WO2020171480A1 - 안트라센 유도체 및 그를 이용한 유기 전자 디바이스 - Google Patents

안트라센 유도체 및 그를 이용한 유기 전자 디바이스 Download PDF

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WO2020171480A1
WO2020171480A1 PCT/KR2020/002087 KR2020002087W WO2020171480A1 WO 2020171480 A1 WO2020171480 A1 WO 2020171480A1 KR 2020002087 W KR2020002087 W KR 2020002087W WO 2020171480 A1 WO2020171480 A1 WO 2020171480A1
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organic
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카와무라히사유키
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention provides an anthracene derivative, and an organic electronic device using the same, such as an organic solar cell, an organic photoreceptor (OPC), an organic light emitting device, more specifically an organic electroluminescence (EL) device, an organic transistor, especially an organic It relates to a light-emitting device, especially an organic EL device.
  • OPC organic photoreceptor
  • EL organic electroluminescence
  • the anthracene derivative of the present invention is particularly useful as a light emitting material for organic EL devices.
  • An organic electronic device is an element that uses holes and/or electrons and requires transport of electric charges between an electrode constituting the device and an organic material layer.
  • Organic electronic devices can be broadly divided into two types as follows according to the operating principle.
  • excitons are formed in the organic material layer by photons incident on the device from an external light source, these excitons are separated into electrons and holes, and these electrons and holes are transported to separate electrodes.
  • It is an electronic device in the form of using an electromotive force.
  • a voltage is applied to two or more separate electrodes or a current is passed through the device to inject holes and/or electrons into the organic semiconductor layer in contact with each electrode, and to the injected electrons and holes.
  • Devices of the first kind include, for example, organic solar cells and organic photoreceptors (OPC).
  • OPC organic photoreceptors
  • the second type of device includes, for example, an organic light emitting device, more specifically an organic electroluminescent (EL) device, and an organic transistor.
  • EL organic electroluminescent
  • an organic EL device has a structure including an organic material layer including a light emitting layer, usually disposed between an anode and a cathode and these electrodes.
  • an organic EL device light emission is generated from a light-emitting material using the energy of excitons generated by recombination of holes and electrons injected from the anode and the cathode, respectively.
  • the organic material layer of the organic EL device has a multilayer structure consisting of a plurality of layers each containing different materials each having a different function in order to increase the characteristics of the organic EL device, for example, luminous efficiency.
  • the layer of is composed of, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like. However, in these layers, one layer can perform several functions, and therefore, some of these layers may be omitted.
  • a planarization layer for enhancing the flatness of the electrode surface, a hole blocking layer, an electron blocking layer, and/or a hole blocking layer for confining holes, electrons, and/or excitons in the light emitting layer are used in the organic EL device. It can also be included in the organic layer.
  • an organic EL device having such a structure, when a voltage is applied between two electrodes, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode into the organic layer, and when the injected holes and electrons are combined, the luminescent molecules are Thus, excitons having an energy higher than that of the molecule's ground state are formed, and light emission occurs when the excitons return to the ground state.
  • Such an organic EL device is a self-luminous light-emitting device, and can have characteristics such as high luminance, high efficiency, low driving voltage, wide viewing angle, high contrast, and high-speed response compared to a liquid crystal device using a conventional backlight. It is known that there is.
  • the light-emitting materials used in the organic EL device can be classified into blue, green, and red light-emitting materials, and yellow and orange light-emitting materials necessary for realizing a better natural color, depending on the light emission color.
  • the maximum light-emitting wavelength shifts to a long wavelength due to intermolecular interactions, thereby reducing color purity, or reducing the efficiency of the device due to the light-emitting attenuation effect.
  • a host/dopant system including a light emitting material and a host or dopant material may be used for the light emitting layer.
  • polycyclic aromatic hydrocarbons such as perylene-based compounds, pyrene-based compounds, chrysene-based compounds, and anthracene-based compounds
  • styrene-based hydrocarbons such as styrene or bisstyrylbenzene Compounds, and aromatic amino group substituents thereof are known.
  • anthracene compound that can be used as a light emitting material
  • a 9,10-diaryl substituted anthracene is described.
  • a compound in which the aryl group is further substituted with a heteroaryl group such as a pyridyl group is also described.
