WO2020060359A1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2020060359A1
WO2020060359A1 PCT/KR2019/012339 KR2019012339W WO2020060359A1 WO 2020060359 A1 WO2020060359 A1 WO 2020060359A1 KR 2019012339 W KR2019012339 W KR 2019012339W WO 2020060359 A1 WO2020060359 A1 WO 2020060359A1
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WO
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substituted
group
unsubstituted
compound
formula
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PCT/KR2019/012339
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English (en)
French (fr)
Inventor
김성소
천민승
하재승
한미연
허정오
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic light emitting device.
  • the organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon that converts electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode and a cathode and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is formed of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, and may be formed of, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, or an electron injection layer.
  • the present invention includes a compound represented by the formula (1) in the light emitting layer, and by including the compound represented by the formula (2) in the organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer, the driving voltage is low, high efficiency, excellent life characteristics or color purity It is intended to provide a high organic light emitting device.
  • An exemplary embodiment of the present specification is an anode; cathode; A light emitting layer provided between the anode and the cathode; And an organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer, wherein the light emitting layer includes a compound represented by Formula 1 below, and the organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer represents Formula 2 below. It provides an organic light-emitting device comprising a compound.
  • R 1 to R 8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; A substituted or unsubstituted alkyl group; -OR 21 ; A substituted or unsubstituted aryl group; -NR 22 R 23 ; -SiR 24 R 25 -O-SiR 26 R 27 R 28 ; Or -SiR 29 R 30
  • R 31 , R 21 to R 31 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • At least one of R 1 to R 8 is deuterium
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • X is O or S
  • R 11 and R 12 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or combine with each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon,
  • R 13 and R 14 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or combine with each other to form a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon,
  • R 15 and R 16 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • L3 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • X1 is N or CR 41
  • X2 is N or CR 42
  • X3 is N or CR 43
  • R 41 , R 42 and R 43 are the same as or different from each other, and each independently is hydrogen, or an aromatic hydrocarbon unsubstituted or substituted with Ar3 or Ar4; Or to form a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle,
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, R 41 or An aromatic hydrocarbon unsubstituted or substituted with R 42 ; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle,
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon in combination with R 42 or R 43 ; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle,
  • a15 is an integer from 0 to 4, and when a15 is 2 or more, R 15 is the same or different from each other,
  • a16 is an integer of 0 to 3, and when a16 is 2 or more, R 16 is the same or different from each other.
  • the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present specification has an effect of having a low driving voltage, high efficiency, excellent life characteristics, or high color purity.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device including a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 8, an organic material layer 3, and a cathode 4.
  • Figure 2 is a substrate (1), anode (2), hole injection layer (5), hole transport layer (6), hole control layer (7), light emitting layer (8), electron control layer (9), electron transport layer (10) ,
  • An example of an organic light emitting device including an electron injection layer 11 and a cathode 4 is shown.
  • the substrate 1 shows the anode 2, the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, the light emitting layer 8, the electron control layer 9, the electron injection and transport layer 12 and the cathode 4 It shows an example of an organic light emitting device consisting of.
  • a part such as a region or a layer is provided on or on another part, it includes not only the case directly above the other part, but also the case where other areas, layers, and the like are interposed therebetween.
  • deuteration means that hydrogen is replaced with deuterium.
  • the meaning that a group is “deuterated” means that one or more hydrogens attached to the group have been replaced with deuterium.
  • X% deuterated compound or group means that X% of available hydrogen is replaced with deuterium.
  • the deuterated% of a compound or group can mean (the number of deuterium) / (the number of deuterium + the number of hydrogen) * 100 (%) of the compound or group.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • an alkyl group means a straight chain or branched chain saturated hydrocarbon.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 40.
  • the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms.
  • the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group may be chained or cyclic.
  • chained alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, n- Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, n- Heptyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 2-propylpentyl group, n-nonyl group, 2,2-dimethylheptyl group, 1-ethylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group
  • the number of carbon atoms of the cyclic alkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 40. According to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 24 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 14 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 8 carbon atoms.
  • cycloalkyl group examples include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, 3-methylcyclopentyl group, 2,3-dimethylcyclopentyl group, cyclohexyl group, 3-methylcyclohexyl group, 4-methylcyclo Hexyl group, 2,3-dimethylcyclohexyl group, 3,4,5-trimethylcyclohexyl group, 4-tert-butylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group represents a hydrocarbon group having a carbon-carbon double bond, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 30. According to one embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 20.
  • Specific examples of the alkenyl group include, but are not limited to, ethenyl, vinyl, propenyl, allyl, isopropenyl, butenyl, isobutenyl, n-pentenyl and n-hexenyl groups.
  • an aryl group means a group excluding one hydrogen from an aromatic hydrocarbon.
  • the aromatic hydrocarbon means a monocyclic or polycyclic hydrocarbon ring having aromaticity.
  • the number of carbon atoms of the aryl group is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms. According to one embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 40. According to one embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 30.
  • the aromatic hydrocarbon may be monocyclic or polycyclic.
  • the monocyclic aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and a quarterphenyl group, but are not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group includes a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, perillynyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, pyrenyl group, tetrasenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, indenyl group, Acenaphthyl group, benzofluorenyl group, and the like, but are not limited thereto.
  • the substituted fluorenyl group includes all compounds in which the substituents of the pentane ring of fluorene spiro bond with each other to form an aromatic hydrocarbon ring.
  • the substituted fluorenyl group is a 9,9'-spirobifluorenyl group, a spiro [cyclopentane-1,9'-fluorene] yl group, a spiro [benzo [c] fluorene-7,9-fluorene] yl group And the like, but is not limited thereto.
  • a heteroaryl group is a heteroatom group that excludes one hydrogen from an aromatic ring (aromatic heterocycle) containing one or more of N, O, and S, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is 2 to 60 carbon atoms. desirable. According to one embodiment, the heteroaryl group has 2 to 40 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the heteroaryl group has 2 to 30 carbon atoms.
  • examples of the aromatic heterocycle include thiophene, furan, pyrrole, imidazole, thiazole, oxazole, oxadiazole, triazole, pyridine, pyrimidine, diazine, triazine, triazole, acri Dean, carboline, acenaphthoquinoxaline, indenoquinazoline, indenoisoquinoline, indenoquinoline, pyridoindole, pyridazine, pyrazine, quinolinyl, quinazoline, quinoxaline, phthalazine, pyridopi Rimidine, pyridopyrazine, pyrazinopyrazine, isoquinoline, indole, carbazole, benzoxazole, benzimidazole, benzothiazole, benzocarbazole, benzothiophene, dibenzothiophene, benzofuran, dibenz
  • the description of the aryl group may be applied to the arylene group except that it is divalent.
  • heteroaryl group may be applied to the heteroarylene group except that it is divalent.
  • This specification is an anode; cathode; A light emitting layer provided between the anode and the cathode; And an organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer, wherein the light emitting layer includes a compound represented by Formula 1, and the organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer is represented by Formula 2 It provides an organic light-emitting device comprising a compound.
  • R 1 to R 8 is deuterium.
  • the deuterated compound When hydrogen is replaced with deuterium, the chemical properties of the compounds change little. However, since the atomic weight of deuterium is twice that of hydrogen, the deuterated compound may change its physical properties. For example, a compound substituted with deuterium has a low vibration energy level. The deuterium substituted compound can prevent a decrease in the intermolecular van der Waals force or a decrease in the quantum efficiency due to collision due to intermolecular vibration. In addition, C-D binding can improve the stability of the compound. Accordingly, the compound represented by Chemical Formula 1 may include deuterium to improve the efficiency and lifetime of the device.
  • the compound of Formula 1 of the present invention is at least one of R 1 to R 8 which is a substituent of the core anthracene, deuterium, the stability of the core is higher than that of the compound in which R 1 to R 8 are not all deuterium. Good stability.
  • the number of deuterium in R 1 to R 8 increases, energy required for side reactions increases, so that side reactions are less likely to occur, and stability of the compound of Formula 1 may be greatly increased.
  • the deuterated compound may be prepared by a known deuteration reaction.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is formed using a deuterated compound as a precursor, or deuterium is introduced into the compound through a hydrogen-deuterium exchange reaction under an acid catalyst using a deuterated solvent. You may.
  • the degree of deuteration can be confirmed by a known method such as nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR) or GC / MS.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 has a structure in which a hetero ring containing 2 or more N is connected to a spiro-type ring containing O or S.
  • a steric hindrance occurs in the compound due to the spiro-type ring containing O or S.
  • the steric hindrance prevents crystallization during film formation and increases thermal stability, so that the layer can be stably formed even at a high deposition temperature.
  • an effect of increasing the life of the device can be expected due to high thermal stability and fairness.
  • R 15 of the compound represented by Formula 2 is included in Formula 2 It is different from the structure.
  • the compound represented by Formula 2 has an asymmetric structure, the dipole moment of the molecule is improved.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is included in the organic material layer between the cathode and the light emitting layer, the electron injection rate into the light emitting layer is increased, so that the driving voltage of the organic light emitting device can be lowered.
  • the crystallinity in the solution state is lowered, and thus an economical effect can be expected in terms of time and / or cost when forming the organic layer.
  • the value of the dipole moment of the compound represented by Chemical Formula 2 is 0.6debye or more.
  • the value of the dipole moment may be due to structural features.
  • the dipole moment (dipole moment) is a physical quantity indicating the degree of polarity, and may be calculated by Equation 1 below.
  • the molecular density can be obtained by calculation, and a dipole moment value can be obtained.
  • the molecular density can be obtained by calculating the charge and dipole for each atom using a method called Hirshfeld Charge Analysis and calculating according to the following equation.
  • the compound represented by Formula 1 is at least 10% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 20% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 30% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 40% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 50% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 60% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 70% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 80% deuterated. In one embodiment, the compound represented by Formula 1 is at least 90% deuterated.
