WO2019124902A1 - 유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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문성윤
이선희
박종광
이윤석
박정환
이범성
박치현
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device using an organic electroluminescent compound and an electronic device therefor.
  • organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which an organic material is used to convert electric energy into light energy.
  • An organic electric device using an organic light emitting phenomenon generally has a structure including an anode, an anode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often formed of a multilayer structure composed of different materials, and may be formed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • a material used as an organic material layer in an organic electric device may be classified into a light emitting material and a charge transporting material such as a hole injecting material, a hole transporting material, an electron transporting material, and an electron injecting material depending on functions.
  • the light emitting material may be classified into a polymer type and a low molecular type depending on the molecular weight, and may be classified into a phosphorescent material derived from singlet excited state of electrons and a phosphorescent material derived from the triplet excited state of electrons . Further, the light emitting material can be classified into blue, green, and red light emitting materials and yellow and orange light emitting materials required to realize better natural color depending on the luminescent color.
  • the efficiency, lifetime, and driving voltage are related to each other. As the efficiency increases, the driving voltage decreases. As the driving voltage decreases, the crystallization of the organic material due to Joule heating, which occurs during driving, And the lifetime tends to increase. However, simply improving the organic material layer can not maximize the efficiency. This is because, when the optimum combination of the energy level and the T 1 value and the intrinsic properties (mobility, interfacial characteristics, etc.) of the materials are achieved, long life and high efficiency can be achieved at the same time .
  • An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device and an electronic device in which at least three organic layers contain a compound capable of improving a high luminous efficiency, a low driving voltage, a high heat resistance, a color purity and a lifetime of the organic electroluminescent device.
  • the present invention provides an organic electronic device comprising a first electrode, a second electrode, and an organic material layer.
  • the organic material layer includes at least three layers each containing a single compound represented by the following general formula (1) or two or more compounds.
  • the present invention provides an electronic device comprising the organic electric device.
  • the compound according to an embodiment of the present invention as a material of at least three layers of the organic material layer of the organic electronic device, not only the driving voltage of the organic electronic device can be lowered, but also the luminous efficiency, color purity, .
  • FIG 1 is an illustration of an organic electronic device according to the present invention.
  • the 'group name' corresponding to the aryl group, the arylene group, the heterocyclic group and the like exemplified as the examples of the respective symbols and substituents thereof may be described as 'the name of the group reflecting the singer' You may.
  • a monovalent 'group' may be named 'phenanthryl'
  • a bivalent group may be named 'phenanthrylene' It may be described as "phenanthrene" which is the name of the parent compound.
  • pyrimidine it may also be described as 'pyrimidine' irrespective of the valence number, or may be described as the 'name of the group' of the corresponding singer, such as pyrimidine di have.
  • fluorenyl group or "fluorenylene group” used in the present invention means a monovalent or divalent functional group in which R, R 'and R & Substituted fluorenyl group "or” substituted fluorenylene group "means that at least one of the substituents R, R 'and R” is a substituent other than hydrogen, and R and R' Together with a spy compound.
  • spiro compound used in the present invention has a 'spiro union', and a spiro connection means a connection in which two rings share only one atom.
  • atoms shared in two rings are called 'spyro atoms', and they are referred to as 'monospyros,' 'di spyroses,' and 'tri-spyros', depending on the number of spyro atoms contained in a compound.
  • 'Compounds atoms shared in two rings.
  • heterocyclic group used in the present invention means a ring containing a hetero atom such as N, O, S, P or Si instead of carbon forming a ring
  • heteroaryl group or “heteroarylene group”
  • non-aromatic rings and compounds containing hetero atoms such as SO 2 , P ⁇ O, etc., such as the following compounds, instead of ring-forming carbon, may also be included.
  • substituent R 1 When a is an integer of 0, substituent R 1 is absent. When a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbon atoms forming a benzene ring, and when a is an integer of 2 or 3 each coupled as shown below, and wherein R 1 may be the same or different from each other, a is and bonded to the carbon of the benzene ring in the similar manner in this case from 4 to 6 integer, while the display of the hydrogen bonded to the carbon to form a benzene ring It is omitted.
  • FIG. 1 is a view illustrating a stacked structure of organic electroluminescent devices according to an embodiment of the present invention.
  • an organic electroluminescent device 100 includes a first electrode 120, a second electrode 180, a first electrode 110, and a second electrode 180 formed on a substrate 110, ) Comprising an organic compound layer comprising a compound according to the present invention.
  • the first electrode 120 may be an anode and the second electrode 180 may be a cathode (cathode).
  • the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
  • the organic material layer may include a hole injecting layer 130, a hole transporting layer 140, a light emitting layer 150, an electron transporting layer 160, and an electron injecting layer 170 sequentially on the first electrode 120. At this time, at least one of these layers may be omitted, or a hole blocking layer, an electron blocking layer, a light emitting auxiliary layer 151 and a buffer layer 141 may be further included, and the electron transporting layer 160 may serve as a hole blocking layer You can do it.
  • the organic electroluminescent device according to the present invention may further include a protective layer or a light-efficiency-improving layer formed on at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • the compound according to the present invention applied to the organic material layer includes a hole injecting layer 130, a hole transporting layer 140, an electron transporting layer 160, an electron injecting layer 170, a light emitting layer 150, a light efficiency improving layer, And the like.
  • the compound of the present invention can be used as a material of the light emitting layer 150, preferably as a host material of the light emitting layer.
  • An organic electroluminescent device may be manufactured using various deposition methods. For example, a metal or a metal oxide having conductivity or an alloy thereof may be deposited on a substrate to form a cathode 120, and a hole injection layer 130 may be formed thereon. A hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170, and then depositing a material that can be used as a cathode 180 on the organic layer. have. Further, a light emitting auxiliary layer 151 may be additionally formed between the hole transport layer 140 and the light emitting layer 150.
  • the organic material layer may be formed by using various polymer materials in a solution process or a solvent process such as a spin coating process, a nozzle printing process, an inkjet printing process, a slot coating process, a dip coating process, a roll- A screen printing process, a thermal transfer process, or the like. Since the organic material layer according to the present invention can be formed by various methods, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • the organic electroluminescent device can be one of an organic electroluminescent (OLED), an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor (organic TFT), a monochromatic or white illumination device, or a device for a quantum dot display.
  • OLED organic electroluminescent
  • OPC organic photoconductor
  • organic TFT organic transistor
  • monochromatic or white illumination device or a device for a quantum dot display.
  • Another embodiment of the present invention can include an electronic device including a display device including the above-described organic electronic device of the present invention and a control unit for controlling the display device.
  • the electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal and includes all electronic devices such as a mobile communication terminal such as a mobile phone, a PDA, an electronic dictionary, a PMP, a remote controller, a navigation device,
  • the display device may include an organic electroluminescent display, a quantum dot display, and the like.
  • An organic electroluminescent device includes a first electrode, a second electrode, and an organic material layer formed between the first electrode and the second electrode and including a light emitting layer, A light-emitting layer formed between the light-emitting layer and the first electrode, a light-emission-assisting layer formed between the first electrode and the light-emitting layer, a hole transporting layer formed between the light- An electron transport layer formed between the electrodes, and at least three layers among the layers forming the organic layer include a single compound represented by the following formula (1) or two or more compounds.
