WO2019004782A1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2019004782A1
WO2019004782A1 PCT/KR2018/007413 KR2018007413W WO2019004782A1 WO 2019004782 A1 WO2019004782 A1 WO 2019004782A1 KR 2018007413 W KR2018007413 W KR 2018007413W WO 2019004782 A1 WO2019004782 A1 WO 2019004782A1
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unsubstituted
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compound
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허동욱
이동훈
허정오
장분재
차용범
한미연
양정훈
윤희경
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present disclosure relates to an organic light emitting device.
  • organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which an organic material is used to convert electric energy into light energy.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon generally has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer may have a multi-layer structure composed of different materials and may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the present invention provides an organic light emitting device.
  • an anode Cathode; And an emission layer disposed between the anode and the cathode,
  • a second organic material layer disposed between the light emitting layer and the anode, the second organic material layer including a compound represented by Formula 3 below.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted amine group; A substituted or unsubstituted arylphosphin
  • L1 is a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • Ar1 is hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted amine group; A substituted or unsubstituted arylphosphin
  • n is an integer of 0 to 3
  • n and n are each an integer of 2 or more, the structures in parentheses of 2 or more are the same or different,
  • G1 is hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted amine group; A substituted or unsubstituted arylphosphin
  • g1 is an integer of 1 to 6, and when g1 is 2 or more, G1 is the same or different from each other,
  • Y2 is O; S; NQ4; Or CQ5Q6,
  • G43 to G47 is a moiety bonded to L1 of the above formula (1)
  • Q4 to Q6, which are the same or different, are each independently selected from the group consisting of hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted
  • Ar2 and Ar3 are the same or different and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted amine group; A substituted or unsub
  • the organic light emitting device can improve the efficiency, improve the driving voltage and / or the lifetime characteristics.
  • FIG 1 shows an organic light emitting device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 shows an organic light emitting element 11 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an organic light emitting element 12 according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 shows the HOMO energy level measured with a photoelectron spectroscopy apparatus for Compound E2 of Production Example 1-2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 shows the 3D structure of a molecule using Chem 3D Pro for the compound E18 of Production Example 1-18 according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 12 shows the 3D structure of a molecule using Chem 3D Pro for the compound [ET-1-E].
  • Fig. 15 shows the HOMO energy level measured with the optoelectronic spectrometer for the compound [HT-1-C].
  • 16 shows the LUMO energy level calculated by the wavelength value measured through photoluminescence (PL) for the compound F1 of Production Example 2-1 according to one embodiment of the present invention.
  • 17 shows the LUMO energy level calculated by the wavelength value measured through photoluminescence (PL) for the compound [HT-1-C].
  • the present disclosure relates to an anode; Cathode; And an emission layer disposed between the anode and the cathode,
  • a second organic material layer disposed between the light emitting layer and the anode and including a compound represented by the general formula (3).
  • the organic light emitting device can improve the driving voltage, efficiency, and / or lifetime characteristics by controlling the energy level between the layers by controlling the materials included in the electron control layer and the electron blocking layer have.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the electron control layer in a nonlinear structure, thereby improving the efficiency, the driving voltage and the lifetime of the organic light emitting device.
  • the substituent Ar1 has a substituent having an electron-withdrawing structure in the structure of the compound represented by Formula 1, the dipole moment of the molecule can be designed close to apolarity, It is possible to form an amorphous layer in the fabrication of the organic light emitting device. Accordingly, the organic light emitting device according to one embodiment of the present invention can improve the efficiency, improve the driving voltage and the life characteristic.
  • the electron mobility is lower than that of the compound of the present invention because it can not have such a horizontal structure.
  • the term " energy level" means an energy magnitude. Therefore, the energy level is interpreted to mean the absolute value of the corresponding energy value. For example, when the energy level is deep, it means that the absolute value increases from the vacuum level to the negative direction.
  • the highest occupied molecular orbital means a molecular orbital (highest occupied molecular orbital) in a region where electrons can participate in binding in the highest energy region
  • LUMO lowest unoccupied molecular orbital
  • the HOMO energy level means the distance from the vacuum level to the HOMO.
  • the LUMO energy level means the distance from the vacuum level to the LUMO.
  • a bandgap means a difference in energy level between HOMO and LUMO, that is, a HOMO-LUMO gap.
  • the HOMO energy level of the compound represented by Formula 1 may be 6.0 eV or more.
  • the triplet energy level of the compound represented by Formula 1 may be 2.5 eV or more.
  • the bandgap of the compound represented by Formula 1 may be 3.0 eV or more.
  • the electron mobility is high and the driving voltage is low when used in an organic light emitting device, and exhibits high efficiency and long life.
  • the HOMO energy level of the compound represented by Formula 3 may be 5.5 eV or more.
  • the compound represented by Formula 3 has a bandgap of 3.0 eV or more.
  • the compound represented by the general formula (3) When the compound represented by the general formula (3) is used in the electron blocking layer, the hole mobility is high, and the driving voltage is low when used in an organic light emitting device, and exhibits high efficiency and long life.
  • the HOMO energy level of the blue light emitting layer is 5.7 eV to 5.9 eV
  • the HOMO energy level of the electron control layer of an organic light emitting device is improved (6.0 eV or more), and the LUMO energy level is improved near the LUMO energy level of the light emitting layer.
  • the LUMO energy level of the blue light emitting layer is 2.8 eV +/- 0.2 eV
  • the HOMO energy level can be measured using an under-atmosphere photoelectron spectrometer (AC3, manufactured by RIKEN KEIKI Co., Ltd.), and the LUMO energy level can be calculated as a wavelength value measured through photoluminescence .
  • a member when a member is located on another member, it includes not only the case where the member is in contact with the other member but also the case where another member exists between the two members.
  • substituted means that the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the substituted position is not limited as long as the substituent is a substitutable position, , Two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • substituted or unsubstituted A halogen group; A nitrile group; A nitro group; Imide; Amide group; Carbonyl group; An ester group; A hydroxy group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted amine group; A
  • a substituent to which at least two substituents are connected may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group, and may be interpreted as a substituent in which two phenyl groups are connected.
  • the halogen group may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the number of carbon atoms in the imide group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
  • the amide group may be substituted with nitrogen of the amide group by hydrogen, a straight chain, branched chain or cyclic alkyl group of 1 to 30 carbon atoms or an aryl group of 6 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • the carbon number of the carbonyl group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 30 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
  • the ester group may be substituted with an ester group oxygen in a straight chain, branched chain or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30. Specifically, it is preferably 1 to 20 carbon atoms. More specifically 1 to 10 carbon atoms.
  • Specific examples thereof include a methyl group; An ethyl group; Propyl group; n-propyl group; Isopropyl group; Butyl group; an n-butyl group; An isobutyl group; tert-butyl group; sec-butyl group; 1-methylbutyl group; 1-ethylbutyl group; Pentyl group; n-pentyl group; Isopentyl group; Neopentyl group; tert-pentyl group; Hexyl group; n-hexyl group; 1-methylpentyl group; 2-methylpentyl group; 4-methyl-2-pentyl group; 3,3-dimethylbutyl group; A 2-ethylbutyl group; A heptyl group; an n-heptyl group; 1-methylhexyl group; Cyclopentylmethyl group; Cyclohexylmethyl group; Octyl group; n-octyl
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20 carbon atoms.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy group is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 carbon atoms. Specifically, it is preferably 1 to 20 carbon atoms. More specifically 1 to 10 carbon atoms.
  • the amine group is -NH 2 ; An alkylamine group; N-alkylarylamine groups; An arylamine group; An N-arylheteroarylamine group; An N-alkylheteroarylamine group, and a heteroarylamine group, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • amine group examples include a methylamine group; Dimethylamine group; Ethylamine group; Diethylamine group; Phenylamine group; Naphthylamine group; Biphenylamine group; Anthracenylamine group; 9-methyl anthracenylamine group; Diphenylamine group; N-phenylnaphthylamine group; Ditolylamine group; N-phenyltolylamine group; Triphenylamine group; N-phenylbiphenylamine group; N-phenylnaphthylamine group; An N-biphenylnaphthylamine group; N-naphthylfluorenylamine group; N-phenylphenanthrenylamine group; An N-biphenyl phenanthrenyl amine group; N-phenylfluorenylamine group; An N-phenyltriphenylamine group; N-phenanthrenyl fluoren
  • the N-alkylarylamine group means an amine group in which N of the amine group is substituted with an alkyl group and an aryl group.
  • the N-arylheteroarylamine group means an amine group in which N in the amine group is substituted with an aryl group and a heteroaryl group.
  • the N-alkylheteroarylamine group means an amine group in which N in the amine group is substituted with an alkyl group and a heteroaryl group.
  • the alkyl group in the alkylamine group, the N-arylalkylamine group, the alkylthio group, the alkylsulfoxy group and the N-alkylheteroarylamine group is the same as the alkyl group described above.
  • Specific examples of the alkyloxy group include a methylthio group; An ethyloxy group; tert-butylthio group; Hexyloxy group; Octylthioxy group and the like, and examples of the alkylsulfoxy group include mesyl; Ethylsulfoxy group; Propylsulfoxy group; Butyl sulfoxide group, and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • the alkenyl group may be straight-chain or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably from 2 to 30.
  • Specific examples thereof include a vinyl group; 1-propenyl group; An isopropenyl group; A 1-butenyl group; A 2-butenyl group; A 3-butenyl group; 1-pentenyl group; 2-pentenyl group; 3-pentenyl group; 3-methyl-1-butenyl group; A 1,3-butadienyl group; Allyl group; A 1-phenylvinyl-1-yl group; A 2-phenylvinyl-1-yl group; A 2,2-diphenylvinyl-1-yl group; 2-phenyl-2- (naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl group; A 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl group; A stilbenyl group; A styryl group, and the like, but are not limited
  • the silyl group may be represented by the formula of -SiRaRbRc, wherein Ra, Rb and Rc are each hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the silyl group specifically includes a trimethylsilyl group; Triethylsilyl group; t-butyldimethylsilyl group; Vinyldimethylsilyl group; Propyldimethylsilyl group; Triphenylsilyl groups; Diphenylsilyl groups; Phenylsilyl group, and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • the boron group may be -BR 100 R 101 , wherein R 100 and R 101 are the same or different and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A halogen group; A nitrile group; A substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted, straight or branched chain alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms; And a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the phosphine oxide group specifically includes a diphenylphosphine oxide group; And dinaphthylphosphine oxide group, but are not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 6 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples of the monocyclic aryl group include a phenyl group; A biphenyl group; But is not limited thereto.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited. And preferably 10 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples of the polycyclic aryl group include a naphthyl group; Anthracenyl group; A phenanthryl group; A triphenyl group; Pyrenyl; A phenalenyl group; A perylenyl group; A crycenyl group; Fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent groups may combine with each other to form a ring.
  • adjacent means that the substituent is a substituent substituted on an atom directly connected to the substituted atom, a substituent stereostructically closest to the substituent, or another substituent substituted on the substituted atom .
  • two substituents substituted in the benzene ring to the ortho position and two substituents substituted on the same carbon in the aliphatic ring may be interpreted as " adjacent " groups to each other.
  • the aryl group in the aryloxy group, the arylthioxy group, the arylsulfoxy group, the N-arylalkylamine group, the N-arylheteroarylamine group and the arylphosphine group is the same as the aforementioned aryl group.
