WO2020101397A1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2020101397A1
WO2020101397A1 PCT/KR2019/015564 KR2019015564W WO2020101397A1 WO 2020101397 A1 WO2020101397 A1 WO 2020101397A1 KR 2019015564 W KR2019015564 W KR 2019015564W WO 2020101397 A1 WO2020101397 A1 WO 2020101397A1
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unsubstituted
light emitting
same
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허유진
이남진
정원장
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엘티소재주식회사
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Definitions

  • the present specification relates to a heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.
  • the electroluminescent device is a type of self-emissive display device, and has a wide viewing angle, excellent contrast, and high response speed.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic thin film is disposed between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from two electrodes are combined and paired in an organic thin film, and then disappear and shine.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers, if necessary.
  • the material of the organic thin film may have a light emitting function as needed.
  • a compound that can itself constitute a light emitting layer may be used, or a compound capable of serving as a host or a dopant of a host-dopant-based light emitting layer may be used.
  • a compound capable of performing roles such as hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport, and electron injection may be used.
  • the present invention is to provide a heterocyclic compound and an organic light emitting device comprising the same.
  • a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 is provided.
  • X 1 to X 3 are the same as or different from each other, and each independently, CRa; Or N,
  • At least one of X 1 to X 3 is N,
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • n, p and q are integers from 1 to 5, and when m, n, p and q are each 2 or more, the substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • the first electrode A second electrode provided to face the first electrode; And one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer includes a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 above.
  • the compound described in this specification can be used as an organic material layer material for an organic light emitting device.
  • the compound may serve as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, a charge generating material in an organic light emitting device.
  • the compound may be used as a charge generating layer material or an electron transport layer material for an organic light emitting device.
  • the driving voltage of the device can be lowered, the light efficiency is improved, and the life characteristics of the device can be improved by thermal stability of the compound.
  • 1 to 3 are views schematically showing a stacked structure of an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present application, respectively.
  • substitution means that the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent can be substituted, and when two or more are substituted , 2 or more substituents may be the same or different from each other.
  • the halogen may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group includes a straight chain or branched chain having 1 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents. Carbon number of the alkyl group may be 1 to 60, specifically 1 to 40, more specifically, 1 to 20.
  • the alkenyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the alkenyl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 2 to 20 carbon atoms.
  • Specific examples include vinyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 3-methyl-1 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, allyl group, 1-phenylvinyl-1-yl group, 2-phenylvinyl-1-yl group, 2,2-diphenylvinyl-1-yl group, 2-phenyl-2 -(Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl group, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl group, stilbenyl group, styrenyl group, and the like, but are not limited to these.
  • the alkynyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents. Carbon number of the alkynyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • the alkoxy group may be a straight chain, branched chain or cyclic chain.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy group is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 carbon atoms.
  • the cycloalkyl group includes a monocyclic or polycyclic group having 3 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which a cycloalkyl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other cyclic group may be a cycloalkyl group, but may be another kind of cyclic group, such as a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and the like.
  • the cycloalkyl group may have 3 to 60 carbon atoms, specifically 3 to 40 carbon atoms, and more specifically 5 to 20 carbon atoms.
  • the heterocycloalkyl group includes O, S, Se, N or Si as a hetero atom, monocyclic or polycyclic having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which a heterocycloalkyl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other cyclic group may be a heterocycloalkyl group, but may be another kind of cyclic group, for example, a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group.
  • the heterocycloalkyl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group includes 6 to 60 carbon atoms or a monocyclic ring, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which an aryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be an aryl group, but may be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, a heteroaryl group, and the like.
  • the aryl group includes a spiro group.
  • the number of carbon atoms of the aryl group may be 6 to 60, specifically 6 to 40, and more specifically 6 to 25.
  • aryl group examples include a phenyl group, biphenyl group, triphenyl group, naphthyl group, anthryl group, chrysenyl group, phenanthrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, phenenyl group, pyre Neil group, tetrasenyl group, pentasenyl group, fluorenyl group, indenyl group, acenaphthylenyl group, benzofluorenyl group, spirobifluorenyl group, 2,3-dihydro-1H-indenyl group, and condensed ring groups thereof And the like, but are not limited thereto.
  • the phosphine oxide group is specifically a diphenylphosphine oxide group, a dinaphthyl phosphine oxide, and the like, but is not limited thereto.
  • the silyl group includes Si and the Si atom is a substituent directly connected as a radical
  • -SiR 104 R 105 R 106 , R 104 to R 106 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Alkyl groups; Alkenyl group; Alkoxy groups; Cycloalkyl group; Aryl group; And a heterocyclic group.
  • silyl group examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like. It is not limited.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may combine with each other to form a ring.
  • fluorenyl group when substituted, it may have the following structure, but is not limited thereto.
  • the heteroaryl group includes S, O, Se, N or Si as a hetero atom, monocyclic or polycyclic having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the polycyclic group refers to a group in which a heteroaryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heteroaryl group, but may be another type of ring group, for example, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, or the like.
  • the heteroaryl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 25 carbon atoms.
  • heteroaryl group examples include pyridyl group, pyrrolyl group, pyrimidyl group, pyridazinyl group, furanyl group, thiophene group, imidazolyl group, pyrazolyl group, oxazolyl group, isoxazolyl group, thiazolyl Group, isothiazolyl group, triazolyl group, furazanyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, dithiazolyl group, tetrazolyl group, pyranyl group, thiopyranyl group, diazinyl group, oxazinyl group , Thiazinyl group, deoxynyl group, triazinyl group, tetrazinyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinazolinyl group, isoquinazolinyl group, quinozolinyl group, naphthyridyl group
  • the amine group is a monoalkylamine group; Monoarylamine group; Monoheteroarylamine group; -NH 2 ; Dialkylamine groups; Diarylamine group; Diheteroarylamine group; Alkylarylamine groups; Alkyl heteroarylamine groups; And may be selected from the group consisting of an aryl heteroarylamine group, the number of carbon is not particularly limited, it is preferably 1 to 30.
  • amine group examples include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, dibiphenylamine group, anthracenylamine group, 9- Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, biphenylnaphthylamine group, phenylbiphenylamine group, biphenylfluore
  • an arylene group means one having two bonding positions on the aryl group, that is, a divalent group. These may be applied to the description of the aryl group described above, except that each is a divalent group.
  • the heteroarylene group means a heteroaryl group having two bonding positions, that is, a divalent group. These may be applied to the description of the heteroaryl group described above, except that each is a divalent group.
  • the “adjacent” group refers to a substituent substituted on an atom directly connected to an atom in which the substituent is substituted, a substituent positioned closest to the substituent and the other substituent substituted on the atom in which the substituent is substituted.
  • two substituents substituted at the ortho position on the benzene ring and two substituents substituted on the same carbon in the aliphatic ring may be interpreted as “adjacent” to each other.
  • substitution means that the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent can be substituted.
  • two or more substituents may be the same or different from each other.
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • a heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 is provided.
  • X 1 to X 3 are the same as or different from each other, and each independently CRa; Or N.
  • At least one of X 1 to X 3 may be N.
  • X 1 and X 2 may be N, and X 3 may be CRa.
  • X 1 and X 3 may be N, and X 2 may be CRa.
  • X 1 to X 3 may be N.
  • Chemical Formula 1 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 2 to 4.
  • L 1 to L 4 , Z 1 to Z 4 , m, n, p, and q are the same as defined in Chemical Formula 1,
  • X 2 and X 3 are CRa
  • Ra is the same as the definition in Chemical Formula 1.
  • Ra is hydrogen; A substituted or unsubstituted aryl group; And it may be selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • Ra is hydrogen; A substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; And it may be selected from the group consisting of substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • Ra is hydrogen; A substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group; And it may be selected from the group consisting of substituted or unsubstituted C2 to C40 heteroaryl group.
  • Ra is hydrogen; C6 to C40 aryl group; And C2 to C40 heteroaryl groups.
  • Ra may be hydrogen
  • Ra may be a phenyl group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted arylene group; Or it may be a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroarylene group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted C6 to C40 arylene group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C40 heteroarylene group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, C6 to C40 arylene groups; Or it may be a C2 to C40 heteroarylene group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, C6 to C20 arylene groups; Or it may be a C2 to C20 heteroarylene group.
  • L 1 to L 4 are the same as or different from each other, and each independently, a phenylene group; Biphenylene group; Triphenylene group; Phenanthrene group; Naphthylene group; Divalent carbazole group; Divalent dibenzofuran group; Divalent dibenzothiophene group; A divalent quinazoline group; Or it may be a divalent pyridine group.