  • each symbol may be defined as follows.
  • X is O or S
  • R 1 and R 2 are independently of each other hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A C 3 to C 60 aliphatic ring; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 1 to C 30 alkoxyl group; An aryloxy group of C 6 to C 30 ; And -L'-N (R a ) (R b ); adjacent R 1 s or adjacent R 2 s may combine with each other to form a ring, wherein the ring is C 6 -C A C 3 to C 60 aliphatic ring, a C 2 to C 60
  • n and n are each an integer of 0 to 4, and when m is an integer of 2 or more, plural R 1 s are the same or different, and when n is an integer of 2 or more, plural R 2 s are the same or different from each other.
  • R 1 and R 2 are aryl groups, they may preferably be C 6 -C 30 aryl groups, more preferably C 6 -C 18 aryl groups such as phenyl, naphthyl, biphenyl and the like.
  • R 1 and R 2 are a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 16 heterocyclic group such as carbazole, benzocarbazole, pyridoindole And the like.
  • an aromatic ring of C 6 to C 30 preferably an aromatic ring of C 6 to C 30 , more preferably a C 6 to C 14 aromatic ring such as benzene, Naphthalene, phenanthrene and the like can be formed.
  • an aromatic ring of C 6 to C 30 more preferably a C 6 to C 14 aromatic ring such as benzene, Naphthalene, phenanthrene and the like
  • adjacent R 1 s or adjacent R 2 s are bonded to each other to form a heterocyclic ring, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 16 heterocyclic group
  • a heterocycle such as indole, benzoindole, dibenzoindole, benzothiophene, naphthothiophene, benzofuran or the like can be formed.
  • L ' is a single bond; An arylene group having 6 to 60 carbon atoms; A fluorenylene group; A C 3 to C 60 aliphatic ring; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; And combinations thereof.
  • L ' is an arylene group, it is preferably an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, such as phenyl, naphthalene, biphenyl and the like.
  • R a and R b are each independently a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A C 3 to C 60 aliphatic cyclic group; And fused ring groups of the aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; may be selected from the group consisting of.
  • R a and R b are aryl groups, it is preferably a C 6 to C 30 aryl group, more preferably a C 6 to C 18 aryl group, such as phenyl, biphenyl, naphthalene, terphenyl, phenanthrene, Triphenylene, and the like.
  • R a and R b are a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 22 heterocyclic group such as dibenzofuran, dibenzothiophene, benzo Thienopyrimidine, benzonaphthofuran, carbazole, phenylcarbazole, naphthylcarbazole, and the like.
  • R a and R b are fluorenyl groups, they may be diphenylfluorene, spirobifluorene, dimethylfluorene, dimethylbenzofluorene, or the like.
  • R 1 and R 2 a ring formed by bonding adjacent R 1 , adjacent R 2 bonds to each other
  • the rings formed, L ', R a and R b are each deuterium; halogen; A silane group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Siloxyl group; Boron group; Germanium group; Cyano; A nitro group; An alkyl thio group of C 1 -C 20 ; A C 1 -C 20 alkoxyl group; A C 1 -C 20 alkyl group; An alkenyl group of C 2 -C 20 ; A C 2 -C 20 alkynyl group; A C 6 -C 20 aryl group; A C 6 -C 20 aryl group substituted by deuterium; A fluorenyl group; A C 2 -C 20 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N,
  • the compound represented by Formula 1 is included in at least the light emitting layer.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in at least one of a light emitting layer and an organic layer between the first electrode and the light emitting layer.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in at least two layers of a light emitting layer and an organic layer between the first electrode and the light emitting layer.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the hole transport layer, the light-emitting auxiliary layer, and the light emitting layer. More preferably, the compound represented by Formula 1 is included in the hole transport layer, It is preferable that at least one of the compounds to be displayed is different.
  • the formula (1) may be represented by one of the following formulas (2) to (4).
  • each R a is the same as or different from each other, and each R b may be the same with each other Or may be different.
  • the hole transport layer, the light-emitting auxiliary layer, and the light emitting layer may include a compound represented by one of the above Chemical Formulas 2 to 4.
  • the light emitting layer may include a single compound represented by the following general formula (5) or (6) or two or more compounds.
  • the following general formulas (5) and (6) may be included in the general formula (1).
  • X, R 1, R 2, m and n are as defined in Formula 1, m 'is an integer from 0 to 2, n' is an integer from 0 to 3, y and z is an integer of 0 or 1, respectively, and y + z is 1 or 2. Therefore, it is preferable that at least one of three rings including X in the formula (6) is present.
  • Y is O, S or N (Ar & lt ; 1 >).
  • Ar 1 is a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A heterocyclic group of C 2 ⁇ C 60; A C 3 to C 60 aliphatic ring; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); And combinations thereof, preferably a C 6 -C 20 aryl group; A fluorenyl group; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A C 2 -C 20 heterocyclic group; A C 3 to C 20 aliphatic ring; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); And combinations thereof, wherein L ', R a and R b are as defined above.
  • Ar 1 is an aryl group, it is preferably a C 6 -C 30 aryl group, more preferably a C 6 -C 18 aryl group such as phenyl, naphthalene, biphenyl, terphenyl, triphenylene, phenanthrene And the like.
  • Ar 1 is a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 18 heterocyclic group such as triazine, pyrimidine, pyridine, quinazoline, quinoxaline , Benzothienopyrimidine, benzoquinazoline, carbazole, phenylcarbazole, dibenzothiophene, dibenzofurane, and the like.
  • Ar 1 is a fluorenyl group, it may be dimethylfluorene, diphenylfluorene, spirobifluorene or the like.
  • R 3 is independently from each other hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A C 3 to C 60 aliphatic ring; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 1 to C 30 alkoxyl group; An aryloxy group of C 6 to C 30 ; And -L'-N (R a ) (R b ); preferably hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A C 6 to C 20 aryl group; A fluorenyl group; Heterocyclic group of O, N, S, Si and C 2 ⁇ containing at least one hetero atom
  • l is an integer of 0 to 4, and when l is an integer of 2 or more, plural R 3 are the same or different, and adjacent R 3 may be bonded to each other to form a ring, wherein the ring is C 6 to C 60 An aromatic ring, a C 3 to C 60 aliphatic ring, a C 2 to C 60 hetero ring containing at least one hetero atom of O, N, S, Si and P, or a combination thereof.
  • Z 1 to Z 8 independently of one another are C (R) or N.
  • Ar 4 is a C 6 to C 60 aryl group; An arylene group having 6 to 60 carbon atoms; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A heterocyclic group of C 2 ⁇ C 60; A C 3 to C 60 aliphatic cyclic group; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; A C 1 to C 50 alkylene group; An arylamine group of C 6 to C 60 ; A fluorenyl group; And a fluorenylene group; preferably a C 6 to C 20 aryl group; An arylene group having 6 to 20 carbon atoms; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A heterocyclic group of C 2 ⁇ C 20; A C 3 to C 20 aliphatic cyclic group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
  • Ar 4 is an aryl group or an arylene group, preferably an aryl group or arylene group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an aryl group or arylene group having 6 to 18 carbon atoms, such as phenyl, naphthalene, biphenyl , Terphenyl, and the like.