  • At least one of L1 and L2 is deuterated.
  • L1 is deuterated at least 20%. In one embodiment, L1 is deuterated at least 30%. In one embodiment, L1 is deuterated at least 40%. In one embodiment, L1 is at least 50% deuterated. In one embodiment, L1 is deuterated at least 60%. In one embodiment, L1 is deuterated at least 70%. In one embodiment, L1 is deuterated at least 80%. In one embodiment, L1 is at least 90% deuterated.
  • L2 is deuterated at least 20%. In one embodiment, L2 is deuterated at least 30%. In one embodiment, L2 is deuterated at least 40%. In one embodiment, L2 is at least 50% deuterated. In one embodiment, L2 is deuterated at least 60%. In one embodiment, L2 is at least 70% deuterated. In one embodiment, L2 is deuterated at least 80%. In one embodiment, the L2 is at least 90% deuterated.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is deuterated.
  • Ar1 is deuterated at least 20%. In one embodiment, Ar1 is at least 30% deuterated. In one embodiment, Ar1 is deuterated at least 40%. In one embodiment, Ar1 is at least 50% deuterated. In one embodiment, Ar1 is at least 60% deuterated. In one embodiment, Ar1 is at least 70% deuterated. In one embodiment, the Ar1 is deuterated at least 80%. In one embodiment, Ar1 is at least 90% deuterated.
  • Ar2 is deuterated at least 20%. In one embodiment, the Ar2 is deuterated at least 30%. In one embodiment, the Ar2 is deuterated at least 40%. In one embodiment, the Ar2 is at least 50% deuterated. In one embodiment, the Ar2 is deuterated at least 60%. In one embodiment, the Ar2 is at least 70% deuterated. In one embodiment, the Ar2 is deuterated at least 80%. In one embodiment, Ar2 is at least 90% deuterated.
  • L1 and Ar2 are each at least 40% medium and small.
  • L1, Ar1, and L2 are each deuterated at least 40%.
  • L1, Ar1, and Ar2 are each deuterated at least 40%.
  • L1, L2, Ar1, and Ar2 are each deuterated at least 40%.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is deuterated at least 35%.
  • R 1 to R 8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; A substituted or unsubstituted alkyl group; -OR 21 ; A substituted or unsubstituted aryl group; -NR 22 R 23 ; -SiR 24 R 25 -O-SiR 26 R 27 R 28 ; Or -SiR 29 R 30
  • R 31 , R 21 to R 31 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group, at least one of R 1 to R 8 is deuterium.
  • R 1 to R 8 are each deuterium.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted C6-C30 arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heteroarylene group.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted C6-C25 arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2-C24 heteroarylene group.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; C6-C14 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroarylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing O or S.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing only O as a hetero atom.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; C6-C14 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroarylene group which is substituted or unsubstituted with deuterium and contains O or S.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; C6-C14 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroarylene group which is substituted or unsubstituted with deuterium and contains only O as a hetero atom.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a C6-C14 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted divalent naphthyl group; A substituted or unsubstituted divalent phenanthrenyl group; A substituted or unsubstituted divalent anthracenyl group; A substituted or unsubstituted divalent carbazolyl group; A substituted or unsubstituted divalent benzofuranyl group; A divalent dibenzofuranyl group substituted with deuterium; A substituted or unsubstituted divalent benzothiophenyl group; A substituted or unsubstituted divalent dibenzothiophenyl group; A substituted or unsubstituted divalent naphthobenzofuranyl group; Or a substituted or unsubstituted divalent naphthobenzothiophenyl group.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent anthracenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent carbazolyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent benzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent dibenzofuranyl group substituted with deuterium; A divalent benzothiophenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent dibenzothiophenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent naphthobenzofuranyl group unsubstituted or
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent dibenzofuranyl group substituted with deuterium; Or a divalent naphthobenzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; A divalent naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a divalent phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a heteroaryl group substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a "dibenzofuranyl group substituted with deuterium;” or a “naphthobenzofuranyl group” substituted or "unsubstituted” with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted C6-C25 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C24 heteroaryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted C6-C14 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C20 heteroaryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroaryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroaryl group substituted with deuterium.
  • Ar1 is hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ar1 is hydrogen; heavy hydrogen; Or a C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing O or S.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing only O as a hetero atom.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroaryl group which is substituted or unsubstituted with deuterium and contains O or S.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a C2-C20 heteroaryl group which is substituted or unsubstituted with deuterium and contains only O as a hetero atom.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6-C14 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; A dibenzofuranyl group substituted with deuterium; Or a naphthobenzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; A substituted or unsubstituted anthracenyl group; A substituted or unsubstituted carbazolyl group; A substituted or unsubstituted benzofuranyl group; A substituted or unsubstituted benzothiophenyl group; A dibenzofuranyl group substituted with deuterium; A substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group; A substituted or unsubstituted naphthobenzofuranyl group; Or a substituted or unsubstituted naphthobenzothiophenyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; An anthracenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A carbazolyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A benzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A benzothiophenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A dibenzofuranyl group substituted with deuterium; A dibenzothiophenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A naphthobenzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a naphthobenzothioph
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A dibenzofuranyl group substituted with deuterium; Or a naphthobenzofuranyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 is hydrogen; heavy hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • R 11 and R 12 are each independently hydrogen, or combine with each other to form a benzene ring.
  • R 13 And R 14 are each independently hydrogen or combine with each other to form a benzene ring.
  • R 15 is hydrogen; An aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group or an alkyl group; Or a heteroaryl group which is substituted or unsubstituted with a cyano group or an alkyl group and contains only 1 N as a hetero atom.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; An aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; C6-16 aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a C2-C12 heteroaryl group unsubstituted or substituted with a C1-C6 alkyl group.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; C6-C16 aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a substituted or unsubstituted C1-C6 alkyl group and a heteroaryl group containing only one N as a hetero atom.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; Or an aryl group which is unsubstituted or substituted with a cyano group.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; Or a C6-16 aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group.
  • R 15 is hydrogen; Cyano group; Or a cyanophenyl group.
  • R 16 is hydrogen
  • a15 is 0 or 1.
  • a15 is 0.
  • a16 is 0.
  • L3 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6-C25 arylene group.
  • L3 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6-C18 arylene group.
  • L3 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6-C12 arylene group.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted biphenylene group.
  • L3 is a direct bond; Phenylene group; Or a biphenylene group.
  • X1 is N
  • at least one of X2 and X3 is N.
  • X2 is N
  • at least one of X1 and X3 is N.
  • X1 to X3 are each N.
  • R 41 is hydrogen or an aromatic hydrocarbon unsubstituted or substituted with Ar3; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • R 42 is hydrogen or an aromatic hydrocarbon unsubstituted or substituted with Ar3 or Ar4; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • R 43 is hydrogen, or an aromatic hydrocarbon unsubstituted or substituted with Ar4; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • R 41 is hydrogen, or combines with Ar 3 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • R 42 is hydrogen, or combines with Ar3 or Ar4 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • R 43 is hydrogen, or combines with Ar4 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon in combination with R 41 or R 42 ; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • the ring formed by combining Ar 3 with R 41 or R 42 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or combined with R 41 or R 42 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing only one N as a hetero atom, or combined with R 41 or R 42 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group, or combines with R 41 or R 42 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon in combination with R 42 or R 43 ; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • the ring formed by Ar4 in combination with R 42 or R 43 is a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring.
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or combined with R 42 or R 43 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing only one N as a hetero atom, or combined with R 42 or R 43 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted aryl group, or combines with R 42 or R 43 to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • Ar3 is an aryl group unsubstituted or substituted with R 45 ; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with R 46 or combined with R 41 or R 42 to form a benzene ring substituted or unsubstituted with R 47 .
  • Ar4 is an aryl group unsubstituted or substituted with R 48 ; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with R 49 or combined with R 42 or R 43 to form a benzene ring substituted or unsubstituted with R 50 .
  • Ar3 is an aryl group unsubstituted or substituted with R 45 , or combines with R 41 or R 42 to form a benzene ring substituted or unsubstituted with R 47 .
  • Ar4 is an aryl group unsubstituted or substituted with R 48 , or combines with R 42 or R 43 to form a benzene ring substituted or unsubstituted with R 50 .
  • R 45 and R 48 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Nitrile group; Alkyl groups; An aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • R 46 and R 49 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Nitrile group; Or an alkyl group.
  • R 47 and R 50 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Nitrile group; Alkyl groups; An aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted pyridinyl group, or combined with R 41 or R 42 to form a substituted or unsubstituted benzene ring with R 47 .
  • Ar4 is a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted pyridinyl group, or combined with R 42 or R 43 to form a substituted or unsubstituted benzene ring with R 50 .
  • R 45 , R 46 , R 48 and R 49 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; Biphenyl group; Naphthylphenyl group; A phenyl group substituted with a dimethylpyridinyl group; A biphenyl group substituted with a cyano group; A phenyl group substituted with a fluoranthenyl group; Or a phenyl group substituted with a carbazolyl group.
  • R 47 and R 50 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; Biphenyl group; Dimethylpyridinyl group; t-butylphenyl group; Or a biphenyl group substituted with a cyano group.
  • Chemical Formula 2 is represented by any one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-3.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted biphenylene group,
  • R 11 to R 14 and R 17 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • a17 is an integer of 0 to 4, and when a17 is 2 or more, R 17 is the same or different from each other.
  • Chemical Formula 2 is represented by any one of the following Chemical Formulas 2-6 to 2-8.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted biphenylene group,
  • R 17 to R 19 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • a17 is an integer from 0 to 4, and when a17 is 2 or more, R 17 is the same or different from each other,
  • a18 is an integer from 0 to 6, and when a18 is 2 or more, R 18 is the same or different from each other,
  • a19 is an integer from 0 to 6, and when a19 is 2 or more, R 19 is the same or different from each other.