  • Z 1 to Z 4 are carbazole, 1,3-di (9H-carbazole-9-yl) benzyl (1,3-di (9H-carbazol-9) -yl) benzyl) has high T 1 and hole transport capacity.
  • the exciton generated in the light emitting layer by high T 1 can be bound, and the triphenylene group and dibenzofuran group also strengthen the hole transport ability to polarize the molecule itself to drive the device and improve efficiency. And the lifetime can be particularly improved.
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; or a substituted or unsubstituted It may be a heteroaryl group.
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; or a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group. have.
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C1 to C40 alkyl group; or a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group. have.
  • the R, R 'and R are the same as or different from each other, and may be each independently a C1 to C40 alkyl group; or a C6 to C40 aryl group.
  • R, R 'and R are the same as or different from each other, and each independently a methyl group; or a phenyl group.
  • R, R 'and R " may be a phenyl group.
  • Chemical Formula 1 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 5 to 7.
  • L 3 , L 4 , Z 1 to Z 4 , m, n, p, q, and X 1 to X 3 are the same as defined in Chemical Formula 1,
  • L 22 is a substituted or unsubstituted polycyclic arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • L 31 and L 32 is the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted polycyclic arylene group,
  • L 22 is a substituted or unsubstituted polycyclic arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L 22 is a substituted or unsubstituted C10 to C60 polycyclic arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroarylene group.
  • L 22 is a substituted or unsubstituted C10 to C40 polycyclic arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C40 heteroarylene group.
  • L 22 is a C10 to C40 polycyclic arylene group; Or a C2 to C40 heteroarylene group.
  • L 22 is a naphthylene group; Phenanthrene group; Triphenylene group; Divalent dibenzofuran group; Divalent carbazole group; Divalent dibenzothiophene group; Or it may be a divalent pyridine group.
  • L 31 And L 32 may be the same or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted polycyclic arylene group.
  • L 31 and L 32 may be the same or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C10 to C60 polycyclic arylene group.
  • L 31 and L 32 may be the same or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C10 to C40 polycyclic arylene group.
  • L 31 and L 32 may be the same as or different from each other, and each independently a C10 to C40 polycyclic arylene group.
  • L 31 in another embodiment L 32 are the same as or different from each other, and each independently a naphthylene group; Or it may be a phenanthrene group.
  • Z 22 , Z 31 and Z 32 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; And substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl groups.
  • Z 22 , Z 31 and Z 32 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; And substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl groups.
  • Z 22 , Z 31 and Z 32 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; And C2 to C40 heteroaryl groups.
  • Z 22 , Z 31 and Z 32 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Pyridine group; Or it may be a carbazole group.
  • Chemical Formula 5 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 5-1 to 5-4.
  • Chemical Formula 6 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 6-1 to 6-3.
  • Chemical Formula 1 provides a heterocyclic compound represented by any one of the following compounds.
  • the first electrode A second electrode provided to face the first electrode; And an organic light emitting device including at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer comprises a heterocyclic compound according to Formula 1 above. to provide.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • the organic light emitting device may be a blue organic light emitting device
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be used as a material for the blue organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the electron transport layer of the blue organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, and the heterocyclic compound according to Chemical Formula 1 may be used as a material for the green organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the electron transport layer of the green organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be used as a material for the red organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound according to Formula 1 may be included in the electron transport layer of the red organic light emitting device.
  • the organic light-emitting device of the present invention can be manufactured by a conventional method and a method of manufacturing an organic light-emitting device, except that one or more layers of organic materials are formed using the aforementioned heterocyclic compound.
  • the heterocyclic compound may be formed of an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light emitting device.
  • the solution application method means spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, and the like, but is not limited to these.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention 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 light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto, and may include a smaller number of organic material layers.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, the light emitting layer includes a host material, and the host material may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound includes the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1 as a host, and may be used together with an iridium-based dopant.
  • the organic material layer includes an electron injection layer or an electron transport layer, and the electron injection layer or electron transport layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer includes an electron injection layer or an electron transport layer, and the electron injection layer or the electron transport layer comprises the heterocyclic compound.
  • the organic material layer includes an electron transport layer, and the electron transport layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic material layer may include an electron blocking layer or a hole blocking layer, and the electron blocking layer or hole blocking layer may include the heterocyclic compound.
  • the organic light emitting device of the present invention is a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer.
  • the electron injection layer, the electron transport layer, the electron blocking layer and the hole blocking layer may further include one or two or more layers selected from the group consisting of.
  • 1 to 3 illustrate the stacking order of the electrode and the organic material layer of the organic light emitting device according to one embodiment of the present application.
  • the scope of the present application is not intended to be limited by these drawings, and the structure of the organic light emitting device known in the art may be applied to the present application.
  • an organic light emitting device in which an anode 200, an organic material layer 300, and a cathode 400 are sequentially stacked on a substrate 100 is illustrated.
  • the structure is not limited to this, and as illustrated in FIG. 2, an organic light emitting device in which a cathode, an organic material layer, and an anode are sequentially stacked on a substrate may be implemented.
  • the organic light emitting device according to FIG. 3 includes a hole injection layer 301, a hole transport layer 302, a light emitting layer 303, a hole blocking layer 304, an electron transport layer 305 and an electron injection layer 306.
  • a hole injection layer 301 a hole transport layer 302
  • a light emitting layer 303 a hole transport layer 302
  • a hole blocking layer 304 a hole blocking layer 304
  • an electron transport layer 305 an electron injection layer 306.
  • the scope of the present application is not limited by such a stacked structure, and if necessary, the remaining layers other than the light emitting layer may be omitted, and other necessary functional layers may be further added.
  • the organic material layer including the compound of Formula 1 may further include other materials as necessary.
  • the anode material materials having a relatively large work function may be used, and a transparent conductive oxide, metal, or conductive polymer may be used.
  • the positive electrode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), 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 materials having a relatively low work function may be used, and a metal, metal oxide, or conductive polymer may be used.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or alloys thereof;
  • a multilayer structure material such as LiF / Al or LiO 2 / Al, but is not limited thereto.
  • a known hole injection material may be used, for example, a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • Starburst amine derivatives such as tris (4-carbazoyl-9-ylphenyl) amine (TCTA), 4,4 ', 4 "-tri [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine (m- MTDATA), 1,3,5-tris [4- (3-methylphenylphenylamino) phenyl] benzene (m-MTDAPB), polyaniline / dodecylbenzenesulfonic acid (Polyaniline / Dodecylbenzenesulfonic acid) or poly ( 3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-ethylenedioxythiophene) / Poly (4-styrenesulfonate)), polyaniline / dodec
  • a pyrazoline derivative an arylamine-based derivative, a stilbene derivative, a triphenyldiamine derivative, etc.
  • a low molecular weight or high molecular weight material may also be used.
  • Electron transport materials include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone Derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, and the like may be used, as well as low molecular weight materials and high molecular weight materials.
  • LiF is typically used in the art, but the present application is not limited thereto.
  • Red, green, or blue light-emitting materials may be used as the light-emitting material, and if necessary, two or more light-emitting materials may be mixed and used. At this time, two or more light-emitting materials can be used by depositing them as separate sources, or by premixing and depositing them as one source. Further, a fluorescent material may be used as the light emitting material, but it may also be used as a phosphorescent material. As the light emitting material, a material that combines holes and electrons injected from the anode and the cathode to emit light may be used alone, but materials in which the host material and the dopant material are involved in light emission may be used.
  • a host of light-emitting materials When a host of light-emitting materials is mixed and used, a host of the same series may be mixed or used, or a host of other series may be mixed and used. For example, two or more types of materials of n-type host material or p-type host material may be selected and used as the host material of the light emitting layer.
  • 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.
  • the heterocyclic compound according to an exemplary embodiment of the present application may function on a principle similar to that applied to an organic light emitting device in organic electronic devices including organic solar cells, organic photoreceptors, and organic transistors.
  • 2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine (30g, 132.71mmol) and phenylboronic acid acid) (16.18g, 132.71mmol) dissolved in 300ml of tetrahydrofuran (THF) and 60ml of H 2 O (N 2 condition) Pd (PPh 3 ) 4 (7.67g, 6.64mmol) and K 2 CO 3 (45.85g, 331.77mmol) was added thereto, and the mixture was stirred under reflux for 24 hours.
  • THF tetrahydrofuran
  • Pd (PPh 3 ) 4 7.67g, 6.64mmol
  • K 2 CO 3 45.85g, 331.77mmol
  • Tables 2 and 3 below are 1H NMR data and FD-MS data of the synthesized compound, and it can be confirmed that the desired compound was synthesized through the following data.