  • Ar 4 is a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, preferably a C 2 to C 12 heterocyclic group such as pyridine, pyrimidine, triazine, dibenzofuran, dibenzo Thiophene, and the like.
  • L 2 is a single bond; A C 6 to C 60 aryl group; An arylene group having 6 to 60 carbon atoms; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A C 3 to C 60 aliphatic cyclic group; A fluorenyl group; A fluorenylene group; And combinations thereof, preferably a single bond; A C 6 to C 20 aryl group; An arylene group having 6 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 heterocyclic group containing at least one hetero atom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; A C 3 to C 20 aliphatic cyclic group; A fluorenyl group; A fluorenylene group; And combinations thereof.
  • ≪ RTI ID 0.0 >
  • R is hydrogen; A C 6 to C 60 aryl group; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A heterocyclic group of C 2 ⁇ C 60; A fluorenyl group; A C 1 to C 50 alkyl group; And A C 6 to C 60 arylamine group, and neighboring groups may be bonded to each other to form a ring.
  • R is hydrogen; A C 6 to C 20 aryl group; Containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si, P A heterocyclic group of C 2 ⁇ C 20; A fluorenyl group; And an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the formula (5) may be represented by one of the following formulas (7) to (42).
  • Ar 1 may be represented by one of the following formulas (A-1) to (A-7).
  • Z 1 to Z 5 are N or C (R X ) , And at least one is N.
  • R X and R 4 are independently of each other hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 1 to C 30 alkoxyl group; An aryloxy group of C 6 to C 30 ; And -L'-N (R a ) (R b ); ≪ / RTI > Preferably, R X and R 4 are hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A C 6 to C 20 aryl group; A fluorenyl group; Heterocyclic group of O, N, S,
  • adjacent R x or adjacent R 4 may combine with each other to form a C 6 to C 60 aromatic ring or a C 2 to C 60 hetero ring, preferably a C 6 to C 20 aromatic ring or it may form a heterocyclic ring of C 2 ⁇ C 20.
  • o is an integer of 0 to 4
  • p is an integer of 0 to 6
  • q is an integer of 0 to 8, and when each of these is an integer of 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different from each other.
  • L X is a single bond; An arylene group having 6 to 60 carbon atoms; A fluorenylene group; O, N, S, C 2 ⁇ C 60 heteroaryl rings containing Si and P, at least one of the hetero atoms in the; A C 3 to C 60 aliphatic ring; And combinations thereof, preferably a single bond; An arylene group having 6 to 20 carbon atoms; A fluorenylene group; Heterocycle of O, N, S, Si and C 2 ⁇ containing at least one hetero atom in the P C 20; A C 3 to C 20 aliphatic ring; And a combination thereof.
  • L ', R a and R b are as defined in formula (1).
  • the light emitting layer may further include at least one of the compounds represented by Chemical Formulas 2 to 4 above.
  • the hole transport layer and the light-emitting auxiliary layer include the compounds represented by Chemical Formulas 2 to 4, and the light emitting layer may include the compounds represented by Chemical Formula 5 or Chemical Formula 6.
  • the light emitting layer may include the compound represented by Formula 5 and the compound represented by Formula 2 to Formula 4.
  • the light-emitting auxiliary layer includes a compound represented by Formula 3, and the light emitting layer may include a compound represented by Formula 5.
  • the hole transport layer includes the compound represented by Formula 4
  • the light-emitting auxiliary layer includes the compound represented by Formula 3
  • the emitting layer may include the compound represented by Formula 5 have.
  • X may be all O.
  • X may be all S.
  • X is O
  • X may be S
  • X is O
  • X may be different from each other.
  • X is S
  • X may be 0.
  • X in Formula 4 is S, and X in Formula 3 and Formula 5 may be different from each other.
  • the compound represented by Formula 1 may be one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • the compound represented by Formula 5 may be one of the following compounds.
  • the compound represented by Formula 6 may be one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • Korean Patent Registration No. 10-1530049 Registration Announcement on Jun. 18, 201
  • Korean Patent Application No. 10-2017-0112865 published Dec. 10, 2017
  • the disclosure of which is incorporated herein by reference reference is made to the synthetic methods disclosed in the following publications: 2017-0112874 (published October 12, 2017) and Korean Patent Publication 10-2017-0112913 (published October 12, 2017).
  • Dibenzo [b, d] azepine-2-carboxylic acid methyl ester was prepared in a manner similar to that described in Example 1, P (t-Bu) 3 (0.63 g, 3.11 mmol), NaOt-Bu (9.9 g, 103 mmol), Pd 2 (dba) 3 (1.42 g, 1.55 mmol) (330 mL), 12.8 g of the product was obtained in the same manner as in the synthesis of 1-19 '. (Yield: 71%).
  • Sub 3-1 was dissolved in anhydrous THF, the temperature of the reaction was lowered to -78 ° C, n-BuLi (2.5 M in hexane) was slowly added dropwise, and then the reaction was stirred at 0 ° C for 1 hour. Then, the temperature of the reaction was lowered to -78 ° C, trimethyl borate was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours.
  • 2N-HCl aqueous solution was added, stirred for 30 minutes, and extracted with ether. Subsequently, water in the reaction mixture was removed with anhydrous MgSO 4 , filtered under reduced pressure, and then the organic solvent was concentrated. The resulting product was separated by column chromatography to obtain Sub 3-2.
  • Sub 3-2 and 1-iodo-2-nitrobenzene, Pd (PPh 3 ) 4 and K 2 CO 3 were dissolved in anhydrous THF and a small amount of water and refluxed for 24 hours.
  • the temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, extracted with CH 2 Cl 2 and wiped with water. A small amount of water was removed with anhydrous MgSO 4 , filtered under reduced pressure, the organic solvent was concentrated, and the resulting product was separated by column chromatography to obtain Sub 3-3.
  • Sub 3-3 and triphenylphosphine were dissolved in o-dichlorobenzene and refluxed for 24 hours. After the reaction was completed, the solvent was removed by distillation under reduced pressure, and the concentrated product was separated by column chromatography to obtain Sub 3-4.
  • N 1 on the ITO layer (anode) formed on a glass substrate - (naphthalen-2-yl), -N 4, 4 N -bis (4- (2-naphthalen-yl (phenyl), amino) phenyl) -N 1 -phenylbenzene -1,4-diamine (hereinafter abbreviated as "2-TNATA”) was vacuum-deposited to a thickness of 60 nm to form a hole injection layer. Then, the compound 1-33 ' nm thick to form a hole transport layer.
  • the compound 1-26 'of the present invention was vacuum deposited on the hole transport layer to a thickness of 20 nm to form a light emitting auxiliary layer.
  • Compound 3-5 of the present invention was hosted on the luminescence-assisting layer as [bis- (1-phenylisoquinolyl) iridium (III) acetylacetonate] (hereinafter referred to as "(piq) 2 Ir (acac) ) was used as a dopant, dopants were doped such that the weight ratio was 95: 5, and a light emitting layer with a thickness of 30 nm was deposited.
  • BAlq (1,1'-biphenyl-4-olato) bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum
  • BAlq 3 Tris (8-quinolinol) aluminum
  • LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm on the electron transport layer to form an electron injection layer
  • Al was deposited to a thickness of 150 nm on the electron injection layer to form a cathode.