  • R 15 is included in Chemical Formula 2 It is different from the structure.
  • R 17 is an aryl group unsubstituted or substituted with T 1 ; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with T 2 .
  • T 1 is hydrogen; Nitrile group; Alkyl groups; An aryl group unsubstituted or substituted with a cyano group; Or a heteroaryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • T 2 is hydrogen; Nitrile group; Or an alkyl group.
  • T 1 is a phenyl group; Biphenyl group; Naphthylphenyl group; A phenyl group substituted with a dimethylpyridinyl group; A biphenyl group substituted with a cyano group; A phenyl group substituted with a fluoranthenyl group; Or a phenyl group substituted with a carbazolyl group.
  • T 2 is a phenyl group; Biphenyl group; Dimethylpyridinyl group; t-butylphenyl group; Or a biphenyl group substituted with a cyano group.
  • R 18 is hydrogen
  • R 19 is hydrogen
  • a18 is 0.
  • a19 is 0.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is any one selected from the following compounds.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is any one selected from the following compounds.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is any one selected from the following compounds.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared according to the following General Formula 1.
  • L1, Ar1, L2, Ar2 and R 1 to R 8 are the same as defined in Formula 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 may be prepared according to the following General Formula 2.
  • X, R 11 to R 16 , a15, a16, L3, X1 to X3, Ar3 and Ar4 are the same as defined in Formula 2.
  • the general formulas 1 and 2 are examples of a method for forming the compounds represented by the formulas 1 and 2, and the method for synthesizing the compounds represented by the formulas 1 and 2 is not limited to the general formulas 1 and 2, and the art It can be by a method known in the field.
  • This specification is an anode; cathode; A light emitting layer provided between the anode and the cathode; And an organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer, wherein the light emitting layer includes a compound represented by Formula 1, and the organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer is represented by Formula 2 It provides an organic light-emitting device comprising a compound.
  • the meaning that a specific A material is included in the B layer is: 1 one or more A materials are included in one B layer, and 2 the B layer is composed of one or more layers, and the A material is among the multi-layer B layers. It includes all included in the first floor or higher.
  • the meaning that a specific A material is included in the C layer or the D layer is: 1 included in one or more of the C layers of one or more layers, 2 included in one or more of the D layers of one or more layers, or 3 one layer It means all included in each of the above-mentioned C layer and one or more D layers.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present specification may have a single layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic material layer between the anode and the light emitting layer may be a hole injection layer, a hole transport layer, a layer simultaneously performing hole transport and injection, or a hole control layer.
  • the organic material layer between the cathode and the light emitting layer may be an electron control layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer that simultaneously transports and injects electrons.
  • the organic light emitting device may include one or more layers having the same function.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is included in the light emitting layer.
  • the organic light emitting device may further include another light emitting layer that does not include the compound represented by Chemical Formula 1.
  • each light-emitting layer may include the same or different materials, and the color of light-emitting may also be the same or different.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may include 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less compared to 100 parts by weight of the total weight of the light emitting layer.
  • the light emitting layer including the compound represented by Chemical Formula 1 further includes a dopant.
  • the dopant may include 1 part by weight or more and less than 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the light emitting layer.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is included in the organic material layer between the cathode and the light emitting layer.
  • the organic material layer including the compound represented by Chemical Formula 2 may be an electron control layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer that simultaneously transports and injects electrons.
  • the 'layer' is a meaning that is compatible with the 'film' mainly used in the technical field, and refers to a coating covering a desired area.
  • the size of the 'layer' is not limited, and each 'layer' may have the same or different sizes. In an exemplary embodiment, the size of the 'layer' may be the same as that of the entire device, may correspond to the size of a specific functional area, or may be as small as a single sub-pixel.
  • the organic light emitting device of the present specification can be manufactured by sequentially laminating a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode.
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode is an anode.
  • the organic light emitting device may be a normal type organic light emitting device in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device may be an inverted type organic light emitting device in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 to 3 The structure of the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present specification is illustrated in FIGS. 1 to 3.
  • the organic light emitting device may include a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 8, an organic material layer 3, and a cathode 4, as shown in FIG. 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is included in the light-emitting layer 8
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is included in the organic material layer 3.
  • the organic light emitting device includes a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a hole control layer 7, a light emitting layer as shown in FIG. (8), an electron control layer (9), an electron transport layer (10), an electron injection layer (11), and a cathode (4).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is included in the light emitting layer 8.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is included in the electron control layer 9, the electron transport layer 10, or the electron injection layer 11.
  • the organic light emitting device includes a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 8, and an electron regulating layer as shown in FIG. (9), electron injection and transport layer 12 and may be made of a cathode (4).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is included in the light emitting layer 8.
  • the compound represented by Formula 2 is included in the electron control layer 9 or the electron injection and transport layer 12.
  • the structure of the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present specification is not limited to FIGS. 1 to 3, and may be any of the following structures.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic material layer of the organic light emitting device can be formed in various ways.
  • An organic light-emitting device after depositing a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof on a substrate to form an anode, and after forming an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer, An organic light-emitting device can be manufactured by depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be formed by sequentially depositing an organic material layer and a cathode material from a cathode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • Each organic layer can be formed by any conventional deposition technique, for example vapor deposition, liquid deposition (continuous and discontinuous techniques), and thermal transfer.
  • Continuous deposition technology includes spin coating, gravure coating, curtain coating, dip coating, slot-die coating, and spray coating. And continuous nozzle coating.
  • Discontinuous deposition techniques include, but are not limited to, ink jet printing, gravure printing, and screen printing.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is formed as a light emitting layer by a solution coating method in the manufacture of an organic light emitting device.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 is formed of an organic material layer provided between the cathode and the light emitting layer by vapor deposition.
  • a physical vapor deposition method PVD, physical vapor deposition
  • sputtering or e-beam evaporation may be used, but the present invention is not limited thereto.
  • other layers in the organic light-emitting device may be manufactured using any known material, as long as it is useful for each layer.
  • preferred materials that can be used in the organic material layer are exemplified, but are not limited thereto.
  • the positive electrode material is usually a material having a large work function to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • Specific examples of the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); A combination of metal and oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the cathode material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or alloys thereof;
  • There is a multilayer structure material such as LiF / Al or LiO 2 / Al, but is not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer for injecting holes received from an electrode into an emission layer or an adjacent layer provided toward the emission layer.
  • the hole injection material has the ability to transport holes and has a hole injection effect at the anode, an excellent hole injection effect for the light emitting layer or the light emitting material, and moves excitons generated in the light emitting layer to the electron injection layer or the electron injection material. It is preferable to use a compound that prevents and also has excellent thin film forming ability. It is preferable that the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic matter, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic matter, quinacridone-based organic matter, perylene
  • organic-based organic materials anthraquinones, polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports the holes to the light emitting layer.
  • a material capable of receiving holes from an anode or a hole injection layer and transporting holes to a light emitting layer is suitable as a material having high mobility for holes.
  • Specific examples of the hole transport material include arylamine-based organic materials, conductive polymers, and block copolymers having a conjugated portion and a non-conjugated portion, but are not limited thereto.
  • the hole control layer is a layer that prevents electrons from entering the anode to the light emitting layer and controls the performance of the entire device by controlling the flow of holes flowing into the light emitting layer.
  • the hole control material is preferably a compound having the ability to prevent the inflow of electrons from the light emitting layer to the anode, and to control the flow of holes injected into the light emitting layer or light emitting material.
  • an arylamine-based organic material may be used, but is not limited thereto.
  • a material capable of emitting light in the visible light region by receiving and bonding holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively is preferably a material having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence.
  • Specific examples include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole-based compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzothiazole and benzimidazole compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene, and the like, but are not limited to these.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material may be a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic compound.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, fluoranthene compounds, and the like
  • heterocyclic compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, and ladders. Type furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the dopant material for the light emitting layer include aromatic amine derivatives, styrylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes.
  • aromatic amine derivative as a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamine group, pyrene, anthracene, chrysene, periplanene and the like having an arylamine group can be used.
  • As the styrylamine compound a compound in which at least one arylvinyl group is substituted with a substituted or unsubstituted arylamine may be used.
  • styrylamine compound examples include, but are not limited to, styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine, and the like.
  • the metal complex may be an iridium complex, a platinum complex, or the like, but is not limited thereto.
  • the electron control layer is a layer that blocks holes from entering the cathode from the light emitting layer and controls electrons flowing into the light emitting layer to control the performance of the entire device.
  • the electron regulating material a compound having the ability to prevent the inflow of holes from the light emitting layer to the cathode and to control the electrons injected into the light emitting layer or the light emitting material is preferable.
  • the electron regulating material an appropriate material may be used depending on the composition of the organic material layer used in the device.
  • the electron control layer is positioned between the light emitting layer and the cathode, and is preferably provided in direct contact with the light emitting layer.
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transport material a material capable of receiving electrons from the cathode well and transferring them to the light emitting layer, a material having high mobility for electrons is suitable.
  • the electron transport material include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited to these.
  • the electron transport layer can be used with any desired negative electrode material as used according to the prior art.
  • the negative electrode material includes a material having a low work function; And an aluminum layer or a silver layer. Examples of the material having a low work function include cesium, barium, calcium, ytterbium, and samarium. After forming a layer with the material, an aluminum layer or a silver layer may be formed on the layer.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons received from the electrode into the light emitting layer.
  • the electron injection material has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect for the light emitting layer or the light emitting material, prevents movement of excitons generated in the light emitting layer to the hole injection layer, In addition, it is preferable to use a compound having excellent thin film forming ability.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and their derivatives, metal Complex compounds, nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( There are o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtholato) gallium, It is not limited to this.
