical Formula 1 may be represented by any one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • Chemical Formula 2 may be represented by any one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • the heterocyclic compound has a high glass transition temperature (Tg) is excellent in thermal stability. This increase in thermal stability is an important factor in providing drive stability to the device.
  • the heterocyclic compound according to one embodiment of the present application may be prepared by a multistage chemical reaction. Some intermediate compounds may be prepared first, and compounds of formula 1 or 2 may be prepared from the intermediate compounds. More specifically, the heterocyclic compound according to one embodiment of the present application may be prepared based on the preparation examples described below.
  • another exemplary embodiment of the present application provides a composition for an organic material layer of an organic light emitting device, wherein the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 and the compound represented by Chemical Formula 2 are simultaneously included.
  • the weight ratio of the heterocyclic compound represented by Formula 1 in the composition: the compound represented by Formula 2 may be 1:10 to 10: 1, 1: 8 to 8: 1, and 1: 5 to 5 : 1, and 1: 2 to 2: 1, but is not limited thereto.
  • the composition may be used when forming the organic material of the organic light emitting device, and particularly preferably used when forming the host of the light emitting layer.
  • the composition may be a form in which two or more compounds are simply mixed, and may be mixed with a powder material before forming an organic material layer of the organic light emitting device, or may be mixed with a compound that is in a liquid state at an appropriate temperature or more.
  • the composition is in a solid state below the melting point of each material, and can be maintained in the liquid phase by adjusting the temperature.
  • composition may further include materials known in the art such as solvents, additives, and the like.
  • An organic light emitting device is a conventional organic light emitting device, except that one or more organic material layers are formed using the heterocyclic compound represented by Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Formula 2. It can be produced by a method and a material for manufacturing a light emitting device.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 2 may be formed as an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in manufacturing an 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 light emitting device includes a first electrode, a second electrode and one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, one or more of the organic material layers It includes a heterocyclic compound represented by the formula (1), and a heterocyclic compound represented by the formula (2).
  • 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, and the heterocyclic compound according to Formula 1 and the heterocyclic compound according to Formula 2 may be used as a material of the blue organic light emitting device. .
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, the compound represented by Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be used as a material of the green organic light emitting device. .
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device
  • the compound represented by Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be used as a material of the red organic light emitting device.
  • 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.
  • the organic material layer includes at least one layer of a hole blocking layer, an electron injection layer, and an electron transport layer, and at least one layer of the hole blocking layer, the electron injection layer, and the electron transport layer is represented by Chemical Formula 1
  • Chemical Formula 1 Provided is an organic light emitting device comprising a heterocyclic compound represented, and a heterocyclic compound represented by the formula (2) at the same time.
  • the organic material layer includes an emission layer
  • the emission layer includes an organic light emitting device including a heterocyclic compound represented by Formula 1 and a heterocyclic compound represented by Formula 2 at the same time. to provide.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, the light emitting layer includes a host material, and the host material is a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1, and a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 2 It provides an organic light emitting device comprising at the same time.
  • 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.
  • forming the organic material layer comprises forming one or more organic material layers using the composition for an organic material layer according to an exemplary embodiment of the present application.
  • the forming of the organic material layer may be performed by pre-mixing the heterocyclic compound of Formula 1 and the heterocyclic compound of Formula 2 by using a thermal vacuum deposition method. It provides a method for producing a phosphorus organic light emitting device.
  • the pre-mixed means that the heterocyclic compound of Chemical Formula 1 and the heterocyclic compound of Chemical Formula 2 are first mixed with each other in a single park before being deposited on the organic material layer.
  • the premixed material may be referred to as a composition for an organic layer according to one embodiment of the present application.
  • 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 sulfonicacid or polyaniline / poly (4-styrenesulfonate) (Polyaniline / Poly (4-styrene-sulfonate)) etc. can be used.
  • TCTA
  • 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 may be pre-mixed and deposited as one source after premixing.
  • 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 n-type host materials or p-type host materials may 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 8] were used as intermediates in Preparation Example 1.
  • Compound D was synthesized according to the same method as the preparation of Compound 137, except that A and B of the following [Table 9] and [Table 10] were used as intermediates in Preparation Example 2.
  • Compound E was synthesized according to the same method as the preparation of Compound 189, except that A and B of the following [Table 11] and [Table 12] were used as intermediates in Preparation Example 3.
  • Compound F was synthesized in the same manner as in the preparation of Compound 241, except that A and B of the following [Table 13] and [Table 14] were used as intermediates in Preparation Example 4.
  • 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 washing with a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol and the like was dried and then UVO treated 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 deposited with a compound of Formula 1 and a compound of Formula 2 at 400 kV from each individual source as a host and the green phosphorescent dopant was deposited by 7% doping of Ir (ppy) 3 .
  • 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.
  • lithium fluoride (LiF) is deposited on the electron transport layer to form a electron injecting layer by depositing 10 ⁇ thick.
  • an aluminum (Al) cathode is deposited to a thickness of 1,200 ⁇ on the electron injecting layer to form a cathode.
  • An electroluminescent device was manufactured.
  • 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 washing with a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol and the like was dried and then UVO treated 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 pre-mixed with one compound of Chemical Formula 1 and one compound of Chemical Formula 2 as a host, and then pre-mixed, and deposited at 400 Pa in one park.
