WO2019177243A1 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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WO2019177243A1
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ring
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compound
organic
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김혜령
김원삼
박정환
이학영
조민지
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덕산네오룩스 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic electric element using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic layer is often made of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic electric device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • the material used as the organic material layer in the organic electric element may be classified into a light emitting material and a charge transport material such as a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material and the like according to a function.
  • the light emitting material may be classified into a polymer type and a low molecular type according to molecular weight, and may be classified into a fluorescent material derived from a singlet excited state of electrons and a phosphorescent material derived from a triplet excited state of electrons according to a light emitting mechanism. have.
  • the light emitting material may be classified into blue, green, and red light emitting materials and yellow and orange light emitting materials required to achieve a better natural color according to the light emitting color.
  • a host / dopant system may be used. The principle is that when a small amount of dopant having an energy band gap smaller than that of the host forming the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, excitons generated in the light emitting layer are transported to the dopant, thereby producing high efficiency light. At this time, since the wavelength of the host is shifted to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant to be used.
  • Efficiency, lifespan, and driving voltage are related to each other, and as the efficiency increases, the driving voltage is relatively decreased, and as the result, the crystallization of organic materials due to Joule heating generated during driving decreases as the driving voltage decreases. It shows a tendency to increase the life. However, simply improving the organic material layer does not maximize the efficiency. This is because long life and high efficiency can be achieved at the same time when an optimal combination of energy level, T 1 value, and intrinsic properties (mobility, interfacial properties, etc.) of each organic material layer is achieved. .
  • a material forming the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, etc., is supported by a stable and efficient material.
  • a stable and efficient organic material layer for an organic electric device has not been sufficiently achieved. Among them, the development of the host material of the light emitting layer is particularly urgently required.
  • An object of the present invention is to provide a compound capable of lowering the driving voltage of the device and improving the luminous efficiency and lifetime of the device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula.
  • the present invention provides an organic electronic device using the compound represented by the above formula and an electronic device thereof.
  • the compound according to the embodiment of the present invention can lower the drive voltage of the device, it is possible to significantly improve the luminous efficiency and life of the device.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
  • the group name corresponding to the aryl group, arylene group, heterocyclic group, etc. exemplified in each symbol and examples of the substituents in this specification may describe 'the name of the group reflecting the singer', but is described as 'the parent compound name'. You may. For example, in the case of phenanthrene, which is a kind of aryl group, the monovalent group is phenanthryl and the divalent group may be grouped with a singer, such as phenanthryl, to describe the group name. Regardless, it may be described as the parent compound name 'phenanthrene'.
  • pyrimidine it may be described as 'pyrimidine' irrespective of the valence, or as the 'name of the group' of the singer, such as pyrimidinyl group in the case of monovalent and pyrimidinylene in the case of divalent. have.
  • fluorenyl group or “fluorenylene group” means a monovalent or divalent functional group in which R, R 'and R “are all hydrogen in the following structures, unless otherwise stated, and" 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' are bonded to each other to form a carbon It includes the case of forming a compound by spying together.
  • spiro compound has a "spiro union", and a spiro linkage means a linkage formed by two rings sharing one atom only.
  • atoms shared by the two rings are called spiro atoms, and according to the number of spiro atoms in a compound, they are respectively referred to as 'monospyro-', 'diespyro-' and 'trispyro-' It is called a compound.
  • heterocyclic group refers to a ring containing a hetero atom such as N, O, S, P or Si, instead of the carbon forming the ring, "heteroaryl group” or “heteroarylene group”
  • aromatic ring such as a non-aromatic ring
  • the substituent R 1 when a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent, when a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming the benzene ring, and a is an integer of 2 or 3
  • R 1 may be the same or different from each other, and when a is an integer of 4 to 6, is bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner, while the indication of hydrogen bonded to the carbon forming the benzene ring Is omitted.
  • FIG. 1 is a view illustrating a laminated structure of an organic electric device according to an embodiment of the present invention.
  • the organic electric 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.
  • the first electrode 120 may be an anode (anode)
  • 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 layer may include a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170 on the first electrode 120 in sequence.
  • at least one of these layers may be omitted, or may further include a hole blocking layer, an electron blocking layer, a light emitting auxiliary layer 151, a buffer layer 141, and the like.
  • the electron transport layer 160 may serve as a hole blocking layer. You can do it.