  • the organic light emitting device may be a front emission type, a back emission type, or a double-sided emission type, depending on the material used.
  • 9-bromoanthracene (9-bromoanthracene, 22g, 95.8 mmol) and (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid, 20.5g, 85.9 mmol) was completely dissolved in 1,4-dioxane (1,4-Dioxane, 300mL), 2M potassium carbonate aqueous solution (100mL) was added, and tetrakistriphenylphosphino palladium (Pd (PPh 3 ) 4 , 0.2g, 2 mol%), followed by reflux with stirring for 5 hours.
  • 1,4-dioxane 1,4-dioxane
  • 2M potassium carbonate aqueous solution 100mL
  • tetrakistriphenylphosphino palladium Pd (PPh 3 ) 4 , 0.2g, 2
  • Compound 1-6C was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-6C was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-3C was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • naphtho [2,3-b] benzofuran-2-yl boronic acid was used.
  • Compound 1-4C was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • naphtho [2,3-b] benzofuran-2-yl boronic acid was used.
  • Compound 1-13B was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-16A was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-17A was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-18A was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-19A was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid) (4- (naphtho [2,3-b] benzofuran-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphtho [2,3-b] benzofuran-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-23B was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • Compound 1-16A was used instead of 9-bromoanthracene, and instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • 4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid ((4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid)
  • [naphtho [2,3-b] benzofuran-2-ylboronic acid) was used.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 100 nm was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • a dispersant As a detergent, a product of Fischer Co. was used, and distilled water was used by Millipore Co. Distilled water filtered secondarily was used as a filter of the product. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic cleaning was repeated for 2 minutes with distilled water twice. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
  • HAT-CN hexanitrile hexaazatriphenylene
  • a hole transport layer having a thickness of 40 nm was formed by vacuum-depositing compound HT1, a material for transporting holes thereon.
  • Compound 1-1 and compound D1 were vacuum deposited on the hole transport layer at a weight ratio of 25: 1 to form a 30 nm thick light emitting layer.
  • Compound ET1 was vacuum-deposited on the light emitting layer to form an electron control layer having a thickness of 3 nm.
  • Compound 2-1 and compound LiQ were vacuum-deposited at a weight ratio of 1: 1 on the electron control layer to form an electron injection and transport layer having a thickness of 35 nm.
  • Lithium fluoride (LiF) and aluminum were sequentially deposited on the electron injection and transport layer to a thickness of 1.2 nm and 200 nm to form a cathode to prepare an organic light emitting device.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.04 nm / sec to 0.07 nm / sec, the deposition rate of lithium fluoride was maintained at 0.03 nm / sec, and the deposition rate of aluminum was maintained at 0.2 nm / sec,
  • the vacuum degree during deposition is 2 ⁇ 10 -7 torr to 5 ⁇ 10 ⁇ 6 torr was maintained.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of Table 1 below instead of the compound 1-1 and the compound 2-1.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compound of Table 1 below instead of the compound 1-1 and the compound 2-1.

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Abstract

본 명세서는 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층은 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

유기 발광 소자
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 09월 21일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0114046호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어지며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 난다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
<선행기술문헌> 국제공개공보 2013-149958 A1
본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층에 포함하고, 화학식 2로 표시되는 화합물을 음극과 발광층 사이에 구비된 유기물층에 포함함으로써, 구동 전압이 낮거나 효율이 높거나 수명 특성이 우수하거나 색순도가 높은 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; -OR21; 치환 또는 비치환된 아릴기; -NR22R23; -SiR24R25-O-SiR26R27R28; 또는 -SiR29R30R31이며, R21 내지 R31은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
R1 내지 R8 중 적어도 하나는 중수소이며,
L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000002
상기 화학식 2에 있어서,
X는 O 또는 S이고,
R11 및 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소를 형성하고,
R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소를 형성하고,
R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
X1은 N 또는 CR41이고, X2는 N 또는 CR42이며, X3는 N 또는 CR43이고,
X1 내지 X3 중 2 이상은 N이고,
R41, R42 및 R43은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나, Ar3 또는 Ar4와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하며,
Ar3은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42과 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하고,
Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하고,
여기서 치환 또는 비치환이란 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; -OR51; 알킬기; 알케닐기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하며, R51은 수소; 알킬기; 또는 아릴기이며,
a15는 0 내지 4의 정수이고, a15가 2 이상인 경우 R15는 서로 동일하거나 상이하며,
a16은 0 내지 3의 정수이고, a16이 2 이상인 경우 R16은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 구동 전압이 낮거나 효율이 높거나 수명 특성이 우수하거나 색순도가 높은 효과가 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(8), 유기물층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 정공 조절층(7), 발광층(8), 전자 조절층(9), 전자 수송층(10), 전자 주입층(11) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(8), 전자 조절층(9), 전자 주입 및 수송층(12) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기의 설명은 본 발명의 일 실시상태에 관한 것으로, 균등한 범위 내에서 치환 가능한 범위까지 모두 포함하는 것이다.
우선, 본 명세서의 몇몇 용어를 명확히 한다.
본 명세서에 있어서,
Figure PCTKR2019012339-appb-I000003
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 영역, 층 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 구비된다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 층 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, "중수소화"란 수소가 중수소로 대체된 것을 의미한다. 어떤 하나의 기가 "중수소화"되었다는 것의 의미는 그 기에 결합된 1개 이상의 수소가 중수소로 대체된 것을 의미한다. X% 중수소화된 화합물 또는 기는, 이용가능한 수소의 X%가 중수소로 대체되어 있는 것을 의미한다. 어떤 화합물 또는 기의 중수소화된 %는 그 화합물 또는 기의 (중수소의 수)/(중수소의 수+수소의 수)*100(%)를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄의 포화 탄화수소를 의미한다. 상기 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 상기 알킬기는 사슬형 또는 고리형일 수 있다.
상기 사슬형 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸부틸기, 1-에틸부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, n-헵틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸프로필기, 1,1-디메틸프로필기, 이소헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 고리형 알킬기(시클로알킬기)의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 3 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 24이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 14이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 8이다. 상기 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 탄소-탄소 이중결합을 가지는 탄화수소기를 나타내며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 2 내지 30인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 알케닐기의 구체적인 예로는 에테닐기, 비닐기, 프로페닐기, 알릴기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, n-펜테닐기 및 n-헥세닐기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 방향족 탄화수소에서 1개의 수소를 제외한 기를 의미한다. 상기 방향족 탄화수소는 방향성을 가지는 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄화수소고리를 의미한다. 상기 아릴기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 40이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다.
본 명세서에 있어서, 상기 방향족 탄화수소는 단환 또는 다환일 수 있다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸기, 벤조플루오레닐기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기가 치환될 수 있다고 할 때, 치환된 플루오레닐기는 플루오렌의 5각 고리의 치환기가 서로 스피로 결합하여 방향족 탄화수소고리를 형성하는 화합물까지 모두 포함하는 것이다. 상기 치환된 플루오레닐기는 9,9'-스피로바이플루오레닐기, 스피로[사이클로펜탄-1,9'-플루오렌]일기, 스피로[벤조[c]플루오렌-7,9-플루오렌]일기 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O 및 S 중 1개 이상을 포함하는 방향족 고리(방향족 헤테로고리)에서 1개의 수소를 제외한 기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 40이다. 다른 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 30이다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리의 예로는 티오펜, 퓨란, 피롤, 이미다졸, 티아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸, 피리딘, 피리미딘, 다이아진, 트리아진, 트리아졸, 아크리딘, 카르볼린, 아세나프토퀴녹살린, 인데노퀴나졸린, 인데노이소퀴놀린, 인데노퀴놀린, 피리도인돌, 피리다진, 피라진, 퀴놀리닐, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 프탈라진, 피리도피리미딘, 피리도피라진, 피라지노피라진, 이소퀴놀린, 인돌, 카바졸, 벤즈옥사졸, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸, 벤조카바졸, 벤조티오펜, 디벤조티오펜, 벤조퓨란, 디벤조퓨란, 페난쓰롤린(phenanthroline), 이소옥사졸, 티아디아졸, 페녹사진 및 페노티아진 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기에는 2가인 것을 제외하고는 상기 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기에는 2가인 것을 제외하고는 상기 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
이하 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자 및 이에 포함되는 화합물에 대하여 설명한다.
본 명세서는 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층은 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 R1 내지 R8 중 적어도 하나가 중수소이다.
수소가 중수소로 대체되는 경우, 화합물의 화학적 성질은 거의 변화하지 않는다. 그러나 중수소의 원자량은 수소의 원자량의 두배이므로, 중수소화된 화합물은 물리적 성질이 변화할 수 있다. 일례로 중수소로 치환된 화합물은 진동 에너지 준위가 낮아진다. 중수소로 치환된 화합물은 분자 간 반데르발스 힘의 감소나 분자간 진동으로 인한 충돌에 기인하는 양자 효율 감소를 방지할 수 있다. 또한 C-D 결합이 화합물의 안정성을 개선할 수 있다. 이에 화학식 1로 표시되는 화합물은 중수소를 포함함으로써 소자의 효율 및 수명을 개선할 수 있다.