  • ITO indium tin oxide
  • an ITO substrate is installed in the substrate folder of the vacuum deposition equipment, and the following 4,4 ', 4 "-tris (N, N- (2-naphthyl) -phenylamino) triphenyl amine ( 4,4 ', 4 "-tris (N, N- (2-naphthyl) -phenylamino) triphenyl amine: 2-TNATA) was added.
  • NPB N, N'-bis ( ⁇ -naphthyl) -N, N'-diphenyl-4,4'-diamine
  • a blue light emitting material having the following structure was deposited as a light emitting layer thereon. Specifically, a blue light-emitting host material H1 was vacuum-deposited to a thickness of 200 mm 3 in one cell in the vacuum deposition equipment, and a blue light-emitting dopant material D1 was vacuum-deposited 5% of the host material.
  • lithium fluoride LiF
  • Al cathode As an electron injection layer, lithium fluoride (LiF) was deposited to a thickness of 10 ⁇ , and an Al cathode was fabricated with a thickness of 1,000 ⁇ .
  • the electroluminescence (EL) characteristics of the organic light emitting device manufactured as described above were measured with the M7000 of the McScience company, and the reference luminance was 700 cd / th through the life measurement equipment (M6000) manufactured by the McScience Company with the measurement results. When m 2 , T95 was measured.
  • the results of measuring the driving voltage, luminous efficiency, external quantum efficiency, and color coordinate (CIE) of the white organic light emitting device manufactured according to the present invention are shown in Table 4 below.
  • Example 1 2 4.38 6.80 (0.134, 0.101) 37 Example 2 8 5.44 6.44 (0.134, 0.102) 32 Example 3 10 4.42 6.78 (0.134, 0.101) 36 Example 4 18 5.38 6.20 (0.134, 0.103) 35 Example 5 24 5.60 6.12 (0.134, 0.102) 34 Example 6 34 5.45 6.01 (0.134, 0.101) 33 Example 7 37 5.44 6.22 (0.134, 0.102) 30 Example 8 51 5.46 6.18 (0.134, 0.101) 29 Example 9 55 5.40 6.13 (0.134, 0.101) 31 Example 10 60 4.40 6.92 (0.134, 0.100) 35 Example 11 63 5.37 6.35 (0.134, 0.101) 32 Example 12 64 5.38 6.41 (0.134, 0.100) 30 Example 13 73 4.81 6.93 (0.134, 0.100) 30 Example 14 74 5.48 6.21 (0.134, 0.100) 32 Example 15 86 5.47 6.28 (0.134,
  • the organic light-emitting device using the electron transport layer material of the blue organic light-emitting device of the present invention has a lower driving voltage and significantly improved luminous efficiency and life compared to Comparative Example 1-1.
  • the compounds 2, 10, 60, 132, 373, 384, 512, 604, and 872 were excellent in all aspects of driving, efficiency, and life.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 출원은 2018년 11월 15일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0140966호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 저지, 정공 저지, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
<선행기술문헌>
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X3은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로, CRa; 또는 N이고,
X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택되며,
L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택되며,
m, n, p 및 q는 1 내지 5의 정수이고, 상기 m, n, p 및 q가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내 치환기는 서로 같거나 상이하고,
상기 R, R' 및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기발광소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료, 전자주입재료, 전하생성재료 등의 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 화합물이 유기 발광 소자의 전하생성층 재료 또는 전자 수송층 재료로 사용될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기물층에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)R103R104로 표시되고, R103 및 R104는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, 하기 구조가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000002
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; C1 내지 C20의 알킬아민; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고,
상기 R, R' 및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로, CRa; 또는 N일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, X1 및 X2는 N이고, X3은 CRa일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, X1 및 X3은 N이고, X2는 CRa일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, X1 내지 X3은 N일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000003
[화학식 3]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000004
[화학식 4]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000005
상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
L1 내지 L4, Z1 내지 Z4, m, n, p, 및 q은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
X2 및 X3은 CRa이며,
상기 Ra의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
특히, 상기 화학식 2의 경우 HOMO와 LUMO의 전자분포도가 화학식 3보다 separation된 정도가 큼으로 전자이동도가 상기 화학식 3에 비해 빠르다. 따라서 구동 및 효율 측면에서 좀 더 우수 할 수 있으며, 또한 상기 화학식 3의 경우 전자 분포도가 상기 화학식 2에 비해 넓게 분포되어 있어서 수명 면에서 우수하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소; C6 내지 C40의 아릴기; 및 C2 내지 C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 수소일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, C6 내지 C40의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, C6 내지 C20의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C20의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 페닐렌기; 비페닐렌기; 트리페닐렌기; 페난트렌기; 나프틸렌기; 2가의 카바졸기; 2가의 디벤조퓨란기; 2가의 디벤조티오펜기; 2가의 퀴나졸린기; 또는 2가의 피리딘기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기; -CN; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; C6 내지 C40의 아릴기; C6 내지 C40의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기; -CN; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 페닐기; 트리페닐레닐기; 디벤조퓨란기; 카바졸기; 디벤조티오펜기; 퀴놀린기; 피리딘기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; -CN; 또는 -P(=O)RR'일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z1 내지 Z4가 카바졸기(carbazole), 1,3-다이(9H-카바졸-9-일)벤질(1,3-di(9H-carbazol-9-yl)benzyl)인 경우 높은 T1과 정공 수송능력을 갖는다. 높은 T1에 의해 발광층에 생성된 엑시톤(exiton)을 속박시킬 수 있으며, 트리페닐렌기(triphenylene), 디벤조퓨란기(dibenzofuran) 또한 정공 수송능력을 강화시킴으로써 분자 자체를 양극화시켜 소자의 구동, 효율 및 수명을 특히 향상 시킬수 있다.
또한, 포스핀기(Phosphine)의 경우 전자가 분포하지 않게 되며, 이에 따라 전자가 넓게 퍼지는 것을 방지할 수 있다. 시아노기(Cyano)가 치환된 아릴(aryl)기의 경우 전자 끄는 기의 영향으로 전자가 주입되었을 때 분자를 안정화 시켜줌으로써 소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C40의 알킬기; 또는 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R'및 R"은 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000006
[화학식 6]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000007
[화학식 7]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000008
상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
L3, L4, Z1 내지 Z4, m, n, p, q, 및 X1 내지 X3은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
L22는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기이며,
Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, L22는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L22는 치환 또는 비치환된 C10 내지 C60의 다환의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L22는 치환 또는 비치환된 C10 내지 C40의 다환의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L22는 C10 내지 C40의 다환의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L22는 나프틸렌기; 페난트렌기; 트리페닐렌기; 2가의 디벤조퓨란기; 2가의 카바졸기; 2가의 디벤조티오펜기; 또는 2가의 피리딘기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C10 내지 C60의 다환의 아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C10 내지 C40의 다환의 아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 C10 내지 C40의 다환의 아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서 L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 나프틸렌기; 또는 페난트렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 및 C2 내지 C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 피리딘기; 또는 카바졸기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 5는 하기 화학식 5-1 내지 5-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000009
[화학식 5-2]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000010
[화학식 5-3]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000011
[화학식 5-4]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000012
상기 화학식 5-1 내지 5-4에 있어서, L3, L4, Z1 내지 Z4, p, q 및 X1 내지 X3은 상기 화학식 5에서의 정의와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 6은 하기 화학식 6-1 내지 6-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 6-1]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000013
[화학식 6-2]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000014
[화학식 6-3]
Figure PCTKR2019015564-appb-I000015
상기 화학식 6-1 내지 6-3에 있어서, Z1, Z22, L22, L3, L4, Z3, Z4, n, p, q 및 X1 내지 X3은 상기 화학식 6에서의 정의와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000016
Figure PCTKR2019015564-appb-I000017
Figure PCTKR2019015564-appb-I000018
Figure PCTKR2019015564-appb-I000019
Figure PCTKR2019015564-appb-I000020
Figure PCTKR2019015564-appb-I000021
Figure PCTKR2019015564-appb-I000022
Figure PCTKR2019015564-appb-I000023
Figure PCTKR2019015564-appb-I000024
Figure PCTKR2019015564-appb-I000025
Figure PCTKR2019015564-appb-I000026
Figure PCTKR2019015564-appb-I000027
Figure PCTKR2019015564-appb-I000028
Figure PCTKR2019015564-appb-I000029
Figure PCTKR2019015564-appb-I000030
Figure PCTKR2019015564-appb-I000031
Figure PCTKR2019015564-appb-I000032
Figure PCTKR2019015564-appb-I000033
Figure PCTKR2019015564-appb-I000034
Figure PCTKR2019015564-appb-I000035
Figure PCTKR2019015564-appb-I000036
Figure PCTKR2019015564-appb-I000037
Figure PCTKR2019015564-appb-I000038
Figure PCTKR2019015564-appb-I000039
Figure PCTKR2019015564-appb-I000040
Figure PCTKR2019015564-appb-I000041
Figure PCTKR2019015564-appb-I000042
Figure PCTKR2019015564-appb-I000043
Figure PCTKR2019015564-appb-I000044
Figure PCTKR2019015564-appb-I000045
Figure PCTKR2019015564-appb-I000046
Figure PCTKR2019015564-appb-I000047
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 전자 수송층에 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 전자 수송층에 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 상기 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 전자 수송층에 포함될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자주입층 또는 전자수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자주입층 또는 전자수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자저지층 또는 정공저지층을 포함하고, 상기 전자저지층 또는 정공저지층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때, 2 이상의 발광 재료를 개별적인 공급원으로 증착하여 사용하거나, 예비혼합하여 하나의 공급원으로 증착하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
발광 재료의 호스트를 혼합하여 사용하는 경우에는, 동일 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있고, 다른 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, n 타입 호스트 재료 또는 p 타입 호스트 재료 중 어느 두 종류 이상의 재료를 선택하여 발광층의 호스트 재료로 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
< 제조예 >
< 제조예 1> 화합물 2의 제조
Figure PCTKR2019015564-appb-I000048
화합물 2-1의 제조
2,4-다이클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) (30g, 132.71mmol)과 페닐보론산(phenylboronic acid) (16.18g, 132.71mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran) 300ml와 H2O 60ml에 녹인 후 (N2 condition) Pd(PPh3)4 (7.67g, 6.64mmol)과 K2CO3 (45.85g, 331.77mmol)을 넣고 24시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후 반응액에 메틸렌클로라이드(MC, methylene chloride)를 넣어 용해시킨 후 증류수로 추출하고 유기층을 무수 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거 한 후 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-1 (16g, 45%)을 얻었다.