  • the green phosphorescent dopant was deposited by doping Ir (ppy) 3 with 7%. .
  • 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 1,200 ⁇ on the electron injecting layer to form a cathode.
  • An electroluminescent device was manufactured.
  • the electroluminescent (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 results. T 90 was measured at cd / m 2 .
  • Table 19 shows an example of simultaneously depositing two host compounds of Experimental Example 1 as a separate source
  • Table 20 shows an example of pre-mixing two light emitting layer compounds of Experimental Example 2 and depositing them as one source after premixing.
  • Table 18 is an example of applying a single host material in Experimental Example 1.
  • Example 52 18: 2-16 1: 2 3.36 104.9 (0.282, 0.677) 459
  • Example 53 1: 1 3.35 114.9 (0.281, 0.678)
  • Example 54 82: 2-42 1: 2 3.73 99.8 (0.275, 0.676) 407
  • Example 55 1: 1 3.74 104.6 (0.274, 0.679) 381
  • Example 56 141: 2-34 1: 2 3.34 112.2 (0.277, 0.682) 438
  • Example 57 1: 1 3.41 118.8 (0.275, 0.681) 412
  • Example 58 190: 2-32 1: 2 3.26 115.3 (0.278, 0.679) 488
  • Example 59 1: 1 3.28 121.7 (0.276, 0.677)
  • Example 60 193: 2-34 1: 2 3.33 114.6 (0.275, 0.679) 489
  • Example 61 1: 1: 1 3.36 121.4 (0.281, 0.678) 435
  • Example 62 2-34 1: 2 3.32 108.2 (
  • the exciplex phenomenon is a phenomenon in which energy of a HOMO level of a donor (p-host) and an acceptor (n-host) LUMO level are emitted by electron exchange between two molecules.
  • RISC Reverse Intersystem Crossing
  • a donor (p-host) with good hole transporting capacity and an acceptor (n-host) with good electron transporting capacity are used as a host of the light emitting layer, holes are injected into the p-host, and electrons are injected into the n-host. Can be lowered, thereby improving the lifespan.

Landscapes

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Abstract

본 명세서는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 유기물층 중 1층 이상이 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
본 출원은 2017년 03월 24일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0037976호, 2018년 02월 14일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0018784호 및 2018년 02월 14일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0018780호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 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 실시상태는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
상기 유기물층 중 1층 이상이 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000001
[화학식 2]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000002
상기 화학식 1 및 2에 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,
Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1 내지 R10, Rc 및 Rd는 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 실릴기; 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 상이하며, r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r이 2 이상인 경우 Rc는 서로 같거나 상이하고, s가 2 이상인 경우 Rd는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
마지막으로, 본 출원의 일 실시상태는, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 생성층 등의 재료로서 사용될 수 있다.
특히, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 동시에 유기 발광 소자의 발광층의 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 유기 발광 소자에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 디벤조퓨란 구조의 3번 탄소 위치에 N함유 고리가 치환되고, 상기 디벤조퓨란의 구조 중 N 함유 고리가 치환되지 않은 벤젠에 카바졸 구조가 치환됨으로써 좀 더 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 PCTKR2018003537-appb-I000003
,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000004
,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000005
,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000006
,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000007
,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000008
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, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 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 인접한기로 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 실시상태는, 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 6 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000009
[화학식 4]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000010
[화학식 5]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000011
[화학식 6]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000012
상기 화학식 3 내지 6에 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, N-Het는 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 디메틸플루오렌기, 디벤조퓨란기 및 디벤조티오펜기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리아진기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸기; 페닐기 및 비페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 페난트롤린기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 7 내지 9 중 하나로 표시된다.
[화학식 7]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000013
[화학식 8]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000014
[화학식 9]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000015
상기 화학식 7 내지 9에 있어서, R1 내지 R10, L, a, b 및 c의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같으며,
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 PCTKR2018003537-appb-I000016
는 하기 화학식 10 내지 12 중 하나로 표시될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000017
은 L에 연결되는 부위이다.
[화학식 10]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000018
[화학식 11]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000019
[화학식 12]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000020
화학식 10에 있어서, X1, X3 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 7에서 정의한 바와 같고,
화학식 11에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 7에서 정의한 바와 같고,
화학식 12에 있어서, X1 내지 X3 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 화학식 7에서 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 10은 하기 구조식들에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000021
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 11은 하기 화학식 13으로 표시될 수 있다.
[화학식 13]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000022
상기 화학식 13의 치환기들은 화학식 11에서 정의한 바와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 12는 하기 화학식 14로 표시될 수 있다.
[화학식 14]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000023
상기 화학식 14의 치환기들은 화학식 12에서 정의한 바와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 11은 하기 화학식 15로 표시될 수 있다.
[화학식 15]
Figure PCTKR2018003537-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.
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 페닐기로 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 페닐기로 치환 또는 비치환된 인돌고리; 벤조티오펜고리; 벤조퓨란고리; 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 인덴고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000025
는 하기 화학식 16으로 표시될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2018003537-appb-I000026
은 디벤조퓨란 구조에 연결되는 부위이다.