  • aryloxy group examples include a phenoxy group; p-tolyloxy group; m-tolyloxy group; 3,5-dimethylphenoxy group; 2,4,6-trimethylphenoxy group; p-tert-butylphenoxy group; A 3-biphenyloxy group; A 4-biphenyloxy group; 1-naphthyloxy group; A 2-naphthyloxy group; 4-methyl-1-naphthyloxy group; 5-methyl-2-naphthyloxy group; 1-anthryloxy group; 2-anthryloxy group; 9-anthryloxy group; A 1-phenanthryloxy group; A 3-phenanthryloxy group; 9-phenanthryloxy group, and the like, and as the arylthioxy group, a phenylthio group; A 2-methylphenylthio group; 4-tert-butylphenyloxy group, and the like.
  • the arylsulfoxy group examples include benzene benz
  • examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monoarylamine group, a substituted or unsubstituted diarylamine group, or a substituted or unsubstituted triarylamine group.
  • the aryl group in the arylamine group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group.
  • the arylamine group having at least two aryl groups may contain a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group at the same time.
  • the aryl group in the arylamine group may be selected from the examples of the aryl group described above.
  • the heteroaryl group includes at least one atom other than carbon, that is, a heteroatom.
  • the heteroatom may include at least one atom selected from the group consisting of O, N, Se, and S.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • heteroaryl groups include thiophene groups; A furanyl group; A roll roll; An imidazolyl group; A thiazolyl group; An oxazolyl group; An oxadiazolyl group; A pyridyl group; Bipyridyl group; Pyrimidyl; Triazinyl groups; Triazolyl group; Acridyl group; A pyridazinyl group; A pyrazinyl group; A quinolinyl group; A quinazolinyl group; A quinoxalinyl group; A phthalazinyl group; Pyridopyrimidyl; A pyridopyranyl group; A pyrazinopyrazinyl group; An isoquinolinyl group; Indolyl group; A carbazolyl group; Benzoxazolyl group; A benzimidazolyl group; Benzothiazolyl group; Benzocarbazolyl group; Benzothi
  • examples of the heteroarylamine group include a substituted or unsubstituted monoheteroarylamine group, a substituted or unsubstituted diheteroarylamine group, or a substituted or unsubstituted triheteroarylamine group.
  • the heteroarylamine group having two or more heteroaryl groups may include a monocyclic heteroaryl group, a polycyclic heteroaryl group, or a monocyclic heteroaryl group and a polycyclic heteroaryl group at the same time.
  • the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be selected from the examples of the above-mentioned heteroaryl group.
  • heteroaryl group in the N-arylheteroarylamine group and the N-alkylheteroarylamine group are the same as the examples of the above-mentioned heteroaryl group.
  • an arylene group means a divalent group having two bonding positions in an aryl group.
  • the description of the aryl group described above can be applied except that each of these is 2 groups.
  • the heteroarylene group means that the heteroaryl group has two bonding positions, that is, divalent.
  • the description of the above-mentioned heteroaryl groups can be applied, except that they are each 2 groups.
  • the heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic, and may be an aromatic, aliphatic or aromatic and aliphatic condensed ring, and examples thereof may be selected from the above heteroaryl groups.
  • examples of the heterocyclic group include a hydroacrylyl group (e.g., ) And a sulfonyl group, for example, .
  • the "ring” means a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring; Or a substituted or unsubstituted heterocycle.
  • the hydrocarbon ring may be an aromatic, aliphatic or aromatic and aliphatic condensed ring, and may be selected from the examples of the cycloalkyl group or the aryl group except the univalent hydrocarbon ring.
  • the aromatic ring may be monocyclic or polycyclic and may be selected from the examples of the aryl group except that it is not monovalent.
  • the hetero ring includes one or more non-carbon atoms and hetero atoms.
  • the hetero atom may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S, and the like.
  • the heterocyclic ring may be monocyclic or polycyclic, and may be an aromatic, aliphatic or aromatic and aliphatic condensed ring, and examples thereof may be selected from the heteroaryl group or the heterocyclic group except that the monocyclic group is not monovalent.
  • L1 is a direct bond; An arylene group; Or a heteroarylene group.
  • L1 is a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenylene group; A substituted or unsubstituted naphthylene group; A substituted or unsubstituted terphenylene group; A substituted or unsubstituted quaterphenylene group; A substituted or unsubstituted anthracenylene group; A substituted or unsubstituted phenanthrenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylenylene group; A substituted or unsubstituted pyrenylene group; A substituted or unsubstituted fluorenylene group; A substituted or unsubstituted spirocyclopentane fluorenylenylene group; A substituted or unsubstituted dibenzofuranylene group; A substituted or unsubstituted divalent dibenzo
  • L1 is a direct bond; A phenylene group; Biphenyllylene groups; Naphthylene group; A terphenylrenylene group; A pyrimidylene group; A bivalent furan group; Or a divalent thiophene group.
  • L1 is a direct bond; Or may be represented by the following structural formulas.
  • Ar 1 is a nitrile group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted amine group; A substituted or unsubstituted arylphosphine group; A substituted or unsubstituted phosphine oxide group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group; A substituted or unsubstituted three or more ring
  • Ar 1 is a nitrile group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted phosphine oxide group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted monocyclic heterocyclic group; A substituted or unsubstituted three or more ring heterocyclic group; A substituted or unsubstituted bicyclic heterocyclic group containing two or more N; A substituted or unsubstituted isoquinolyl group; Or any one of the formulas (2) and (6) to (15).
  • Ar 1 is a nitrile group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted phosphine oxide group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or any one of the formulas (2) and (6) to (15).
  • Ar 1 is a nitrile group; An alkoxy group substituted or unsubstituted with a halogen group; A phosphine oxide group substituted or unsubstituted with an aryl group; An aryl group substituted or unsubstituted with a nitrile group; Or any one of the formulas (2) and (6) to (15).
  • Ar 1 is a nitrile group; A methoxy group substituted with a fluoro group; A phosphine oxide group substituted or unsubstituted with a phenyl group, a terphenyl group, or a naphthyl group; A phenyl group substituted or unsubstituted with a nitrile group; A terphenyl group substituted or unsubstituted with a nitrile group; Or any one of the formulas (2) and (6) to (15).
  • Ar 1 in Formula 1 may be represented by Formula 1a below.
  • any one of G2 to G4, R12, and R13 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubsti
  • Ar 1 in Formula 1 is represented by any one of Formula 2 and Formula 6 to Formula 15.
  • X1 is N or CR11
  • X2 is N or CR12
  • X3 is N or CR13
  • X4 is N or CR14
  • X5 is N or CR15
  • X6 is N or CR16
  • X7 is N or CR17
  • X9 is N or CR19
  • X10 is N or CR20
  • At least two of X1 to X3 are N, at least one of X4 to X7 is N,
  • Y1 is O; S; NQ1; Or CQ2Q3, Y2 is O; S; NQ4; Or CQ5Q6, Y3 is O; S; Or NQ7,
  • G2 to G4 and any one of R11 to R13, any one of G5 to G8, any one of G9 to G15, any one of G16 to G21, any one of G22 to G27, G28 to G33 and R14 to R17, Any one of G43 to G47, any one of G48, G49, R18 and R19, and any one of G50 to G61 is a moiety bonded to L1 of the above formula (1)
  • R20 and Q1 to Q7 which are the same or different from each other, except for a portion bonded to L1 in the above formula (1) among G2 to G61 and R11 to R19, are each independently hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted silyl group
  • G1 is hydrogen; Or an aryl group.
  • G1 is hydrogen; Or a phenyl group.
  • the formula (2) is represented by any one of the following formulas (2-1) to (2-4).
  • G1 and g1 have the same definitions as in the above formula (2), and * is a moiety bonded to L1 in the above formula (1).
  • any one of G2 to G4 and R11 to R13 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different, Hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • any one of G2 to G4 and R11 to R13 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different, Hydrogen; An aryl group, a heterocyclic group substituted with an alkyl group, or an aryl group substituted or unsubstituted with a heterocyclic group substituted or unsubstituted with an aryl group; Or a heteroaryl group.
  • any one of G2 to G4 and R11 to R13 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different, Hydrogen;
  • any one of G2 to G4 and R11 to R13 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different, Hydrogen;
  • examples thereof include a phenyl group, a terphenyl group, a carbazolyl group, a quinolyl group, a phenol sazinyl group, a phenothiazinyl group, a triphenylenyl group, a fluoranthenyl group, a pyridyl group, a dibenzothiophen group, a dibenzofuranyl group, A phenyl group substituted or unsubstituted with a dihydrophenazinyl group substituted with a phenyl group, or a dihydroacridine group substituted with a methyl group; A nitrile group; A biphenyl group substituted or unsubstituted with a carbazolyl group;
  • the formula (6) may be represented by the following formula (6a) or (6b).
  • the HOMO energy is deeply deeper than 6.1 eV and the electron mobility is high
  • the driving voltage is low, and a high-efficiency and long-life device can be achieved.
  • Ar1 is represented by the formula (6a) or (6b), the above effect is maximized.
  • the HOMO energy is deeply deeper than 6.1 eV
  • the electron control layer functions smoothly, and the electron mobility is high, so that the driving voltage when used in an organic light emitting device is low, Characteristics.
  • any one of G5 to G8 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • any one of G5 to G8 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or an aryl group.
  • any one of G5 to G8 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; A phenyl group; Or a naphthyl group.
  • any one of G9 to G15 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • any one of G9 to G15 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or an aryl group.
  • any one of G9 to G15 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or a phenyl group.
  • any one of G16 to G21 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • any one of G16 to G21 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or an aryl group.
  • any one of G16 to G21 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, and each independently hydrogen; A phenyl group; A biphenyl group; Or a naphthyl group.
  • any one of G22 to G27 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different and each independently hydrogen; Or an aryl group.
  • any one of G22 to G27 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different and each independently hydrogen; Or a phenyl group.
  • any one of G28 to G33 and R14 to R17 is a moiety bonded to L1 of Formula 1, and the remaining moieties are the same or different from each other, Hydrogen.
  • the formula (11) is represented by any one of the following formulas (11-1) to (11-8).
  • any one of G34 to G42 and R14 to R17 is a moiety bonded to L1 in the above formula (1), and the rest and Q1 to Q3 are the same or different from each other , Each independently hydrogen.
  • any one of G43 to G47 is a moiety bonded to L1 of the above formula (1), and the rest and Q4 to Q6 are the same or different from each other, Hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • any one of G43 to G47 is a moiety bonded to L1 of the above formula (1), and the rest and Q4 to Q6 are the same or different from each other, Hydrogen; An alkyl group; Or an aryl group.
  • any one of G43 to G47 is a moiety bonded to L1 of the above formula (1), and the rest and Q4 to Q6 are the same or different from each other, Hydrogen; Methyl group; Or a phenyl group.
  • the formula (13) is represented by any one of the following formulas (13-1) to (13-4).
  • any one of G43 to G47 is a moiety bonded to L1 in the formula (1), and the rest and Q4 to Q6 are the same or different from each other and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A nitrile group; A nitro group; A hydroxy group; Carbonyl group; An ester group; Imide; Amide group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted alkylthio group; A substituted or unsubstituted arylthio group; A substituted or unsubstituted alkylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted arylsulfoxy group; A substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubsti
  • any one of G48, G49, R18, and R19 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining and Q7 are the same or different from each other, Independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • any one of G48, G49, R18, and R19 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining and Q7 are the same or different from each other, Independently hydrogen; Or an aryl group.
  • any one of G48, G49, R18, and R19 is a moiety bonded to L1 in Formula 1, and the remaining and Q7 are the same or different from each other, Independently hydrogen; Or a phenyl group.