  • International Publication No. 2005/056505 describes a compound in which a phenyl group in which the ortho position is substituted with an aryl group is substituted at the 2-position of the anthracene ring, and that the compound is used as a light emitting material for an organic EL device.
  • organic electronic devices e.g., organic EL devices, e.g., light-emitting materials
  • the present invention is to provide a novel compound useful as a material for an organic electronic device, in particular an organic EL device, particularly a light emitting material, and an organic electronic device using the same, particularly an organic EL device.
  • a compound described below is used as a material for an organic electronic device, particularly as a light emitting material for an organic EL device.
  • the compound of the present invention is the following general formula 1:
  • R1 to R10 are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a fluorine atom, a CN group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted ring member having 6 to 30 atoms. It is selected from the group consisting of an aryl group and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 ring atoms; provided that at least one of R1 to R4 and R5 to R8 is represented by the following formula 2:
  • * represents a bonding site with an anthracene ring of Formula 1;
  • A is a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 ring atoms, or the number of substituted or unsubstituted ring members Represents a heteroarylene group of 5 to 30;
  • X is an oxygen atom or a sulfur atom;
  • R11 to R17 are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a fluorine atom, a CN group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms , A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring atoms, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 ring atoms. ).
  • R9 and R10 are the same or different, and each is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring atoms.
  • R9 and/or R10 when R9 and/or R10 is a substituted aryl group, the substituent is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms and a substituted or unsubstituted ring member It is preferably selected from the group consisting of 5 to 30 heteroaryl groups.
  • the compound of Formula 1 is the following Formula 5:
  • R1, R3, R4, R5 to 8, and R11 to R17, and X are as defined for Formula 1;
  • R21 and R22 are each independently a deuterium atom, a C 1 to C 8 alkyl group, a substituted or Represents an unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 ring carbon atoms, and m and n are each independently an integer from 0 to 5 Indicate.
  • X is as defined for Formula 1; R21 and R22 are each independently a deuterium atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms constituting a ring, and A substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms constituting the ring is represented, and m and n each independently represent an integer of 0 to 5.
  • the compound represented by is preferred.
  • the present invention also provides a material for an organic electronic device comprising the compound described above.
  • the said organic electronic device is an organic electroluminescence device (organic EL device).
  • the material for an organic electronic device is a light emitting material for an organic EL device.
  • the present invention also provides an organic EL device containing any one of the compounds described above, particularly as a light emitting material.
  • the organic electronic device using the compound according to the exemplary embodiment of the present application has an advantage of having a long life.
  • FIG. 1 is a diagram showing a typical structure of an organic EL device of the present invention.
  • alkyl group includes a linear alkyl group, a branched alkyl group, and a cyclic alkyl group.
  • a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, and 2-ethyl A hexyl group and the like, but are not limited thereto.
  • cyclic alkyl group examples include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and alkyl groups including these cyclic alkyl partial structures, such as methylcyclopropyl and methylcyclohexyl groups, etc. Does not.
  • the'aryl group' refers to an aromatic hydrocarbon group, for example, phenyl, biphenyl, terphenyl, fluorenyl, spirobifluorenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthryl, acenaphthylenyl, fluorine Lantenyl, pyrenyl, chrysenyl, triphenylenyl, and perylenyl groups may be mentioned, but are not limited thereto.
  • a fluorenyl group is also included in a broad aryl group or a substituted aryl group.
  • the'arylene group' refers to a divalent group in which one additional hydrogen atom has been removed from the'aryl group'.
  • heteroaryl group' refers to an aromatic heterocyclic group containing at least one hetero atom as a ring constituent atom, for example, indenyl group, benzoindenyl group, pyrrolyl group, indolyl group, carbazolyl group, fura Nyl group, benzofuranyl group, dibenzofuranyl group (especially dibenzofuran-1-yl group, dibenzofuran-2-yl group, dibenzofuran-3-yl group, and dibenzothiophen-4-yl group), thiophenyl group , Benzothiophenyl group, dibenzothiophenyl group (particularly, dibenzothiophen-1-yl group, dibenzothiophen-2-yl group, dibenzothiophen-3-yl group, and dibenzothiophen-4-yl group), Selenophenyl group, benzoselenophenyl group, dibenzoselenophenyl group (
  • the above-described alkyl, aryl, heteroaryl, arylene, and heteroarylene groups may each independently be unsubstituted or have a substituent.