[화학식 16]
Figure PCTKR2018003537-appb-I000027
상기 화학식 16에 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 16은 하기 구조식들 중에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000028
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.
다른 일 실시상태에 있어서, R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로 고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 피리딘고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 피리딘고리를 형성한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기; 또는 비페닐릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 피리딘고리를 형성한다.
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 있어서, 상기 화학식 2의 Rc 및 Rd는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C40의 알킬기, C6 내지 C40의 아릴기, -CN 및 -SiR101R102R103으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기, -CN 또는 -SiR101R102R103로 치환 또는 비치환된 페닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 나프틸기; 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 스피로비플루오렌기; 또는 트리페닐렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 R101, R102, 및 R103는 페닐기일 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 유기 발광 소자의 유기물층에 포함하는 경우 더 우수한 효율 및 수명 효과를 보인다. 이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어남을 예상할 수 있다.
상기 엑시플렉스(exciㄹplex) 현상은 두 분자간 전자 교환으로 donor(p-host)의 HOMO level, acceptor(n-host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 Reverse Intersystem Crossing(RISC)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(p-host)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(n-host)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
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Figure PCTKR2018003537-appb-I000030
Figure PCTKR2018003537-appb-I000031
Figure PCTKR2018003537-appb-I000032
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Figure PCTKR2018003537-appb-I000040
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Figure PCTKR2018003537-appb-I000042
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000043
Figure PCTKR2018003537-appb-I000044
Figure PCTKR2018003537-appb-I000045
Figure PCTKR2018003537-appb-I000046
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또한, 상기 화학식 1 및 2의 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 1 및 2의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
한편, 상기 헤테로고리 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 다단계 화학반응으로 제조할 수 있다. 일부 중간체 화합물이 먼저 제조되고, 그 중간체 화합물들로부터 화학식 1 또는 2의 화합물이 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1일 수 있고, 1 : 8 내지 8 : 1일 수 있고, 1 : 5 내지 5 : 1 일 수 있으며, 1 : 2 내지 2 : 1일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물은 유기 발광 소자의 유기물 형성시 이용할 수 있고, 특히 발광층의 호스트 형성시 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
상기 조성물은 둘 이상의 화합물이 단순 혼합되어 있는 형태이며, 유기 발광 소자의 유기물층 형성 전에 파우더 상태의 재료를 혼합할 수도 있고, 적정 온도 이상에서 액상 상태로 되어있는 화합물을 혼합할 수 있다. 상기 조성물은 각 재료의 녹는점 이하에서는 고체 상태이며, 온도를 조정하면 액상으로 유지할 수 있다.
상기 조성물은 추가로 용매, 첨가제 등 당 기술분야에 공지된 재료들이 추가로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 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.
구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
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 화합물 및 상기 화학식 2에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 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.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 저지층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 정공 저지층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
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.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 유기물층에 증착하기 전 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
예비 혼합된 재료는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물로 언급될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 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 sulfonicacid) 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, pre-mixed하여 예비 혼합 후 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 PCTKR2018003537-appb-I000048
화합물 1-1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f) 에 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 (50g, 259 mmol), (4-클로로-2-메톡시페닐)보론산 (57.7g, 310mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (29g, 25.9mmol), 포타슘 카보네이트(71.5g, 51.8mmol), 톨루엔/에탄올/물 (800ml/160ml/160ml) 혼합물을 110℃ 에서 환류 하였다.
디클로로메탄으로 추출하고, MgSO4로 건조하였다. 실리카겔 필터 후 농축하여 화합물 1-1을 얻었다. (65g, 99%)
화합물 1-2의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 4'-클로로-2,3-디플루오로-2'-메톡시-1,1'-비페닐(65g, 255 mmol), MC (1000ml)의 혼합물을 0℃로 온도를 낮추고 BBr3 (48mL, 500 mmol) 를 적가하고 상온으로 승온하여 2시간 교반하였다.
증류수로 반응을 종결하고 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4로 건조하였다. 컬럼 정제 MC:HX = 1:2 로 내려 화합물 1-2를 얻었다. (49g, 80%)
화합물 1-3의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 4-클로로-2',3'-디플루오로-[1,1'-비페닐]-2-올 (49g, 203 mmol), Cs2CO3 (331g, 1018mmol)의 디메틸아세트아미드 (500ml) 혼합물을 120℃ 에서 교반하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 컬럼정제 HX:MC = 5:1로 내려 화합물 1-3을 얻었다.(10.1g, 88%)
화합물 1-4의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 3-클로로-6-플루오로디벤조[b,d]퓨란 (9g, 40.7 mmol), 9H-카바졸 (8.1g, 48.9mmol), Cs2CO3 (66.3g, 203.5mmol)의 디메틸아세트아미드(100ml) 혼합물을 170℃ 에서 12h 환류하였다.
식힌 후 필터하고 여액의 용매를 제거한 후 컬럼정제 HX:MC = 4:1로 내려 화합물 1-4 를 얻었다.(10.1g, 67%)
화합물 1-5의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(7-클로로디벤조[b,d]퓨란-4-yl)-9H-카바졸(10.1, 27.4 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(13.9g, 54.9mmol), XPhos(2.6g, 5.48mmol), 포타슘 아세테이트(8g, 82mmol), Pd(dba)2 (1.57g, 2.74mmol)의 1,4-디옥산(100ml) 혼합물을 140℃ 에서 환류 하였다.