  • the formula (14) is represented by any one of the following formulas (14-1) to (14-9).
  • G50 to G61 And R20 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • G50 to G61 And R20 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • G50 to G61 And R20 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen; Or a phenyl group.
  • G50 to G61 And R20 which are the same or different, are each independently hydrogen.
  • m is an integer of 1.
  • the formula (1) is represented by any one of the following formulas (1-1) to (1-4).
  • L1, Ar1, R1 and n are the same as that of the above formula (1).
  • R1 is hydrogen
  • the electron mobility of a compound depends on the orientation of the molecule on the 3D structure, and when the structure is a horizontal structure, the electron mobility is enhanced.
  • the compound represented by the formula (1) wherein one -L 1 -Ar 1 is substituted according to one embodiment of the present invention has a higher molecular mobility than the compound wherein two -L 1 -Ar 1 are substituted, . Accordingly, when a heterocyclic compound represented by the formula (1) is used in an organic light emitting device, the driving voltage is low, and the efficiency and long life are effective. (See APPLIED PHYSICS LETTERS 95, 243303 (2009)
  • compounds E9 and E18 according to one embodiment of the present disclosure have a horizontal structure due to the orientation difference difference on the 3D structure of the molecule, compared to the compounds ET-1-E and ET-1-I, 1 has an excellent effect in terms of driving voltage, efficiency, and lifetime when a compound represented by formula (1) is used in an organic light emitting device.
  • the formula (1) may be represented by any one of the following compounds.
  • Ar 2 and Ar 3 in Formula 3 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; Or a substituted or unsubstituted fluorenyl group.
  • Ar 2 and Ar 3 in Formula 3 are the same or different from each other, and each independently represents a phenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, ; A biphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a silyl group; A terphenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a silyl group; A naphthyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a silyl group; A phenanthrene group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a silyl group;
  • Ar 2 and Ar 3 in Formula 3 are the same or different from each other, and each independently represents a phenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, ; Biphenyl group; A terphenyl group; Phenanthrene; Triphenylene group; Or a fluorenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group and a silyl group.
  • Ar2 and Ar3 in Formula 3 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted group selected from the group consisting of a methyl group, a phenyl group, and a triphenylsilyl group A phenyl group; Biphenyl group; A terphenyl group; Phenanthrene; Triphenylene group; Or a fluorenyl group substituted or unsubstituted with a methyl group or a phenyl group.
  • Ar2 and Ar3 in Formula 3 are the same or different and each independently represents one or more substituents selected from the group consisting of a methyl group, a phenyl group, a triphenylmethyl group, and a triphenylsilyl group A substituted or unsubstituted phenyl group; Biphenyl group; A terphenyl group; Phenanthrene; Triphenylene group; Or a fluorenyl group substituted with a methyl group.
  • the formula (3) may be represented by any one of the following compounds.
  • the first organic layer includes an electron control layer
  • the electron control layer includes a compound represented by Formula (1).
  • an electron transport layer is further included between the cathode and the electron control layer.
  • the second organic layer comprises an electron blocking layer
  • the electron blocking layer comprises a compound of the formula (3).
  • a hole transporting layer is further included between the anode and the electron blocking layer.
  • a first hole transporting layer and a second hole transporting layer are further disposed between the anode and the electron blocking layer.
  • the light emitting layer is a blue fluorescent light emitting layer.
  • the first organic material layer or the second organic material layer further includes at least one organic material layer selected from a hole injecting layer, a hole transporting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer.
  • the electron transporting layer, the electron injecting layer, or the layer that simultaneously performs electron injection and electron transport may further include an n-type dopant.
  • the organic material layer may further include at least one organic material layer selected from a hole injecting layer, a hole transporting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer.
  • An organic light emitting device includes: an anode; Cathode; And an emission layer provided between the anode and the cathode, the electron control layer including a compound represented by Formula 1, provided between the emission layer and the cathode, and an electron control layer provided between the emission layer and the cathode, And an electron blocking layer including a compound represented by the general formula (3).
  • the organic electroluminescent device may further include at least one organic compound layer selected from a hole transporting layer, a hole injecting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto, and may include fewer or larger numbers of organic layers.
  • the organic material layer of the organic light emitting device may have a single layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIGS. 1 to 3, but the present invention is not limited thereto.
  • 1 illustrates a structure of an organic light emitting device 10 in which an anode 30, a light emitting layer 40, an electron transporting layer 80, and a cathode 50 are sequentially stacked on a substrate 20.
  • 1 is an exemplary structure of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and may further include another organic layer.
  • an anode 30, a hole injection layer 60, a hole transport layer 70, a light emitting layer 40, an electron transport layer 80, an electron injection layer 90, and a cathode 50 are sequentially formed on a substrate 20
  • the structure of the organic electroluminescent device 11 is illustrated. 2 is an exemplary structure according to an embodiment of the present invention, and may further include another organic layer.
  • 3 shows an embodiment in which an anode 30, a hole injecting layer 60, a hole transporting layer 70, an electron blocking layer 101, a light emitting layer 40, an electron controlling layer 100, an electron transporting layer 80, The electron injection layer 90, and the cathode 50 are sequentially stacked on a substrate 100.
  • the structure of the organic light emitting device 12 is described below. 3 is an exemplary structure according to an embodiment of the present invention, and may further include another organic layer.
  • the n-type dopant may be a metal complex or the like and may be an alkali metal such as Li, Na, K, Rb, Cs or Fr; Alkaline earth metals such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba or Ra; Rare earth metals such as La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Th, Dy, Ho, Er, Em, Gd, Yb, Lu, Y or Mn; Or a metal compound containing at least one of the above-mentioned metals may be used, but not limited thereto, and those known in the art can be used.
  • alkali metal such as Li, Na, K, Rb, Cs or Fr
  • Alkaline earth metals such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba or Ra
  • Rare earth metals such as La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Th, Dy, Ho, Er, Em, Gd, Yb, Lu, Y or Mn
  • the organic light emitting device of the present invention may be manufactured by materials and methods known in the art, except that one or more of the organic layers includes the compound represented by the formula (1) or the compound represented by the formula (3) .
  • the organic layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification can be manufactured by sequentially laminating an anode, an organic layer, and a cathode on a substrate.
  • a metal or a metal oxide having conductivity or an alloy thereof is deposited on the substrate by a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation Forming an anode, forming an organic material layer including a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron controlling layer and an electron transporting layer on the anode, and depositing a material usable as a cathode thereon.
  • PVD physical vapor deposition
  • an organic light emitting device can be formed by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 3 may be formed into an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the production of an organic light emitting device.
  • the solution coating method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating and the like, but is not limited thereto.
  • anode material a material having a large work function is preferably used so that injection of holes into the organic material layer is smooth.
  • the anode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SnO 2: a combination of a metal and an oxide such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof.
  • Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO)
  • ZnO Al or SnO 2: a combination of a
  • the cathode material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • Specific examples of the cathode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or alloys thereof; Layer structure materials such as LiF / Al, LiO 2 / Al, and Mg / Ag, but are not limited thereto.
  • the hole injecting layer is a layer for injecting holes from the electrode.
  • the hole injecting layer has a hole injecting effect for hole injecting effect on the anode, a hole injecting effect for the light emitting layer or the light emitting material due to its ability to transport holes to the hole injecting material,
  • a compound which prevents the migration of excitons to the electron injecting layer or the electron injecting material and is also excellent in the thin film forming ability is preferable. It is preferable that the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injecting material be between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic layer.
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • the hole injecting material include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic materials, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic materials, quinacridone-based organic materials, and perylene- , Anthraquinone, polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but the present invention is not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that transports holes from the hole injection layer to the light emitting layer and transports holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer as the hole transport material.
  • the material is suitable. Specific examples include arylamine-based organic materials, conductive polymers, and block copolymers having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material of the light emitting layer is preferably a material capable of emitting light in the visible light region by transporting and receiving holes and electrons from the hole transporting layer and the electron transporting layer, respectively, and having high quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence.
  • Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole-based compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compounds; Benzoxazole, benzothiazole and benzimidazole compounds; Polymers of poly (p-phenylenevinylene) (PPV) series; Spiro compounds; Polyfluorene; Rubrene, and the like, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material may be a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic compound.
  • Specific examples of the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds.
  • Examples of the heterocyclic compound include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the dopant material include aromatic amine derivatives, styrylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes.
  • Specific examples of the aromatic amine derivatives include condensed aromatic ring derivatives having substituted or unsubstituted arylamino groups, and examples thereof include pyrene, anthracene, klysene, and ferriplantene having an arylamino group.
  • a substituted arylamine group in which at least one arylvinyl group is substituted, and at least one substituent selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group is substituted or unsubstituted.
  • substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group.
  • Specific examples thereof include, but are not limited to, styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine, and the like.
  • the metal complex include iridium complex, platinum complex, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transporting layer is a layer that receives electrons from the electron injecting layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material is a material capable of transferring electrons from the cathode well to the light emitting layer. Suitable. Specific examples include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes containing Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transporting layer can be used with any desired cathode material as used according to the prior art.
  • an example of a suitable cathode material is a conventional material having a low work function followed by an aluminum layer or a silver layer. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, in each case followed by an aluminum layer or a silver layer.
  • the electron injection layer is a layer for injecting electrons from an electrode and has an ability to transport electrons and has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect on the light emitting layer or the light emitting material, A compound which prevents migration to a layer and is excellent in a thin film forming ability is preferable.
  • Specific examples thereof include fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, A complex compound and a nitrogen-containing five-membered ring derivative, but are not limited thereto.
  • the hole blocking layer is a layer which prevents the cathode from reaching the hole, and can be generally formed under the same conditions as the hole injecting layer. Specific examples thereof include, but are not limited to, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complexes and the like.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8- Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8- hydroxyquinolinato) gallium, bis (10- Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8- quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtholato) gallium, and the like, But is not limited thereto.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be of a top emission type, a back emission type, or a both-side emission type, depending on the material used.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 3 may be included in an organic solar cell or an organic transistor in addition to an organic light emitting device.
  • the above compound E16 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1 except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • Compound E17 was prepared in the same manner as in Production Example 1-1 except that each starting material was changed to the above reaction formula.
  • the above compound E18 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • the above compound E19 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • the above compound E20 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1 except that each starting material was changed to the above reaction formula.
  • the above compound E21 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • the above compound E22 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1 except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • the above compound E23 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1 except that each starting material was changed to the above reaction scheme.
  • Compound F2 was prepared in the same manner as in Production Example 2-1, except that the starting materials were the same as in the above reaction scheme.
  • the glass substrate coated with ITO (indium tin oxide) thin film with a thickness of 1,000 ⁇ was immersed in distilled water containing detergent and washed with ultrasonic waves.
  • Fischer Co. was used as a detergent
  • distilled water filtered by a filter of Millipore Co. was used as distilled water.
  • the ITO was washed for 30 minutes and then washed twice with distilled water and ultrasonically cleaned for 10 minutes. After the distilled water was washed, it was ultrasonically washed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, dried, and then transported to a plasma cleaner. Further, the substrate was cleaned using oxygen plasma for 5 minutes, and then the substrate was transported by a vacuum evaporator.
  • the following compound [HI-A] was thermally vacuum-deposited on the thus-prepared ITO transparent electrode to a thickness of 600 ⁇ to form a hole injection layer.
  • a hole transport layer was formed on the hole injecting layer by sequentially vacuum-depositing 50 ⁇ of hexanitrile hexaazatriphenylene (HAT) having the following formula and the following compound [HT-A] (600 ⁇ ).