  • the kind of these substituents is not particularly limited, but independently, a deuterium atom, a halogen atom (e.g., fluorine, chlorine, or bromine atom), a cyano group, a nitro group, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a carbon number
  • substituents are each independently a deuterium atom, an aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 30 ring carbon atoms, a monoarylamino group, or a diarylamino group (the aryl group has 6 ring carbon atoms. It is selected from the group consisting of an aryl group of -30), and a triarylsilyl group (an aryl group is an aryl group having 6 to 30 ring carbon atoms).
  • the compound of the present invention is the following general formula 1:
  • R1 to R10 are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom, a fluorine atom, a CN group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 30 ring atoms. It represents a group selected from the group consisting of a group, and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 30 ring atoms.
  • R1 to R4 and R5 to R8 is preferably any one or two of R2, R3, R6, and R7, more preferably R2, R3, R6, and One of R7, or R2 and R6, R3 and R7, R2 and R7, or R3 and R6 are independently, the following formula (2):
  • R2, R3, R6, and R7 are a group represented by Formula 2, they are preferably the same group.
  • * represents a bonding site with an anthracene ring of Formula 1;
  • A is a single bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 ring atoms, or a substituted or unsubstituted ring member 5
  • X is an oxygen atom or a sulfur atom, preferably an oxygen atom;
  • R11 to R17 are each independently As, a hydrogen atom, a deuterium atom, a fluorine atom, a CN group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring atoms, and a substituted or unsubstituted ring configuration It is selected from the group consisting of a heteroaryl group having 5 to 30 atom
  • alkyl, aryl, heteroaryl, arylene, heteroarylene, and the substituents they may have are as described above.
  • the compound represented by Formula 1 is the following Formula 3:
  • the group represented by Formula 2 is bonded to the 1 position or 9 position at the 2, 3, 6, or 7 position of the anthracene ring.
  • A, X, and R1 to R17 are as defined for Formulas 1 and 2 above.
  • the compound of Formula 4 is a case where A in Formula 3 is a single bond.
  • X and R1 to R17 are as defined for Formulas 1 and 2 above.
  • R9 and R10 are the same or different, and each is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring atoms.
  • the substituted or unsubstituted aryl group represented by R9 and R10 is independently selected from the group consisting of phenyl, tolyl, dimethylphenyl, tert-butylphenyl, biphenyl, terphenyl, 1- or 2-naphthyl, and phenanthrenyl. It is preferable that the
  • R9 and/or R10 when R9 and/or R10 is a substituted aryl group, the substituent is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms and a substituted or unsubstituted ring It is preferably a group selected from the group consisting of a heteroaryl group having 5 to 30 constituent atoms.
  • the substituents which these aryl and heteroaryl groups may have are as described above.
  • R9 and R10 are the same or different, preferably the same, and each of a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 ring atoms, and R1, It is preferred that R3, R4, R5, R6, R7, and R8 are independently hydrogen or deuterium atoms, preferably hydrogen atoms.
  • the substituent which the aryl group having 6 to 30 ring atoms may have is as described above, but it is particularly preferable that it is unsubstituted.
  • R1, R3, R4, R5-8, and R11-R17, and X are as defined for Formula 1;
  • R21 and R22 are each independently a deuterium atom, a C1-C8 alkyl group, a substituted or An unsubstituted cyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted cyclic heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, particularly preferably each independently deuterium atom, a C 1 to C 8 alkyl group , Or an unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms constituting the ring, and m and n each independently represent an integer of 0 to 5, preferably 0 or 1, particularly preferably 0. It is preferable that X is an oxygen atom.
  • the compound represented by is preferred.
  • X, R21, R22, m, and n are as defined for Chemical Formula 5. It is preferable that X is an oxygen atom. It is preferable that R21 and R22 are independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms forming an unsubstituted ring.
  • the compound of the present invention has an anthracene ring and a dibenzofuran-1-yl or dibenzothiophen-1-yl group (or dibenzofuran-9-yl or dibenzothiophen-9-yl group) in the molecule , Dibenzofuran or dibenzothiophene ring is bonded at its 1 position (or 9 position), compared with the isomers of dibenzofuran or dibenzothiophene ring bonded at other positions such as its 4 position, When the compound of the present invention is used as a light emitting material, the effect of obtaining an organic EL device having more excellent properties can be exhibited.