디클로로메탄 추출하여 농축후 디클로로메탄 /MeOH 처리하여 화합물 1-5를 얻었다 (13.4g, over 수율).
화합물 1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 9-(7-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)디벤조[b,d]퓨란-4-일)-9H-카바졸(12.5g, 27.2 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(8.74g,32.6mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(3.1g, 2.72mmol), 포타슘 카보네이트(7.5g, 54.5mmol), 1,4-디옥산/물 (150ml/30ml) 혼합물을 120℃ 에서 3시간 환류하였다. 120℃ 에서 필터 후 120℃ 1,4-디옥산, 증류수, MeOH로 씻어주어 화합물 1을 얻었다 (11.2g, over two step 71%)
상기 제조예 1에서 하기 [표 1] 내지 [표 8]의 A, B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 1의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 C를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000049
Figure PCTKR2018003537-appb-I000050
Figure PCTKR2018003537-appb-I000051
Figure PCTKR2018003537-appb-I000052
Figure PCTKR2018003537-appb-I000053
Figure PCTKR2018003537-appb-I000054
Figure PCTKR2018003537-appb-I000055
Figure PCTKR2018003537-appb-I000056
Figure PCTKR2018003537-appb-I000057
Figure PCTKR2018003537-appb-I000058
Figure PCTKR2018003537-appb-I000059
Figure PCTKR2018003537-appb-I000060
상기 제조예 1에서 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 대신 1-브로모-2,4-디플루오로벤젠을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 의 제조와 동일한 방법으로 제조하여 목적 화합물 137(D)을 얻었다 (7.3g, 45%).
상기 제조예 2에서 하기 [표 9] 및 [표 10]의 A, B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 137의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 D를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000061
Figure PCTKR2018003537-appb-I000062
Figure PCTKR2018003537-appb-I000063
Figure PCTKR2018003537-appb-I000064
상기 제조예 1에서 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 대신 2-브로모-1,4-디플루오로벤젠을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 제조하여 목적 화합물 189(E)을 얻었다 (8.4g, 47%).
상기 제조예 3에서 하기 [표 11] 및 [표 12]의 A, B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 189의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 E를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000065
Figure PCTKR2018003537-appb-I000066
Figure PCTKR2018003537-appb-I000067
Figure PCTKR2018003537-appb-I000068
제조예 1에서 1-브로모-2,3-디플루오로벤젠 대신 2-브로모-1,3-디플루오로벤젠을 사용한 것을 제외하고 화합물 1 의 제조와 동일한 방법으로 제조하여 목적 화합물 241(F)을 얻었다 (6.4g, 37%).
상기 제조예 4에서 하기 [표 13] 및 [표 14]의 A, B를 중간체로 사용한 것을 제외하고, 상기 화합물 241의 제조와 같은 방법으로, 하기 화합물 F를 합성하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000069
Figure PCTKR2018003537-appb-I000070
Figure PCTKR2018003537-appb-I000071
상기 표 1 내지 14에 기재된 화합물 이외의 화합물 1 내지 316도 전술한 제조예에 기재된 방법과 마찬가지로 제조하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000072
1) 화합물 2-3의 제조
3-브로모-1,1`-바이페닐 3.7g(15.8mM), 9-페닐-9H,9'H-3,3'-바이카바졸 6.5g(15.8mM), CuI3.0g(15.8mM), 트랜스-1,2-디아미노사이클로헥산 1.9mL(15.8mM), K3PO4 3.3g(31.6mM)를 1,4-옥산 100mL에 녹인 후 24시간 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 DCM을 넣고 추출하였고 유기층은 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 반응물은 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hex=1:3)로 정제하였고 메탄올로 재결정하여 목적화합물 2-3 7.5g(85%)을 얻었다.
상기 제조예 5에서 3-브로모-1,1`-바이페닐 대신 하기 표 15의 중간체 A를 사용하고 9-페닐-9H,9'H-3,3'-바이카바졸 대신 하기 표 15의 중간체 B를 사용한 것을 제외하고 제조예 5의 제조와 동일한 방법으로 제조하여 목적화합물 A을 합성하였다.
Figure PCTKR2018003537-appb-I000073
Figure PCTKR2018003537-appb-I000074
상기 표 15에 기재된 화합물 이외의 화합물 2-1 내지 2-97도 전술한 제조예에 기재된 방법과 마찬가지로 제조하였다.