  • HAT hexanitrile hexaazatriphenylene
  • the compound [F1] was vacuum deposited on the hole transport layer to form an electron blocking layer with a thickness of 100 ⁇ .
  • the following compounds [BH] and [BD] were vacuum deposited on the electron blocking layer at a weight ratio of 25: 1 at a thickness of 200 angstroms to form a light emitting layer.
  • [Compound E1] was vacuum deposited on the light emitting layer to form an electron control layer having a thickness of 50 ANGSTROM.
  • [Compound ET-1-J] and the following compound [LiQ] (Lithiumquinolate) were vacuum deposited on the electron control layer at a weight ratio of 1: 1 to form an electron transport layer having a thickness of 300 ⁇ .
  • Lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 10 ⁇ on the electron transporting layer sequentially to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 to 0.9 A / sec, the cathode lithium fluoride was maintained at 0.3 A / sec, and the aluminum was maintained at the deposition rate of 2 A / sec. -7 to 5 ⁇ 10 - to maintain the 8 torr, it was produced in the organic light emitting device.
  • An organic light emitting device was fabricated in the same manner as in Experimental Example 1-6, except that Compound F2 was used instead of Compound F1 in Experimental Example 1-6.
  • An organic light emitting device was prepared in the same manner as in Experimental Example 1-9, except that Compound F2 was used instead of Compound F1 in Experimental Example 1-9.
  • An organic light emitting device was prepared in the same manner as in Experimental Example 1-2, except that Compound HT-1-D was used instead of Compound F1 in Experimental Example 1-2.
  • FIGS. 10 and 11 showing the 3D structure of compounds E9 and E18 according to one embodiment of the present invention
  • FIGS. 12 and 13 showing the 3D structure of compounds ET-1-E and ET-1-I
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 has a more horizontal structure depending on the orientation difference on the 3D structure of the molecule.
  • the organic electroluminescent device has a low driving voltage and high efficiency and long life due to its high structural and structural tendency and high electron mobility.
  • the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 according to one embodiment of the present invention has excellent thermal stability and has a deep HOMO level of 6.0 eV or more, high triplet energy (ET), and hole stability, thereby exhibiting excellent properties.
  • Ar1 in the formula (1) is a triazine group or a pyrimidine group
  • the HOMO energy is deeper than 6.1 eV and plays a role particularly as an electron control layer (hole blocking layer) It is possible to exhibit excellent characteristics in terms of driving voltage, efficiency, and lifetime when used in a light emitting device.
  • the HOMO energy is formed to be 5.5 eV or more to facilitate the injection of electrons into the light emitting layer (see Experimental Example 2)
  • the heterocyclic compound represented by the general formulas (1) and (3) according to one embodiment of the present invention has a low driving voltage and high efficiency, and can improve the stability of the device by hole stability of the compound.
  • the HOMO level was measured using an under-atmosphere photoelectron spectrometer (manufactured by RIKEN KEIKI Co., Ltd., AC3).
  • the LUMO level is calculated as a wavelength value measured through photoluminescence (PL).
  • the compounds E1 and E2 have a HOMO energy level of 6.0 eV or more and deep, specifically, 6.1 eV or more.
  • the bandgap of the compounds E1 and E2 is 3.0 eV or more. Therefore, when the compound represented by the formula (1) is used for the electron control layer (hole blocking layer), the electron mobility is high and it is possible to exhibit excellent characteristics in terms of driving voltage, efficiency and lifetime .
  • the compound F1 has a HOMO energy of 5.5 eV or more and is composed of an electron blocking layer, hole injection into the light emitting layer can be facilitated.

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Abstract

본 명세서는 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층, 및 상기 발광층과 상기 애노드 사이에 구비되고, 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 더 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자
본 명세서는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 명세서는 2017년 6월 30일에 한국특허청에 제출된 한국특허출원 제10-2017-0083582호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 애노드와 캐소드 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 애노드에서는 정공이, 캐소드에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 명세서는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층, 및
상기 발광층과 상기 애노드 사이에 구비되고, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 더 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
R1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기고,
Ar1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 3환 이상의 헤테로고리기; N을 2개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 2환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴기; 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 13으로 표시되는 구조이고,
m은 1 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수이고, 1≤ n+m ≤ 4이고,
m 및 n이 각각 2 이상의 정수인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000002
상기 화학식 2에 있어서,
G1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
g1은 1 내지 6의 정수이고, g1이 2 이상인 경우, 상기 G1은 서로 같거나 상이하고,
*은 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
[화학식 13]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000003
Y2는 O; S; NQ4; 또는 CQ5Q6이고,
G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
G43 내지 G47 중 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위를 제외한 나머지, 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
[화학식 3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000004
상기 화학식 3에 있어서,
Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자(10)를 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르는 유기 발광 소자(11)를 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르는 유기 발광 소자(12)를 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-1의 화합물 E1에 대하여, 광전자 분광장치를 이용하여 측정한 HOMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-2의 화합물 E2에 대하여, 광전자 분광장치를 이용하여 측정한 HOMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 6은 화합물 [ET-1-J]에 대하여, 광전자 분광장치를 이용하여 측정한 HOMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-1의 화합물 E1에 대하여, 포토루미너센스(photoluminescence; PL)를 통하여 측정된 파장값으로 계산된 LUMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-2의 화합물 E2에 대하여, 포토루미너센스(photoluminescence; PL)를 통하여 측정된 파장값으로 계산된 LUMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 9는 화합물 [ET-1-J]에 대하여, 포토루미너센스(photoluminescence; PL)를 통하여 측정된 파장값으로 계산된 LUMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-9의 화합물 E9에 대하여, Chem 3D Pro를 이용하여 분자의 3D 구조를 도시한 것이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 1-18의 화합물 E18에 대하여, Chem 3D Pro를 이용하여 분자의 3D 구조를 도시한 것이다.
도 12는 화합물 [ET-1-E]에 대하여, Chem 3D Pro를 이용하여 분자의 3D 구조를 도시한 것이다.
도 13은 화합물 [ET-1-I]에 대하여, Chem 3D Pro를 이용하여 분자의 3D 구조를 도시한 것이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 2-1의 화합물 F1에 대하여, 광전자 분광장치를 이용하여 측정한 HOMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 15는 화합물 [HT-1-C]에 대하여, 광전자 분광장치를 이용하여 측정한 HOMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 16은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 제조예 2-1의 화합물 F1에 대하여, 포토루미너센스(photoluminescence; PL)를 통하여 측정된 파장값으로 계산된 LUMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
도 17은 화합물 [HT-1-C]에 대하여, 포토루미너센스(photoluminescence; PL)를 통하여 측정된 파장값으로 계산된 LUMO 에너지 준위를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
10, 11, 12: 유기 발광 소자
20: 기판
30: 애노드
40: 발광층
50: 캐소드
60: 정공주입층
70: 정공수송층
80: 전자수송층
90: 전자주입층
100: 전자조절층
101: 전자차단층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서는 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층, 및
상기 발광층과 상기 애노드 사이에 구비되고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 더 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 전자조절층과 전자차단층에 포함되는 물질을 조절하여, 각 층간의 에너지 준위를 조절함에 따라 구동전압, 효율 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 비선형 구조로 전자조절층에 포함되어, 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및 수명 특성의 향상 등이 가능하다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구조에서 치환기 Ar1이 전자 공핍 구조의 치환기를 가짐으로 분자의 극성(dipole moment)을 무극성에 가깝게 설계할 수 있기 때문에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자조절층에 포함하는 유기 발광 소자의 제작 시 무정형(amorphous)한 층의 형성을 가능하게 한다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 효율의 향상, 낮은 구동전압 및 수명 특성의 향상 등이 가능하다.
특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 스피로 플루오렌 잔텐(코어구조) 중 하나의 벤젠에만 치환기를 갖고, 특히 n=0, m=1인 경우 전술한 전자적 특성을 가질 뿐만 아니라, 입체적으로 수평적인 구조를 갖기 때문에, 이와 같은 물질로 유기물층 형성시 전자이동도가 강화된다. 반면, 화학식 1의 코어구조에 2개 이상의 벤젠고리가 치환되는 경우, 상기와 같은 수평적인 구조를 가질 수 없으므로, 본 발명의 화합물에 비하여 전자이동도가 낮다.
본 명세서에 있어서, "에너지 준위"는 에너지 크기를 의미하는 것이다. 따라서 에너지 준위는 해당 에너지 값의 절대값을 의미하는 것으로 해석된다. 예컨대, 에너지 준위가 깊다는 것은 진공 준위로부터 마이너스 방향으로 절대값이 커지는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, HOMO(highest occupied molecular orbital)란, 전자가 결합에 참여할 수 있는 영역에서 가장 에너지가 높은 영역에 있는 분자궤도함수(최고 점유 분자 오비탈)를 의미하고, LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)란, 전자가 반결합영역 중 가장 에너지가 낮은 영역에 있는 분자궤도함수(최저 비점유 분자 오비탈)를 의미하고, HOMO 에너지 준위란 진공 준위로부터 HOMO까지의 거리를 의미한다. 또한, LUMO 에너지 준위란 진공 준위로부터 LUMO까지의 거리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 밴드갭(bandgap)이란, HOMO와 LUMO의 에너지 준위 차이, 즉, HOMO-LUMO 갭(Gap)을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 6.0eV 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 삼중항(triplet) 에너지 준위는 2.5eV 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 밴드갭(bandgap)이 3.0eV 이상일 수 있다.
상기의 범위를 만족하는 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자조절층에 사용하는 경우, 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압이 낮고, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 5.5eV 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 밴드갭(bandgap)이 3.0eV 이상인 것인 유기 발광 소자.
상기의 범위를 만족하는 화학식 3으로 표시되는 화합물을 전자차단층에 사용하는 경우, 정공이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압이 낮고, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다.