화합물 2-2의 제조
화합물 2-1 (16g, 59.91mmol)과 징크사이아나이드(Zinc cyanide) (14.07g, 119.82mmol)을 디메틸포름아마이드(DMF, Dimethylformamide) 160ml에 녹인 후 (N2 condition) Pd(PPh3)4 (3.46g, 3.00mmol)을 넣고 16시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후 상온으로 냉각 시킨 후 얻어진 고체를 여과하고 증류수로 씻어주었다. 얻은 고체를 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-2 (14g, 90%)을 얻었다.
화합물 2-3의 제조
화합물 2-2 (14g, 54.20mmol)을 벤젠(benzene) 300ml에 녹인 후 포타슘-t-뷰톡사이드(potassium t-buoxide) (18.3g, 186.46mmol)와 아세토니트릴(Acetonitrile) (6.68g, 162.61mmol)을 첨가하고 20℃ 에서 교반하였다. 반응이 완료되면 ether와 2% NaHCO3를 첨가하였다. 이후 농축한 후 생성된 화합물을 재결정하여 화합물 2-3 (11g, 67%)을 얻었다.
화합물 2-4의 제조
화합물 2-3 (11g, 36.75mmol)과 N,N-디메틸벤즈아미드(N,N-dimethylbenzamide) (6.03g, 40.42mmol)을 POCl3 110ml에 첨가한 후 환류시켰다. 반응이 완료되면 얼음물에 반응물을 넣어준 후 암모늄 하이드록사이드(ammonium hydroxide)를 첨가하였다. 클로로포름(Chloroform)과 증류수로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 재결정하여 화합물 2-4 (10g, 64%)을 얻었다.
화합물 2의 제조
화합물 2-4 (10g, 23.70mmol)과 [1,1'-바이페닐]-4-일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid) (5.16g, 26.07mmol)을 톨루엔(Tol) 100ml와 EtOH 20ml, H2O 20ml에 녹인 후 (N2 condition) Pd(PPh3)4 (1.37g, 1.19mmol)과 K2CO3 (8.19g, 59.26mmol)을 넣고 16시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후 실온으로 식힌 뒤 고체가 생성되어 필터한 후 에틸아세테이트(EA, Ethyl acetate), MeOH로 씻어주었다. 그 후 고체를 디클로로메탄 과량으로 전부 녹인 뒤 실리카겔로 필터하여 화합물 2 (9g, 70%)을 얻었다.
상기 제조예 1에서 2,4-다이클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) 대신 하기 표 1의 중간체 A를 사용하고, 페닐보론산(phenylboronic acid) 대신 하기 표 1의 중간체 B를 사용하며, N,N-디메틸벤즈아미드(N,N-dimethylbenzamide) 대신 하기 표 1의 중간체 C를 사용하고, [1,1'-바이페닐]-4-일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid)대신 하기 표 1의 중간체 D를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하여 목적화합물을 합성하였다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000049
Figure PCTKR2019015564-appb-I000050
Figure PCTKR2019015564-appb-I000051
Figure PCTKR2019015564-appb-I000052
Figure PCTKR2019015564-appb-I000053
Figure PCTKR2019015564-appb-I000054
Figure PCTKR2019015564-appb-I000055
Figure PCTKR2019015564-appb-I000056
Figure PCTKR2019015564-appb-I000057
Figure PCTKR2019015564-appb-I000058
Figure PCTKR2019015564-appb-I000059
Figure PCTKR2019015564-appb-I000060
Figure PCTKR2019015564-appb-I000061
Figure PCTKR2019015564-appb-I000062
Figure PCTKR2019015564-appb-I000063
Figure PCTKR2019015564-appb-I000064
Figure PCTKR2019015564-appb-I000065
Figure PCTKR2019015564-appb-I000066
< 제조예 2> 화합물 902의 합성
Figure PCTKR2019015564-appb-I000067
화합물 902의 제조
250 ml 둥근 바닥 플라스크에 질소상태하에서 마그네슘(Magnesium) (0.92g, 37.81mmol), I2 0.2g을 THF 50ml를 넣고 2시간 동안 환류시켰다. 상온으로 냉각 후 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine) (8.53g, 31.99mmol)을 THF 50ml에 녹여 천천히 적가하였다. 적가 후 2시간 동안 환류시키고 상온으로 냉각하였다. 다른 500ml 둥근바닥플라스크에 2-([1,1'-바이페닐]-3-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) (10g, 29.09mmol)을 THF 50ml에 녹인 후 반응액을 0℃로 냉각시킨다. 앞의 반응용액을 온도를 0℃로 유지시키며 천천히 적가한다. 반응 종료 후 4M 염산 수용액으로 반응을 종결시키고 추출한 뒤 유기층을 감압농축 후 톨루엔(Toluene)으로 재결정을 실시하여 화합물 902 (9g, 57%)을 얻었다.
상기 제조예 1, 제조예 2, 및 표 1에 기재된 화합물 이외의 나머지 화합물도 전술한 제조예에 기재된 방법과 마찬가지로 제조하였다.
하기 표 2 및 표 3은 합성된 화합물의 1H NMR 자료 및 FD-MS 자료이며, 하기 자료를 통하여, 목적하는 화합물이 합성되었음을 확인할 수 있다.