상기에서 제조된 화합물들의 합성 확인자료는 하기 [표 16] 및 [표 17]에 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= 587.67(C42H25N3O=587.20) 110 m/z= 663.76(C48H29N3O=663.23)
111 m/z= 663.76(C48H29N3O=663.23) 112 m/z= 663.76(C48H29N3O=663.23)
113 m/z= 739.86(C54H33N3O=739.26) 114 m/z= 739.86(C54H33N3O=739.26)
115 m/z= 677.75(C48H27N3O2=677.21) 116 m/z= 693.81(C48H27NOS=693.19)
117 m/z= 563.65(C40H25N3O=563.20) 118 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23)
119 m/z= 639.73(C46H29N3O=639.23) 120 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
121 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26) 122 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
123 m/z= 639.74(C46H29N3O=639.23) 124 m/z= 715.84(C52H33N3O=715.26)
125 m/z= 664.75(C47H28N4O=664.23) 126 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
127 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26) 128 m/z= 740.85(C53H32N4O=740.26)
129 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29) 130 m/z= 816.94(C59H36N4O=816.29)
131 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28) 132 m/z= 829.94(C59H35N5O=829.28)
133 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 134 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
135 m/z= 702.80(C50H30N4O=702.24) 136 m/z= 766.27(C55H34N4O=766.27)
137 m/z= 564.63(C39H24N4O=564.20) 138 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23)
139 m/z= 640.73(C45H28N4O=640.23) 140 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26)
141 m/z= 716.83(C51H32N4O=717.26) 142 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25)
143 m/z= 729.82(C51H31N5O=729.25) 144 m/z= 805.92(C57H35N5O=805.28)
145 m/z= 730.81(C51H30N4O2=730.81) 146 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
147 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26) 148 m/z= 680.79(C48H32N4O=680.26)
149 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18) 150 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21)
151 m/z= 654.71(C45H26N4O2=654.21) 152 m/z= 670.78(C45H26N4OS=670.18)
153 m/z= 640.73(C45H2N4O=640.23) 154 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26)
155 m/z= 716.83(C51H32N4O=716.26) 156 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29)
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2-73 m/z= 786.30 (C60H38N2=786.98) 2-74 m/z= 661.25 (C49H31N3=661.81)
2-75 m/z= 894.34 (C66H46N2Si=895.19) 2-76 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72)
2-77 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72) 2-78 m/z= 650.27 (C49H34N2=650.83)
2-79 m/z= 684.26 (C52H32N2=684.84) 2-80 m/z= 559.20 (C41H25N3=559.67)
2-81 m/z= 792.30 (C58H40N2Si=793.06) 2-82 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72)
2-83 m/z= 650.27 (C49H34N2=650.83) 2-84 m/z= 684.26 (C52H32N2=684.84)
2-85 m/z= 559.20 (C41H25N3=559.67) 2-86 m/z= 792.30 (C58H40N2Si=793.06)
2-87 m/z= 716.32 (C54H40N2=716.93) 2-88 m/z= 750.30 (C57H38N2=750.94)
2-89 m/z= 625.25 (C46H31N3=625.77) 2-90 m/z= 858.34 (C63H46N2Si=859.16)
2-91 m/z= 784.29 (C60H36N2=784.96) 2-92 m/z= 659.24 (C49H29N3=659.79)
2-93 m/z= 892.33 (C66H44N2Si=893.18) 2-94 m/z= 534.18 (C38H22N4=534.62)
2-95 m/z= 767.28 (C55H37N3Si=768.01) 2-96 m/z= 1000.37 (C72H52N2Si2=1001.39)
2-97 m/z=712.88(C54H36N2=712.29)
화합물 1H NMR(CDCl3, 200Mz)
1 δ = 8.55 (1H,d), 8.28 (4H, d), 8.12 (1H ,d), 7.95~7.89 (3H, m)6, 7.75 (1H, d), 7.64~7.63 (2H, d), 7.51~7.32 (12H, m)
2 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H,d), 8.18 (1H, d), 7.95~7.89 (3H, m)7.79~7.75 (2H, q), 7.64~7.62 (2H, d), 7.52~7.32 (15H, m)
3 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 7.95~7.87 (4H, m), 7.77~7.89(3H, m), 7.75 (1H, d), 7.63~7.32 (26H, m)
7 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.12 (1H, d), 7.95~7.89 (3H,m), 7.75 (1H, d), 7.63~7.32 (26H, m)
18 δ = 8.55 (1H, d), 8.28~8.18 (3H, m), 7.95~7.89 (3H, m), 7.79~7.70 (3H, m), 7.64~7.32 (21H, m)
30 δ = 8.39 (1H, s), 8.28~8.24 (3H, m), 8.12~8.09 (2H,d), 7.95 (1H, d), 7.89 (1H, d), 7.75~7.24 (22H, m), 1.72(6H, s)
55 δ = 8.56~8.55(2H, m), 8.12 (1H, d), 7.95~7.85 (5H, m), 7.75 (1H, d), 7.63~7.45 (10H, m), 7.33~7.22 (8H, m)