특히 본 발명의 화학식 1의 화합물은 특히 코어인 안트라센의 치환기인 R1 내지 R8 중 적어도 하나가 중수소이므로, R1 내지 R8이 모두 중수소가 아닌 화합물에 비하여 코어의 안정성이 높아 물질 전체에 대한 안정성이 좋다. 또한, R1 내지 R8 중의 중수소의 개수가 증가할수록 부반응에 필요한 에너지가 증가하여 부반응이 생기기 어려워, 화학식 1의 화합물의 안정성이 크게 증가할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 중수소화된 화합물은 공지된 중수소화 반응에 의하여 제조될 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 중수소화된 화합물을 전구체로 사용하여 형성하거나, 중수소화된 용매를 이용하여 산 촉매 하에서 수소-중수소 교환 반응을 통하여 중수소를 화합물에 도입할 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 중수소화된 정도는 핵자기 공명 분광법(1H NMR)이나 GC/MS 등의 공지의 방법으로 확인할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 O 또는 S를 포함하는 스피로형 고리에 N을 2 이상 포함하는 헤테로고리가 연결된 구조를 가진다. 상기 O 또는 S를 포함하는 스피로형 고리로 인하여 화합물에 입체 장애가 생긴다. 상기 입체 장애는 필름 형성 시 결정화를 방지하고, 열 안정성을 높여 높은 증착 온도에도 층이 안정적으로 형성될 수 있도록 한다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 2로 표시되는 화합물을 유기물층에 사용하는 경우 높은 열안정성 및 공정성으로 인하여 소자의 수명 상승의 효과를 기대할 수 있다
일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 상기 R15는 상기 화학식 2에 포함되는
Figure PCTKR2019012339-appb-I000004
구조와 서로 상이하다. 이 경우, 화학식 2로 표시되는 화합물은 비대칭 구조를 가지므로, 분자의 쌍극자 모멘트가 개선된다. 이러한 화학식 2로 포함되는 화합물을 음극과 발광층 사이의 유기물층에 포함하는 경우, 발광층으로의 전자 주입율이 높아져 유기 발광 소자의 구동 전압을 보다 낮출 수 있다. 또한 비대칭적인 구조로 인하여 용액 상태에서의 결정화도가 낮아져, 유기물층의 형성시 시간 및/또는 비용 면에서 경제적인 효과를 기대할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 2로 표시되는 화합물의 쌍극자 모멘트의 값은 0.6debye 이상이다. 상기의 쌍극자 모멘트의 값은 구조적인 특징에서 기인할 수 있다.
본 명세서에서 쌍극자 모멘트(dipole moment)는 극성의 정도를 나타내는 물리량으로서, 하기 수학식 1로 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000005
상기의 수학식 1에서 분자 밀도(Molecular density)를 계산으로 구하여, 쌍극자 모멘트의 값을 얻을 수 있다. 예컨대, 분자 밀도는 Hirshfeld Charge Analysis라는 방법을 사용하여 각 원자별 전하(Charge) 및 쌍극자(Dipole)를 구한 뒤 하기 식에 따라 계산하여 얻을 수 있다.
Figure PCTKR2019012339-appb-I000006
Figure PCTKR2019012339-appb-I000007
Figure PCTKR2019012339-appb-I000008
일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 10% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 20% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 30% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 40% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 50% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 60% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 70% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 80% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 90% 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2 중 적어도 하나는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 20% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 30% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 40% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 50% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 60% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 70% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 80% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L1은 적어도 90%는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 20% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 30% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 40% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 50% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 60% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 70% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 80% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 L2는 적어도 90%는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 20% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 30% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 40% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 50% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 60% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 70% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 80% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 적어도 90%는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 20% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 30% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 40% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 50% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 60% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 70% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 80% 중수소화된다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 적어도 90%는 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1과 Ar2는 각각 적어도 40% 중소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, Ar1 및 L2는 각각 적어도 40% 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, Ar1 및 Ar2는 각각 적어도 40% 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L2, Ar1 및 Ar2는 각각 적어도 40% 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 35% 이상이 중수소화된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; -OR21; 치환 또는 비치환된 아릴기; -NR22R23; -SiR24R25-O-SiR26R27R28; 또는 -SiR29R30R31이며, R21 내지 R31은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R1 내지 R8 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 내지 R8은 각각 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C24의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환되고 O 또는 S를 포함하는 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 O만을 포함하는 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환되고 O 또는 S를 포함하는 C2-C20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 O만을 포함하는 C2-C20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 치환 또는 비치환된 2가의 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 2가의 벤조퓨라닐기; 중수소로 치환된 2가의 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 벤조티오페닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오페닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 안트라세닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 벤조퓨라닐기; 중수소로 치환된 2가의 디벤조퓨라닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 벤조티오페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 페난트레닐기; 중수소로 치환된 2가의 디벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨라닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 페난트레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된　헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 중수소로 치환된　디벤조퓨라닐기；　또는　중수소로　치환　또는　비치환된　나프토벤조퓨라닐기이다．
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C24의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 또는 중수소로 치환된　C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환되고 O 또는 S를 포함하는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 O만을 포함하는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환되고 O 또는 S를 포함하는 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 O만을 포함하는 C2-C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C14의 아릴기; 중수소로 치환된 디벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기; 중수소로 치환된 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기; 중수소로 치환된 디벤조퓨라닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환된 디벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소이거나, 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R13 및 R14는 각각 독립적으로 수소이거나, 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 시아노기 또는 알킬기로 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 1개의 N만을 포함하는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 C6-16의 아릴기; 또는 C1-C6의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C2-C12의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 C6-C16의 아릴기; 또는 C1-C6의 알킬기로 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 1개의 N만을 포함하는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 또는 시아노기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 또는 시아노기로 치환 또는 비치환된 C6-16의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 수소; 시아노기; 또는 시아노페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R16은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a15는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a15는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a16은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C18의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C12의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 페닐렌기; 또는 바이페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 N이고, X2 및 X3 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X2는 N이고, X1 및 X3 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X3는 각각 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41은 수소이거나, Ar3와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R42는 수소이거나, Ar3 또는 Ar4와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R43은 수소이거나, Ar4와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R41은 수소이거나, Ar3와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R42는 수소이거나, Ar3 또는 Ar4와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R43은 수소이거나, Ar4와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 몇몇 실시상태에 있어서, 상기 Ar3가 R41 또는 R42와 결합하여 형성하는 고리는 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 1개의 N만을 포함하는 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 몇몇 실시상태에 있어서, 상기 Ar4가 R42 또는 R43와 결합하여 형성하는 고리는 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환되고 헤테로원자로 1개의 N만을 포함하는 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 R45로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 R46으로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 R47로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 R48로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 R49로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 R50으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 R45로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 R47로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 R48로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 R50으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R45 및 R48은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 니트릴기; 알킬기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R46 및 R49는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 니트릴기; 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R47 및 R50은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 니트릴기; 알킬기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐기이거나, R41 또는 R42와 결합하여 R47로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐기이거나, R42 또는 R43와 결합하여 R50으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R45, R46, R48 및 R49는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 나프틸페닐기; 디메틸피리디닐기로 치환된 페닐기; 시아노기로 치환된 바이페닐기; 플루오란테닐기로 치환된 페닐기; 또는 카바졸릴기로 치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R47 및 R50은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 디메틸피리디닐기; t-부틸페닐기; 또는 시아노기로 치환된 바이페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000009
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000010
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000011
상기 화학식 2-1 내지 2-3에 있어서,
X, X1 내지 X3, R15, R16, Ar3, Ar4, a15 및 a16의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이며,
R11 내지 R14 및 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
a17은 0 내지 4의 정수이며, a17이 2 이상인 경우 R17은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-6 내지 2-8 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-6]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000012
[화학식 2-7]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000013
[화학식 2-8]
Figure PCTKR2019012339-appb-I000014
상기 화학식 2-6 내지 2-8에 있어서,
X, X1 내지 X3, R11 내지 R16, Ar3, Ar4, a15 및 a16의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이며,
R17 내지 R19는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a17은 0 내지 4의 정수이며, a17이 2 이상인 경우 R17은 서로 동일하거나 상이하며,
a18은 0 내지 6의 정수이며, a18이 2 이상인 경우 R18은 서로 동일하거나 상이하며,
a19는 0 내지 6의 정수이며, a19가 2 이상인 경우 R19는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R15는 상기 화학식 2에 포함되는
Figure PCTKR2019012339-appb-I000015
구조와 서로 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R17은 T1으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 T2로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 T1은 수소; 니트릴기; 알킬기; 시아노기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 T2는 수소; 니트릴기; 또는 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 T1은 페닐기; 바이페닐기; 나프틸페닐기; 디메틸피리디닐기로 치환된 페닐기; 시아노기로 치환된 바이페닐기; 플루오란테닐기로 치환된 페닐기; 또는 카바졸릴기로 치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 T2는 페닐기; 바이페닐기; 디메틸피리디닐기; t-부틸페닐기; 또는 시아노기로 치환된 바이페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R18은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R19는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a18은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a19는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나이다.
Figure PCTKR2019012339-appb-I000016
Figure PCTKR2019012339-appb-I000017
Figure PCTKR2019012339-appb-I000018
Figure PCTKR2019012339-appb-I000019
Figure PCTKR2019012339-appb-I000020
Figure PCTKR2019012339-appb-I000021
Figure PCTKR2019012339-appb-I000022
Figure PCTKR2019012339-appb-I000023
Figure PCTKR2019012339-appb-I000024
Figure PCTKR2019012339-appb-I000025
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본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나이다.
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본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나이다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1에 따라 제조될 수 있다.
[일반식 1]
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상기 일반식 1에 있어서, L1, Ar1, L2, Ar2 및 R1 내지 R8의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 일반식 2에 따라 제조될 수 있다.
[일반식 2]
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상기 일반식 2에 있어서, X, R11 내지 R16, a15, a16, L3, X1 내지 X3, Ar3 및 Ar4의 정의는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
상기 일반식 1 및 2는 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물을 형성하는 방법의 하나의 예시로서, 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물의 합성 방법은 상기 일반식 1 및 2에 한정되지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의할 수 있다.