  • the organic electric device according to the present invention may further include a protective layer or a light efficiency improving layer (Capping layer) formed on one surface of the at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • a protective layer or a light efficiency improving layer Capping layer
  • Compound according to the present invention applied to the organic layer is a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, an electron transport layer 160, an electron injection layer 170, a light emitting layer 150, light efficiency improvement layer, light emitting auxiliary layer, etc. It can be used as a material.
  • the compound of the present invention may be used as a material of the light emitting layer 150, preferably as a host material of the light emitting layer.
  • the organic electroluminescent device may be manufactured using various deposition methods. It may be manufactured using a deposition method such as PVD or CVD.
  • the anode 120 is formed by depositing a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof on a substrate, and the hole injection layer 130 thereon.
  • an organic material layer including 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 the cathode 180 thereon have.
  • an auxiliary light emitting layer 151 may be further formed between the hole transport layer 140 and the light emitting layer 150.
  • the organic layer may be formed using a variety of polymer materials, such as 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-to-roll process, a doctor blading process, It can be produced in fewer layers by a method such as a screen printing process or a thermal transfer method. Since the organic material layer according to the present invention may be formed in various ways, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • the organic electroluminescent device according to the present invention may be one of an organic electroluminescent device (OLED), an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor (organic TFT), a device for monochrome or white illumination, and a device for quantum dot display.
  • OLED organic electroluminescent device
  • OPC organic photoconductor
  • organic TFT organic transistor
  • a device for monochrome or white illumination and a device for quantum dot display.
  • Another embodiment of the present invention may include a display device including the organic electric element of the present invention described above, and an electronic device including 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 control, a navigation device, a game machine, various TVs, and various computers.
  • the display device may include an organic electroluminescent display, a quantum dot display, or the like.
  • the compound according to one aspect of the present invention is represented by the following formula (1).
  • a ring is an aromatic ring of C 6 ⁇ C 20 , preferably an aromatic ring of C 6 ⁇ C 18 , for example, may be benzene, naphthalene, phenanthrene, triphenylene and the like.
  • L 1 is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; And combinations thereof may be selected from the group.
  • L 1 is an arylene group
  • it may be preferably an arylene group of C 6 to C 30 , more preferably an arylene group of C 6 to C 14 , such as phenyl, naphthyl, biphenyl, anthracene and the like.
  • L 1 is a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 16 heterocyclic group such as pyridine, pyrimidine, triazine, quinazoline, quinoxaline , Phthalazine, benzoquinazolin, dibenzoquinazolin, dibenzothiophene, dibenzofuran, carbazole, benzonaphthothiophene, benzothienopyrimidine, benzothienopyridine, benzofurypyrimidine , Naphthopuropyrimidine, phenoxatin and the like.
  • pyridine pyrimidine
  • triazine quinazoline, quinoxaline , Phthalazine
  • benzoquinazolin dibenzoquinazolin
  • dibenzothiophene dibenzofuran
  • carbazole benzonaphthothiophene
  • Ar 1 is a C 6 ⁇ C 60 An aryl group; Fluorenyl group; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; Alkynyl groups of C 2 to C 20 ; C 1 -C 30 alkoxyl group; C 6 -C 30 aryloxy group; A thiol group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; And -L'-N (R a ) (R b ); may be selected from the group consisting of.
  • thiol group may be represented in the form of -SR, and when R is an alkyl group or an aryl group, it will be referred to as a 'thiol group substituted with an alkyl group or an aryl group'.
  • Ar 1 is an aryl group, preferably an aryl group of C 6 to C 30 , more preferably an aryl group of C 6 to C 23 , even more preferably an aryl group of C 6 to C 18 , such as phenyl or naph Butyl, biphenyl, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, terphenyl, dimethylindenophenanthrene 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 pyridine, pyrimidine, triazine, quinazoline, quinoxaline , Phthalazine, benzoquinazolin, dibenzoquinazolin, dibenzothiophene, dibenzofuran, carbazole, phenylcarbazole, benzonaphthothiophene, benzonaphthofuran, benzothienopyrimidine, benzothio Enopyridine, benzopuropyrimidine, naphthopuropyrimidine, phenoxatine, benzimidazole, phenolbenzimidazole, indenoquinazoline, dihydroimidazopyridine, pyrimidindole, pyrazine and the like.