82 δ = 8.49 (1H, d), 8.18~8.10 (3H, m), 7.95~7.75 (8H, m), 7.62~7.32 (19H, m)
111 δ = 8.55 (1H, d), 8.30~8.26 (3H, m), 8.15~8.06 (4H, m), 7.98~7.77 (6H, m), 7.69 (2H, d), 7.54~7.25 (14H, m)
137 δ = 8.55 (1H, d), 8.25 (4H, d), 8.12 (2H, d), 7.95~7.89 (3H., m), 7.75~7.73 (2H, m), 7.64~7.63 (2H, m), 7.51~7.25 (1H, m)
139 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 7.95~7.87 (4H, m), 7.77~7.73 (5H, m), 7.52~7.25 (14H, m)
141 δ = 8.27 (4H, d), 8.17 (1H, d), 8.00~ 7.87 (4H, m), 7.77~7.73 (6H, m), 7.52~7.41 (17H, m)
146 δ = 8.39 (1H, d), 8.28 (2H, d), 8.12~8.09 (2H, t), 7.95~7.89 (2H, q), 7.75~7.61 (6H, m), 7.51~7.41 (4H, m), 7.57~7.25 (20H, m)
154 δ = 8.55 (1H, d), 8.28~8.18 (4H, m), 7.95~7.89 (3H, m), 7.79~7.75 (4H, m), 7.57~7.25 (20H, m)
155 δ = 8.55 (1H, s), 8.28~8.24 (3H, m), 7.77~7.40 (24H, m)
189 δ = 8.56 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.12 (1H, d), 7.95~7.94 (2H, m), 7.80~7.75 (2H, m), 7.66~7.63 (3H, m), 7.51~7.25 (11H, m)
190 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (4H, d), 8.18 (1H, d), 7.95~7.94 (2H, m), 7.66~~7.62 (3H, m), 7.52~7.25 (14H, m)
193 δ = 8.28 (4H, m), 8.18 (1H, s), 8.00~7.95 (2H, q), 7.87 (1H, d)7.80~7.64 (7H, m), 7.51~7.41 (17H, m)
231 δ = 8.23~8.18 (2H, m), 8.00~7.95 (2H, q), 7.87 (1H, d), 7.80~7.64 (11H, m), 7.52~7.41 (17H, m)
242 δ = 8.55 (1H, d), 8.27~8.26 (4H, d), 8.18 (1H, d), 7.95~7.94 (2H, m), 7.79~7.75 (2H, m), 7.66~7.62 (3H, m), 7.52~7.25 (15H, m)
272 δ = 8.28~8.23 (3H, m), 8.12~8.09 (2H, t), 7.95 (1H, d), 7.82~7.79 (4H, m), 7.66~7.61 (4H, m), 7.51~7.24 (12H m), 7.01 (1H, d), 1.72 (6H, s)
298 δ = 8.55 (1H, d), 8.28 (2H, d), 8.18 (1H, d), 7.89~7.75(8H, .6m), 7.66~7.62 (3H, m), 7.51~7.25 (15H, m)
315 δ = 8.28 (2H, d), 8.18~8.12 (2H, q), 8.00~7.77 (7H, m), 7.66~7.64 (4H, m), 7.51~7.32 (15H, m)
2-3 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21~8.13(3H, m), 7.99~7.89(4H, m), 7.77~7.35(17H, m), 7.20~7.16(2H, m)
2-4 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.19~8.13(2H, m), 7.99~7.89(8H, m), 7.77~7.75(3H, m), 7.62~7.35(11H, m), 7.20~7.16(2H, m)
2-7 δ = 8.55(1H, d), 8.31~8.30(3H, d), 8.19~8.13(2H, m), 7.99~7.89(5H, m), 7.77~7.75(5H, m), 7.62~7.35(14H, m), 7.20~7.16(2H, m)
2-16 δ = 8.93~8.90 (3H, d), 8.55 (1H, d), 8.18~8.10 (5H, m), 8.00~7.77 (10H, m), 7.58~7.45 (8H, m), 7.33~7.29 (2H, m)
2-31 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21~8.13(4H, m), 7.99~7.89(4H, m), 7.77~7.35(20H, m), 7.20~7.16(2H, m)
2-32 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21~8.13(3H, m), 7.99~7.89(8H, m), 7.77~7.35(17H, m), 7.20~7.16(2H, m)
2-34 δ = 8.55 (1H, d), 8.18~8.09 (3H, m), 8.00~7.94 (2H, m), 7.87 (1H, d), 7.79~7.77 (4H, m), 7.69~7.63 (4H, m), 7.51~7.25 (21H, m)
2-42 δ = 8.55 (1H, d), 8.18~8.12 (2H, m), 8.00~7.87 (3H, m), 7.79~7,77(6H, m), 7.69~7.63 (6H, m), 7.52~7.25 (14H, m)
2-97 δ = 8.55 (1H, d), 8.18~8.09 (3H, m), 8.00~7.94 (2H, m), 7.87(1H, d), 7.79~7.77 (4H, m), 7.57~7.29 (25H, m)
<실험예 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 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4′,4''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 화학식 1에 기재된 화합물 한 종과 화학식 2에 기재된 화합물 한 종을 각각의 개별적인 공급원에서 400Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 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 1,200Å의 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.
<실험예 2> 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 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4′,4''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 화학식 1에 기재된 화합물 한 종과 화학식 2에 기재된 화합물 한 종을 pre-mixed하여 예비 혼합 후 하나의 공원에서 400Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 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 1,200Å의 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.
상기 실험예 1 및 실험예 2 에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율은 하기 표 19 및 표 20과 같다.
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(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 하기 표 19 및 20과 같다. 하기 표 19는 실험예 1의 두 개의 호스트 화합물을 개별적인 공급원으로 동시 증착한 예이고, 하기 표 20은 실험예 2의 두 개의 발광층 화합물을 pre-mixed 하여 예비혼합 후 하나의 공급원으로 증착한 예이며, 하기 표 18은 실험예 1에서 단일 호스트 물질을 적용한 예이다.