본 명세서는 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층은 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 ① 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ② B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 ① 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ② 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, ③ 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 양극과 발광층 사이의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 수송과 주입을 동시에 하는 층 또는 정공 조절층일 수 있다. 음극과 발광층 사이의 유기물층은 전자 조절층, 전자 수송층, 전자 주입층 또는 전자 수송 및 주입을 동시에 하는 층 일 수 있다. 상기 유기 발광 소자는 동일한 기능을 하는 층을 1층 이상 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 상기 유기 발광 소자는, 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하지 않는 다른 발광층을 더 포함할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 2층 이상의 발광층이 포함된다고 할 때, 각각의 발광층은 서로 동일하거나 다른 물질을 포함할 수 있으며, 발광의 색 또한 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 총 중량 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하로 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층은 도판트를 더 포함한다. 상기 도판트는 발광층 총 중량 100 중량부 대비 1 중량부 이상 50 중량부 미만으로 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 음극과 발광층 사이의 유기물층에 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 전자 조절층, 전자 수송층, 전자 주입층 또는 전자 수송과 주입을 동시에 하는 층일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 '층'은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 '층'의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 '층'은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, '층'의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
일 실시상태에 있어서, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 노말 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 도 3에 예시되어 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광소자는 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(1), 양극(2), 발광층(8), 유기물층(3) 및 음극(4)으로 이루어질 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(8)에 포함되고, 화학식 2로 표시되는 화합물은 유기물층(3)에 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 도 2에 도시된 바와 같이 기판(1), 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 정공 조절층(7), 발광층(8), 전자 조절층(9), 전자 수송층(10), 전자 주입층(11) 및 음극(4)으로 이루어질 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(8)에 포함된다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 2로 표시되는 화합물은 전자 조절층(9), 전자 수송층(10) 또는 전자 주입층(11)에 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 도 3에 도시된 바와 같이 기판(1), 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(8), 전자 조절층(9), 전자 주입 및 수송층(12) 및 음극(4)으로 이루어질 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층(8)에 포함된다. 일 실시상태에 있어서, 화학식 2로 표시되는 화합물은 전자조절층(9) 또는 전자 주입 및 수송층(12)에 포함된다.
그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 도 3에 한정되지 않고, 하기의 구조 중 어느 하나일 수 있다.
(1) 양극/정공수송층/발광층/음극
(2) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/음극
(3) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(4) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(5) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(6) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(7) 양극/정공수송층/정공조절층/발광층/전자수송층/음극
(8) 양극/정공수송층/정공조절층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(9) 양극/정공주입층/정공수송층/정공조절층/발광층/전자수송층/음극
(10) 양극/정공주입층/정공수송층/정공조절층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(11) 양극/정공수송층/발광층/전자조절층/전자수송층/음극
(12) 양극/정공수송층/발광층/전자조절층/전자수송층/전자주입층/음극
(13) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자조절층/전자수송층/음극
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 서로 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 유기 발광 소자의 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
일 실시상태에 있어서, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
다른 실시상태에 있어서, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
각각의 유기물층은 임의의 관용적인 침착(deposition) 기술, 예를 들어 증착(vapor deposition), 액체 침착(liquid deposition)(연속식 및 불연속식기술), 및 열전사(thermal transfer)에 의해 형성될 수 있다. 연속식 침착 기술은 스핀 코팅(spin coating), 그라비어 코팅(gravure coating), 커튼 코팅(curtain coating), 딥코팅(dip coating), 슬롯-다이 코팅(slot-die coating), 분무 코팅(spray coating) 및 연속식 노즐 코팅(continuous nozzle coating)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 불연속식 침착 기술은 잉크젯 인쇄(ink jet printing), 그라비어 인쇄(gravure printing) 및 스크린 인쇄(screen printing)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 용액 도포법에 의하여 발광층으로 형성된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 증착에 의하여 음극과 발광층 사이에 구비된 유기물층으로 형성된다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 물리적 증착 방법(PVD, physical Vapor Deposition)을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자 내의 기타 층은 각각의 층에 유용하다면, 공지된 임의의 물질을 이용하여 제조할 수 있다. 이하 유기물층에 사용하면 좋은 바람직한 물질을 예시하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 수취받은 정공을 발광층 또는 발광층쪽으로 구비된 인접한 층에 주입하는 층이다. 상기 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)는 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 상기 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층이다. 상기 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 상기 정공 수송 물질의 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 조절층은 발광층으로주터 전자가 양극으로 유입되는 것을 방지하고 발광층으로 유입되는 정공의 흐름을 조절하여 소자 전체의 성능을 조절하는 층이다. 상기 정공 조절 물질로는 발광층으로부터 양극으로의 전자의 유입을 방지하고, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 주입되는 정공의 흐름을 조절하는 능력을 갖는 화합물이 바람직하다. 일 실시상태에 있어서, 정공 조절층으로는 아릴아민 계열의 유기물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조퀴놀린-금속 화합물; 벤즈옥사졸, 벤조티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도판트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 파이렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발광층의 도판트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스티릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 상기 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 파이렌, 안트라센, 크라이센, 페리플란텐 등을 사용할 수 있다. 상기 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환된 화합물을 사용할 수 있다. 상기 스티릴아민 화합물의 예로는 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 조절층은 발광층으로부터 정공이 음극으로 유입되는 것을 차단하고 발광층으로 유입되는 전자를 조절하여 소자 전체의 성능을 조절하는 층이다. 전자 조절 물질로는 발광층으로부터 음극으로의 정공의 유입을 방지하고, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 주입되는 전자를 조절하는 능력을 갖는 화합물이 바람직하다. 전자 조절 물질로는 소자 내 사용되는 유기물층의 구성에 따라 적절한 물질을 사용할 수 있다. 상기 전자 조절층은 발광층과 음극 사이에 위치하며, 바람직하게는 발광층에 직접 접하여 구비된다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 상기 전자 수송 물질의 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 음극 물질과 함께 사용할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 음극 물질로는 낮은 일함수를 가지는 물질; 및 알루미늄층 또는 실버층을 사용할 수 있다. 상기 낮은 일함수를 가지는 물질의 예로는 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있으며, 상기 물질로 층을 형성한 후 알루미늄층 또는 실버층을 상기 층 위에 형성할 수 있다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 수취받은 전자를 발광층에 주입하는 층이다. 상기 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자 주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<화합물 1-1의 제조>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000079
화합물 1-1A의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene, 22g, 95.8 mmol)과 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid, 20.5g, 85.9mmol)을 1,4-다이옥산(1,4-Dioxane, 300mL)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(100mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(Pd(PPh3)4, 0.2g, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-1A(29.5 g, 81%, MS: [M+H]+ = 381)를 얻었다.
화합물 1-1B의 제조
화합물 1-1A(26.2g, 87mmol)와 AlCl3(0.5g)를 C6D6(400ml)에 넣고 2시간 교반하였다. 반응 종료 후 D2O(60ml)를 넣고 30분 교반한 뒤 트리메틸아민(trimethylamine, 6ml)을 적가하였다. 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 무수황산마그네슘(MgSO4)로 건조 후, 에틸아세테이트로 재결정하여 화합물 1-1B (23.3g, 67%, MS: [M+H]+ = 401)를 얻었다.
화합물 1-1C의 제조
화합물 1-1B(22g, 55mmol), N-브로모숙신이미드(NBS, 10.7g, 60.0mmol), 디메틸포름아마이드(DMF) 300ml를 넣고, 아르곤 분위기 하에서 상온에서 8시간 교반하였다. 반응 종료 후, 물과 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 추출액을 무수황산마그네슘(MgSO4)로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감암농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-1C (18.6g, 71%, MS: [M+H]+ = 478)를 얻었다.
화합물 1-1의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-1C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산(naphthalen-1-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-1(MS: [M+H]+ = 526)을 얻었다.
<화합물 1-2의 제조>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000080
화합물 1-2A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 (3-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((3-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2A(MS: [M+H]+ = 381)를 얻었다.
화합물 1-2B의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-2A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2B(MS: [M+H]+ = 400)를 얻었다.
화합물 1-2C의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-2B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2C(MS: [M+H]+ = 477)를 얻었다.
화합물 1-2의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-2C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-2-일 보로닉산(naphthalen-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2(MS: [M+H]+ = 526)를 얻었다.
<화합물 1-3의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000081
화합물 1-3A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페닐보로닉산(phenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3A(MS: [M+H]+ = 255)를 얻었다.
화합물 1-3B의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-3A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3B(MS: [M+H]+ = 287)를 얻었다.
화합물 1-3C의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-3B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3C(MS: [M+H]+ = 346)를 얻었다.
화합물 1-3의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-3C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 (4-(나프탈렌-1-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-1-yl)phenyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3(MS: [M+H]+ = 470)을 얻었다.
<화합물 1-4의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000082
화합물 1-4A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산(naphthalen-1-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4A(MS: [M+H]+ = 305)를 얻었다.
화합물 1-4B의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-4A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4B(MS: [M+H]+ = 321)를 얻었다.
화합물 1-4C의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-4B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4C(MS: [M+H]+ = 398)를 얻었다.
화합물 1-4의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-4C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-2-일 보로닉산 (naphthalen-2-ylboronic acid)를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4(MS: [M+H]+ = 446)를 얻었다.
<화합물 1-5의 제조>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000083
화합물 1-5A의 제조
((4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 ((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-2-일 보로닉산 (naphthalen-2-yl boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5A(MS: [M+H]+ = 305)를 얻었다.
화합물 1-5B의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-5A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5B(MS: [M+H]+ = 321)를 얻었다.
화합물 1-5C의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-5B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5C(MS: [M+H]+ = 398)를 얻었다.
화합물 1-5의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-5C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산 (naphthalen-1-yl boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5(MS: [M+H]+ = 446)를 얻었다.
<화합물 1-6의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000084
화합물 1-6A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 디벤조[b,d]퓨란-2-일 보로닉산(dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6A(MS: [M+H]+ = 345)를 얻었다.
화합물 1-6B의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-6A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6B(MS: [M+H]+ = 361)를 얻었다.
화합물 1-6C의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-6B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6C(MS: [M+H]+ = 438)를 얻었다.