  • the compound of the present invention described above can be used as a material for an organic electronic device, in particular a material for an organic EL device, in particular a light emitting material for an organic EL device, preferably a blue light emitting material.
  • the present invention also relates to an organic EL device containing the compound of the present invention.
  • Organic electroluminescence device organic EL device
  • An organic EL device generally includes a first electrode and a second electrode, and at least one organic material layer disposed therebetween, and at least one of the first electrode and the second electrode is a light-transmitting electrode.
  • a voltage is applied between these two electrodes, holes are injected from the anode into the organic layer, and electrons are injected from the cathode, the holes and electrons recombine in the organic layer, and the energy of excitons generated by recombination is used in the organic layer.
  • the included light emitter that is, a light emitting material emits light.
  • the organic EL device has a structure in which light emission from the organic material layer is extracted from the light-transmitting electrode side.
  • the device structure of the organic EL device is not limited to one, and various device structures have been proposed.
  • a top emission type, a bottom emission type, and a double-sided emission (double-sided emission) type are known.
  • the organic material layer of the organic EL device of the present invention may have a single-layer structure composed of one layer, but may have a multilayer structure of two or more layers including a light emitting layer.
  • a multilayer structure for example, a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and the like are stacked may be used.
  • the organic EL device containing the compound of the present invention is not limited to a specific light emission method and device structure.
  • the compound of the present invention is useful as a light emitting material for an organic EL device, particularly a blue light emitting material.
  • Fig. 1 shows a typical structure of an organic EL device.
  • 1 represents a substrate
  • 2 represents an anode
  • 3 represents a hole injection layer
  • 4 represents a hole transport layer
  • 5 represents an organic light emitting layer
  • 6 represents an electron transport layer
  • 7 represents a cathode.
  • an organic EL device having the structure shown in Fig. 1 is referred to as an organic EL device having a forward structure.
  • the organic EL device of the present invention may have such a forward structure, but is not limited to this structure, and an organic EL device having a reverse structure, i.e., a substrate, a cathode, an electron transport layer, an organic light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and an anode. You may have this sequentially stacked structure. In addition, several of these organic layers may be omitted.
  • the organic EL device of the present invention is not limited to the device structure described above, and may have any known device structure as the structure of the organic
  • the organic EL device according to the present invention can be manufactured using a known method for manufacturing an organic EL device and a material used for an organic EL device, except that the compound of the present invention is included in the organic layer.
  • the organic EL device according to the present invention uses a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or electron beam evaporation to deposit a metal, an alloy, or a conductive metal oxide, and a combination thereof on a substrate to an anode.
  • PVD physical vapor deposition
  • an organic material layer including at least one layer including a light emitting layer selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic EL device may be fabricated by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • some of the aforementioned organic material layers may be omitted, and an organic material layer other than those described above may be added.
  • a solution method such as spin coating, dip coating, doctor blade coating, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer may be used. Further, for different organic layers in the organic EL device, a solution method and a vapor deposition method may be used in combination.
  • the anode As a material for the anode, it is generally preferable to use a material having a large work function so that hole injection into the organic material layer is smooth.
  • the anode material used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), etc.
  • Metal oxide of ZnO: Al or SnO 2 Combination of metals and oxides such as Sb; poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDOT ), and conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the cathode As a material for the cathode, it is generally preferable to use a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the cathode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead, or alloys thereof; LiF/Al or LiO 2 /Al. And materials having a multilayer structure, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a material that can smoothly receive the injection of holes from the anode at a low voltage, and the highest point orbit (HOMO) of the hole injection material is the work function of the anode material and the opposite side of the anode adjacent to the hole injection layer. It is preferable that it is between the HOMO of the organic material layer.
  • the hole injection material include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, perylene-based organic material, anthraquinone, polyaniline and polythiophene And the like, but are not limited to these.
  • the material for the hole transport layer is a material capable of transporting holes to the light emitting layer by receiving transport of holes from the anode or the hole injection layer, and a material having a high hole mobility is suitable.