NO 1H NMR(CDCl3, 300Mz)
2 8.41-8.30(9H, m), 7.85(2H, d), 7.75(2H, d), 7.50-7.41(12H, m)
8 8.41-8.30(9H, m), 8.08-7.98(3H, m), 7.54-7.50(11H, m), 7.39-7.25(4H, m)
10 8.41-8.30(9H, m), 7.98(1H, d), 7.82(1H, d), 7.69(1H, d), 7.57-7.50(11H, m), 7.39-7.25(4H, m)
18 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(10H, m), 8.15(1H, d), 7.70-7.64(4H, m), 7.52-7.50(10H, m)
24 8.41-8.35(7H, m), 7.97-7.96(4H, d), 7.77(4H, d), 7.51-7.50(15H, m)
34 8.41-8.35(5H, m), 7.96-7.94(4H, m), 7.75-7.73(5H, m), 7.61(1H, d), 7.50-7.41(12H, m), 7.25(2H, d)
37 8.41-8.35(5H, m), 8.08(1H, d), 7.98-7.96(3H, m), 7.75-7.74(3H, m), 7.54-7.31(15H, m)
51 8.97(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.15-8.10(2H, m), 8.00-7.96(3H, m), 7.75(2H, d), 7.59-7.41(11H, m), 7.25(2H, d)
55 8.41-8.35(5H, m), 7.96-7.95(4H, d), 7.82-7.75(4H, m), 7.50-7.41(9H, m), 7.25(2H, d)
60 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19-8.17(4H, d), 7.96-7.94(4H, d), 7.75(2H, d), 7.58-7.35(16H, m), 7.25-7.16(6H, m)
63 8.41(1H, s), 8.30(2H, d), 7.96(6H, d), 7.85(2H, d), 7.75(8H, d), 7.49-7.41(12H, m), 7.25(6H, d)
64 8.41-8.35(3H, m), 7.96-7.94(6H, m), 7.75-7.73(7H, m), 7.61(1H, d), 7.50-7.41(12H, m), 7.25(4H, d)
73 8.55(1H, d), 8.41-8.35(3H, m), 8.21-8.19(2H, m), 7.96-7.94(5H, m), 7.80-7.35(19H, m), 7.25-7.16(6H, m)
74 8.55(1H, d), 8.41-8.35(3H, m), 7.96-7.92(6H, m), 7.75-7.70(5H, m), 7.56-7.41(11H, m), 7.25(4H, d)
86 8.87(1H, d), 8.55(1H, d), 8.41-8.30(5H, m), 8.05(1H, d), 7.96(5H, d), 7.75(4H, d), 7.64(1H, t), 7.50-7.41(10H, m), 7.25(6H, d)
91 8.41-8.35(6H, m), 7.94(3H, m), 7.75-7.73(3H, m), 7.61-7.41(13H, m)
99 8.41-8.35(6H, m), 7.98-7.94(2H, m), 7.82-7.69(5H, m), 7.61-7.31(14H, m)
103 8.55(1H, d), 8.41-8.35(6H, m), 8.21-8.19(2H, d), 7.94(2H, d), 7.80-7.35(19H, m), 7.20(2H, q)
106 9.08(1H, d), 8.84(1H, d), 8.41-8.35(6H, m), 8.17(1H, d), 8.05(1H, s), 7.94-7.90(2H, m), 7.75-7.61(8H, m), 7.50-7.41(9H, m)
111 8.97(1H, d), 8.41-8.35(6H, m), 8.25(1H, d), 8.15-8.10(2H, m), 8.00-7.94(2H, m), 7.75-7.73(3H, m), 7.61-7.41(12H, m)
126 8.41-8.38(3H, m), 7.96-7.94(6H, d), 7.75-7.73(11H, m), 7.61(3H, d), 7.49-7.41(12H, m), 7.25(2H, d)
132 8.55(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19(1H, d), 7.94-7.91(7H, m), 7.75-7.73(6H, m), 7.61-7.35(15H, m), 7.20-7.16(2H, q)
142 9.09(1H, s), 8.49-8.38(5H, m), 8.16-7.94(9H, m), 7.75-7.73(6H, m), 7.61-7.41(12H, m)
148 9.24(1H, s), 8.70(1H, d), 8.59(1H, s), 8.42-8.35(5H, m), 7.94(2H, s), 7.75-7.73(6H, m), 7.61-7.41(12H, m)
149 9.18-9.14(4H, m), 8.59-8.55(3H, m), 8.38-8.35(4H, m), 7.94(2H, s), 7.75-7.73(8H, m), 7.61(2H, d), 7.50-7.41(9H, m), 7.23(2H, t)
152 8.41-8.30(6H, m), 7.96-7.94(3H, m), 7.85(2H, d), 7.75-7.73(7H, m), 7.61(1H, d), 7.50-7.41(12H, m), 7.25(2H, d)
155 8.41-8.38(3H, m), 7.96-7.94(6H, m), 7.75-7.73(11H, m), 7.61(3H, d), 7.49-7.41(12H, m), 7.25(2H, d)
165 8.55(1H, d), 8.45-8.30(8H, m), 7.96-7.93(4H, m), 7.75-7.70(6H, m), 7.61-7.41(12H, m), 7.25(4H, d)
167 9.08(2H, d), 8.84(2H, d), 8.41-8.38(2H, m), 8.17(2H, d), 8.05(2H, s), 7.96-7.90(5H, m), 7.75-7.62(14H, m), 7.49-7.41(6H, m), 7.25(2H, d)
180 8.55(2H, d), 8.41-8.35(4H, m), 8.19-8.17(4H, d), 7.96-7.94(5H, m), 7.75-7.73(5H, m), 7.61-7.35(17H, m), 7.25-7.16(6H, m)
183 8.41-8.30(5H, m), 8.08(1H, d), 7.98-7.96(3H, m), 7.88-7.85(3H, m), 7.75(4H, d), 7.54-7.25(15H, m)
184 8.41-8.35(5H, m), 8.08(1H, d), 7.98-7.88(4H, m), 7.75-7.73(3H, m), 7.61-7.31(14H, m)
198 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(8H, m), 8.15(1H, d), 8.08(1H, d), 7.98(1H, d), 7.88(1H, d), 7.70-7.64(4H, tt), 7.54-7.50(9H, m), 7.39-7.31(2H, m)
200 8.46(1H, s), 8.41-8.35(5H, m), 8.08-7.98(6H, m), 7.88(1H, d), 7.61-7.50(10H, m), 7.39-7.31(2H, tt)
201 8.97(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.25(1H, d), 8.15-7.98(5H, m), 7.88(1H, d), 7.59-7.50(10H, m), 7.39-7.31(2H, tt)
219 8.41-8.35(5H, m), 8.08-7.96(6H, m), 7.82(1H, d), 7.69(1H, d), 7.57-7.50(10H, m), 7.39-7.25(6H, m)
222 8.55(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19(1H, d), 8.08-7.91(10H, m), 7.58-7.50(10H, m), 7.39-7.16(7H, m)
225 8.55(1H, d), 8.45-8.30(9H, m), 8.08-7.93(6H, m), 7.70(1H, t), 7.56-7.49(10H, m), 7.39-7.25(6H, m)
233 8.41-8.30(11H, m), 8.13-7.96(6H, m), 7.84-7.83(2H, m), 7.58-7.50(12H, m), 7.39-7.25(4H, m)
240 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19-8.17(4H, d), 8.08-7.94(7H, m), 7.60-7.50(13H, m), 7.39-7.16(10H, m)
244 8.41-8.35(5H, m), 7.98-7.94(3H, m), 7.82-7.69(5H, m), 7.61-7.39(14H, m)
246 8.41-8.36(3H, m), 7.96-7.94(5H, m), 7.82-7.69(7H, m), 7.61-7.25(16H, m)
255 8.55(1H, d), 8.45-8.30(9H, m), 7.98-7.93(2H, dd), 7.82(1H, d), 7.70-7.69(2H, m), 7.57-7.49(10H, m), 7.39-7.25(4H, m)
260 8.46-8.35(6H, m), 8.06-7.98(5H, m), 7.82(1H, d), 7.69-7.50(11H, m), 7.39-7.31(2H, tt)
264 8.41-8.35(5H, m), 7.98-7.96(5H, m), 7.82-7.69(6H, m), 7.57-7.50(14H, m), 7.39-7.31(2H, m)
271 8.41-8.35(5H, m), 7.98-7.94(5H, m), 7.82(1H, d), 7.69(1H, d), 7.57-7.49(11H, m), 7.39-7.25(4H, m)
272 8.41-8.30(7H, m), 7.98-7.96(3H, m), 7.85-7.69(6H, m), 7.57-7.25(15H, m)
276 8.41-8.36(3H, m), 7.98-7.94(7H, m), 7.82-7.69(7H, m), 7.61-7.25(18H, m)
290 8.46-8.35(6H, m), 8.06-7.96(7H, m), 7.82(1H, d), 7.69-7.50(11H, m), 7.39-7.25(4H, m)
293 8.41-8.30(11H, m), 8.13(1H, d), 7.98-7.96(3H, m), 7.84-7.82(3H, m), 7.69(1H, d), 7.58-7.50(12H, m), 7.39-7.25(4H, m)
338 8.55(1H, d), 8.41-8.30(7H, m), 8.15(1H, d), 8.08-7.91(8H, m), 7.58-7.50(10H, m), 7.39-7.16(7H, m)