상기의 범위를 만족하는 화학식 3으로 표시되는 화합물을 전자차단층에 사용하는 경우, 5.5eV 이상의 HOMO 에너지 준위를 가져 발광층과의 장벽이 낮아지고 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압이 낮고, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다. (일반적으로, 청색 발광층의 HOMO 에너지 준위는 5.7eV ~ 5.9eV)
일반적으로 유기 발광 소자의 전자조절층의 경우 HOMO 에너지 준위는 낮을수록(6.0eV 이상) 성능이 좋아지고, LUMO 에너지 준위는 발광층의 LUMO 에너지 준위에 인접할수록 성능이 좋아진다. (일반적으로, 청색 발광층의 LUMO 에너지 준위는 2.8eV ± 0.2eV)
본 명세서에 있어서, HOMO 에너지 준위는 대기하 광전자 분광장치(RIKEN KEIKI Co., Ltd. 제조: AC3)를 이용하여 측정할 수 있고, LUMO 에너지 준위는 photoluminescence(PL)을 통하여 측정된 파장값으로 계산할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 카르보닐기; 에스테르기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 플루오르, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000005
본 명세서에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000006
본 세서에 있어서, 카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000007
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000008
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 더 구체적으로는 탄소수 1 내지 10인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기; 에틸기; 프로필기; n-프로필기; 이소프로필기; 부틸기; n-부틸기; 이소부틸기; tert-부틸기; sec-부틸기; 1-메틸부틸기; 1-에틸부틸기; 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-에틸프로필기; 1,1-디메틸프로필기; 이소헥실기; 2-메틸펜틸기; 4-메틸헥실기; 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 3 내지 20인 것이 더 바람직하다. 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 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 더 구체적으로 탄소수 1 내지 10인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시기; 에톡시기; n-프로폭시기; 이소프로폭시기; i-프로필옥시기; n-부톡시기; 이소부톡시기; tert-부톡시기; sec-부톡시기; n-펜틸옥시기; 네오펜틸옥시기; 이소펜틸옥시기; n-헥실옥시기; 3,3-디메틸부틸옥시기; 2-에틸부틸옥시기; n-옥틸옥시기; n-노닐옥시기; n-데실옥시기; 벤질옥시기; p-메틸벤질옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH2; 알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기; 디메틸아민기; 에틸아민기; 디에틸아민기; 페닐아민기; 나프틸아민기; 바이페닐아민기; 안트라세닐아민기; 9-메틸안트라세닐아민기; 디페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; 디톨릴아민기; N-페닐톨릴아민기; 트리페닐아민기; N-페닐바이페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; N-바이페닐나프틸아민기; N-나프틸플루오레닐아민기; N-페닐페난트레닐아민기; N-바이페닐페난트레닐아민기; N-페닐플루오레닐아민기; N-페닐터페닐아민기; N-페난트레닐플루오레닐아민기; N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, N-알킬아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 아릴기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-알킬헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기, N-아릴알킬아민기, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, N-알킬헤테로아릴아민기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기; 에틸티옥시기; tert－부틸티옥시기; 헥실티옥시기; 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메실; 에틸술폭시기; 프로필술폭시기; 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 30인 것이 바람직하다. 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기; 트리에틸실릴기; t-부틸디메틸실릴기; 비닐디메틸실릴기; 프로필디메틸실릴기; 트리페닐실릴기; 디페닐실릴기; 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BR100R101일 수 있으며, 상기 R100 및 R101 은 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기; 디나프틸포스핀옥사이드기 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 6 내지 20인 것이 더 바람직하다. 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기; 안트라세닐기; 페난트릴기; 트리페닐기; 파이레닐기; 페날레닐기; 페릴레닐기; 크라이세닐기; 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000009
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000010
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000011
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000012
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000013
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000014
,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000015
및
Figure PCTKR2018007413-appb-I000016
등이 될 수 있다. 다만, 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 오르토(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, N-아릴알킬아민기, N-아릴헤테로아릴아민기 및 아릴포스핀기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시기; p-토릴옥시기; m-토릴옥시기; 3,5-디메틸페녹시기; 2,4,6-트리메틸페녹시기; p-tert-부틸페녹시기; 3-바이페닐옥시기; 4-바이페닐옥시기; 1-나프틸옥시기; 2-나프틸옥시기; 4-메틸-1-나프틸옥시기; 5-메틸-2-나프틸옥시기; 1-안트릴옥시기; 2-안트릴옥시기; 9-안트릴옥시기; 1-페난트릴옥시기; 3-페난트릴옥시기; 9-페난트릴옥시기 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기; 2－메틸페닐티옥시기; 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으며, 아릴술폭시기로는 벤젠술폭시기; p－톨루엔술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 즉 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 2 내지 20인 것이 더 바람직하고, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기; 퓨라닐기; 피롤기; 이미다졸릴기; 티아졸릴기; 옥사졸릴기; 옥사디아졸릴기; 피리딜기; 바이피리딜기; 피리미딜기; 트리아지닐기; 트리아졸릴기; 아크리딜기; 피리다지닐기; 피라지닐기; 퀴놀리닐기; 퀴나졸리닐기; 퀴녹살리닐기; 프탈라지닐기; 피리도 피리미딜기; 피리도 피라지닐기; 피라지노 피라지닐기; 이소퀴놀리닐기; 인돌릴기; 카바졸릴기; 벤즈옥사졸릴기; 벤즈이미다졸릴기; 벤조티아졸릴기; 벤조카바졸릴기; 벤조티오펜기; 디벤조티오펜기; 벤조퓨라닐기; 페난쓰롤리닐기(phenanthroline); 이소옥사졸릴기; 티아디아졸릴기; 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴기가 2 이상을 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테로아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 전술한 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기 및 N-알킬헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기의 예시는 전술한 헤테로아릴기의 예시와 같다.
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.
본 명세서에 있어서, 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, 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다. 이외에도 헤테로고리기의 예로서, 하이드로아크리딜기(예컨대,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000017
) 및 술포닐기를 포함하는 헤테로고리 구조, 예컨대,
Figure PCTKR2018007413-appb-I000018
등이 있다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기가 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 헤테로아릴기 또는 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1은 직접결합; 아릴렌기; 또는 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 쿼터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기; 치환 또는 비치환된 트라이페닐레닐렌기; 치환 또는 비치환된 파이레닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 스피로사이클로펜탄플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 카바졸렌기; 치환 또는 비치환된 피리딜렌기; 치환 또는 비치환된 피리미딜렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1은 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐릴렌기; 나프틸렌기; 터페닐릴렌기; 피리미딜렌기; 2가의 퓨란기; 또는 2가의 티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, L1은 직접결합; 또는 하기의 구조식들로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000019
상기 구조들 중에서
Figure PCTKR2018007413-appb-I000020
는 주쇄에 결합되는 부위이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 3환 이상의 헤테로고리기; N을 2개 이상 포함하고, 치환 또는 비치환된 2환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴기; 또는 상기 화학식 2 및 하기 화학식 6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시되는 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 3환 이상의 헤테로고리기; N을 2개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 2환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴기; 또는 상기 화학식 2 및 6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시되는 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 상기 화학식 2 및 하기 화학식6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시되는 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 니트릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 알콕시기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 상기 화학식 2 및 하기 화학식6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시되는 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 니트릴기; 플루오로기로 치환된 메톡시기; 페닐기, 터페닐기, 또는 나프틸기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 니트릴기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 상기 화학식 2 및 6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시되는 구조이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 하기 화학식 1a로 표시될 수 있다.
[화학식 1a]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000021
상기 화학식 1a에 있어서,
G2 내지 G4, R12 및 R13 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, Ar1은 상기 화학식 2 및 하기 화학식 6 내지 15 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000022
[화학식 7]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000023
[화학식 8]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000024
[화학식 9]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000025
[화학식 10]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000026
[화학식 11]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000027
[화학식 12]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000028
[화학식 13]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000029
[화학식 14]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000030
[화학식 15]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000031
상기 화학식 6 내지 15에 있어서,
X1은 N 또는 CR11이고, X2는 N 또는 CR12이고, X3는 N 또는 CR13이고, X4는 N 또는 CR14이고, X5는 N 또는 CR15이고, X6는 N 또는 CR16이고, X7는 N 또는 CR17이고, X8은 N 또는 CR18이고, X9는 N 또는 CR19이고, X10은 N 또는 CR20이고
X1 내지 X3 중 적어도 두 개는 N이고, X4 내지 X7 중 적어도 하나는 N이고,
Y1은 O; S; NQ1; 또는 CQ2Q3이고, Y2는 O; S; NQ4; 또는 CQ5Q6이고, Y3는 O; S; 또는 NQ7이고,
G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나, G5 내지 G8 중 어느 하나, G9 내지 G15 중 어느 하나, G16 내지 G21 중 어느 하나, G22 내지 G27 중 어느 하나, G28 내지 G33 및 R14 내지 R17 중 어느 하나, G34 내지 G42 중 어느 하나, G43 내지 G47 중 어느 하나, G48, G49, R18 및 R19 중 어느 하나, 및 G50 내지 G61 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
G2 내지 G61 및 R11 내지 R19 중 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위를 제외한 나머지, R20 및 Q1 내지 Q7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2에 있어서, G1은 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2에 있어서, G1은 수소; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000032
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000033
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000034
[화학식 2-4]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000035
상기 화학식 2-1 내지 2-4에 있어서, G1 및 g1의 정의는 상기 화학식 2와 동일하고, *는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6에 있어서, G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6에 있어서, G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 니트릴기, 아릴기, 알킬기로 치환된 헤테로고리기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6에 있어서, G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 아릴기, 알킬기로 치환된 헤테로고리기, 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 니트릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 터페닐기; 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 트리페닐레닐기; 페난트레닐기; 페날레닐기; 피리딜기; 디벤조퓨라닐기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6에 있어서, G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기, 터페닐기, 카바졸릴기, 퀴놀릴기, 페놀사지닐기, 페노티아지닐기, 트리페닐레닐기, 플루오란테닐기, 피리딜기, 디벤조티오펜기, 디벤조퓨라닐기, 벤조카바졸릴기, 페닐기로 치환된 디하이드로페나지닐기, 또는 메틸기로 치환된 디하이드로아크리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 니트릴기; 또는 카바졸릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 터페닐기; 페닐기, 피리딜기 또는 디벤조퓨라닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 트리페닐레닐기; 페난트레닐기; 페날레닐기; 피리딜기; 디벤조퓨라닐기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6은 하기 화학식 6a 또는 6b로 표시될 수 있다.
[화학식 6a]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000036
[화학식 6b]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000037
상기 화학식 6a 및 6b에 있어서, G2 내지 G4 및 R13의 정의는 상기 화학식 6에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 6에서 X1 내지 X3 중 적어도 두개가 N인 경우, HOMO 에너지가 6.1eV 이상으로 깊어, 전자조절층으로의 역할을 원활히 수행하며, 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압이 낮고, 고효율 및 장수명 소자를 이룰 수 있다. 구체적으로, 상기 Ar1이 화학식 6a 또는 화학식 6b로 표시되는 경우 상기의 효과가 극대화 된다.
특히, 상기 Ar1이 화학식 6b인 트리아진기의 경우 HOMO 에너지가 6.1eV 이상으로 깊어, 전자조절층의 역할을 원활히 수행하며, 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압이 낮고, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7에 있어서, G5 내지 G8 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7에 있어서, G5 내지 G8 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7에 있어서, G5 내지 G8 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8에 있어서, G9 내지 G15 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8에 있어서, G9 내지 G15 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8에 있어서, G9 내지 G15 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9에 있어서, G16 내지 G21 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9에 있어서, G16 내지 G21 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9에 있어서, G16 내지 G21 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 페닐기; 바이페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10에 있어서, G22 내지 G27 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10에 있어서, G22 내지 G27 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11에 있어서, G28 내지 G33 및 R14 내지 R17 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11은 하기 화학식 11-1 내지 11-8 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 11-1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000038
[화학식 11-2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000039
[화학식 11-3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000040
[화학식 11-4]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000041
[화학식 11-5]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000042
[화학식 11-6]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000043
[화학식 11-7]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000044
[화학식 11-8]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000045
상기 화학식 11-1 내지 11-8에 있어서, G28 내지 G33 및 R14 내지 R17의 정의는 상기 화학식 11에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 12에 있어서, G34 내지 G42 및 R14 내지 R17 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q1 내지 Q3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 메틸기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, Y2가 NQ4인 경우, 상기 G43 및 Q4는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, Y2가 NQ4인 경우, 상기 G43 및 Q4는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13에 있어서, Y2가 NQ4인 경우, 상기 G43 및 Q4는 서로 결합하여, 벤조이소퀴놀 고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 13은 하기 화학식 13-1 내지 13-4 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 13-1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000046
[화학식 13-2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000047
[화학식 13-3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000048
[화학식 13-4]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000049
상기 화학식 13-1 내지 13-4에 있어서, G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14에 있어서, G48, G49, R18 및 R19 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14에 있어서, G48, G49, R18 및 R19 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14에 있어서, G48, G49, R18 및 R19 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이며, 나머지 및 Q7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 14은 하기 화학식 14-1 내지 14-9 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 14-1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000050
[화학식 14-2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000051
[화학식 14-3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000052
[화학식 14-4]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000053
[화학식 14-5]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000054
[화학식 14-6]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000055
[화학식 14-7]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000056
[화학식 14-8]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000057
[화학식 14-9]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000058
상기 화학식 14-1 내지 14-9에 있어서, G48, G49, R18, R19 및 Q7의 정의는 상기 화학식 14에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 15에 있어서, 상기 G50 내지 G61 중 상기 화학식 1에 결합되는 부위를 제외한 나머지 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 15에 있어서, 상기 G50 내지 G61 중 상기 화학식 1에 결합되는 부위를 제외한 나머지 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 15에 있어서, 상기 G50 내지 G61 중 상기 화학식 1에 결합되는 부위를 제외한 나머지 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 15에 있어서, 상기 G50 내지 G61 중 상기 화학식 1에 결합되는 부위를 제외한 나머지 및 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m은 1의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 선택되는 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000059
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000060
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000061
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2018007413-appb-I000062
상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
L1, Ar1, R1 및 n의 정의는 상기 화학식 1과 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소이다.