  • Specific examples include arylamine-based compounds; carbazole-based compounds; anthracene-based compounds; pyrene-based compounds; conductive polymers, and block copolymers in which a conjugated portion and a non-conjugated portion are present together. Not limited.
  • the compound of the present invention can be used as the light emitting material constituting the light emitting layer.
  • the light-emitting layer may be constituted by using the compound of the present invention alone, but it is preferable to use the compound of the present invention as a light-emitting host material and to form a light-emitting layer in combination with a dopant material.
  • the amount of the dopant material is preferably 0.01 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass, based on the mass of the compound of the present invention.
  • the host material of the light-emitting layer one type or a combination of two or more of the compounds of the present invention may be used.
  • a light-emitting body other than the compound of the present invention can also be used in combination with the compound of the present invention.
  • Compounds that can be used as a host material for a light-emitting layer in combination with the compound of the present invention include condensed ring derivatives such as anthracene and pyrene, which are light-emitting bodies, and N,N'-dinaphthyl-N,N'-diphenyl-4,4 Aromatic amine derivatives such as'-diphenyl-1,1'-diamine, 4,4'-bis[4-di-p-tolylamino]styryl]biphenyl, tris(8-quinolinato)aluminum (III ) Metal chelated oxynoide compounds, bisstyryl derivatives such as distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, indene derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, pyr
  • examples of compounds that can be used as a dopant material in combination with them include naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, Compounds having an aryl ring such as triphenylene, perylene, fluorene, indene, and derivatives thereof, such as 2-(benzothiazol-2-yl)-9,10-diphenylanthracene or 5,6,11 ,12-tetraphenylnaphthacene; furan, pyrrole, thiophene, sirol, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene, benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzo Compounds having a heteroaryl ring such as furan, imidazopyridine, phenanthro
  • aromatic amino group-containing heterocyclic compound described in International Publication No. 2015/174682 is also exemplified as a preferable compound that can be used as a dopant material when the compound of the present invention is used as a host material for a light emitting layer.
  • the compound that can be used as a dopant material is not limited to these.
  • an electron transport layer may be formed by doping a metal or a metal compound on these compounds.
  • a planarization layer for planarizing the electrode surface a layer selected from a hole blocking layer, an electron blocking layer, and an exciton blocking layer for confining holes, electrons, and excitons in an organic layer for the purpose.
  • a technique is a known technique.
  • a known technique relating to an organic EL device can be applied to an organic EL device containing the compound of the present invention.
  • the compound of the present invention is not limited to the organic EL device described above, and can be used as a material for other organic electronic devices such as organic solar cells, organic photoreceptors, organic light sensors, and organic transistors.
  • organic electronic devices such as organic solar cells, organic photoreceptors, organic light sensors, and organic transistors.
  • the principle of operation and device structure of these devices are known in the art.
  • the results of the comparative examples and the preferred examples are shown to aid in understanding of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
  • the glass substrate was put in a vapor deposition apparatus for forming an organic layer, and the hole injection layer, the hole transport layer (HTL), the light emitting layer, and the electron transport layer were each one at a vacuum degree of about 10 -4 to about 10 -6 Pa. Deposited.
  • the hole injection layer was formed with a layer thickness of about 60 nm using 4,4',4"-tris(N,N-2-naphthylamino)triphenylamine (2-TNATA).
  • Hole transport layer (HTL) was formed with a layer thickness of about 30 nm using N,N'-bis(naphthyl-1-yl)-N,N'-diphenyl-4,4'-benzidine (NPD).
  • NPD N,N'-bis(naphthyl-1-yl)-N,N'-diphenyl-4,4'-benzidine
  • Compound 1 was used as the light emitting host material and Compound D-1 shown below as the dopant material was used to form a layer thickness of about 25 nm:
  • the doping amount of the dopant material was 5% by mass based on the total amount of the host material.
  • the electron transport layer was formed with a layer thickness of about 25 nm using Alq 3 .
  • the substrate was transferred to a vapor deposition apparatus for forming a metal layer, and the electron injection layer and the second electrode were deposited at a vacuum degree of about 10 -4 to about 10 -6 Pa, thereby fabricating an organic EL device.
  • the electron injection layer was formed with a layer thickness of about 1 nm using lithium fluoride (LiF), and the second electrode was formed with a layer thickness of about 100 nm using aluminum.