  • pyridine pyrimidine
  • triazine quinazoline, quinoxa
  • n is an integer of 1-3.
  • n is an integer of 2 or more, each of the plurality of A rings, each of the plurality of L 1, and each of the plurality of Ar 1 are the same or different from each other.
  • R 1 to R 5 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Nitro group; C 6 ⁇ C 60 Aryl group; Fluorenyl group; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; Alkynyl groups of C 2 to C 20 ; C 1 -C 30 alkoxyl group; C 6 -C 30 aryloxy group; And -L'-N (R a ) (R b ), and neighboring groups may be bonded to each other to form a ring, wherein the ring is C 6 -C 60 aromatic ring; C 2 -C 60 heterocycle including at least one heteroatom of O, N, S, Si, and
  • R 1 to R 5 are an aryl group, preferably an C 6 to C 30 aryl group, more preferably a C 6 to C 12 aryl group, such as phenyl, naphthyl, biphenyl and the like.
  • R 1 to R 5 are heterocyclic groups, preferably a C 2 ⁇ C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 ⁇ C 9 heterocyclic group, even more preferably a C 2 ⁇ C 5 heterocyclic group Groups such as pyridine, triazine, quinoline, quinazoline and the like.
  • neighboring R 1 and R 2 , neighboring R 2 and R 3 , neighboring R 3 and R 4 , or neighboring R 5 combine with each other to form an aromatic ring, preferably C 6 to C 30 aromatic Rings, more preferably C 6 -C 14 aromatic rings such as benzene, naphthalene, phenanthrene and the like.
  • n is an integer of 0-3, and when m is an integer of 2 or more, each R 5 may be the same or different from each other.
  • L ' is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; And combinations thereof may be selected from the group.
  • R a and R b are each independently a C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl group; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; And combinations thereof may be selected from the group.
  • the A ring, R 1 to R 5 , Ar 1 , L 1 , L ', R a , R b , and a ring formed by combining adjacent groups with each other are deuterium; halogen; A silane group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; Siloxane groups; Boron group; Germanium group; Cyano group; Nitro group; Import alkylthio of C 1 -C 20; An alkoxyl group of C 1 -C 20 ; An alkyl group of C 1 -C 20 ; Alkenyl groups of C 2 -C 20 ; An alkynyl group of C 2 -C 20 ; Aryl group of C 6 -C 20 ; C 6 -C 20 aryl group substituted with deuterium; Fluorenyl group; C 2 -C 20 heterocyclic group including at least one heteroatom selected from the group consisting of O,
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by one of the following Chemical Formulas 2 to 7.
  • a ring, L 1 , Ar 1 , R 1 to R 5 are the same as defined in Formula 1, m 'is an integer of 0 to 2.
  • Ar 1 may be represented by the following Formula A-1 or A-2.
  • Q 1 to Q 9 are independently of each other N or C (R e ), and R e is hydrogen; heavy hydrogen; halogen; A silane group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; Siloxane groups; Boron group; Germanium group; Cyano group; Nitro group; Import alkylthio of C 1 -C 20; An alkoxyl group of C 1 -C 20 ; An alkyl group of C 1 -C 20 ; Alkenyl groups of C 2 -C 20 ; An alkynyl group of C 2 -C 20 ; Aryl group of C 6 -C 20 ; C 6 -C 20 aryl group substituted with deuterium; Fluorenyl group; C 2 -C 20 heterocyclic group including at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; A cycloalkyl group of C 3 -C 20
  • the Z ring may be selected from the group represented by the following formula.
  • * is a moiety bonded to a ring including Q 1 to Q 4 .
  • V is independently of each other N or C (R h ) and W 1 and W 2 are independently of each other a single bond, —NL 1 —Ar 1 , S, O or C (R f ) (R g ).
  • L 1 is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Aliphatic ring group of C 3 ⁇ C 60 ; 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.
  • Ar 1 is independently of each other C 6 -C 20 aryl group; C 6 -C 20 aryl group substituted with deuterium; Fluorenyl group; C 2 -C 20 heterocyclic group including at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; A cycloalkyl group of C 3 -C 20 ; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; Import alkylthio of C 1 -C 20; An alkoxyl group of C 1 -C 20 ; An alkyl group of C 1 -C 20 ; Alkenyl groups of C 2 -C 20 ; An alkynyl group of C 2 -C 20 ; C 7 -C 20 arylalkyl group; And arylalkenyl group of C 8 -C 20 It can be selected from the group consisting of.