일반적으로 화합물의 전자이동도는, 분자의 3D 구조상에서의 배향성(orientation)에 따라 달라지고, 보다 수평적 구조(horizontal structure)일 때, 전자이동도가 강화된다. 본 명세서의 일 실시상태에 따른 -L1-Ar1이 1개 치환된 화학식 1로 표시되는 화합물은, -L1-Ar1이 2개 치환된 화합물에 비하여, 분자의 수평적 구조 성향이 강하여 전자이동도가 높아지는 장점이 있다. 이에 따라, 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 이용시, 구동전압이 낮고, 높은 효율 및 장수명의 효과가 있다.(APPLIED PHYSICS LETTERS 95, 243303 (2009) 참조)
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 E9 및 E18의 3D 구조를 나타낸 도 10 및 도 11에 의하면, 상기 화합물들의 분자는 수평적 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있고, 본 명세서의 비교예 화합물로 사용한 화합물 ET-1-E 및 ET-1-I의 3D 구조를 나타낸 도 12 및 도 13에 의하면, 각각 A축과 B축이 거의 수직을 이루고 있어 분자가 수평적 구조에서 크게 벗어나 있음을 확인할 수 있다. 결과적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 E9 및 E18이 화합물 ET-1-E 및 ET-1-I보다, 분자의 3D 구조상에서의 배향성 차이에 의해 수평적 구조를 가지고, 이로 인하여, 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 발광 소자에 이용시, 구동전압, 효율 및 수명 면에서 우수한 효과가 있음을 알 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000063
Figure PCTKR2018007413-appb-I000064
Figure PCTKR2018007413-appb-I000065
Figure PCTKR2018007413-appb-I000066
Figure PCTKR2018007413-appb-I000067
Figure PCTKR2018007413-appb-I000068
Figure PCTKR2018007413-appb-I000069
Figure PCTKR2018007413-appb-I000070
Figure PCTKR2018007413-appb-I000071
Figure PCTKR2018007413-appb-I000072
Figure PCTKR2018007413-appb-I000073
Figure PCTKR2018007413-appb-I000074
Figure PCTKR2018007413-appb-I000075
Figure PCTKR2018007413-appb-I000076
Figure PCTKR2018007413-appb-I000077
Figure PCTKR2018007413-appb-I000078
Figure PCTKR2018007413-appb-I000079
Figure PCTKR2018007413-appb-I000080
Figure PCTKR2018007413-appb-I000081
Figure PCTKR2018007413-appb-I000082
Figure PCTKR2018007413-appb-I000083
Figure PCTKR2018007413-appb-I000084
Figure PCTKR2018007413-appb-I000085
Figure PCTKR2018007413-appb-I000086
Figure PCTKR2018007413-appb-I000087
Figure PCTKR2018007413-appb-I000088
Figure PCTKR2018007413-appb-I000089
Figure PCTKR2018007413-appb-I000090
Figure PCTKR2018007413-appb-I000091
Figure PCTKR2018007413-appb-I000092
Figure PCTKR2018007413-appb-I000093
Figure PCTKR2018007413-appb-I000094
Figure PCTKR2018007413-appb-I000095
Figure PCTKR2018007413-appb-I000096
Figure PCTKR2018007413-appb-I000097
Figure PCTKR2018007413-appb-I000098
Figure PCTKR2018007413-appb-I000099
Figure PCTKR2018007413-appb-I000100
Figure PCTKR2018007413-appb-I000101
Figure PCTKR2018007413-appb-I000102
Figure PCTKR2018007413-appb-I000103
Figure PCTKR2018007413-appb-I000104
Figure PCTKR2018007413-appb-I000105
Figure PCTKR2018007413-appb-I000106
Figure PCTKR2018007413-appb-I000107
Figure PCTKR2018007413-appb-I000108
Figure PCTKR2018007413-appb-I000109
Figure PCTKR2018007413-appb-I000110
Figure PCTKR2018007413-appb-I000111
Figure PCTKR2018007413-appb-I000112
Figure PCTKR2018007413-appb-I000113
Figure PCTKR2018007413-appb-I000114
Figure PCTKR2018007413-appb-I000115
Figure PCTKR2018007413-appb-I000116
Figure PCTKR2018007413-appb-I000117
Figure PCTKR2018007413-appb-I000118
Figure PCTKR2018007413-appb-I000119
Figure PCTKR2018007413-appb-I000120
Figure PCTKR2018007413-appb-I000121
Figure PCTKR2018007413-appb-I000122
Figure PCTKR2018007413-appb-I000123
Figure PCTKR2018007413-appb-I000124
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난쓰렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난쓰렌기; 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 페난쓰렌기; 트리페닐렌기; 또는 알킬기, 아릴기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 페닐기 및 트리페닐실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 페난쓰렌기; 트리페닐렌기; 또는 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3의 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 페닐기, 트리페닐메틸기, 또는 트리페닐실릴기로 이루어진 군에서 선택되어지는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 페난쓰렌기; 트리페닐렌기; 또는 메틸기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화합물 중 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000125
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 전자조절층을 포함하고, 상기 전자조절층은 화학식 1의 화합물을 포함한다. .
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 캐소드와 전자조절층 사이에 전자수송층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층은 전자차단층을 포함하고, 상기 전자차단층은 화학식 3의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 애노드와 전자차단층 사이에 정공수송층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 애노드와 전자차단층 사이에 제1 정공수송층 및 제2 정공수송층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 청색 형광 발광층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층 또는 제2 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 선택되는 1 이상의 유기물층을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층은 n형 도펀트를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 선택되는 1 이상의 유기물층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하고, 상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전자조절층, 및 상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 전자차단층을 더 포함하고, 그 외, 정공수송층, 정공주입층, 전자수송층 및 전자주입층 중 선택되는 1 이상의 유기물층을 더 포함할 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고, 더 적거나 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 도 3에 나타난 것과 같은 구조를 가질 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(20) 위에 애노드(30), 발광층(40) 전자수송층(80) 및 캐소드(50)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자(10)의 구조가 예시 되어 있다. 상기 도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예시적인 구조이며, 다른 유기물층을 더 포함할 수 있다.
도 2에는 기판(20) 위에 애노드(30), 정공주입층(60), 정공수송층(70), 발광층(40), 전자수송층(80), 전자주입층(90) 및 캐소드(50)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자(11)의 구조가 예시되어 있다. 상기 도 2는 본 명세서의 실시상태에 따른 예시적인 구조이며, 다른 유기물층을 더 포함할 수 있다.
도 3에는 기판(20) 위에 애노드(30), 정공주입층(60), 정공수송층(70), 전자차단층(101), 발광층(40), 전자조절층(100), 전자수송층(80), 전자주입층(90) 및 캐소드(50)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자(12)의 구조가 예시되어 있다. 상기 도 3은 본 명세서의 실시상태에 따른 예시적인 구조이며, 다른 유기물층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n형 도펀트는 금속착체 등일 수 있고, 알칼리금속, 예컨대 Li, Na, K, Rb, Cs 또는 Fr; 알칼리 토금속, 예컨대 Be, Mg, Ca, Sr, Ba 또는 Ra; 희토류 금속, 예컨대 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Th, Dy, Ho, Er, Em, Gd, Yb, Lu, Y 또는 Mn; 또는 상기 금속들 중 1 이상의 금속을 포함하는 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 상기에 한정되는 것은 아니며, 당기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 물리 증착 방법(PVD: Physical Vapor Deposition)을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 애노드를 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자조절층 및 전자수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층, 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다. 또한, 상기 화학식 1 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al, Mg/Ag과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 애노드 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층의 발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤즈옥사졸, 벤조티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌; 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로 고리 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 파이렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로 고리 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스티릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 파이렌, 안트라센, 크라이센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 캐소드로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 합성예 >
< 제조예 1-1> 화합물 E1의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000126
상기 화합물 4,4,5,5-테트라메틸-2-(스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-2'-일)-1,3,2-디옥사보로란 (10.0g, 21.8mmol)과 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 (7.5g, 21.8mmol)을 테트라하이드로퓨란(100ml)에 완전히 녹인 후 탄산칼륨(9.0g, 65.4mmol)을 물 50ml에 용해시켜 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐 (756mg, 0.65mmol)을 넣은 후, 8시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트로 각각 2번씩 세척하여 상기 화합물 E1 (12.6g, 수율 90%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 640
< 제조예 1-2> 화합물 E2의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000127
제조예 1-1에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진를 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E2을 제조하였다.
MS[M+H]+= 640
< 제조예 1-3> 화합물 E3의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000128
제조예 1-1에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-(6-클로로피리딘-3-일)-2,6-디페닐피리미딘을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 640
< 제조예 1-4> 화합물 E4의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000129
제조예 1-1에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-클로로페닐)-4-페닐퀴나졸린을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E4를 제조하였다.
MS[M+H]+= 613
< 제조예 1-5> 화합물 E5의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000130
제조예 1-1에서 상기 화합물 4,4,5,5-테트라메틸-2-(스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-2'-일)-1,3,2-디옥사보로란 대신 4,4,5,5-테트라메틸-2-(스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-3'-일)-1,3,2-디옥사보로란을 사용하고, 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4-(4-(디벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E5를 제조하였다.
MS[M+H]+= 730
< 제조예 1-6> 화합물 E6의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000131
제조예 1-5에서 상기 화합물 2-클로로-4-(4-(디벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-클로로페닐)-4-페닐-6-(피리딘-2-일)피리미딘을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-5와 동일한 방법으로 상기 화합물 E6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 640
< 제조예 1-7> 화합물 E7의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000132
제조예 1-5에서 상기 화합물 2-클로로-4-(4-(디벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-브로모페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-5와 동일한 방법으로 상기 화합물 E7을 제조하였다.
MS[M+H]+= 601
< 제조예 1-8> 화합물 E8의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000133
제조예 1-1에서 상기 화합물 4,4,5,5-테트라메틸-2-(스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-2'-일)-1,3,2-디옥사보로란 대신 4,4,5,5-테트라메틸-2-(스피로[플루오렌-9,9'-잔텐]-4'-일)-1,3,2-디옥사보로란을 사용하고, 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-클로로페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E8을 제조하였다.
MS[M+H]+= 716
< 제조예 1-9> 화합물 E9의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000134
제조예 1-8에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-클로로페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-브로모-1,10-페난트롤린을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-8과 동일한 방법으로 상기 화합물 E9를 제조하였다.
MS[M+H]+= 511
< 제조예 1-10> 화합물 E10의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000135
제조예 1-1에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 9-(4-(4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)-9H-카바졸을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E10을 제조하였다.