  • LiF lithium fluoride
  • the organic EL device of Example 1 was produced by the method described above.
  • the organic EL device of Comparative Example 1 was manufactured by performing substantially the same method as the method described in Example 1, except that a light emitting layer (EML) was formed using Compound Ref-1 instead of Compound 1.
  • EML light emitting layer
  • Table 1 shows the evaluation results of each organic EL device manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1.
  • the luminescence characteristics of the produced organic EL device were evaluated at a current density of 10 mA/cm 2 using a C9920-11 luminance distribution characteristic measuring device manufactured by Hamamatsu Photonics.
  • LT95 is a value expressed as a relative value of the time until it becomes 95% of the initial luminance.
  • the lifetime of the organic EL device of Example 1 in which the light emitting layer (EML) was formed using Compound 1 according to an embodiment of the present invention was, the binding position of dibenzofuran to the anthracene ring was Compound 1 It can be seen that the improvement is improved compared to the organic EL device of Comparative Example 1 manufactured using a compound Ref-1 different from that of.
  • the compound of the present invention can be used as a material for an organic electronic device, particularly as a light emitting material for an organic EL device.

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Abstract

본 발명은, 유기 전자 디바이스, 특히 유기 EL 디바이스를 위한 재료, 특히 발광 재료로서 유용한 신규 화합물 및 그를 사용한 유기 전자 디바이스, 특히 유기 EL 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

안트라센 유도체 및 그를 이용한 유기 전자 디바이스
본 명세서는 2019년 02월 20일 일본특허청에 제출된 일본 특허 출원 제2019-028321호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은, 안트라센 유도체, 및 그를 이용한 유기 전자 디바이스, 예를 들면 유기 태양 전지, 유기 감광체(OPC), 유기 발광 디바이스, 보다 상세하게는 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 디바이스, 유기 트랜지스터, 특히 유기 발광 디바이스, 그 중에서도 유기 EL 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 안트라센 유도체는, 특히 유기 EL 디바이스를 위한 발광 재료로서 유용하다.
유기 전자 디바이스는, 정공 및/또는 전자를 사용한, 디바이스를 구성하는 전극과 유기물층 간에서의 전하의 수송을 필요로 하는 소자이다. 유기 전자 디바이스는, 동작 원리에 따라 이하와 같이 크게 2개의 종류로 나눌 수 있다. 제1의 종류의 디바이스는, 외부의 광원으로부터 디바이스에 입사한 광자에 의해 유기물층에 있어서 여기자가 형성되어, 이 여기자가 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 별개의 전극에 수송되어 발생하는 기전력을 이용하는 형태의 전자 디바이스이다. 제2의 종류의 디바이스는, 2개 이상의 별개의 전극에 전압을 인가하거나 또는 디바이스에 전류를 흘려, 각각의 전극에 접하는 유기물 반도체층에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의해 동작하는 형태의 전자 디바이스이다. 제1의 종류의 디바이스에는, 예를 들면 유기 태양 전지 및 유기 감광체(OPC)가 포함된다. 제2의 종류의 디바이스에는, 예를 들면 유기 발광 디바이스, 보다 상세하게는 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 디바이스, 유기 트랜지스터가 포함된다.
유기 전자 디바이스 중에서도, 유기 EL 디바이스는, 통상적으로 애노드와 캐소드 및 이들 전극 사이에 배치된, 발광층을 포함한 유기물층을 포함하는 구조를 갖는다. 유기 EL 디바이스에서는, 애노드 및 캐소드로부터 각각 주입된 정공 및 전자가 재결합하여 발생하는 여기자의 에너지를 이용해 발광 재료로부터 발광이 발생한다. 여기서, 일반적으로 유기 EL 디바이스의 유기물층은, 그 유기 EL 디바이스의 특성, 예를 들면 발광 효율을 높이기 위해서 각각 다른 기능을 구비한 상이한 물질을 포함하여 이루어지는 복수의 층으로 이루어지는 다층 구조를 갖고, 그들 복수의 층은, 예를 들면 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 등으로 이루어진다. 그러나, 이들 층은 그 중의 몇가지 기능을 1개의 층이 담당할 수 있고, 따라서 이들 층 중 몇개는 생략해도 된다. 또한, 이들 유기물층에 더해, 전극 표면의 평탄성을 높이기 위한 평탄화층, 발광층에 정공, 전자, 및/또는 여기자를 가두기 위한, 정공 저지층, 전자 저지층, 및/또는 정공 저지층을 유기 EL 디바이스의 유기층에 포함시킬 수도 있다.