  • R f , R g and R h are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Aryl group of C 6 -C 20 ; C 6 -C 20 aryl group substituted with deuterium; Fluorenyl group; C 2 -C 20 heterocyclic group including at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, S, Si and P; A cycloalkyl group of C 3 -C 20 ; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; Import alkylthio of C 1 -C 20; An alkoxyl group of C 1 -C 20 ; An alkyl group of C 1 -C 20 ; Alkenyl groups of C 2 -C 20 ; An alkynyl group of C 2 -C 20 ; C 7 -C 20 arylalkyl group; And an arylalkenyl group of C 8 -C 20 ; R f and R
  • the compound represented by Formula 1 may be one of the following compounds.
  • 2 shows a chemical formula according to one aspect of the invention.
  • an organic electric device comprising a first electrode, a second electrode, and an organic material layer formed between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer is represented by Formula 1 Species alone or two or more compounds.
  • the organic material layer includes at least one layer of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport supplement, an electron transport layer and an electron injection layer, preferably the compound is included in the light emitting layer.
  • an electronic device including a display device including the organic field device and a control unit for driving the display device is provided.
  • the compound belonging to the core of Scheme 1 may be synthesized by Scheme 2, but is not limited thereto.
  • Core 1 can be synthesized by the reaction route of Scheme 2-1.
  • Core 4 can be synthesized by the reaction route of Scheme 2-2.
  • the compound belonging to Sub of Scheme 1 may be synthesized by the following Scheme 3, but is not limited thereto.
  • the compound belonging to the Sub may be a compound as described below, but is not limited thereto, and Table 2 below shows FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) values of the following compounds.
  • -1,4-diamine hereinafter abbreviated as "2-TNATA” was vacuum deposited to a thickness of 60 nm to form a hole injection layer, and then 4,4-bis [N- (1) on the hole injection layer.
  • -Naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (hereinafter abbreviated as "NPD”) was vacuum deposited to a thickness of 60 nm to form a hole transport layer.
  • bis- (1-phenylisoquinolyl) iridium (III) acetylacetonate (hereinafter abbreviated as “(piq) 2 Ir (acac)”) as a host material on the hole transport layer is a dopant material
  • a light emitting layer having a thickness of 30 nm was deposited by doping the dopant so that the weight ratio was 95: 5.
  • (1,1'-biphenyl-4-olato) bis (2-methyl-8-) was deposited on the light emitting layer.
  • BAlq quinolinolato aluminum
  • Alq 3 tris (8-quinolinol) aluminum
  • LiF is deposited to a thickness of 0.2 nm on the electron transporting layer to form an electron injection layer
  • Al is deposited to a thickness of 150 nm on the electron injection layer.
  • a negative electrode was formed.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compound of the present invention shown in Table 4 was used instead of the compound 1-1 as the host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compound 1 and Comparative Compound 2 were used instead of Compound 1-1 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • Electroluminescence (EL) by PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices prepared by Examples 1 to 38, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 of the present invention The characteristics were measured, and the results of measuring the T95 life through the life science equipment of McScience at 2500 cd / m 2 reference luminance are shown in Table 4 below.
  • a device using a compound of Comparative Compound 2 having a skeleton similar to that of the present invention as a host, rather than CBP (Comparative Compound 1), which is generally used as a host material of the emission layer, has excellent results in terms of driving voltage, efficiency, and lifetime.
  • CBP Comparative Compound 1
  • the compound of the present invention including at least five rings in which at least one benzene is fused at a specific position of Comparative Compound 2 is used, the device characteristics are the best.
  • the physical properties of the compound such as the energy level and the T1 level, of the compound are significantly different from that of the comparative compound.
  • Red host material has more suitable properties. Therefore, when the device is manufactured by depositing a compound, it is suggested that the change in the physical properties of the compound may act as a major factor (for example, energy balance) on the device performance, thereby changing the device characteristics.
  • the compound of the present invention has a relatively higher Tg value than Comparative Compound 1 and Comparative Compound 2, the thermal stability of the compound of the present invention is improved. Therefore, the efficiency and the lifetime of the organic electroluminescent device using the compound of the present invention as a red host material seem to be improved.