MS[M+H]+= 729
< 제조예 1-11> 화합물 E11의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000136
제조예 1-5에서 상기 화합물 2-클로로-4-(4-(디벤조[b,d]퓨란-4-일)페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4-페닐-6-(3-(트리페닐렌-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-5와 동일한 방법으로 상기 화합물 E11을 제조하였다.
MS[M+H]+= 790
< 제조예 1-12> 화합물 E12의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000137
제조예 1-8에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-클로로페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4-페닐-6-(4-(피리딘-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-8과 동일한 방법으로 상기 화합물 E12를 제조하였다.
MS[M+H]+= 641
< 제조예 1-13> 화합물 E13의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000138
제조예 1-8에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-클로로페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 9-(4-(6-클로로-2-페닐피리딘-4-일)페닐)-9H-카바졸을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-8과 동일한 방법으로 상기 화합물 E13을 제조하였다.
MS[M+H]+= 728
< 제조예 1-14> 화합물 E14의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000139
제조예 1-1에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4-(4-(디벤조[b,d]싸이오펜-3-일)페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E14를 제조하였다.
MS[M+H]+= 746
< 제조예 1-15> 화합물 E15의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000140
제조예 1-8에서 상기 화합물 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-클로로페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-8과 동일한 방법으로 상기 화합물 E15를 제조하였다.
MS[M+H]+= 640
< 제조예 1-16> 화합물 E16의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000141
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E16을 제조하였다.
MS[M+H]+= 536
< 제조예 1-17> 화합물 E17의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000142
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E17을 제조하였다.
MS[M+H]+= 477
< 제조예 1-18> 화합물 E18의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000143
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E18을 제조하였다.
MS[M+H]+= 537
< 제조예 1-19> 화합물 E19의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000144
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E19를 제조하였다.
MS[M+H]+= 487
< 제조예 1-20> 화합물 E20의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000145
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E20을 제조하였다.
MS[M+H]+= 460
< 제조예 1-21> 화합물 E21의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000146
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E21을 제조하였다.
MS[M+H]+= 562
< 제조예 1-22> 화합물 E22의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000147
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E22을 제조하였다.
MS[M+H]+= 716
< 제조예 1-23> 화합물 E23의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000148
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 E23을 제조하였다.
MS[M+H]+= 716
< 제조예 2-1> 화합물 F1의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000149
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하고, 소듐-t-부톡사이드(1.4eq)을 자일렌(Xylene)에 넣고 가열교반한뒤 80℃에서 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 2mmol%을 넣었다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 클로로포름과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 F1을 제조하였다.
MS[M+H]+= 636
< 제조예 2-2> 화합물 F2의 합성
Figure PCTKR2018007413-appb-I000150
각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 2-1과 동일한 방법으로 상기 화합물 F2을 제조하였다.
MS[M+H]+= 676
<실험예 1-1>
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화합물 [HI-A]를 600Å의 두께로 열 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT) 50Å 및 하기 화합물 [HT-A] (600Å)를 순차적으로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 위에 상기 화합물 [화합물 F1]을 진공증착하여 100Å의 두께로 전자차단층을 형성하였다.
상기 전자차단층 위에 막 두께 200Å으로 하기 화합물 [BH]와 [BD]를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 상기 [화합물 E1]를 진공증착하여 50Å의 두께로 전자조절층을 형성하였다. 상기 전자조절층 위에 [화합물 ET-1-J] 및 하기 화합물 [LiQ](Lithiumquinolate)를 1:1 중량비로 진공증착하여 300Å의 두께로 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 위에 순차적으로 10Å 두께로 리튬 플루오라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 캐소드를 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.9 Å/sec를 유지하였고, 캐소드의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7 내지 5 × 10- 8torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000151
Figure PCTKR2018007413-appb-I000152
Figure PCTKR2018007413-appb-I000153
<실험예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E3을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E5를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-6>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-7>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E7을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-8>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E8을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-9>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E9를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-10>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E10을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-11>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E11을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-12>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E12를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-13>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E13을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-14>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E14를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-15>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E15를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-16>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E16을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-17>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E17을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-18>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E18을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-19>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E19를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-20>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E20을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-21>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E21을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-22>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E22를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-23>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 E23을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-24>
상기 실험예 1-1에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-25>
상기 실험예 1-2에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-2와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-26>
상기 실험예 1-3에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-27>
상기 실험예 1-4에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-4와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-28>
상기 실험예 1-5에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-29>
상기 실험예 1-6에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-6과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-30>
상기 실험예 1-7에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-7과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-31>
상기 실험예 1-8에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-8과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-32>
상기 실험예 1-9에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-9와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-33>
상기 실험예 1-10에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-10과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-34>
상기 실험예 1-11에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-11과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-35>
상기 실험예 1-12에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-12와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-36>
상기 실험예 1-13에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-13과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-37>
상기 실험예 1-14에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-38>
상기 실험예 1-15에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-15와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-39>
상기 실험예 1-16에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-16과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-40>
상기 실험예 1-17에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-17과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-41>
상기 실험예 1-18에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-18과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-42>
상기 실험예 1-19에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-19와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-43>
상기 실험예 1-20에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-20과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-44>
상기 실험예 1-21에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-21과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-45>
상기 실험예 1-22에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-22와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-46>
상기 실험예 1-23에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 F2를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-23과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-1>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-A를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-B를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-C를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-D를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-E를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-6>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-F를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-7>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-G를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-8>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-H를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-9>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-I를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-10>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-J를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-11>
상기 실험예 1-1에서 화합물 E1 대신 상기 화합물 ET-1-K를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-12>
상기 실험예 1-2에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 HT-1-A를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-2과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-13>
상기 실험예 1-2에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 HT-1-B를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-2과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-14>
상기 실험예 1-2에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 HT-1-C를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-2과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-15>
상기 실험예 1-2에서 화합물 F1 대신 상기 화합물 HT-1-D를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-2과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-16>
상기 실험예 1-1에서 전자조절층 없이 상기 화합물 ET-1-J 및 LiQ를 1:1 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-17>
상기 실험예 1-2에서 전자차단층 없이 정공주입층 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT) 50Å 및 하기 화합물 [HT-A] (600Å)를 순차적으로 진공증착하여 정공수송층을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1-18>
상기 실험예 1-1에서 전자차단층 없이 정공주입층 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT) 50Å 및 하기 화합물 [HT-A] (600Å)를 순차적으로 진공증착하여 정공수송층을 형성하고, 전자조절층 없이 상기 화합물 ET-1-J 및 LiQ를 1:1 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
전술한 실험예 1-1 내지 1-46 및 비교예 1-1 내지 1-18의 방법으로 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간(T90)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
화합물(전자조절층) 화합물(전자차단층) 전압(V@10mA/cm2) 효율(cd/A@10mA/cm2) 색좌표(x,y) 수명(h)T90 at 20mA/Cm2
실험예 1-1 E1 F1 3.68 5.76 (0.142, 0.097) 209
실험예 1-2 E2 F1 3.65 5.78 (0.142, 0.096) 201
실험예 1-3 E3 F1 3.68 5.84 (0.142, 0.096) 192
실험예 1-4 E4 F1 3.84 5.59 (0.142, 0.096) 168
실험예 1-5 E5 F1 3.73 5.69 (0.142, 0.096) 220
실험예 1-6 E6 F1 3.75 5.71 (0.142, 0.098) 202
실험예 1-7 E7 F1 3.85 5.56 (0.142, 0.102) 160
실험예 1-8 E8 F1 3.68 5.80 (0.142, 0.096) 210
실험예 1-9 E9 F1 3.82 5.57 (0.142, 0.096) 150
실험예 1-10 E10 F1 3.78 5.68 (0.142, 0.096) 217
실험예 1-11 E11 F1 3.69 5.69 (0.142, 0.096) 198
실험예 1-12 E12 F1 3.67 5.68 (0.142, 0.096) 209
실험예 1-13 E13 F1 3.70 5.82 (0.142, 0.096) 201
실험예 1-14 E14 F1 3.73 5.64 (0.142, 0.096) 230
실험예 1-15 E15 F1 3.68 5.77 (0.142, 0.096) 216
실험예 1-16 E16 F1 3.72 5.70 (0.142, 0.097) 221
실험예 1-17 E17 F1 3.75 5.56 (0.142, 0.096) 155
실험예 1-18 E18 F1 3.74 5.57 (0.142, 0.096) 156
실험예 1-19 E19 F1 3.79 5.72 (0.142, 0.096) 190
실험예 1-20 E20 F1 3.86 5.54 (0.142, 0.096) 151
실험예 1-21 E21 F1 3.87 5.60 (0.142, 0.097) 167
실험예 1-12 E22 F1 3.72 5.85 (0.142, 0.096) 189
실험예 1-23 E23 F1 3.74 5.74 (0.142, 0.097) 197
실험예 1-24 E1 F2 3.65 5.73 (0.142, 0.097) 214
실험예 1-25 E2 F2 3.64 5.76 (0.142, 0.096) 206
실험예 1-26 E3 F2 3.70 5.82 (0.142, 0.096) 198
실험예 1-27 E4 F2 3.85 5.53 (0.142, 0.096) 173
실험예 1-28 E5 F2 3.74 5.64 (0.142, 0.096) 225
실험예 1-29 E6 F2 3.77 5.66 (0.142, 0.098) 209
실험예 1-30 E7 F2 3.87 5.54 (0.142, 0.102) 168
실험예 1-31 E8 F2 3.64 5.77 (0.142, 0.096) 221
실험예 1-32 E9 F2 3.84 5.54 (0.142, 0.096) 157
실험예 1-33 E10 F2 3.80 5.66 (0.142, 0.096) 220
실험예 1-34 E11 F2 3.70 5.65 (0.142, 0.096) 208
실험예 1-35 E12 F2 3.68 5.64 (0.142, 0.096) 215
실험예 1-36 E13 F2 3.71 5.78 (0.142, 0.096) 209
실험예 1-37 E14 F2 3.75 5.61 (0.142, 0.096) 237
실험예 1-38 E15 F2 3.69 5.74 (0.142, 0.096) 220
실험예 1-39 E16 F2 3.73 5.66 (0.142, 0.097) 228
실험예 1-40 E17 F2 3.77 5.53 (0.142, 0.096) 155
실험예 1-41 E18 F2 3.76 5.54 (0.142, 0.096) 159
실험예 1-42 E19 F2 3.81 5.79 (0.142, 0.096) 296
실험예 1-43 E20 F2 3.88 5.62 (0.142, 0.096) 258
실험예 1-44 E21 F2 3.89 5.67 (0.142, 0.097) 269
실험예 1-45 E22 F2 3.73 5.92 (0.142, 0.096) 292
실험예 1-46 E23 F2 3.76 5.82 (0.142, 0.097) 300
비교예 1-1 ET-1-A F1 4.75 3.70 (0.142, 0.096) 65
비교예 1-2 ET-1-B F1 4.82 3.91 (0.142, 0.098) 69
비교예 1-3 ET-1-C F1 4.93 3.72 (0.142, 0.097) 73
비교예 1-4 ET-1-D F1 4.69 3.92 (0.142, 0.096) 45
비교예 1-5 ET-1-E F1 4.96 3.40 (0.142, 0.097) 55
비교예 1-6 ET-1-F F1 4.64 4.14 (0.142, 0.097) 31
비교예 1-7 ET-1-G F1 5.38 3.02 (0.142, 0.097) 50
비교예 1-8 ET-1-H F1 5.42 3.04 (0.142, 0.097) 42
비교예 1-9 ET-1-I F1 5.52 3.03 (0.142, 0.097) 40
비교예 1-10 ET-1-J F1 5.44 3.81 (0.142, 0.096) 60
비교예 1-11 ET-1-K F1 4.94 4.02 (0.142, 0.096) 78
비교예 1-12 E2 HT-1-A 4.06 4.13 (0.142, 0.097) 80
비교예 1-13 E2 HT-1-B 4.05 4.17 (0.142, 0.096) 140
비교예 1-14 E2 HT-1-C 3.92 5.57 (0.142, 0.096) 67
비교예 1-15 E2 HT-1-D 3.91 5.59 (0.142, 0.096) 78
비교예 1-16 - F1 4.59 4.24 (0.142, 0.096) 40
비교예 1-17 E2 - 3.94 5.33 (0.142, 0.097) 101
비교예 1-18 - - 5.57 3.67 (0.142, 0.097) 71
상기 표 1의 결과로부터, 실험예 1-1 내지 1-46 과 비교예 1-1, 1-2, 1-3, 1-5, 1-7, 1-8, 1-9를 비교하면, 상기 화학식 1과 같이 스피로 플루오렌 잔텐 골격에 헤테로아릴기가 하나만 치환된 화합물은 스피로 플루오렌 잔텐 골격에 두 개 이상의 치환기를 가지는 화합물에 비하여 유기 발광 소자에서 구동전압, 효율 및 수명면에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 E9 및 E18의 3D 구조를 나타낸 도 10 및 도 11에 의하면, 상기 화합물들의 분자는 수평적 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있고, 화합물 ET-1-E 및 ET-1-I의 3D 구조를 나타낸 도 12 및 도 13에 의하면, 각각 A축과 B축이 거의 수직을 이루고 있어 분자가 수평적 구조에서 크게 벗어나 있음을 확인할 수 있다.