이러한 구조를 갖는 유기 EL 디바이스에 있어서, 2개의 전극의 사이에 전압을 인가했을 경우, 애노드로부터는 정공이, 캐소드로부터는 전자가 유기물층에 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합했을 때에 발광성 분자에 있어서 그 분자의 바닥 상태 에너지보다 높은 에너지를 갖는 여기자가 형성되고, 이 여기자가 바닥 상태로 되돌아올 때에 발광이 발생한다. 이러한 유기 EL 디바이스는, 자발광형의 발광 디바이스이며, 종래의 백 라이트를 사용하는 액정 디바이스와 비교하여, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 및 고속 응답 등의 특성을 가질 수 있는 것이 알려져 있다.
유기 EL 디바이스에 있어서 사용되는 발광 재료는, 발광색에 따라, 청색, 녹색, 적색의 발광 재료와, 보다 좋은 천연색을 실현하기 위해서 필요한 황색 및 등색의 발광 재료로 분류할 수 있다. 또, 발광층을 하나의 물질만으로 형성했을 경우, 분자간 상호 작용에 의해 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하여 색순도가 저하하거나, 발광 감쇠 효과에 의해 소자의 효율이 저하하거나 하는 문제가 발생할 수 있으므로, 발광의 높은 색순도 및 발광 효율의 향상을 위해서, 발광 재료와 호스트 또는 도펀트 재료를 포함하는 호스트/도펀트계를 발광층에 사용할 수 있다.
유기 EL 디바이스의 청색 발광 재료로서 사용할 수 있는 화합물로서, 예를 들면 페릴렌계 화합물, 피렌계 화합물, 크리센계 화합물, 안트라센계 화합물 등의 다환식 방향족 탄화수소, 스티렌 또는 비스스티릴벤젠 등의 스티렌계 탄화수소 화합물, 및 그들의 방향족 아미노기 치환체 등이 알려져 있다.
발광 재료로서 사용할 수 있는 안트라센계 화합물로는, 예를 들면 미국 특허 제5,935,721호 명세서에, 9,10-디아릴 치환 안트라센이 기재되어 있다. 이 명세서에는, 그 아릴기가 또한 헤테로아릴기, 예를 들면 피리딜기 등으로 치환된 화합물도 기재되어 있다. 또, 국제공개 제2005/056505호에는, 안트라센 고리의 2위치에, 오르토 위치가 아릴기로 치환된 페닐기가 치환된 화합물과, 그것을 유기 EL 디바이스의 발광 재료로서 사용하는 것이 기재되어 있다. 또한, 국제공개 제2005/113531호의 ［화학식 7］~［화학식 11］에는, 안트라센 고리에 직접 또는 아릴렌 혹은 헤테로아릴렌기를 개재하여 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 고리가 그들의 4위치에서 결합된 화합물이 기재되어 있고, 이들을 발광 재료로서 유기 EL 디바이스에 사용하는 것도 기재되어 있다. 그러나, 이들 특허 문헌에는, 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 고리가 그 1위치에서 직접 또는 아릴렌 혹은 헤테로아릴렌기를 개재하여 안트라센 고리에 결합된 화합물, 및 그것을 유기 EL 디바이스의 발광 재료로서 사용하는 것은 기재되지 않았다.
상술한 바와 같이, 유기 전자 디바이스, 예를 들면 유기 EL 디바이스를 위한 재료, 예를 들면 발광 재료로서 다양한 화합물이 개발되어 왔으나, 더욱 뛰어난 특성을 갖는 화합물 또는 지금까지 알려지지 않은 신규 화학 구조를 갖는 화합물의 개발이 여전히 요구되고 있다. 본 발명은, 유기 전자 디바이스, 특히 유기 EL 디바이스를 위한 재료, 특히 발광 재료로서 유용한 신규 화합물 및 그를 이용한 유기 전자 디바이스, 특히 유기 EL 디바이스를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 이하에 설명하는 화합물을, 유기 전자 디바이스의 재료, 특히 유기 EL 디바이스의 발광 재료로서 사용한다.