  • An organic electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1 using the compounds shown in the following Table 1 as the materials of the hole transport layer, the luminescent auxiliary layer and the luminescent layer.
  • NPB N-naphthalenyl
  • CBP 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl
  • An organic electroluminescence device was prepared in the same manner as in Example 1, except that NPB was used for the hole transport layer, P-73 was used for the light-emitting auxiliary layer material, and CBP was used as the host for the light emitting layer.
  • An organic electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2-75 was used for the hole transport layer, P-73 was used for the light-emitting auxiliary layer material, and CBP was used as the host for the light emitting layer.
  • An organic electroluminescent device was prepared in the same manner as in Example 1, except that NPB was used for the hole transport layer, P-73 was used for the light-emitting auxiliary layer material, and 3-5 was used for the host for the light emitting layer.
  • the hole transport material, luminescent auxiliary layer material, and host material of the light emitting layer used in Examples 1 to 207 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below. Further, a forward bias DC voltage was applied to these organic electroluminescent devices to measure electroluminescence (EL) characteristics with a PR-650 of a photoresearch company, and a lifetime measuring device manufactured by Mac Science Inc. at a luminance of 2500 cd / m 2 The T95 lifetime was measured by the method described in Table 2 below.
  • the organic electroluminescent device using the compound represented by the formula (1) in at least three layers such as a hole transporting layer, a light emitting auxiliary layer and a light emitting layer has higher luminous efficiency, A lower driving voltage and a significantly improved lifetime.
  • Comparative Examples 2 to 4 which used NPB as the hole transporting layer material and CBP as the light emitting layer material, were superior to those of Comparative Example 2 using the compound P-73 represented by Chemical Formula 1 as the light emitting auxiliary layer material,
  • Comparative Example 3 and Comparative Example 4 used in two layers were superior to those of Comparative Example 2 in which the compound to be displayed was used in only one layer of the organic material layer, .
  • the compound represented by the formula (1) is used in at least three layers and the combination thereof electrochemically performs a synergistic action to improve the performance of the entire device such as the charge balance.
  • An organic electroluminescent device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that two kinds of compounds represented by Formula 1 were used in the light emitting layer.
  • the compounds used in the hole transporting layer, the light-emitting auxiliary layer and the light emitting layer are shown in Table 3 below.
  • Electroluminescence (EL) characteristics were measured by photoresearch PR-650 by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices manufactured in Examples 208 to 225 of the present invention.
  • the electroluminescence (EL) characteristics were measured at 2500 cd / m 2 Table 2 shows the results of measuring the T95 lifetime through a Mac Science longevity measuring device at a reference luminance of 2 .
  • the compound represented by Formula 1 is used in at least three layers such as a hole transporting layer, a light-emitting auxiliary layer, and a light emitting layer, and two different types
  • the driving voltage was slightly improved as compared with Examples 1 to 207 in which only one type of compound was used as the host material of the light emitting layer, but the efficiency and lifetime were remarkably improved.

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Abstract

본 발명은 유기전기소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성, 색순도 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물을 적어도 3개의 유기물층에 포함하는 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.

Description

유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 그리고, 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구되던 소비적력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동 시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다. 하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면, 각 유기물층 간의 에너지 준위(energy level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
따라서, 높은 열적 안정성을 가지며 발광층 내에서 효율적으로 전하 균형(charge balance)을 이룰 수 있는 각 유기물층에 사용되는 화합물의 최적의 조합에 대한 연구개발이 필요한 실정이며, 특히, 정공수송층, 발광보조층 및 발광층에 사용되는 각 재료를 적절하게 선택함으로써 유기전기소자의 특성을 최대화시킬 필요가 있다.
본 발명은 유기전기소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성, 색순도 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물을 적어도 3개의 유기물층에 포함하는 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 제 1전극, 제 2 전극, 및 유기물층을 포함하는 유기전기소자를 제공한다. 이때, 유기물층은, 하기 화학식 1로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 각각 포함하는 적어도 3개의 층을 포함한다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 유기전기소자를 포함하는 전자장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 화합물을 유기전기소자의 유기물층 중 적어도 3개의 층의 재료로 이용함으로써, 유기전기소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 소자의 발광효율, 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기소자의 예시도이다.
[부호의 설명]
100: 유기전기소자 110: 기판
120: 제 1전극 130: 정공주입층
140: 정공수송층 141: 버퍼층
150: 발광층 151: 발광보조층
160: 전자수송층 170: 전자주입층
180: 제 2전극
본 명세서에서 각 기호 및 그 치환기의 예로 예시되는 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기 등에 해당하는 '기 이름'은 '가수를 반영한 기의 이름'을 기재할 수도 있지만, '모체화합물 명칭'으로 기재할 수도 있다. 예컨대, 아릴기의 일종인 '페난트렌'의 경우, 1가의 '기'는 '페난트릴'로 2가의 기는 '페난트릴렌' 등과 같이 가수를 구분하여 기의 이름을 기재할 수도 있지만, 가수와 상관없이 모체 화합물 명칭인 '페난트렌'으로 기재할 수도 있다. 유사하게, 피리미딘의 경우에도, 가수와 상관없이 '피리미딘'으로 기재하거나, 1가인 경우에는 피리미딘일기, 2가의 경우에는 피리미딘일렌 등과 같이 해당 가수의 '기의 이름'으로 기재할 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "플루오렌일기" 또는 "플루오렌일렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가 또는 2가 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기" 또는 "치환된 플루오렌일렌기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000002
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결(spiro union)'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 N, O, S, P 또는 Si 등과 같은 헤테로원자가 포함된 고리를 의미하며, "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"와 같은 방향족 고리뿐만 아니라 비방향족 고리도 포함하며, 고리를 형성하는 탄소 대신 하기 화합물과 같이 SO2, P=O 등과 같은 헤테로원자단을 포함하는 화합물도 포함될 수 있다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000003
또한, 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000004
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 아래와 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000005
이하, 본 발명의 화합물이 포함된 유기전기소자의 적층구조에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자의 적층 구조를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 이들 층 중 적어도 하나가 생략되거나, 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등이 더 포함될 수도 있으며, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150), 광효율 개선층, 발광보조층 등의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 일례로, 본 발명의 화합물은 발광층(150)의 재료, 바람직하게는 발광층의 호스트 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 다양한 증착법(deposition)을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. PVD나 CVD 등의 증착 방법을 사용하여 제조될 수 있는데, 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 정공수송층(140)과 발광층(150) 사이에 발광보조층(151)이 추가로 형성될 수 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자, 퀀텀닷 디스플레이용 소자 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함하며, 상기 디스플레이장치는 유기전기발광 디스플레이, 퀀텀닷 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 유기전기소자는, 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 형성되며 발광층을 포함하는 유기물층을 포함하며, 이때 상기 유기물층은 상기 발광층과 상기 제 1전극 사이에 형성된 발광보조층, 상기 발광보조층과 상기 제 1전극 사이에 형성된 정공수송층, 상기 발광층과 상기 제 2전극 사이에 형성된 전자수송보조층, 및 상기 전자 수송보조층과 상기 제 2전극 사이에 형성된 전자수송층을 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 층 중에서 적어도 3개의 층에 하기 화학식 1로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물이 포함된다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000006
상기 화학식 1에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
X는 O 또는 S이다.