348 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.55(1H, d), 8.41-8.30(8H, m), 8.19-8.15(2H, dd), 7.94-7.91(5H, m), 7.70-7.50(13H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, tt)
355 8.55(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19(1H, d), 7.95-7.91(7H, m), 7.82(2H, d), 7.58-7.50(8H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, m)
373 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.24-8.19(5H, m), 7.94(2H, d), 7.80(1H, d), 7.68-7.50(14H, m), 7.35(2H, d), 7.20-7.16(4H, tt)
380 8.55(1H, d), 8.46-8.35(6H, m), 8.24-8.19(3H, m), 8.06-7.94(5H, m), 7.68-7.50(12H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, tt)
384 8.55(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.21-8.19(3H, m), 7.97-7.94(5H, m), 7.77(4H, m), 7.68(1H, m), 7.60-7.50(15H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, tt)
399 8.55(1H, d), 8.45-8.35(6H, m), 7.98-7.92(3H, m), 7.82(1H, d), 7.70-7.69(2H, m), 7.57-7.49(10H, m), 7.39-7.31(2H, tt)
403 8.55(2H, d), 8.45-8.35(6H, m), 8.21-8.19(2H, m), 7.94-7.92(3H, m), 7.80(1H, d), 7.70-7.49(13H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, tt)
415 8.55(1H, d), 8.45-8.35(6H, m), 7.95-7.92(4H, m), 7.82(2H, d), 7.70(1H, t), 7.56-7.49(8H, m)
425 8.55(1H, d), 8.45-8.32(6H, m), 7.96-7.93(6H, m), 7.75-7.70(7H, m), 7.61-7.41(13H, m), 7.25(2H, d)
430 8.55(1H, d), 8.45-8.30(9H, m), 7.98-7.93(4H, m), 7.82(1H, d), 7.70-7.69(2H, m), 7.57-7.49(10H, m), 7.39-7.25(6H, m)
440 8.55(1H, d), 8.46-8.32(8H, m), 8.06-7.93(7H, m), 7.70-7.49(11H, m), 7.25(2H, d)
454 9.08(1H, d), 8.84(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.17(1H, d), 8.05(1H, s), 7.94-7.90(3H, m), 7.75-7.61(8H, m), 7.50-7.41(9H, m)
459 9.08(1H, d), 8.84(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.17(1H, d), 8.05(1H, s), 7.98(1H, d), 7.90(1H, d), 7.82(1H, d), 7.70-7.50(13H, m), 7.39-7.31(2H, tt)
479 9.18-9.08(5H, m), 8.84(1H, d), 8.59-8.55(3H, m), 8.36-8.35(4H, m), 8.17(1H, d), 8.05(1H, s), 7.90(1H, d), 7.74-7.62(6H, m), 7.50(6H, m), 7.23(2H, t)
511 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(8H, m), 8.15(1H, d), 7.94(2H, d), 7.70-7.49(14H, m)
512 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(10H, m), 8.15(1H, d), 7.85(2H, d), 7.75-7.64(6H, m), 7.52-7.41(10H, m)
518 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(10H, m), 8.15-7.98(4H, m), 7.70-7.64(4H, m), 7.54-7.50(9H, m), 7.39-7.25(4H, m)
550 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(12H, m), 7.98-7.94(2H, m), 7.82(1H, d), 7.73-7.50(16H, m), 7.39-7.25(4H, m)
561 9.27(1H, s), 8.97(1H, d), 8.79(1H, d), 8.41-8.25(11H, m), 8.15-8.10(2H, m), 7.96-7.94(1H, m), 7.73-7.50(15H, m)
564 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.38-8.33(10H, m), 7.97-7.94(5H, m), 7.77-7.61(10H, m), 7.52-7.50(13H, m)
574 9.09(1H, s), 8.49(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.16(1H, d), 8.08(1H, d), 8.00-7.94(3H, m), 7.75-7.73(3H, m), 7.61-7.41(12H, m)
582 9.09(1H, s), 8.55-8.49(2H, dd), 8.41-8.35(5H, m), 8.19-8.16(2H, m), 8.08(1H, d), 8.00-7.91(6H, m), 7.61-7.50(10H, m), 7.35(1H, t), 7.20-7.16(2H, tt)
598 9.24(1H, s), 9.09(1H, s), 8.70(1H, d), 8.59(1H, s), 8.49-8.35(6H, m), 8.16(1H, d), 8.08(1H, d), 8.00(1H, d), 7.61-7.50(9H, m)
604 8.97(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.25(1H, d), 8.15-8.10(2H, m), 8.00-7.94(3H, m), 7.75-7.73(3H, m), 7.59-7.41(12H, m)
606 8.97(1H, d), 8.41-8.36(3H, m), 8.25(1H, d), 8.15-8.10(2H, m), 8.00-7.94(5H, m), 7.75-7.73(5H, m), 7.61-7.41(12H, m), 7.25(2H, d)
608 8.97(1H, d), 8.41-8.25(8H, m), 8.15-7.98(6H, m), 7.59-7.50(10H, m), 7.39-7.25(4H, m)
645 9.09(2H, s), 8.55-8.30(10H, m), 8.16-7.93(7H, m), 7.70-7.49(10H, m), 7.25(2H, d)
650 9.09(2H, s), 8.49-8.35(6H, m), 8.16-7.98(10H, m), 7.61-7.50(9H, m)
654 9.09(2H, s), 8.49(2H, d), 8.41-8.35(3H, m), 8.16-7.96(10H, m), 7.77(4H, m), 7.61-7.50(13H, m)
681 8.97(1H, d), 8.41-8.25(10H, m), 8.15-8.10(3H, m), 8.00-7.96(3H, m), 7.84-7.83(2H, m), 7.59-7.50(12H, m)
685 8.41-8.30(9H, m), 8.13(1H, d), 7.96-7.95(4H, m), 7.84-7.82(4H, m), 7.58-7.50(10H, m)
690 8.55(2H, d), 8.41-8.30(9H, m), 8.19-8.13(5H, m), 7.96-7.94(4H, m), 7.84-7.83(2H, m), 7.60-7.50(15H, m), 7.35(2H, m), 7.20-7.16(4H, tt)
694 8.41-8.35(5H, m), 7.97-7.94(6H, m), 7.77-7.73(7H, m), 7.61(1H, d), 7.51-7.41(15H, m)
708 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(8H, m), 8.15(1H, d), 7.97-7.96(4H, s), 7.77-7.64(8H, m), 7.52-7.50(13H, m)
709 9.27(1H, s), 8.79(1H, d), 8.41-8.30(9H, m), 7.97-7.94(6H, m), 7.77-7.61(10H, m), 7.52-7.50(13H, m)
751 8.87(1H, d), 8.55(1H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.05(1H, d), 7.96-7.94(5H, m), 7.64-7.49(11H, m), 7.25(2H, d)
763 8.87(1H, d), 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.21-8.19(2H, m), 8.05(1H, d), 7.96-7.94(4H, m), 7.80(1H, d), 7.68-7.49(12H, m), 7.35(1H, t), 7.25-7.16(4H, m)
768 9.27(1H, s), 8.87(1H, d), 8.79(1H, d), 8.55(1H, d), 8.41-8.30(8H, m), 8.15(1H, d), 8.05(1H, t), 7.96(3H, d), 7.70-7.64(5H, m), 7.52-7.49(8H, m), 7.25(2H, d)
818 9.24(1H, s), 8.70(1H, d), 8.42-8.30(8H, m), 8.08-7.98(3H, m), 7.57-7.50(9H, m), 7.39-7.25(4H, m)
835 9.24(1H, s), 8.70(1H, d), 8.42-8.35(6H, m), 7.95(2H, d), 7.82(2H, d), 7.57-7.50(7H, m)
844 9.18-9.14(4H, m), 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 7.94(2H, m), 7.75-7.73(5H, m), 7.61(1H, d), 7.50-7.41(9H, m), 7.23(2H, t)