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Abstract

화학식 1로 표시되는 화합물과, 제 1전극, 제 2전극 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자, 및 상기 유기전기소자를 포함하는 전자장치가 개시된다. 상기 유기물층에 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함됨으로써, 유기전기소자의 구동전압을 낮출 수 있고 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 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.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 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, 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 발광 재료의 개발이 필요한 실정이다. 즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이며, 그 중에서도 특히 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 구동전압을 낮추고, 소자의 발광효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2018016007-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 구동전압을 낮출 수 있고, 소자의 발광효율 및 수명을 현저히 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예 따른 유기전기발광소자의 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 PCTKR2018016007-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 PCTKR2018016007-appb-I000003
또한, 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2018016007-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 PCTKR2018016007-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.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000006
상기 화학식 1에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
A환은 C6~C20의 방향족고리이며, 바람직하게는 C6~C18의 방향족고리일 수 있고, 예컨대 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌, 트리페닐렌 등일 수 있다.
L1은 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 선택될 수 있다.
L1이 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 아릴렌기, 예컨대 페닐, 나프틸, 바이페닐, 안트라센 등일 수 있다. L1이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C16의 헤테로고리기, 예컨대, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 프탈라진, 벤조퀴나졸린, 다이벤조퀴나졸린, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 카바졸, 벤조나프토싸이오펜, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조싸이에노피리딘, 벤조퓨로피리미딘, 나프토퓨로피리미딘, 페녹사틴 등일 수 있다.
Ar1은 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; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 싸이올기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서, "싸이올기(thiol group)"는 -SR의 형태로 표시될 수 있으며, R이 알킬기 또는 아릴기인 경우 '알킬기 또는 아릴기로 치환된 싸이올기'라고 명명하기로 한다.
Ar1이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C23의 아릴기, 더더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대, 페닐, 나프틸, 바이페닐, 안트라센, 페난트렌, 파이렌, 트리페닐렌, 터페닐, 다이메틸인데노페난트렌 등일 수 있다. Ar1이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 프탈라진, 벤조퀴나졸린, 다이벤조퀴나졸린, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 카바졸, 페닐카바졸, 벤조나프토싸이오펜, 벤조나프토퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조싸이에노피리딘, 벤조퓨로피리미딘, 나프토퓨로피리미딘, 페녹사틴, 벤즈이미다졸, 페놀벤즈이미다졸, 인데노퀴나졸린, 다이하이드로이미다조피리딘, 피리미도인돌, 피라진 등일 수 있다.
n은 1~3의 정수이다. n이 2 이상의 정수인 경우 복수의 A환 각각, 복수의 L1 각각, 복수의 Ar1 각각은 서로 동일하거나 상이하다.
R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; 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 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리; C3~C60의 지방족고리; 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
R1 내지 R5가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C12의 아릴기, 예컨대, 페닐, 나프틸, 바이페닐 등일 수 있다. R1 내지 R5가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C9의 헤테로고리기, 더더욱 바람직하게는 C2~C5의 헤테로고리기, 예컨대, 피리딘, 트리아진, 퀴놀린, 퀴나졸린 등일 수 있다.
이웃한 R1과 R2, 이웃한 R2와 R3, 이웃한 R3와 R4, 또는 이웃한 R5끼리 서로 결합하여 방향족고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C6~C30의 방향족고리, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 방향족고리, 예컨대, 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등의 고리를 형성할 수 있다.
m은 0~3의 정수이며, m이 2 이상의 정수인 경우 각각의 R5는 서로 같거나 상이할 수 있다.
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 선택될 수 있다.
상기 Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 A환, R1 내지 R5, Ar1, L1, L', Ra, Rb, 및 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 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; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 7 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000007
<화학식 5> <화학식 6> <화학식 7>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000008
상기 화학식 2 내지 화학식 7에 있어서, A환, L1, Ar1, R1 내지 R5는 상기 화학식 1에서 정의된 것과 같고, m'은 0~2의 정수이다.
바람직하게는, 상기 Ar1은 하기 화학식 A-1 또는 A-2로 표시될 수 있다.
<화학식 A-1> <화학식 A-2>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000009
상기 화학식 A-1 및 A-2에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
Q1 내지 Q9는 서로 독립적으로 N 또는 C(Re)이며, Re는 수소; 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; 및 C8-C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Z환은 하기 화학식으로 표시된 그룹에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018016007-appb-I000010
상기 Z의 화학식에서 *는 Q1 내지 Q4를 포함하는 고리와 결합되는 부위이다.