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, 이웃한 R1끼리 또는 이웃한 R2끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리, C3~C60의 지방족고리, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합일 수 있다.
m 및 n은 각각 0~4의 정수이고, m이 2 이상의 정수인 경우 복수의 R1은 서로 같거나 상이하며, n이 2이상의 정수인 경우 복수의 R2는 서로 같거나 상이하다.
R1 및 R2가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대, 페닐, 나프틸, 바이페닐 등이 될 수 있다. R1 및 R2가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C16의 헤테로고리기, 예컨대, 카바졸, 벤조카바졸, 피리도인돌 등이 될 수 있다.
이웃한 R1끼리 또는 이웃한 R2끼리 서로 결합하여 방향족고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C6~C30의 방향족고리, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 방향족고리, 예컨대, 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등의 방향족고리를 형성할 수 있다. 이웃한 R1끼리 또는 이웃한 R2끼리 서로 결합하여 헤테로고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C16의 헤테로고리기, 예컨대, 인돌, 벤조인돌, 다이벤조인돌, 벤조싸이오펜, 나프토싸이오펜, 벤조퓨란 등의 헤테로고리를 형성할 수 있다.
상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
L'이 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴렌기, 예컨대, 페닐, 나프탈렌, 바이페닐 등이 될 수 있다.
상기 Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ra 및 Rb가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대, 페닐, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐, 페난트렌, 트리페닐렌 등이 될 수 있다. Ra 및 Rb가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C22의 헤테로고리기, 예컨대, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조나프토퓨란, 카바졸, 페닐카바졸, 나프틸카바졸 등이 될 수 있다. Ra 및 Rb가 플루오렌일기인 경우, 다이페닐플루오렌, 스파이로플루오렌, 다이메틸플루오렌, 다이메틸벤조플루오렌 등이 될 수 있다.
상기 R1, R2, 이웃한 R1끼리 결합하여 형성된 고리, 이웃한 R2끼리 결합하여 형성된 고리, L', Ra 및 Rb는 각각 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; C8-C20의 아릴알켄일기; -L'-N(Ra)(Rb); 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있으며, 여기서 L', Ra 및 Rb는 상기에서 정의된 것과 같다.
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 발광층에 포함된다.
또한, 다른 예로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층과, 상기 제 1전극과 발광층 사이의 유기물층 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있다.
또한, 다른 예로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층과, 상기 제 1전극과 발광층 사이의 유기물층 중 적어도 두 개의 층에 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층에 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층 중에서 서로 인접하는 층에 포함된 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 하나가 상이한 것이 바람직하다.
상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000007
상기 화학식 2 내지 화학식 4에서, X, R2, L', Ra, Rb 및 n은 화학식 1에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이할 수 있다.
바람직하게는, 상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층은 상기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
상기 발광층은 하기 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 하기 하학식 5와 화학식 6은 상기 화학식 1에 포함될 수 있다.
<화학식 5> <화학식 6>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000008
상기 화학식 5 및 화학식 6에서, X, R1, R2, m 및 n은 화학식 1에서 정의된 것과 같고, m'은 0 내지 2의 정수이고, n'은 0 내지 3의 정수이며, y 및 z는 각각 0 또는 1의 정수이고, y+z는 1 또는 2이다. 따라서, 화학식 6에서 X 포함 3환이 적어도 1개는 존재하는 것이 바람직하다.
Y는 O, S 또는 N(Ar1)이다.
Ar1은 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리; -L'-N(Ra)(Rb); 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리; -L'-N(Ra)(Rb); 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 여기서 L', Ra 및 Rb는 상기에서 정의된 것과 같다.
Ar1이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대, 페닐, 나프탈렌, 바이페닐, 터페닐, 트리페닐렌, 페난트렌 등이 될 수 있다. Ar1이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대, 트리아진, 피리미딘, 피리딘, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 페닐카바졸, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란 등이 될 수 있다. Ar1이 플루오렌일기인 경우, 다이메틸플루오렌, 다이페닐플루오렌, 스파이로플루오렌 등이 될 수 있다.
R3은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서 L', Ra 및 Rb는 상기에서 정의된 것과 같다.
l은 0~4의 정수이며, l이 2 이상의 정수인 경우 복수의 R3은 서로 같거나 상이하며, 이웃한 R3끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리, C3~C60의 지방족고리, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합일 수 있다.
화학식 6에서, Z1 내지 Z8은 서로 독립적으로 C(R) 또는 N이다.
Ar4는 C6~C60의 아릴기; C6~C60의 아릴렌기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C1~C50의 알킬렌기; C6~C60의 아릴아민기; 플루오렌일기; 및 플루오렌일렌기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 C6~C20의 아릴기; C6~C20의 아릴렌기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리기; C1~C20의 알킬기; C1~C20의 알킬렌기; 플루오렌일기; 및 플루오렌일렌기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ar4가 아릴기 또는 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기 또는 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기 또는 아릴렌기, 예컨대, 페닐, 나프탈렌, 바이페닐, 터페닐 등이 될 수 있다. Ar4가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 바람직하게는 C2~C12의 헤테로고리기, 예컨대, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 등이 될 수 있다.
L2는 단일결합; C6~C60의 아릴기; C6~C60의 아릴렌기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; 플루오렌일기; 플루오렌일렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 단일결합; C6~C20의 아릴기; C6~C20의 아릴렌기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리기; 플루오렌일기; 플루오렌일렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있
상기 R은 수소; C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 플루오렌일기; C1~C50의 알킬기; 및 C6~C60의 아릴아민기;로 이루어진 군에서 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 바람직하게는, R은 수소; C6~C20의 아릴기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; 플루오렌일기; 및 C1~C20의 알킬기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 5는 하기 화학식 7 내지 화학식 42 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 7> <화학식 8> <화학식 9> <화학식 10>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000009
<화학식 11> <화학식 12> <화학식 13> <화학식 14>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000010
<화학식 15> <화학식 16> <화학식 17> <화학식 18>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000011
<화학식 19> <화학식 20> <화학식 21> <화학식 22>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000012
<화학식 23> <화학식 24> <화학식 25> <화학식 26>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000013
<화학식 27> <화학식 28> <화학식 29> <화학식 30>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000014
<화학식 31> <화학식 32> <화학식 33> <화학식 34>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000015
<화학식 35> <화학식 36> <화학식 37> <화학식 38>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000016
<화학식 39> <화학식 40> <화학식 41> <화학식 42>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000017
상기 화학식 7 내지 화학식 42에서, X, Y, R1, R2, R3, n, m, l 등과 같은 기호는 화학식 5에서 정의된 것과 같다.
바람직하게는, 상기 화학식 5에서, Y가 N(Ar1)인 경우, Ar1은 하기 화학식 (A-1) 내지 화학식 (A-7) 중 하나로 표시될 수 있다.
(A-1) (A-2) (A-3) (A-4) (A-5) (A-6) (A-7)
Figure PCTKR2018016001-appb-I000018
상기 화학식 A-1 내지 A-7에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
Z1 내지 Z5는 N 또는 C(RX)이며 , 하나 이상이 N이다.
RX 및 R4는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb); 로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 바람직하게는, RX 및 R4는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; 및 -L'-N(Ra)(Rb); 로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서 L', Ra 및 Rb는 상기에서 정의된 것과 같다.