871 8.55(2H, d), 8.41-8.35(5H, m), 8.19-8.17(4H, m), 7.94(4H, d), 7.60-7.49(14H, m), 7.35(2H, t), 7.20-7.16(4H, tt)
872 8.55(2H, d), 8.41-8.30(7H, m), 8.19-8.17(4H, m), 7.94(2H, d), 7.85(2H, d), 7.75(2H, d), 7.68-7.35(16H, m), 7.20-7.16(4H, tt)
890 8.55(2H, d), 8.46(1H, s), 8.41-8.35(5H, m), 8.19-8.17(4H, m), 8.06-7.94(6H, m), 7.61-7.50(13H, m), 7.35(2H, t), 7.20-7.16(4H, tt)
902 8.59(1H, s), 8.28-8.24(3H, m), 7.79(4H, d), 7.70(1H, s), 7.57-7.41(16H, m)
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
2 m/z=539.63 (C37H25N5=539.21) 8 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22)
10 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22) 18 m/z=613.71 (C43H27N5=613.23)
24 m/z=663.70 (C43H30N5OP=663.22) 34 m/z=615.72 (C43H29N5=615.24)
51 m/z=589.69 (C41H27N5=589.23) 55 m/z=564.64 (C38H24N6=564.21)
60 m/z=870.01 (C61H39N7=869.33) 63 m/z=767.92 (C55H37N5=767.30)
64 m/z=691.82 (C49H33N5=691.27) 73 m/z=780.91 (C55H36N6=780.30)
74 m/z=721.87 (C49H31N5S=721.23) 86 m/z=742.87 (C52H34N6=742.28)
91 m/z=539.63 (C37H25N5=539.21) 99 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22)
103 m/z=704.82 (C49H32N6=704.27) 106 m/z=639.75 (C45H29N5=639.24)
111 m/z=589.69 (C41H27N5=589.23) 126 m/z=767.92 (C55H37N5=767.30)
132 m/z=780.91 (C55H36N6=780.30) 142 m/z=715.84 (C51H33N5=715.27)
148 m/z=616.71 (C42H28N6=616.24) 149 m/z=770.88 (C52H34N8=770.29)
152 m/z=691.82 (C49H33N5=691.27) 155 m/z=767.92 (C55H37N5=767.30)
165 m/z=797.96 (C55H35N5S=797.26) 167 m/z=815.96 (C59H37N5=815.30)
180 m/z=946.11 (657H43N7=945.36) 183 m/z=705.80 (C49H31N5O=705.25)
184 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22) 198 m/z=703.79 (C49H29N5O=703.24)
200 m/z=603.67 (C41H25N5O=603.21) 201 m/z=603.67 (C41H25N5O=603.21)
219 m/z=719.79 (C49H29N5O2=719.23) 222 m/z=794.90 (C55H34N6O=794.28)
225 m/z= 811.95 (C55H33N5OS=811.24) 233 m/z=833.93 (C57H35N7O=833.29)
240 m/z=960.09 (C67H41N7O=959.34) 244 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22)
246 m/z=705.80 (C49H31N5O=705.25) 255 m/z=735.85 (C49H29N5OS=735.21)
260 m/z=603.67 (C41H25N5O=603.21) 264 m/z=753.78 (C49H32N5O2P=753.23)
271 m/z=629.71 (C43H27N5O=629.22) 272 m/z=705.80 (C49H31N5O=705.25)
276 m/z=781.90 (C55H35N5O=781.28) 290 m/z=679.77 (C47H29N5O=679.24)
293 m/z=833.93 (C57H35N7O=833.29) 338 m/z=794.90 (C55H34N6O=794.28)
348 m/z=778.90 (C55H34N6=778.28) 355 m/z=653.73 (C44H27N7=653.23)
373 m/z=793.91 (C55H35N7=793.30) 380 m/z=678.78 (C47H30N6=678.25)
384 m/z=828.90 (C55H37N6OP=828.28) 399 m/z=659.76 (C43H25N5OS=659.18)
403 m/z=734.87 (C49H30N6S=734.23) 415 m/z=594.69 (C38H22N6S=594.16)
425 m/z=797.96 (C55H35N5S=797.26) 430 m/z= 811.95 (C55H33N5OS=811.24)
440 m/z= 685.83 (C47H29N5S=695.21) 454 m/z=639.75 (C45H29N5=639.24)
459 m/z=653.73 (C44H27N7=653.23) 479 m/z=718.81 (C48H30N8=718.26)
511 m/z=613.71 (C43H27N5=613.23) 512 m/z=689.80 (C49H31N5=689.26)
518 m/z=779.88 (C55H33N5O=779.27) 550 m/z=855.98 (C61H37N5O=855.30)
561 m/z=739.86 (C53H33N5=739.27) 564 m/z=889.98 (C61H40N5OP=889.30)
574 m/z=589.69 (C41H27N5=589.23) 582 m/z=678.78 (C47H30N6=678.25)
598 m/z=514.58 (C34H22N6=514.19) 604 m/z=589.69 (C41H27N5=589.23)
606 m/z=665.78 (C47H31N5=665.26) 608 m/z=679.77 (C47H29N5O=679.24)
645 m/z=745.89 (C51H31N5S=745.23) 650 m/z=613.71 (C43H27N5=613.23)
654 m/z=763.82 (C51H34N5OP=763.25) 681 m/z=717.82 (C49H31N7=717.26)
685 m/z=692.77 (C46H28N8=692.24) 690 m/z=998.14 (C69H43N9=997.36)
694 m/z=739.80 (C49H34N5OP=739.25) 708 m/z=813.88 (C55H36N5OP=813.27)
709 m/z=889.98 (C61H40N5OP=889.30) 751 m/z=590.67 (C40H26N6=590.22)
763 m/z=755.87 (C52H33N7=755.28) 768 m/z=740.85 (C52H32N6=740.27)
818 m/z=630.70 (C42H26N6O=630.22) 835 m/z=489.53 (C31H19N7=489.17)
844 m/z=694.78 (C46H30N8=694.26) 871 m/z=793.91 (C55H35N7=793.30)
872 m/z=870.01 (C61H39N7=869,33) 890 m/z=843.97 (C59H37N7=843.31)
902 m/z=539.63 (C37H25N5=539.21)
<실험예 1>-유기 발광 소자의 제작
OLED용 글래스(삼성-코닝사 제조)로부터 얻어진 투명전극 인듐틴옥사이드(ITO) 박막을 트리클로로에틸렌, 아세톤, 에탄올, 증류수를 순차적으로 사용하여 각 5분간 초음파 세척을 실시한 후, 이소프로판올에 넣어 보관한 후 사용하였다.
다음으로 진공 증착 장비의 기판 폴더에 ITO 기판을 설치하고, 진공 증착 장비 내의 셀에 하기 4,4',4"-트리스(N,N-(2-나프틸)-페닐아미노)트리페닐 아민 (4,4',4"-tris(N,N-(2-naphthyl)-phenylamino)triphenyl amine: 2-TNATA)을 넣었다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000068
이어서 챔버 내의 진공도가 10-6 torr에 도달할 때까지 배기시킨 후, 셀에 전류를 인가하여 2-TNATA를 증발시켜 ITO 기판 상에 600Å 두께의 정공 주입층을 증착하였다.
진공 증착 장비 내의 다른 셀에 하기 N,N'-비스(α-나프틸)-N,N'-디페닐-4,4'-디아민(N,N'-bis(α-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diamine: NPB)을 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 정공 주입층 위에 300Å 두께의 정공 수송층을 증착하였다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000069
이와 같이 정공 주입층 및 정공 수송층을 형성시킨 후, 그 위에 발광층으로서 다음과 같은 구조의 청색 발광 재료를 증착시켰다. 구체적으로, 진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 청색 발광 호스트 재료인 H1을 200Å 두께로 진공 증착시키고 그 위에 청색 발광 도판트 재료인 D1을 호스트 재료 대비 5% 진공 증착시켰다.
Figure PCTKR2019015564-appb-I000070
이어서, 전자 수송층으로서 하기 표 4의 화합물을 300Å 두께로 증착하였다.
전자 주입층으로 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하였고 Al 음극을 1,000Å의 두께로 하여 OLED 소자를 제작하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8 torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다
2) 유기 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제조된 유기 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 700 cd/m2 일 때, T95을 측정하였다. 본 발명에 따라 제조된 백색 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 외부양자효율, 색좌표(CIE)를 측정한 결과는 하기 표 4과 같았다.