V는 서로 독립적으로 N 또는 C(Rh)이며, W1 및 W2는 서로 독립적으로 단일결합, -N-L1-Ar1, S, O 또는 C(Rf)(Rg)이다.
상기 L1은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; 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.
상기 Ar1은 서로 독립적으로 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; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Rf, Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 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; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택되며, Rf와 Rg는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 이웃한 Rh끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 화학식을 나타낸다.
Figure PCTKR2018016007-appb-I000011
Figure PCTKR2018016007-appb-I000012
Figure PCTKR2018016007-appb-I000013
Figure PCTKR2018016007-appb-I000014
Figure PCTKR2018016007-appb-I000015
본 발명의 다른 실시예로, 제 1전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자가 제공되며, 이때 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 1종 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함한다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공 수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조충, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 층을 포함하며, 바람직하게는 상기 화합물은 발광층에 포함된다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 상기 유기전계소자를 포함하는 디스플레이장치 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부를 포함하는 전자장치가 제공된다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
본 발명에 따른 화합물(final products)은 하기 반응식 1과 같이 Core와 Sub를 반응시켜 합성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1> (여기서, Hal은 Br 또는 Cl임)
Figure PCTKR2018016007-appb-I000016
Core의 합성예
상기 반응식 1의 Core에 속하는 화합물은 하기 반응식 2에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 2>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000017
1. Core 1의 합성예
Core 1은 하기 반응식 2-1의 반응 경로에 의해 합성될 수 있다.
<반응식 2-1>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000018
(1) SM-3-1의 합성
둥근 바닥플라스크에 2-bromoaniline (SM-1-1) (1당량), CuI (0.2당량), 1,10-phenanthroline (0.4당량), Cs2CO3 (3당량), 크실렌(xylene)을 넣고 상온에서 교반한 후, 2-iodo-3-chloropyridine (SM-2-1) (1.2당량)을 첨가하고 120℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물로 추출한 후 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 SM-3-1을 얻었다. (수율: 65%)
(2) SM-5-1의 합성
둥근 바닥플라스크에 SM-3-1 (1당량), 2-chloroaniline (1.5당량), Pd(OAc)2 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3.0당량), Toluene을 넣고 교반한 후, 90℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물로 추출한 후 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 SM-5-1을 얻었다. (수율: 70%)
(3) Core 1의 합성
둥근 바닥플라스크에 SM-5-1 (1당량), Pd(OAc)2 (0.03당량), P(t-Bu)3HBF4 (0.1당량), K2CO3 (3.0당량), DMA를 넣고 교반한 후, 150~180℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 반응물을 얼음물에 천천히 넣고, 교반한 후 석출된 고체를 거른다. 거른 고체를 Toluene에 녹인 후, 실리카 필터를 이용하여 필터링한 후 재결정 및 정제하여 Core 1을 얻었다. (수율: 67%)
2. Core 4의 합성예
Core 4는 하기 반응식 2-2의 반응 경로에 의해 합성될 수 있다.
<반응식 2-2>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000019
(1) SM-3-2의 합성
둥근 바닥플라스크에 1-bromo-2-aminonaphthalene (SM-1-2) (1당량), CuI (0.2당량), 1,10-phenanthroline (0.4당량), Cs2CO3 (3당량)을 넣고 xylene 넣고 상온에서 교반한 후, 2-iodo-3-chloropyridine (SM-2-1) (1.2당량)을 첨가하고 120℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물로 추출한 후 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 SM-3-2을 얻었다. (수율: 62%)
(2) SM-5-2의 합성
둥근 바닥플라스크에 SM-3-2 (1당량), 2-chloro-1-aminonaphthalene (1.5당량), Pd(OAc)2 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3.0당량), Toluene을 넣고 교반한 후, 90℃에서 반응 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 에틸아세테이트(ethyl acetate)와 물로 추출한 후 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 SM-5-2을 얻었다. (수율: 68%)
(3) Core 4의 합성
둥근 바닥플라스크에 SM-5-2 (1당량), Pd(OAc)2 (0.03당량), P(t-Bu)3HBF4 (0.1당량), K2CO3 (3.0당량), DMA 넣고 교반한 후, 150~180℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면 상온으로 온도를 낮추고, 반응물을 얼음물에 천천히 넣고, 교반하여 석출된 고체를 거른다. 거른 고체를 o-Dichlorobenzene에 녹인 후, 실리카 필터를 이용하여 필터링한 후 재결정 및 정제하여 Core 4를 얻었다. (수율: 80%)
Core에 속하는 화합물은 아래와 같으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 화합물의 FD-MS 값은 하기 표 1과 같다.