또한, 이웃한 RX끼리 또는 이웃한 R4끼리 서로 결합하여 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리를 형성할 수 있으며, 바람직하게는 C6~C20의 방향족고리 또는 C2~C20의 헤테로고리기를 형성할 수 있다.
o는 0~4의 정수이고, p는 0-6의 정수이며, q는 0-8의 정수이고, 이들 각각이 2 이상의 정수인 경우 복수의 R4는 서로 같거나 상이할 수 있다.
LX는 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리; C3~C60의 지방족고리; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 단일결합; C6~C20의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리; C3~C20의 지방족고리; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택될
상기 L', Ra 및 Rb는 화학식 1에서 정의된 것과 같다.
바람직하게는, 상기 발광층은 상기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 더 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 정공수송층 및 발광보조층은 상기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하고, 발광층은 상기 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물과, 상기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 발광보조층은 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 정공수송층은 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 발광보조층은 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 3 내지 화학식 5에서, X는 모두 O일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 화학식 3 내지 화학식 5에서, X는 모두 S일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 화학식 4에서 X는 O이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 S일 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 화학식 4에서 X는 O이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 서로 상이할 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 화학식 4에서 X는 S이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 O일 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 화학식 4에서 X는 S이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 서로 상이할 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000019
Figure PCTKR2018016001-appb-I000020
Figure PCTKR2018016001-appb-I000021
Figure PCTKR2018016001-appb-I000022
Figure PCTKR2018016001-appb-I000023
Figure PCTKR2018016001-appb-I000024
Figure PCTKR2018016001-appb-I000025
Figure PCTKR2018016001-appb-I000026
Figure PCTKR2018016001-appb-I000027
또한, 구체적으로, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000028
Figure PCTKR2018016001-appb-I000029
Figure PCTKR2018016001-appb-I000030
Figure PCTKR2018016001-appb-I000031
구체적으로, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018016001-appb-I000032
Figure PCTKR2018016001-appb-I000033
이하에서, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
하기 최종 화합물을 합성함에 있어, 본 출원인이 출원한 한국 등록특허 10-1530049호(2015.06.18일 등록공고), 한국 공개특허 10-2017-0112865호(2017.10.12일 공개) 한국 공개특허 10-2017-0112874호(2017.10.12일 공개) 및 한국 공개특허 10-2017-0112913호(2017.10.12일 공개) 등의 문헌에 개시된 합성방법을 참조하였다.
1-19'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000034
둥근바닥플라스크에 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)naphthalen-1-amine (10 g, 33.6 mmol), 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (9.8 g, 37.2 mmol), Pd2(dba)3 (1.55 g, 1.7 mmol), P(t-Bu)3 (0.68 g, 3.38 mmol), NaOt-Bu (10.76 g, 112 mmol), toluene (355 mL)을 넣은 후 100℃에서 반응을 진행하였다. 반응이 완료되면, CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물을 12.3 g 얻었다. (수율 : 76%)
1-20'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000035
Di([1,1'-biphenyl]-3-yl)amine (10 g, 31.1 mmol), 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (9 g, 34.2 mmol), Pd2(dba)3 (1.42 g, 1.56 mmol), P(t-Bu)3 (0.63 g, 3.11 mmol), NaOt-Bu (9.87 g, 102.7 mmol), toluene (327 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 12.2 g 얻었다. (수율 : 78%)
1-23'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000036
N-(naphthalen-1-yl)-9,9-diphenyl-9H-fluoren-2-amine (10 g, 21.8 mmol), 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (6.3 g, 23.9 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 1.09 mmol), P(t-Bu)3 (0.44 g, 2.2 mmol), NaOt-Bu (6.9 g, 71.8 mmol), toluene (230 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 10.2 g 얻었다. (수율 : 73%)
1-24'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000037
N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9'-spirobi[fluoren]-2-amine (10 g, 20.7 mmol), 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (6 g, 22.7 mmol), Pd2(dba)3 (0.95 g, 1.03 mmol), P(t-Bu)3 (0.42 g, 2.07 mmol), NaOt-Bu (6.55 g, 68.2 mmol), toluene (220 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 10.2 g 얻었다. (수율 : 74%)
1-29'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000038
N-(naphthalen-1-yl)dibenzo[b,d]thiophen-2-amine (10 g, 30.7 mmol), 2-(4-bromophenyl)dibenzo[b,d]thiophene (11.5 g, 33.8 mmol), Pd2(dba)3 (1.41 g, 1.54 mmol), P(t-Bu)3 (0.62 g, 3.07 mmol), NaOt-Bu (9.75 g, 101.4 mmol), toluene (325 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 12.9 g 얻었다. (수율 : 72%)
1-30'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000039
N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-amine (10 g, 31.1 mmol), 2-(3-bromophenyl)dibenzo[b,d]thiophene (11.6 g, 34.2 mmol), Pd2(dba)3 (1.42 g, 1.55 mmol), P(t-Bu)3 (0.63 g, 3.11 mmol), NaOt-Bu (9.9 g, 103 mmol), toluene (330 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 12.8 g 얻었다. (수율 : 71%)
1-36'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000040
bis(dibenzo[b,d]thiophen-2-yl)amine (10 g, 26.2 mmol), 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (7.59 g, 28.8 mmol), Pd2(dba)3 (1.2 g, 1.31 mmol), P(t-Bu)3 (0.53 g, 2.62 mmol), NaOt-Bu (8.31 g, 86.5 mmol), toluene (275 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 11.4 g 얻었다. (수율 : 77%)
1-49'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000041
Di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine (10 g, 31.1 mmol), 2-(3-bromophenyl)dibenzo[b,d]furan (11.1 g, 34.2 mmol), Pd2(dba)3 (1.42 g, 1.56 mmol), P(t-Bu)3 (0.63 g, 3.11 mmol), NaOt-Bu (9.9 g, 103 mmol), toluene (330 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 13.3 g 얻었다. (수율 : 76%)
1-51'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000042
N-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)naphthalen-2-amine (10 g, 28.9 mmol), 2-(7-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)dibenzo[b,d]furan (14 g, 32 mmol), Pd2(dba)3 (1.33 g, 1.45 mmol), P(t-Bu)3 (0.59 g, 2.9 mmol), NaOt-Bu (9.2 g, 95.5 mmol), toluene (310 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 14.5 g 얻었다. (수율 : 71%)
1-59'의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000043
N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)benzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidin-2-amine (10 g, 28.3 mmol), 4-(4-bromophenyl)dibenzo[b,d]furan (10.1 g, 31.1 mmol), Pd2(dba)3 (1.3 g, 1.41 mmol), P(t-Bu)3 (0.57 g, 2.83 mmol), NaOt-Bu (8.98 g, 93.4 mmol), toluene (300 mL)을 사용하여 상기 1-19'의 합성방법과 같은 방법으로 생성물을 12.3 g 얻었다. (수율 : 73%)
P-1의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000044
Sub 1-1 (7.8 g, 15.94 mmol)을 둥근바닥플라스크에서 toluene (150ml)으로 녹인 후, Sub 2-1 (2.7 g, 15.94 mmol), Pd2(dba)3 (0.44 g, 0.47 mmol), 50% P(t-Bu)3 (1.95ml, 0.97 mmol), NaOt-Bu (4.6 g, 47.84 mmol)을 첨가하고 130℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면, CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물 P-1을 8.1 g (수율: 80%)를 얻었다.