발광층화합물 구동전압(V) 효율(cd/A) 색좌표(x, y) 수명(T90)
비교예 1 1 4.01 70.2 (0.277, 0.669) 174
비교예 2 2 3.67 80.3 (0.280, 0.678) 183
비교예 3 3 3.66 75.2 (0.280, 0.677) 168
비교예 4 7 4.64 67.2 (0.272, 0.669) 138
비교예 5 18 3.74 76.3 (0.279, 0.675) 162
비교예 6 30 3.83 72.4 (0.280, 0.674) 153
비교예 7 55 3.87 70.9 (0.281, 0.673) 166
비교예 8 82 4.10 65.4 (0.279, 0.676) 139
비교예 9 111 4.13 67.4 (0.279, 0.676) 153
비교예10 139 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
비교예11 141 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
비교예12 146 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
비교예13 154 3.92 79.7 (0.281, 0.672) 178
비교예14 155 3.73 71.3 (0.280, 0.674) 178
비교예15 189 3.79 74.8 (0.278, 0.679) 172
비교예16 190 3.99 78.3 (0.279, 0.680) 166
비교예17 191 4.12 71.3 (0.279, 0.678) 171
비교예18 193 4.41 69.2 (0.283, 0.685) 159
비교예19 215 4.33 69.4 (0.284, 0.689) 132
비교예20 231 3.87 76.2 (0.279, 0.680) 149
비교예21 242 4.03 69.4 (0.280, 0.671) 155
비교예22 272 4.24 72.3 (0.279, 0.678 167
비교예23 298 4.18 71.1 (0.282, 0.681 159
비교예24 315 4.31 71.6 (0.281, 0.673) 151
비교예25 2-3 4.75 51.2 (0.265, 0.694) 59
비교예26 2-4 4.83 50.9 (0.269, 0.683) 41
비교예27 2-7 4.73 52.2 (0.264, 0.699) 51
비교예28 2-16 5.12 44.2 (0.268, 0.691) 30
비교예29 2-31 4.81 49.9 (0.268, 0.692) 52
비교예30 2-32 4.74 55.2 (0.266, 0.689) 43
비교예31 2-34 4.93 51.2 (0.269, 0.695) 42
비교예32 2-42 5.13 42.5 (0.268, 0.696) 50
비교예33 2-97 5.09 47.3 (0.267, 0.694) 36
발광층화합물 비율 구동전압(V) 효율(cd/A) 색좌표(x, y) 수명(T90)
실시예1 1 : 2-3 1 : 8 4.82 30.3 (0.278, 0.683) 235
실시예2 1 : 5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 263
실시예3 1 : 2 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 420
실시예4 1 : 1 3.40 110.3 (0.276, 0.679) 390
실시예5 2 : 1 3.67 112.1 (0.276, 0.676) 312
실시예6 5 : 1 4.32 89.7 (0.277, 0.677) 272
실시예7 8 : 1 4.99 65.3 (0.279, 0.677) 276
실시예8 3 : 2-31 1 : 2 3.42 101.2 (0.277, 0.677) 443
실시예9 1 : 1 3.44 112.4 (0.277, 0.680) 380
실시예10 7 : 2-16 1 : 2 3.53 100.2 (0.278, 0.681) 393
실시예11 1 : 1 3.56 108.7 (0.277, 0.682) 382
실시예12 18 : 2-16 1 : 2 3.38 105.3 (0.281, 0.676) 460
실시예13 1 : 1 3.39 115.3 (0.280, 0.676) 400
실시예14 30 : 2-31 1 : 2 3.43 104.2 (0.276, 0.679) 455
실시예15 1 : 1 3.43 114.8 (0.275, 0.679) 412
실시예16 2 : 2-7 1 : 2 3.31 110.4 (0.278, 0.678) 500
실시예17 1 : 1 3.29 117.6 (0.279, 0.677) 442
실시예18 55 : 2-4 1 : 2 3.88 96.7 (0.275, 0.680) 401
실시예19 1 : 1 3.78 100.7 (0.274, 0.678) 388
실시예20 82 : 2-42 1 : 2 3.77 99.3 (0.276, 0.676) 408
실시예21 1 : 1 3.78 104.7 (0.274, 0.679) 379
실시예22 111 : 2-34 1 : 2 3.98 89.7 (0.288, 0.681) 398
실시예23 1 : 1 3.72 101.4 (0.285, 0.680) 382
실시예24 139 : 2-42 1 : 2 3.01 121.4 (0.276, 0.679) 585
실시예25 1 : 1 3.07 124.7 (0.276, 0.676) 530
실시예26 141 : 2-34 1 : 2 3.32 112.6 (0.278, 0.681) 440
실시예27 1 : 1 3.42 118.4 (0.275, 0.680) 413
실시예28 146 : 2-42 1 : 2 3.62 109.4 (0.277, 0.678) 401
실시예29 1 : 1 3.66 116.1 (0.276, 0.677) 385
실시예30 154 : 2-97 1 : 2 3.31 112.3 (0.279, 0.678) 480
실시예31 1 : 1 3.22 116.1 (0.277, 0.677) 443
실시예32 189 : 2-4 1 : 2 3.03 119.5 (0.275, 0.678) 566
실시예33 1 : 1 3.12 126.6 (0.277, 0.678) 521
실시예34 190 : 2-32 1 : 2 3.23 115.4 (0.279, 0.678) 487
실시예35 1 : 1 3.29 121.4 (0.278, 0.678) 443
실시예36 191 : 2-42 1 : 2 3.31 112.4 (0.280, 0.679) 478
실시예37 1 : 1 3.21 119.7 (0.281, 0.680) 430
실시예38 193 : 2-34 1 : 2 3.32 114.7 (0.279, 0.679) 488
실시예39 1 : 1 3.33 121.3 (0.280, 0.679) 437
실시예40 215 : 2-97 1 : 2 3.55 109.3 (0.276, 0.676) 393
실시예41 1 : 1 3.76 112.9 (0.277, 0.675) 383
실시예42 231 : 2-31 1 : 2 3.58 101.8 (0.278, 0.679) 410
실시예43 1 : 1 3.59 112.7 (0.277, 0.680) 389
실시예44 242 : 2-16 1 : 2 3.44 112.5 (0.277, 0.677) 440
실시예45 1 : 1 3.48 113.4 (0.278, 0.678) 400
실시예46 272 : 2-34 1 : 2 3.33 108.3 (0.276, 0.677) 413
실시예47 1 : 1 3.48 114.9 (0.276, 0.676) 389
실시예48 925 : 2-97 1 : 2 3.28 113.4 (0.279, 0.679) 470
실시예49 1 : 1 3.27 118.6 (0.279, 0.678) 421
실시예50 315 : 2-3 1 : 2 3.41 105.1 (0.277, 0.676) 454
실시예51 1 : 1 3.66 113.2 (0.274, 0.679) 420
실시예52 18 : 2-16 1 : 2 3.36 104.9 (0.282, 0.677) 459
실시예53 1 : 1 3.35 114.9 (0.281, 0.678) 401
실시예54 82 : 2-42 1 : 2 3.73 99.8 (0.275, 0.676) 407
실시예55 1 : 1 3.74 104.6 (0.274, 0.679) 381
실시예56 141 : 2-34 1 : 2 3.34 112.2 (0.277, 0.682) 438
실시예57 1 : 1 3.41 118.8 (0.275, 0.681) 412
실시예58 190 : 2-32 1 : 2 3.26 115.3 (0.278, 0.679) 488
실시예59 1 : 1 3.28 121.7 (0.276, 0.677) 440
실시예60 193 : 2-34 1 : 2 3.33 114.6 (0.275, 0.679) 489
실시예61 1 : 1 3.36 121.4 (0.281, 0.678) 435
실시예62 272 : 2-34 1 : 2 3.32 108.2 (0.279, 0.677) 411
실시예63 1 : 1 3.49 114.7 (0.276, 0.677) 386
상기 표 18 내지 20에서 확인할 수 있듯, 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 유기 발광 소자의 유기물층에 포함하는 경우 더 우수한 효율 및 수명 효과를 보인다. 이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어남을 예상할 수 있다.