Figure PCTKR2018016007-appb-I000020
[표 1]
Figure PCTKR2018016007-appb-I000021
Sub의 합성예
상기 반응식 1의 Sub에 속하는 화합물은 하기 반응식 3에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 3> (Hal1= I, Br 또는 Cl이고, Hal2= Br 또는 Cl임)
Figure PCTKR2018016007-appb-I000022
1. Sub 29의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000023
둥근 바닥플라스크에 Sub 29-1 (1.0당량), 4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane (1.3 당량), Pd(PPh3)4 (0.03당량), K2CO3 (3당량)을 넣은 후, THF/H2O를 2:1의 비율로 넣고 70℃에서 환류 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 Sub 29를 얻었다. (수율: 80%)
2. Sub 44의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000024
둥근 바닥플라스크에 Sub 44-1 (1.0당량), 4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane (1.3 당량), Pd(PPh3)4 (0.03당량), K2CO3 (3당량)을 넣은 후, THF/H2O를 2:1의 비율로 넣고 70℃에서 환류 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한다. 이후, 농축물을 실리카겔 칼럼에 통과시킨 후 재결정하여 Sub 44를 얻었다. (수율: 85%)
Sub에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 2는 하기 화합물의 FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2018016007-appb-I000025
Figure PCTKR2018016007-appb-I000026
[표 2]
Figure PCTKR2018016007-appb-I000027
Figure PCTKR2018016007-appb-I000028
최종 화합물의 합성예
1-6의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000029
둥근 바닥플라스크에 Core 1 (1.0당량), Sub 29 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량)을 넣은 후, Toluene을 넣고 90~110℃에서 반응을 진행시킨다. 반응이 완료되면, 상온으로 온도를 낮추고, 물을 넣고 교반한 후, 석출된 고체를 필터링한다. 필터링 후 고체를 o-DCB에 끓여서 녹인 후, 실리카 필터를 이용하여 필터링한다. 이후, 용매를 제거한 후 재결정하여 화합물 1-6을 얻었다. (수율: 80%)
1-10의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000030
Core 1 (1.0당량), Sub 65 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-10을 얻었다. (수율: 82%)
1-65의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000031
Core 10 (1.0당량), Sub 40 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-65를 얻었다. (수율: 75%)
1-72의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000032
Core 14 (1.0당량), Sub 15 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-72를 얻었다. (수율: 75%)
1-82의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000033
Core 15 (1.0당량), Sub 78 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-82를 얻었다. (수율: 80%)
1-90의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000034
Core 17 (1.0당량), Sub 59 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-90을 얻었다. (수율: 83%)
1-112의 합성예
Figure PCTKR2018016007-appb-I000035
Core 19 (1.0당량), Sub 59 (1.1 당량), Pd2(dba)3 (0.03당량), P(t-Bu)3 (0.08당량), NaO(t-Bu) (3당량), Toluene을 이용하여, 상기 화합물 1-6의 합성방법과 같은 방법으로 화합물 1-112를 얻었다. (수율: 69%)
상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 1-1 내지 화합물 1-117의 FD-MS 값은 하기 표 3과 같다.
[표 3]
Figure PCTKR2018016007-appb-I000036
Figure PCTKR2018016007-appb-I000037
유기전기소자의 제조평가
[실시예 1] 레드 유기전기 발광소자 (인광호스트)
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 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐 (이하, "NPD"로 약기함)을 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이후, 상기 정공수송층 상에 본 발명 화합물 1-1을 호스트 물질로, bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate (이하, “(piq)2Ir(acac)"로 약기함)를 도펀트 물질로 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 38]
발광층의 호스트 물질로 화합물 1-1 대신 하기 표 4에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상시 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 1] 및 [비교예 2]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 1-1 대신 각각 하기 비교화합물 1과 비교화합물 2를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 1> <비교화합물 2>
Figure PCTKR2018016007-appb-I000038
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 38, 비교예 1, 및 비교예 2에 의해 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 PCTKR2018016007-appb-I000039
Figure PCTKR2018016007-appb-I000040
상기 표 4의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 발광층의 인광호스트 재료로 사용할 경우, 비교화합물 1 또는 비교화합물 2를 사용한 경우에 비해, 유기전기발광소자의 소자특성이 현저히 개선되었다.