P-13의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000045
Sub 1-5 (10 g, 25.91 mmol), Sub 2-6 (9.1 g, 25.91 mmol), Pd2(dba)3 (0.72 g, 0.0077mmol), P(t-Bu)3 (0.6mL, 0.016 mmol), NaOt-Bu (7.5 g, 77.7 mmol)을 사용하여 상기 P-1의 합성방법과 같은 방법으로 생성물 P-13을 11 g (수율: 61%)를 얻었다.
P-22 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000046
Sub 1-5 (10 g, 25.91 mmol), Sub 2-12 (11.4 g, 25.91 mmol), Pd2(dba)3 (0.72 g, 0.0077mmol), P(t-Bu)3 (0.6mL, 0.016 mmol), NaOt-Bu (7.5 g, 77.7 mmol)을 사용하여 상기 P-1의 합성방법과 같은 방법으로 생성물 P-22를 15 g (수율: 73%)를 얻었다.
2-77의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000047
N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-yl)dibenzo[b,d]thiophen-3-amine (11g, 18.88mmol), toluene (198ml), N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)dibenzo[b,d]furan-3-amine (5.39g,20.77mmol), Pd2(dba)3 (0.52g, 0.57mmol), P(t-Bu)3 (0.38g, 1.89mmol), NaOt-Bu(5.44g, 56.65mmol)을 사용하여 상기 P-1의 합성방법과 같은 방법으로 생성물 10.49g (수율: 73%)를 얻었다.
3-9의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000048
(1) Sub 3-2 합성법
Sub 3-1을 무수 THF에 녹이고, 반응물의 온도를 -78℃로 낮추고, n-BuLi (2.5 M inhexane)을 천천히 적가하고 난 후, 반응물을 0℃에서 1시간동안 교반시켰다. 이후, 반응물의 온도를 -78℃로 낮추고, trimethyl borate를 적가하고 난 후, 상온에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결되면 2N-HCl 수용액을 넣고, 30분간 교반시킨 후, ether로 추출하였다. 이후, 무수 MgSO4로 반응물 내의 물을 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리함으로써 Sub 3-2를 얻었다.
(2) Sub 3-3 합성법
Sub 3-2와 1-iodo-2-nitrobenzene, Pd(PPh3)4, K2CO3를 무수 THF와 소량의 물에 녹이고 난 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, CH2Cl2로 추출하고 물로 닦아주었다. 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리함으로써 Sub 3-3을 얻었다.
(3) Sub 3-4 합성법
Sub 3-3과 triphenylphosphine을 o-dichlorobenzene에 녹이고, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 종결되면 감압 증류를 이용하여 용매를 제거한 후, 농축된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리함으로써 Sub 3-4를 얻었다.
(4) Product 3-9 합성법
Sub 3-4 (1당량)와 Sub 5-6 (1.1당량)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (0.05당량), PPh3 (0.1당량), NaOt-Bu (3당량)을 각각 첨가한 뒤, 100℃에서 24시간 교반환류 시켰다. 이후, ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 이후, 농축물을 실리카겔칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 Product 3-9를 얻었다.
3-5의 합성
Figure PCTKR2018016001-appb-I000049
Sub 3(1) (15.3g, 47.3 mmol)을 둥근바닥플라스크에 넣고 toluene (500 mL)으로 녹인 후에, Sub 4-15(14.8g, 52.0 mmol), Pd2(dba)3 (2.4 g, 2.6 mmol), P(t-Bu)3 (1.1 g, 5.2 mmol), NaOt-Bu (15 g, 156.1 mmol)을 첨가하고 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면, CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 이후, 농축물을 실리카겔칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물 17.0g (수율: 68%)를 얻었다.
4-31의 합성
<반응식 6>
Figure PCTKR2018016001-appb-I000050
3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole (6.4g, 20mmol)를 THF에 녹인 후에, (9-(dibenzo[b,d]thiophen-3-yl)-9H-carbazol-3-yl)boronic acid (7.8g, 20mmol), Pd(PPh3)4 (0.03당량), K2CO3(3당량), 물을 첨가한 후, 교반 환류시켰다. 반응이 완료되면, ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 이후, 농축물을 실리카겔칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물을 8.5g (수율: 72%) 얻었다.
유기전기소자의 제조평가
[실시예 1] 레드 유기전기 발광소자
유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (이하, "2-TNATA"로 약기함)를 60 nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 본 발명의 화합물 1-33'을 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.
이후, 상기 정공수송층 상에 본 발명 화합물 1-26'를 20nm 두께로 진공증착하여 발광보조층을 형성하였다.
다음으로, 상기 발광보조층 상에 본 발명의 화합물 3-5를 호스트로, [bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate] (이하, "(piq)2Ir(acac)"로 약기함)을 도펀트로 사용하되 이들 중량비가 95:5가 되도록 도펀트를 도핑하여 30nm 두께의 발광층을 증착하였다.
다음으로, 상기 발광층 상에 (1,1'-biphenyl-4-olato)bis(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum (이하 "BAlq"로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하, Alq3로 약기함)을 40 nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다.
이후, 전자수송층 상에 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
[실시예 2] 내지 [실시예 207]
정공수송층, 발광보조층 및 발광층의 물질로 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 1]
정공수송층의 물질로 N,N'-Bis(1-naphthalenyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine (이하, "NPB"로 약기함)를 사용하고, 발광보조층은 형성하지 않았으며, 발광층의 호스트로 4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl(이하 "CBP"라 함)를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 2]
정공수송층의 물질로 NPB를, 발광보조층 물질로 P-73을, 발광층의 호스트로 CBP를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 3]
정공수송층의 물질로 2-75를, 발광보조층 물질로 P-73을, 발광층의 호스트로 CBP를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 4]
정공수송층의 물질로 NPB를, 발광보조층 물질로 P-73을, 발광층의 호스트로 3-5를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 실시예 207, 및 비교예 1 내지 비교예 4에 사용된 정공수송 물질, 발광보조층 물질 및 발광층의 호스트 물질은 하기 표 1과 같다. 또한, 이들 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을, 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였으며, 그 측정 결과는 하기 표 2와 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2018016001-appb-I000051
Figure PCTKR2018016001-appb-I000052
Figure PCTKR2018016001-appb-I000053
Figure PCTKR2018016001-appb-I000054
Figure PCTKR2018016001-appb-I000055
Figure PCTKR2018016001-appb-I000056
Figure PCTKR2018016001-appb-I000057
[표 2]
Figure PCTKR2018016001-appb-I000058
Figure PCTKR2018016001-appb-I000059
Figure PCTKR2018016001-appb-I000060
Figure PCTKR2018016001-appb-I000061
Figure PCTKR2018016001-appb-I000062
Figure PCTKR2018016001-appb-I000063
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있듯이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공수송층, 발광보조층 및 발광층과 같이 적어도 3개의 층에 사용한 유기전기발광소자는 비교예 1 내지 비교예4보다 높은 발광효율, 낮은 구동전압 및 현저히 개선된 수명을 나타내었다.