화합물 구동전압(V) 발광효율(cd/A) CIE(x, y) 수명(T95)
실시예 1 2 4.38 6.80 (0.134, 0.101) 37
실시예 2 8 5.44 6.44 (0.134, 0.102) 32
실시예 3 10 4.42 6.78 (0.134, 0.101) 36
실시예 4 18 5.38 6.20 (0.134, 0.103) 35
실시예 5 24 5.60 6.12 (0.134, 0.102) 34
실시예 6 34 5.45 6.01 (0.134, 0.101) 33
실시예 7 37 5.44 6.22 (0.134, 0.102) 30
실시예 8 51 5.46 6.18 (0.134, 0.101) 29
실시예 9 55 5.40 6.13 (0.134, 0.101) 31
실시예 10 60 4.40 6.92 (0.134, 0.100) 35
실시예 11 63 5.37 6.35 (0.134, 0.101) 32
실시예 12 64 5.38 6.41 (0.134, 0.100) 30
실시예 13 73 4.81 6.93 (0.134, 0.100) 30
실시예 14 74 5.48 6.21 (0.134, 0.100) 32
실시예 15 86 5.47 6.28 (0.134, 0.100) 33
실시예 16 91 5.45 6.98 (0.134, 0.100) 34
실시예 17 99 4.92 5.98 (0.134, 0.102) 31
실시예 18 103 5.12 6.20 (0.134, 0.101) 32
실시예 19 106 4.89 6.87 (0.134, 0.102) 30
실시예 20 111 5.12 6.88 (0.134, 0.100) 34
실시예 21 126 5.21 7.00 (0.134, 0.103) 37
실시예 22 132 4.38 6.66 (0.134, 0.100) 36
실시예 23 142 5.40 6.36 (0.134, 0.102) 32
실시예 24 148 5.42 6.26 (0.134, 0.101) 48
실시예 25 149 5.39 6.19 (0.134, 0.100) 31
실시예 26 152 5.55 6.27 (0.134, 0.102) 31
실시예 27 155 4.98 6.20 (0.134, 0.103) 30
실시예 28 165 5.41 6.19 (0.134, 0.100) 32
실시예 29 167 5.22 6.28 (0.134, 0.103) 36
실시예 30 180 5.19 6.41 (0.134, 0.102) 33
실시예 31 183 5.43 6.17 (0.134, 0.100) 30
실시예 32 184 4.94 6.85 (0.134, 0.099) 31
실시예 33 198 5.92 6.87 (0.134, 0.102) 34
실시예 34 200 4.98 7.03 (0.134, 0.100) 35
실시예 35 201 5.00 6.21 (0.134, 0.103) 32
실시예 36 219 4.93 6.35 (0.134, 0.101) 35
실시예 37 222 4.74 6.92 (0.134, 0.104) 36
실시예 38 225 5.03 6.27 (0.134, 0.100) 35
실시예 39 233 5.11 6.22 (0.134, 0.103) 36
실시예 40 240 5.38 6.20 (0.134, 0.102) 32
실시예 41 244 5.60 6.12 (0.134, 0.101) 35
실시예 42 246 5.45 6.01 (0.134, 0.102) 31
실시예 43 255 5.44 6.22 (0.134, 0.100) 30
실시예 44 260 5.46 6.18 (0.134, 0.103) 33
실시예 45 264 5.40 6.13 (0.134, 0.100) 52
실시예 46 271 5.19 6.11 (0.134, 0.100) 35
실시예 47 272 5.21 6.31 (0.134, 0.103) 32
실시예 48 276 5.19 6.41 (0.134, 0.102) 33
실시예 49 290 5.43 6.17 (0.134, 0.100) 31
실시예 50 293 4.94 6.85 (0.134, 0.099) 40
실시예 51 338 4.51 6.87 (0.134, 0.102) 38
실시예 52 348 4.45 7.03 (0.134, 0.100) 35
실시예 53 355 5.00 6.21 (0.134, 0.103) 32
실시예 54 373 4.46 7.03 (0.134, 0.101) 34
실시예 55 380 4.50 6.92 (0.134, 0.104) 36
실시예 56 384 4.52 6.44 (0.134, 0.100) 44
실시예 57 399 5.11 6.22 (0.134, 0.103) 36
실시예 58 403 5.46 6.18 (0.134, 0.103) 33
실시예 59 415 5.40 6.13 (0.134, 0.100) 37
실시예 60 425 5.19 6.11 (0.134, 0.100) 35
실시예 61 430 5.21 6.31 (0.134, 0.103) 32
실시예 62 440 5.19 6.41 (0.134, 0.102) 33
실시예 63 454 5.43 6.17 (0.134, 0.100) 31
실시예 64 459 5.12 6.20 (0.134, 0.101) 37
실시예 65 479 4.87 6.87 (0.134, 0.102) 32
실시예 66 511 5.39 6.88 (0.134, 0.100) 34
실시예 67 512 4.47 7.00 (0.134, 0.103) 35
실시예 68 518 5.34 6.31 (0.134, 0.100) 33
실시예 69 550 5.40 6.36 (0.134, 0.102) 32
실시예 70 561 5.42 6.26 (0.134, 0.101) 32
실시예 71 564 5.39 6.19 (0.134, 0.100) 52
실시예 72 574 5.55 6.27 (0.134, 0.102) 31
실시예 73 582 4.98 6.20 (0.134, 0.103) 30
실시예 74 598 5.41 6.19 (0.134, 0.100) 32
실시예 75 604 4.62 6.52 (0.134, 0.103) 36
실시예 76 606 5.43 6.17 (0.134, 0.100) 31
실시예 77 608 5.12 6.20 (0.134, 0.101) 37
실시예 78 645 4.87 6.87 (0.134, 0.102) 32
실시예 79 650 5.50 6.32 (0.134, 0.101) 33
실시예 80 654 5.44 6.44 (0.134, 0.102) 47
실시예 81 681 5.34 6.38 (0.134, 0.101) 31
실시예 82 685 5.38 6.20 (0.134, 0.103) 35
실시예 83 690 5.60 6.12 (0.134, 0.102) 34
실시예 84 694 5.45 6.01 (0.134, 0.101) 33
실시예 85 708 5.44 6.22 (0.134, 0.102) 30
실시예 86 709 5.46 6.18 (0.134, 0.101) 41
실시예 87 751 5.40 6.13 (0.134, 0.101) 31
실시예 88 763 5.44 6.30 (0.134, 0.100) 32
실시예 89 768 5.37 6.35 (0.134, 0.101) 32
실시예 90 818 5.38 6.41 (0.134, 0.100) 30
실시예 91 835 4.81 6.93 (0.134, 0.100) 30
실시예 92 844 5.48 6.21 (0.134, 0.100) 31
실시예 93 871 5.47 6.28 (0.134, 0.100) 33
실시예 94 872 4.45 6.98 (0.134, 0.100) 36
실시예 95 890 4.52 6.63 (0.134, 0.102) 31
실시예 96 902 5.49 6.11 (0.134, 0.100) 32
비교예 1-1 E1 5.56 5.91 (0.134, 0.100) 28
비교예 1-2 BBQB 5.50 6.10 (0.134, 0.101) 30
비교예 1-3 TBQB 5.51 6.15 (0.134, 0.102) 29
비교예 1-4 E2 5.43 5.50 (0.133, 0.106) 25
비교예 1-5 E3 5.52 6.08 (0.133, 0.101) 13
비교예 1-6 E4 5.52 5.99 (0.132, 0.102) 29
Figure PCTKR2019015564-appb-I000071
상기 표 4의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 청색 유기 발광 소자의 전자 수송층 재료를 이용한 유기 발광 소자는 비교예 1-1에 비해 구동 전압이 낮고, 발광효율 및 수명이 현저히 개선되었다. 특히 화합물 2, 10, 60, 132, 373, 384, 512, 604 및 872는 구동, 효율, 수명 모든 면에서 우수함을 확인하였다.
이러한 결과의 원인은 적절한 길이와 강도 및 평단한 특성을 가진 발명된 화합물이 전자 수송층으로 사용되었을 때, 특정 조건하에 전자를 받아 여기된 상태의 화합물을 만들고 특히, 화합물의 헤테로골격 부위의 여기된 상태가 형성되면, 여기된 헤테로골격 부위가 다른 반응하기 전에 여기된 에너지가 안정한 상태로 이동될 것이며 비교적 안정해진 화합물은 화합물의 분해 혹은 파괴는 일어나지 않고 전자를 효율적으로 전달할 수 있기 때문이라고 판단된다. 참고로 여기되었을 때 안정한 상태를 가지는 것들은 아릴 혹은 아센류 화합물들 혹은 다원환 헤테로 화합물들이라고 생각한다. 따라서. 본 발명의 화합물이 향상된 전자-수송 특성 혹은 개선된 안정성을 향상시켜 구동, 효율, 수명 모든 면에서 우수함을 가져다 주었다고 판단된다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000072
    상기 화학식 1에 있어서,
    X1 내지 X3은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로, CRa; 또는 N이고,
    X1 내지 X3 중 적어도 하나는 N이며,
    상기 Ra는 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    m, n, p 및 q는 1 내지 5의 정수이고, 상기 m, n, p 및 q가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    상기 R, R' 및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; C1 내지 C20의 알킬아민; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고,
    상기 R, R' 및 R"의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일한 것인 헤테로고리 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 4 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000073
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000074
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000075
    상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
    L1 내지 L4, Z1 내지 Z4, m, n, p, 및 q은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
    X2 및 X3은 CRa이며,
    상기 Ra의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000076
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000077
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000078
    상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
    L3, L4, Z1 내지 Z4, m, n, p, q, 및 X1 내지 X3은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
    L22는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    L31 및 L32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기이며,
    Z22, Z31 및 Z32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; -CN; -SiRR'R"; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기인 헤테로고리 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기; -CN; 및 -P(=O)RR'로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 헤테로고리 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000079
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000080
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000081
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000082
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    Figure PCTKR2019015564-appb-I000108
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000109
    Figure PCTKR2019015564-appb-I000110
    .
  8. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자주입층 또는 전자수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자저지층 또는 정공저지층을 포함하고, 상기 전자저지층 또는 정공저지층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 8에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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