결과적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 E9 및 E18의 3D 구조를 나타낸 도 10 및 도 11과 화합물 ET-1-E 및 ET-1-I의 3D 구조를 나타낸 도 12 및 도 13을 비교하면, 분자의 3D 구조상에서의 배향성(orientation) 차이에 따라 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물이 보다 수평적 구조를 가지는 것을 알 수 있다. 따라서, 실험예 1-1 내지 1-46의 상기 화학식 1과 같이 스피로 플루오렌 잔텐 골격에 헤테로아릴기가 하나만 치환된 화합물은 스피로 플루오렌 잔텐 골격에 두 개 이상의 치환기를 가지는 화합물에 비하여, 분자의 수평적 구조 성향이 강하여 전자이동도가 높아짐으로 인해 유기 발광 소자에서 구동전압이 낮고 높은 효율 및 장수명의 효과가 있다.
또한, 실험예 1-1 내지 1-46과 비교예 1-4 및 1-6을 비교하면, 스피로 플루오렌 잔텐을 포함하는 상기 화학식 1의 구조는 스피로 플루오렌기를 포함하는 구조에 비하여 유기 발광 소자에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
또한, 실험예 1-16, 1-39와 비교예 1-11을 비교하면, 스피로 플루오렌 잔텐을 포함하는 상기 화학식 1의 구조는 스피로 플루오렌 잔텐에 퀴놀린의 결합 위치에 따라, N이 포함되지 않은 벤젠고리가 스피로 플루오렌 잔텐에 결합한 상기 화학식 1의 구조는, N을 포함하는 벤젠고리가 스피로 플루오렌 잔텐에 결합한 화합물에 비하여, 유기 발광 소자에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
실험예 1-1 내지 1-46과 비교예 1-12, 1-13, 1-15 을 비교하면, 전자차단층으로 스피로 치환기가 없는 화합물과 대비하여, 스피로 치환기가 있는 화학식 3의 화합물을 전자차단층으로 사용하는 경우, 유기 발광 소자에서 우수한 효율 및 수명특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1-14의 스피로 화합물과 아민치환기가 2번방향으로 치환되어 사용하는 것과 대비하여 스피로 화합물에 4번 위치에 아민이 치환되는 화학식 3의 화합물을 전자차단층으로 사용하는 경우, 유기 발광 소자에서 우수한 효율 및 수명특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
또한, 실험예 1-1 내지 1-46과 비교예 1-16 내지 1-18을 비교하면, 유기 발광소자에서 전자차단층 및 전자조절층 중 적어도 하나가 성막되지 않은 구조에 비하여, 화학식 1의 화합물을 포함하는 전자조절층 및 화학식 3의 화합물을 포함하는 전자차단층을 포함하는 유기 발광 소자에서 우수한 효율, 수명특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 열적 안정성이 우수하고, 6.0eV 이상의 깊은 HOMO 준위, 높은 삼중항 에너지(ET), 및 정공 안정성을 가져 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
특히, 실험예에서 상기 화학식 1에서 Ar1이 트리아진기 또는 피리미딘기인 경우, HOMO 에너지가 6.1eV 이상으로 깊어 특히 전자조절층(정공차단층)으로의 역할을 원활히 수행하며, 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압, 효율 및 수명 면에서 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 구체적으로 실험예 1-1 내지 1-3, 1-5, 1-6, 1-8, 1-10 내지 1-15, 1-23 내지 1-26, 1-28, 1-29, 1-31, 1-33 내지 1-38, 1-45, 1-46에서 Ar1이 피리딘기(N 1개)인 실험예 1-21, 1-44의 경우에 비해 구동전압, 효율 및/또는 수명 면에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 화학식 3으로 전자차단층이 구성되는 경우 HOMO 에너지가 5.5eV 이상으로 형성되어 발광층으로의 전공주입을 원할히 한다.(하기 실험예 2 참조)
이에 따라, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1 및 화학식 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물은 낮은 구동전압 및 높은 효율을 가지며, 화합물의 정공 안정성에 의하여 소자의 안정성을 향상시킬 수 있다.
<실험예 2>
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에 해당하는 하기 화합물 E1,화합물 E2, 화학식 3으로 표시되는 화합물에 해당하는 하기 화합물 F1, 비교예 화합물 ET-1-J,및 HT-1-C의 HOMO 에너지 및 LUMO 에너지 값을 하기 표 2에 나타내었다.
Figure PCTKR2018007413-appb-I000154
본 명세서의 실시예에서 상기 HOMO 준위는 대기하 광전자 분광장치(RIKEN KEIKI Co., Ltd. 제조: AC3)를 이용하여 측정하였다.
본 명세서의 실시예에 상기 LUMO 준위는 photoluminescence(PL)을 통하여 측정된 파장값으로 계산하였다.
화합물 HOMO (eV) LUMO (eV)
E1 6.20 2.70
E2 6.16 2.92
ET-1-J 5.70 2.87
F1 5.67 3.23
HT-1-C 5.42 3.11
상기 화합물 E1 및 E2는 HOMO 에너지 준위가 6.0eV 이상으로 깊고, 구체적으로는 6.1eV 이상으로 깊다. 상기 화합물 E1 및 E2의 밴드갭 역시, 3.0eV 이상인 것을 확인할 수 있다. 따라서, 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자조절층(정공차단층)에 사용하는 경우, 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압, 효율 및 수명 면에서 우수한 특성을 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
또한, 화합물 F1은 HOMO 에너지가 5.5eV 이상으로 형성되어, 전자차단층으로 구성되는 경우, 발광층으로의 정공주입을 원할히 할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.

Claims (18)

  1. 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 발광층과 상기 캐소드 사이에 구비되고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 유기물층, 및
    상기 발광층과 상기 애노드 사이에 구비되고, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 유기물층을 더 포함하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000155
    상기 화학식 1에 있어서,
    R1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기고,
    Ar1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 3환 이상의 헤테로고리기; N을 2개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 2환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴기; 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 13으로 표시되는 구조이고,
    m은 1 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수이고, 1≤ n+m ≤ 4이고,
    m 및 n이 각각 2 이상의 정수인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000156
    상기 화학식 2에 있어서,
    G1은 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    g1은 1 내지 6의 정수이고, g1이 2 이상인 경우, 상기 G1은 서로 같거나 상이하고,
    *은 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
    [화학식 13]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000157
    Y2는 O; S; NQ4; 또는 CQ4Q6이고,
    G43 내지 G47 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
    G43 내지 G47 중 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위를 제외한 나머지, 및 Q4 내지 Q6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000158
    상기 화학식 3에 있어서,
    Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 쿼터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기; 치환 또는 비치환된 트라이페닐레닐렌기; 치환 또는 비치환된 파이레닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 스피로사이클로펜탄플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 카바졸렌기; 치환 또는 비치환된 피리딜렌기; 치환 또는 비치환된 피리미딜렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 티오펜기인 것인 유기 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1은 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 3환 이상의 헤테로고리기; N을 2개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 2환의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀릴기; 또는 상기 화학식 2로 표시되는 구조인 것인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1은 상기 화학식 2 및 하기 화학식 6 내지 15 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000159
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000160
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000161
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000162
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000163
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000164
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000165
    [화학식 13]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000166
    [화학식 14]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000167
    [화학식 15]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000168
    상기 화학식 6 내지 15에 있어서,
    X1은 N 또는 CR11이고, X2는 N 또는 CR12이고, X3는 N 또는 CR13이고, X4는 N 또는 CR14이고, X5는 N 또는 CR15이고, X6는 N 또는 CR16이고, X7는 N 또는 CR17이고, X8은 N 또는 CR18이고, X9는 N 또는 CR19이고, X10은 N 또는 CR20이고
    X1 내지 X3 중 적어도 두 개는 N이고, X4 내지 X7 중 적어도 하나는 N이고,
    Y1은 O; S; NQ1; 또는 CQ2Q3이고, Y2는 O; S; NQ4; 또는 CQ5Q6이고, Y3는 O; S; 또는 NQ7이고,
    G2 내지 G4 및 R11 내지 R13 중 어느 하나, G5 내지 G8 중 어느 하나, G9 내지 G15 중 어느 하나, G16 내지 G21 중 어느 하나, G22 내지 G27 중 어느 하나, G28 내지 G33 및 R14 내지 R17 중 어느 하나, G34 내지 G42 중 어느 하나, G43 내지 G47 중 어느 하나, G48, G49, R18 및 R19 중 어느 하나, 및 G50 내지 G61 중 어느 하나는 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위이고,
    G2 내지 G61 및 R11 내지 R19 중 상기 화학식 1의 L1에 결합되는 부위를 제외한 나머지, R20 및 Q1 내지 Q7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000169
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000170
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000171
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000172
    상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
    L1, Ar1, R1 및 n의 정의는 상기 화학식 1과 동일하다.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기인 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 선택되는 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000173
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000174
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    Figure PCTKR2018007413-appb-I000233
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000234
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화합물 중 선택되는 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2018007413-appb-I000235
    .
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 6.0eV 이상이고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 5.5eV 이상인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 삼중항(triplet) 에너지 준위는 2.5eV 이상인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 밴드갭(bandgap)이 3.0eV 이상이고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 밴드갭(bandgap)이 3.0eV 이상인 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층은 전자조절층을 포함하하고, 상기 전자조절층은 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 캐소드와 전자조절층 사이에 전자수송층을 더 포함하는 것인 유기 발광소자.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 유기물층은 전자차단층을 포함하고, 상기 전자차단층은 화학식 3의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 애노드와 전자차단층 사이에 정공수송층을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 애노드와 전자차단층 사이에 제1 정공수송층 및 제2 정공수송층을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 발광층은 청색 형광 발광층인 것인 유기 발광 소자.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 유기물층 또는 제2 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 중 선택되는 1 이상의 유기물층을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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