정공수송층 물질로 NPB를, 발광층 물질로 CBP를 사용한 비교예 1보다는 화학식 1로 표시되는 화합물 P-73을 발광보조층 물질로 사용한 비교예 2 내지 비교예 4의 소자 결과가 우수하였고, 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기물층 중 하나의 층에만 사용한 비교예2보다는 두 개의 층에 사용한 비교예 3 및 비교예4의 소자 결과가 더 우수하였으며, 3개의 층에 사용한 본 발명의 경우 소자 결과가 가장 우수하였다.
이는 화학식 1로 표시되는 화합물을 적어도 3개의 층에 사용하면서 이들의 조합이 전기화학적으로 시너지 작용을 하여 charge balance와 같은 소자 전체의 성능을 향상시켰기 때문인 것으로 보인다.
[실시예 208] 내지 [실시예 225]
발광층에 화학식 1로 표시되는 2종류의 화합물이 사용된 점을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다. 이때, 정공수송층, 발광보조층 및 발광층에 사용된 화합물은 하기 표 3과 같다.
[표 3]
Figure PCTKR2018016001-appb-I000064
또한, 본 발명의 실시예 208 내지 실시예 225에서 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치 (photoresearch) 사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 2500cd/m2 기준휘도에서 맥사이언스사의 수명측정장비를 통해 T95 수명을 측정한 결과는 하기 표 4와 같다.
[표 4]
Figure PCTKR2018016001-appb-I000065
상기 표 4의 결과로부터 알 수 있듯이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공수송층, 발광보조층, 그리고 발광층과 같이 적어도 3개의 층에 사용하되 발광층의 호스트 물질로 화학식 1로 표시되는 서로 다른 2종류의 화합물을 사용할 경우, 한 종류의 화합물만을 발광층의 호스트 재료로 사용한 실시예1 내지 실시예 207보다 구동전압은 소폭 향상되었지만, 효율 및 수명이 현저히 개선되었다.
이는 발광층에 본 발명화합물을 혼합하여 사용할 경우 각각의 물질이 갖는 에너지 준위를 통해 전자와 정공이 이동되는 것뿐만 아니라, 혼합으로 인하여 형성된 새로운 에너지 준위를 갖는 신규 영역에(exciplex) 의한 전자, 정공 이동 또는 에너지 전달로 효율 및 수명이 증가했기 때문인 것으로 보인다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내의 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2017년 12월 18일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2017-0173891호에 대해 미국 특허법 119조 내지 121조, 365조 (35 U.S.C §19조 내지 §121조, §365조)에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (26)

  1. 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 형성되며 발광층을 포함하는 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 발광층과 상기 제 1전극 사이에 형성된 발광보조층, 상기 발광보조층과 상기 제 1전극 사이에 형성된 정공수송층, 상기 발광층과 상기 제 2전극 사이에 형성된 전자수송보조층, 및 상기 전자수송보조층과 상기 제 2전극 사이에 형성된 전자수송층을 포함하며,
    상기 유기물층을 형성하는 층 중에서 적어도 3개의 층에 하기 화학식 1로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물이 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000066
    상기 화학식 1에서,
    X는 O 또는 S이고,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, 이웃한 R1끼리 또는 이웃한 R2끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리, C3~C60의 지방족고리, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합이며,
    m 및 n은 각각 0~4의 정수이고, m이 2 이상의 정수인 경우 복수의 R1은 서로 같거나 상이하며, n이 2이상의 정수인 경우 복수의 R2는 서로 같거나 상이하며,
    상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Ra 및 Rb 은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 R1, R2, 이웃한 R1끼리 결합하여 형성된 고리, 이웃한 R2끼리 결합하여 형성된 고리, L', Ra 및 Rb는 각각 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 지방족고리기; C7-C20의 아릴알킬기; C8-C20의 아릴알켄일기; -L'-N(Ra)(Rb); 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 발광층에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제 1전극과 발광층 사이의 유기물층 중 적어도 하나의 층에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제 1전극과 발광층 사이의 유기물층 중 적어도 두 개의 층에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층 중에서 서로 인접하는 층은 적어도 하나의 상이한 화합물이 포함된 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000067
    상기 화학식 2 내지 화학식 4에서, X, R2, L', Ra, Rb 및 n은 제1항에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하다.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 정공수송층, 발광보조층 및 발광층은 상기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 발광층은 하기 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 5> <화학식 6>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000068
    상기 화학식 5 및 화학식 6에서, X, R1, R2, m 및 n은 제1항에서 정의된 것과 같고, m'은 0 내지 2의 정수이고, n'은 0 내지 3의 정수이며, y 및 z는 각각 0 또는 1의 정수이고, y+z는 1 또는 2이며,
    Y는 O, S 또는 N(Ar1)이며,
    R3은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb); 로 이루어진 군에서 선택되고,
    l은 0~4의 정수이며, l이 2 이상의 정수인 경우 복수의 R3은 서로 같거나 상이하며, 이웃한 R3끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리, C3~C60의 지방족고리, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합이며,
    Z1 내지 Z8은 서로 독립적으로 C(R) 또는 N이고,
    Ar4는 C6~C60의 아릴기; C6~C60의 아릴렌기 O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C1~C50의 알킬렌기; C6~C60의 아릴아민기; 플루오렌일기; 및 플루오렌일렌기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    L2는 단일결합; C6~C60의 아릴기; C6~C60의 아릴렌기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; 플루오렌일기; 플루오렌일렌기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Ar1은 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 -L'-N(Ra)(Rb); 로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R은 수소; C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si, P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C6~C60의 아릴아민기; 및 플루오렌기;로 이루어진 군에서 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    상기 L' Ra 및 Rb는 제1항에서 정의된 것과 같다.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 1은 상기 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 발광층은 하기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 발광층에 포함되는 하기 화학식 2 내지 화학식 4는 상기 화학식 1에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000069
    상기 화학식 2 내지 화학식 4에서, X, R2, L', Ra, Rb 및 n은 제1항에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하다.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되고,
    상기 정공수송층 및 발광보조층은 하기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000070
    상기 화학식 2 내지 화학식 4에서, X, R2, L', Ra, Rb 및 n은 제1항에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하다.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물과, 상기 화학식 2 내지 화학식 4 중에서 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 3으로 표시되며,
    상기 발광보조층은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 3>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000071
    상기 화학식 3에서, X, L', Ra 및 Rb는 제1항에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하다.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되며,
    상기 정공수송층은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 발광보조층은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 발광층은 상기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
    <화학식 3> <화학식 4>
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000072
    상기 화학식 3 및 화학식 4에서, X, R2, n, L', Ra 및 Rb는 제1항에서 정의된 것과 같고, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하다.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 3 내지 화학식 5에서, X는 O인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 3 내지 화학식 5에서, X는 S인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 4에서 X는 O이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 S인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 4에서 X는 O이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 4에서 X는 S이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 O인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 화학식 4에서 X는 S이고, 상기 화학식 3과 화학식 5에서 X는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000073
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000074
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000075
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000076
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000077
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000078
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000079
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000080
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000081
    .
  23. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000082
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000083
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000084
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000085
    .
  24. 제 9항에 있어서,
    상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000086
    Figure PCTKR2018016001-appb-I000087
    .
  25. 제 1항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 단색 조명용 소자 및 퀀텀닷 디스플레이용 소자로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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