상기 엑시플렉스(exciplex) 현상은 두 분자간 전자 교환으로 donor(p-host)의 HOMO level, acceptor(n-host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 Reverse Intersystem Crossing(RISC)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(p-host)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(n-host)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.

Claims (17)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상이 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000075
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000076
    상기 화학식 1 및 2에 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,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R10, Rc 및 Rd는 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 실릴기; 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 상이하며, r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r이 2 이상인 경우 Rc는 서로 같거나 상이하고, s가 2 이상인 경우 Rd는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 6 중 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000077
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000078
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000079
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000080
    상기 화학식 3 내지 6에 있어서, 치환기들은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 7 내지 9 중 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000081
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000082
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000083
    상기 화학식 7 내지 9에 있어서, R1 내지 R10, L, a, b 및 c의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같으며,
    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 PCTKR2018003537-appb-I000084
    는 하기 화학식 10 내지 12 중 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000085
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000086
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000087
    상기 화학식 10에 있어서, X1, X3 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 상기 화학식 7에서 정의한 바와 같고,
    상기 화학식 11에 있어서, X1, X2 및 X5 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 상기 화학식 7에서 정의한 바와 같고,
    상기 화학식 12에 있어서, X1 내지 X3 중 하나 이상은 N이고, 나머지는 상기 화학식 7에서 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 10은 하기 구조식들에서 선택되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000088
    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 2의 Rc 및 Rd는 수소인 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기인 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000089
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000090
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000091
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000092
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000093
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000094
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000095
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000096
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000097
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000098
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000099
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000100
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000101
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000102
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000103
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000104
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000105
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000106
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000107
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기물층은 정공 저지층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 정공 저지층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 1에 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.
  14. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000108
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2018003537-appb-I000109
    상기 화학식 1 및 2에 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,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R10, Rc 및 Rd는 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 실릴기; 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 상이하며, r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r이 2 이상인 경우 Rc는 서로 같거나 상이하고, s가 2 이상인 경우 Rd는 서로 같거나 상이하다.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
  16. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기물층을 형성하는 단계는 청구항 14에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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