화합물 1-6의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-6C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페닐보로닉산(phenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6(MS: [M+H]+ = 436)을 얻었다.
<화합물 1-7의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000085
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-6C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산 (naphthalen-1-ylboronic acid) 를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-7(MS: [M+H]+ = 486)을 얻었다.
<화합물 1-8의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000086
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-6C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-2-일 보로닉산(naphthalen-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-8(MS: [M+H]+ = 486)을 얻었다.
<화합물 1-11의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000087
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-3C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일 보로닉산(naphtho[2,3-b]benzofuran-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-11(MS: [M+H]+ = 484)을 얻었다.
<화합물 1-12의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000088
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-4C를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일 보로닉산(naphtho[2,3-b]benzofuran-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-12(MS: [M+H]+ = 536)을 얻었다.
<화합물 1-13의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000089
화합물 1-13A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 [1,1'-바이페닐]-4-일 보로닉산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-13A(MS: [M+H]+ = 331)를 얻었다.
화합물 1-13B의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-13A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-13B(MS: [M+H]+ = 409)를 얻었다.
화합물 1-13C의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-13B를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페닐보로닉산(phenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-13C(MS: [M+H]+ = 407)를 얻었다.
화합물 1-13의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-13C를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-13(MS: [M+H]+ = 429)을 얻었다.
<화합물 1-14의 제조>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000090
화합물 1-14B의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-1A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-14B(MS: [M+H]+ = 459)를 얻었다.
화합물 1-14C의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-14B를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산(naphthalen-1-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-14C(MS: [M+H]+ = 507)를 얻었다.
화합물 1-14의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-14C를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-14(MS: [M+H]+ = 533)를 얻었다.
<화합물 1-15의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000091
화합물 1-1B 대신 화합물 1-3A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-15A(MS: [M+H]+ = 333)를 얻었다.
화합물 1-15B의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-15A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페난트렌-9-일 보로닉산(phenanthren-9-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-15B(MS: [M+H]+ = 431)를 얻었다.
화합물 1-15의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-15B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-15(MS: [M+H]+ = 453)을 얻었다.
<화합물 1-16의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000092
화합물 1-16A의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-4A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-16A(MS: [M+H]+ = 383)를 얻었다.
화합물 1-16B의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-16A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-1-일 보로닉산(naphthalen-1-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-16B(MS: [M+H]+ = 431)를 얻었다.
화합물 1-16의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-16B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-16(MS: [M+H]+ = 453)을 얻었다.
<화합물 1-17의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000093
화합물 1-17A의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-5A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-17A(MS: [M+H]+ = 383)를 얻었다.
화합물 1-17B의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-17A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프탈렌-2-일 보로닉산(naphthalen-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-17B(MS: [M+H]+ = 431)를 얻었다.
화합물 1-17의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-17B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-17(MS: [M+H]+ = 453)을 얻었다.
<화합물 1-18의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000094
화합물 1-18A의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-6A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-18A(MS: [M+H]+ = 423)를 얻었다.
화합물 1-18B의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-18A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페닐보로닉산(phenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-18B(MS: [M+H]+ = 421)를 얻었다.
화합물 1-18의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-18B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-18(MS: [M+H]+ = 441)을 얻었다.
<화합물 1-19의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000095
화합물 1-19A의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-13A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-19A(MS: [M+H]+ = 409)를 얻었다.
화합물 1-19B의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-19A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 (4-(나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphtho[2,3-b]benzofuran-2-yl)phenyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-19B(MS: [M+H]+ = 623)를 얻었다.
화합물 1-19의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-19B를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-19(MS: [M+H]+ = 653)을 얻었다.
<화합물 1-20의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000096
화합물 1-20A의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-17A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 디벤조[b,d]퓨란-2-일 보로닉산(dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid)를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-20A(MS: [M+H]+ = 471)를 얻었다.
화합물 1-20의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-20A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-20(MS: [M+H]+ = 493)을 얻었다.
<화합물 1-21의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000097
화합물 1-21A의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-15A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 (4-(벤조[b.d]퓨란-1-일)페닐)보로닉산((4-(dibenzo[b,d]furan-1-yl)phenyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-21A(MS: [M+H]+ = 497)를 얻었다.
화합물 1-21의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-21A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-21(MS: [M+H]+ = 521)을 얻었다.
<화합물 1-22의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000098
화합물 1-22A의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-16A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 디벤조[b,d]퓨란-2-일 보로닉산(dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-22A(MS: [M+H]+ = 471)를 얻었다.
화합물 1-22의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-22A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-22(MS: [M+H]+ = 493)을 얻었다.
<화합물 1-23의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000099
화합물 1-23A의 제조
(4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일 보로닉산([naphtho[2,3-b]benzofuran-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-23A(MS: [M+H]+ = 395)를 얻었다.
화합물 1-23B의 제조
화합물 1-1B 대신 화합물 1-23A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1C의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-23B(MS: [M+H]+ = 473)를 얻었다.
화합물 1-23C의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-23B를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 페닐보로닉산(phenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-23C(MS: [M+H]+ = 471)를 얻었다.
화합물 1-23의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-23C를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-23(MS: [M+H]+ = 493)을 얻었다.
<화합물 1-24의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000100
화합물 1-24A의 제조
9-브로모안트라센(9-bromoanthracene) 대신 화합물 1-16A를 사용하고, (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산((4-(naphthalen-2-yl)phenyl)boronic acid) 대신 나프토[2,3-b]벤조퓨란-2-일 보로닉산([naphtho[2,3-b]benzofuran-2-ylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-24A(MS: [M+H]+ = 521)를 얻었다.
화합물 1-24의 제조
화합물 1-1A 대신 화합물 1-24A를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-24(MS: [M+H]+ = 545)를 얻었다.
<화합물 2-1의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000101
질소 기류 하에서 spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid(30g, 79.7mmol)와 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(30.2g, 87.7mmol)을 Tetrahydrofuran 용매 300mL에 넣고 교반한다. Potassium carbonate(22g, 159.5mmol) 수용액을 넣고 온도를 올려 환류시킨다. 환류가 시작되면 Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)(2.76g, 2.39mmol)을 넣고 3시간 동안 교반한다. 반응이 종료된 뒤 여과 후 에탄올 슬러리 정제를 통해 화합물 2-1([M + H]+ = 640)을 얻었다.
<화합물 2-2의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000102
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-4-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-2([M + H]+ = 690)를 제조하였다.
<화합물 2-3의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000103
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[fluorene-9,9'-thioxanthen]-1-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 4-(4-bromophenyl)-2-phenylquinazoline을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-3([M + H]+ = 629)을 제조하였다.
<화합물 2-4의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000104
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 4-bromospiro[fluorene-9,9'-xanthene]을 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 4,6-diphenyl-2-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)pyrimidine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-4([M + H]+ = 639)를 제조하였다.
<화합물 2-5의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000105
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-5([M + H]+ = 690)를 제조하였다.
<화합물 2-6의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000106
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-bromo-4-(3-(2,6-dimethylpyridin-3-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-6([M + H]+ = 669)을 제조하였다.
<화합물 2-7의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000107
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[dibenzo[c,h]xanthene-7,9'-fluoren]-3'-yl)-1,3,2-dioxaborolane를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-7([M + H]+ = 663)을 제조하였다.
<화합물 2-8의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000108
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[dibenzo[c,h]thioxanthene-7,9'-fluoren]-4'-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-chloroquinazoline를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-8([M + H]+ = 729)을 제조하였다.
<화합물 2-9의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000109
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 3'-(4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-9([M + H]+ = 665)를 제조하였다.
<화합물 2-10의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000110
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 4-(2-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-7-yl)benzonitrile를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-10([M + H]+ = 741)을 제조하였다.
<화합물 2-11의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000111
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-bromo-4-(3-(fluoranthen-3-yl)phenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-11([M + H]+ = 764)을 제조하였다.
<화합물 2-12의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000112
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)spiro[fluorene-9,9'-xanthene]-3-carbonitrile를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-12([M + H]+ = 665)를 제조하였다.
<화합물 2-13의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000113
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)spiro[fluorene-9,9'-xanthene]-2-carbonitrile을 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 3'-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-13([M + H]+ = 741)을 제조하였다.
<화합물 2-14의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000114
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-4-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 9-(4-(6-chloro-2-phenylpyrimidin-4-yl)phenyl)-9H-carbazole를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-14([M + H]+ = 728)를 제조하였다.
<화합물 2-15의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000115
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-4-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 3'-(4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-15([M + H]+ = 665)를 제조하였다.
<화합물 2-16의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000116
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-3-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 4'-(2-(4-bromophenyl)quinazolin-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-carbonitrile을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-16([M + H]+ = 714)을 제조하였다.
<화합물 2-17의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000117
spiro[fluorene-9,9'-xanthen]-2-ylboronic acid 대신 spiro[dibenzo[c,h]xanthene-7,9'-fluoren]-2'-ylboronic acid를 사용하고 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 3'-(6-chloro-2-phenylpyrimidin-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-17([M + H]+ = 764)을 제조하였다.
<화합물 2-18의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000118
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(3-(2,6-dimethylpyridin-3-yl)phenyl)-6-phenylpyrimidine를 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-18([M + H]+ = 668)을 제조하였다.
<화합물 2-19의 합성>
Figure PCTKR2019012339-appb-I000119
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine 대신 3'-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl 1,1,2,2,3,4,4,4-octafluoro-3-methylbutane-1-sulfonate을 사용한 것을 제외하고, 화합물 2-1의 합성방법과 동일한 방법으로 화합물 2-19([M + H]+ = 716)를 제조하였다.
<실시예 1-1>
ITO(인듐주석산화물)가 100nm 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT-CN)을 열 진공 증착하여 50nm 두께의 정공주입층을 형성하였다.
그 위에 정공을 수송하는 물질인 화합물 HT1을 진공 증착하여 40nm 두께의 정공수송층을 형성하였다.