보다 상세히 설명하면, 일반적으로 발광층의 호스트 물질로 사용되는 CBP(비교화합물 1) 보다는 본 발명 화합물과 유사한 골격을 갖는 비교화합물 2의 화합물을 호스트로 사용한 소자가 구동전압, 효율 및 수명 면에서 우수한 결과를 나타내었고, 비교화합물 2의 특정위치에 벤젠이 적어도 하나 이상 융합(fused)된 적어도 5개의 링을 포함하는 본발명의 화합물을 사용할 경우 소자의 특성이 가장 우수하였다.
특정 위치에 벤젠이 하나 더 fused 됨에 따라 화합물의 에너지 레벨 및 T1 레벨과 같은 화합물의 물성이 비교화합물과 현저하게 달라지게 되는데, 이러한 물성 변화는 본 발명의 화합물이 비교화합물 1 또는 비교화합물 2에 비해 레드호스트 재료로 보다 적합한 특성을 갖도록 한다. 따라서, 화합물을 증착하여 소자를 제조할 때 이러한 화합물의 물성변화가 소자 성능에 주요 인자(예를 들면 energy balance와 같은)로 작용함으로써 소자의 특성이 달라질 수 있음을 시사하고 있다.
또한, 비교화합물 1 및 비교화합물 2보다 본 발명의 화합물이 상대적으로 높은 Tg 값을 갖기 때문에, 본 발명의 화합물의 열적 안정성이 향상된다. 따라서, 본 발명의 화합물을 레드 호스트 재료로 사용한 유기전기발광소자의 효율 및 수명이 개선된 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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도2는 본 발명의 일 측면에 따른 화학식을 나타낸다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000041
    상기 화학식 1에서,
    A환은 C6~C20의 방향족고리이며,
    L1은 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,
    Ar1은 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; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 싸이올기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되며,
    n은 1~3의 정수이며, n이 2 이상의 정수인 경우 복수의 A환 각각, 복수의 L1 각각, 복수의 Ar1 각각은 서로 동일하거나 상이하며,
    R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; 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 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 이때 고리는 C6~C60의 방향족고리; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리; C3~C60의 지방족고리; 및 이들의 조합에서 선택되며,
    m은 0~3의 정수이며, m이 2 이상의 정수인 경우 각각의 R5는 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 Rb는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 A환, R1 내지 R5, Ar1, L1, L', Ra, Rb, 및 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 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; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 7 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 2> <화학식 3> <화학식 4>
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000042
    <화학식 5> <화학식 6> <화학식 7>
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000043
    상기 화학식 2 내지 화학식 7에 있어서,
    A환, L1, Ar1, R1 내지 R5는 제1항에서 정의된 것과 같고, m'은 0~2의 정수이다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 Ar1은 하기 화학식 A-1 또는 A-2로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 A-1> <화학식 A-2>
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000044
    상기 화학식 A-1 및 A-2에서,
    Q1 내지 Q9는 서로 독립적으로 N 또는 C(Re)이며,
    Re는 수소; 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; 및 C8-C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택되며,
    Z환은 하기 화학식으로 표시된 그룹에서 선택되며,
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000045
    상기 화학식에서 *는 Q1 내지 Q4를 포함하는 고리와 결합되는 부위이며,
    V는 서로 독립적으로 N 또는 C(Rh)이며,
    W1 및 W2는 서로 독립적으로 단일결합, -N-L1-Ar1, S, O 또는 C(Rf)(Rg)이며,
    상기 L1은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; 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 Ar1은 서로 독립적으로 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; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Rf, Rg 및 Rh는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 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; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택되며, Rf와 Rg는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 이웃한 Rh끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000046
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000047
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000048
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000049
    Figure PCTKR2018016007-appb-I000050
    .
  5. 제 1전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 1종 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공 수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조충, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 화합물은 상기 발광층에 포함된 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제 5항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  10. 제 9항에 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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