상기 정공수송층 위에 화합물 1-1과 화합물 D1을 25:1의 중량비로 진공 증착하여 30nm 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 화합물 ET1을 진공 증착하여 3nm 두께의 전자조절층을 형성하였다.
상기 전자조절층 위에 화합물 2-1과 화합물 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 35nm 두께의 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 리튬플로라이드(LiF)와 알루미늄을 순차적으로 1.2nm 및 200nm 두께로 증착하여 음극을 형성하여 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.04nm/sec 내지 0.07nm/sec를 유지하였고, 리튬플로라이드의 증착속도는 0.03nm/sec를 유지하였고, 알루미늄의 증착속도는 0.2nm/sec를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7 torr 내지 5×10-6 torr를 유지하였다.
Figure PCTKR2019012339-appb-I000120
<실시예 1-2 내지 1-12 및 2-1 내지 2-14>
화합물 1-1 및 화합물 2-1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<비교예 1-1 내지 1-5 및 2-1 내지 2-7>
화합물 1-1 및 화합물 2-1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2019012339-appb-I000121
Figure PCTKR2019012339-appb-I000122
실시예 및 비교예의 유기 발광 소자 각각에 대하여 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20mA/cm2의 전류밀도에서 휘도가 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
발광층 전자 주입 및 수송층 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) LT98(h)
실시예 1-1 화합물 1-1 화합물 2-1 3.78 4.58 (0.142, 0.126) 154
실시예 1-2 화합물 1-2 화합물 2-6 3.71 4.67 (0.142, 0.126) 138
실시예 1-3 화합물 1-3 화합물 2-9 3.91 4.42 (0.142, 0.127) 186
실시예 1-4 화합물 1-4 화합물 2-11 3.83 4.52 (0.142, 0.126) 163
실시예 1-5 화합물 1-8 화합물 2-2 3.93 4.45 (0.142, 0.126) 192
실시예 1-6 화합물 1-5 화합물 2-4 3.85 4.59 (0.142, 0.127) 174
실시예 1-7 화합물 1-6 화합물 2-7 3.77 4.64 (0.142, 0.127) 175
실시예 1-8 화합물 1-7 화합물 2-9 3.76 4.51 (0.142, 0.126) 196
실시예 1-9 화합물 1-11 화합물 2-2 3.66 4.63 (0.142, 0.127) 201
실시예 1-10 화합물 1-15 화합물 2-5 3.67 4.61 (0.142, 0.127) 195
실시예 1-11 화합물 1-16 화합물 2-11 3.70 4.59 (0.142, 0.126) 188
실시예 1-12 화합물 1-19 화합물 2-13 3.65 4.68 (0.142, 0.126) 178
비교예 1-1 H-A 화합물 2-4 4.10 4.36 (0.142, 0.128) 101
비교예 1-2 H-B 화합물 2-8 4.17 4.24 (0.142, 0.127) 112
비교예 1-3 화합물 1-3 ET-A 4.11 4.10 (0.142, 0.127) 123
비교예 1-4 화합물 1-8 ET-B 4.09 4.14 (0.142, 0.127) 118
비교예 1-5 H-A ET-B 4.24 3.96 (0.142, 0.127) 96
상기 표 1로부터 고효율 특성의 화학식 2의 화합물과, 중수소가 치환되어 저전압 및 장수명 특성을 갖는 화학식 1의 화합물을 함께 사용하면, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 부족한 특성을 상호 보완해주어 더욱 뛰어난 소자 구현이 가능한 것을 확인하였다.
발광층 전자 주입 및 수송층 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) LT98(h)
실시예 2-1 화합물 1-11 화합물 2-15 3.69 4.65 (0.142, 0.126) 194
실시예 2-2 화합물 1-12 화합물 2-8 3.75 4.59 (0.142, 0.126) 176
실시예 2-3 화합물 1-13 화합물 2-10 3.68 4.60 (0.142, 0.127) 181
실시예 2-4 화합물 1-14 화합물 2-12 3.71 4.59 (0.142, 0.126) 183
실시예 2-5 화합물 1-20 화합물 2-13 3.70 4.62 (0.142, 0.126) 180
실시예 2-6 화합물 1-21 화합물 2-16 3.67 4.58 (0.142, 0.127) 190
실시예 2-7 화합물 1-23 화합물 2-17 3.69 4.55 (0.142, 0.126) 182
실시예 2-8 화합물 1-24 화합물 2-18 3.70 4.56 (0.142, 0.126) 193
실시예 2-9 화합물 1-17 화합물 2-19 3.68 4.63 (0.142, 0.126) 187
실시예 2-10 화합물 1-18 화합물 2-14 3.73 4.58 (0.142, 0.127) 194
실시예 2-11 화합물 1-11 화합물 2-2 3.66 4.63 (0.142, 0.127) 201
실시예 2-12 화합물 1-15 화합물 2-5 3.67 4.61 (0.142, 0.127) 195
실시예 2-13 화합물 1-16 화합물 2-11 3.70 4.59 (0.142, 0.126) 188
실시예 2-14 화합물 1-19 화합물 2-13 3.65 4.68 (0.142, 0.126) 178
비교예 2-1 H-C 화합물 2-16 4.06 4.32 (0.142, 0.127) 107
비교예 2-2 H-D 화합물 2-19 4.07 4.34 (0.142, 0.127) 103
비교예 2-3 화합물 1-24 ET-C 4.15 3.99 (0.142, 0.128) 128
비교예 2-4 화합물 1-13 ET-D 4.13 4.07 (0.142, 0.127) 125
비교예 2-5 화합물 1-21 ET-E 4.15 3.98 (0.142, 0.128) 114
비교예 2-6 H-D ET-D 4.27 4.00 (0.142, 0.127) 100
비교예 2-7 H-E 화합물 2-13 4.12 4.0 (0.142, 0.127) 127
상기 표 2로부터 고효율 특성의 화학식 2의 화합물과, 중수소가 치환되어 저전압 및 장수명 특성을 갖고 헤테로아릴기의 도입으로 전압 및 효율 특성이 더욱 향상된 화학식 1의 화합물을 함께 사용하면, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 부족한 특성을 상호 보완해주어 더욱 뛰어난 소자 구현이 가능한 것을 확인하였다.

Claims (12)

  1. 양극; 음극; 상기 양극과 상기 음극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
    상기 음극과 상기 발광층 사이에 구비된 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000123
    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; -OR21; 치환 또는 비치환된 아릴기; -NR22R23; -SiR24R25-O-SiR26R27R28; 또는 -SiR29R30R31이며, R21 내지 R31은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    R1 내지 R8 중 적어도 하나는 중수소이며,
    L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000124
    상기 화학식 2에 있어서,
    X는 O 또는 S이고,
    R11 및 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소를 형성하고,
    R13 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소를 형성하고,
    R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    L3는 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    X1은 N 또는 CR41이고, X2는 N 또는 CR42이며, X3는 N 또는 CR43이고,
    X1 내지 X3 중 2 이상은 N이고,
    R41, R42 및 R43은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나, Ar3 또는 Ar4와 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하며,
    Ar3은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R41 또는 R42과 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하고,
    Ar4는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, R42 또는 R43과 결합하여 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하고,
    여기서 치환 또는 비치환이란 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; -OR51; 알킬기; 알케닐기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하며, R51은 수소; 알킬기; 또는 아릴기이며,
    a15는 0 내지 4의 정수이고, a15가 2 이상인 경우 R15는 서로 동일하거나 상이하며,
    a16은 0 내지 3의 정수이고, a16이 2 이상인 경우 R16은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 L1 및 L2 중 적어도 하나가 중수소화된 것인 유기 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나가 중수소화된 것인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 안트라세닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 벤조퓨라닐기; 중수소로 치환된 2가의 디벤조퓨라닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 벤조티오페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조퓨라닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 2가의 나프토벤조티오페닐기인 것인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기; 중수소로　치환된　디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오페닐기인 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 35% 이상이 중수소화된 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-1]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000125
    [화학식 2-2]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000126
    [화학식 2-3]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000127
    상기 화학식 2-1 내지 2-3에 있어서,
    X, X1 내지 X3, R15, R16, Ar3, Ar4, a15 및 a16의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고,
    L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이며,
    R11 내지 R14 및 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소;　중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    a17은 0 내지 4의 정수이며, a17이 2 이상인 경우 R17은 서로 동일하거나 상이하다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-6 내지 2-8 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-6]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000128
    [화학식 2-7]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000129
    [화학식 2-8]
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000130
    상기 화학식 2-6 내지 2-8에 있어서,
    X, X1 내지 X3, R15, R16, Ar3, Ar4, a15 및 a16의 정의는 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고,
    L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기이며,
    R17 내지 R19는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    a17은 0 내지 4의 정수이며, a17이 2 이상인 경우 R17은 서로 동일하거나 상이하며,
    a18은 0 내지 6의 정수이며, a18이 2 이상인 경우 R18은 서로 동일하거나 상이하며,
    a19는 0 내지 6의 정수이며, a19가 2 이상인 경우 R19는 서로 동일하거나 상이하다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 R15는 상기 화학식 2에 포함되는
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000131
    의 구조와 서로 상이한 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000132
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000133
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000134
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000135
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000136
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000137
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000138
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000139
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000140
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000141
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000142
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000143
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000144
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000145
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000146
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000147
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000148
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000149
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000150
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000151
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000152
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000153
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000154
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000155
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000156
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000157
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000158
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000159
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000160
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000161
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000162
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000163
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000164
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000165
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000166
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000167
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000168
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000169
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000170
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000171
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000172
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000173
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000174
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000175
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000176
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000177
    .
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000178
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000179
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000180
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000181
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000182
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000183
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000184
    .
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000185
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000186
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000187
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000188
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000189
    Figure PCTKR2019012339-appb-I000190
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