본 발명의 화합물은, 하기 화학식 1：
[화학식 1]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000001
［화학식 1 중, R1~R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고；단, R1~R4 및 R5~R8 중 적어도 1개가 하기 화학식 2：
[화학식 2]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000002
(화학식 2 중, *는 화학식 1의 안트라센 고리와의 결합 부위를 나타내고；A는 단결합, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴렌기를 나타내고；X는 산소 원자 또는 황 원자이며；R11~R17은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. )로 표시된다.］
로 표시된다.
또한 상기 화학식 1의 화합물은, 하기 화학식 3：
[화학식 3]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000003
(화학식 3 중, A, X, R1~R17은 위에서 정의한 바와 같다. )
으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은, 특히 하기 화학식 4：
[화학식 4]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000004
(화학식 4 중, X 및 R1~R17은 위에서 정의한 바와 같다)
로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1, 3, 및 4에 있어서, R9 및 R10은 동일하거나 또는 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1, 3, 및 4에 있어서, R9 및/또는 R10이 치환 아릴기인 경우, 그 치환기가 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 화학식 1의 화합물은, 하기 화학식 5：
[화학식 5]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000005
(화학식 5 중 R1, R3, R4, R5~8, 및 R11~R17, 그리고 X는 화학식 1에 대해 정의한 바와 같고；R21 및 R22는 각각 독립적으로, 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~5 중 어느 한 정수를 나타낸다. )
로 표시되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물 중에서도, 특히, 하기 화학식 6：
[화학식 6]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000006
(화학식 6 중 X는 화학식 1에 대해 정의한 바와 같고；R21 및 R22는 각각 독립적으로, 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~5 중 어느 한 정수를 나타낸다. )
으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
본 발명은, 상술한 화합물로 이루어지는, 유기 전자 디바이스용 재료도 제공한다.
상기 유기 전자 디바이스는, 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스(유기 EL 디바이스)인 것이 바람직하다.
상기 유기 전자 디바이스용 재료는, 유기 EL 디바이스를 위한 발광 재료인 것이 특히 바람직하다.
본 발명은 또한, 상술한 어느 한 화합물을 포함하는, 특히 발광 재료로서 포함하는, 유기 EL 디바이스도 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물을 사용하는 유기 전자 디바이스는 수명이 긴 장점이 있다.
도 1은, 본 발명의 유기 EL 디바이스의 전형적인 구조를 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
1…기판
2…애노드
3…정공 주입층
4…정공 수송층
5…발광층
6…전자 수송층
7…캐소드
본 발명에 대해 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서 '알킬기'에는, 직쇄상 알킬기, 분기상 알킬기, 및 환상 알킬기가 포함된다. 탄소수 1~8의 직쇄상 또는 분기상 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 시클로프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 및 2-에틸헥실기 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 환상 알킬기의 예로는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 및 이들 환상 알킬 부분 구조를 포함하는 알킬기, 예를 들면 메틸시클로프로필 및 메틸시클로헥실기 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서 '아릴기'는 방향족 탄화수소기를 말하며, 예를 들면 페닐, 비페닐, 터페닐, 플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트릴, 아세나프틸레닐, 플루오란테닐, 피레닐, 크리세닐, 트리페닐레닐, 및 페릴레닐기를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서 플루오레닐기도 광의의 아릴기 또는 치환 아릴기에 포함한다. 본 명세서에 있어서 '아릴렌기'는 상기 '아릴기'로부터 추가로 수소 원자 1개가 제거된 2가의 기를 말한다.
본 명세서에 있어서 '헤테로아릴기'는 헤테로 원자를 고리 구성 원자로서 1개 이상 포함하는 방향족 복소환기를 말하며, 예를 들면 인데닐기, 벤조인데닐기, 피롤릴기, 인돌릴기, 카르바졸릴기, 퓨라닐기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기(특히, 디벤조퓨란-1-일기, 디벤조퓨란-2-일기, 디벤조퓨란-3-일기, 및 디벤조티오펜-4-일기), 티오페닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조티오페닐기(특히, 디벤조티오펜-1-일기, 디벤조티오펜-2-일기, 디벤조티오펜-3-일기, 및 디벤조티오펜-4-일기), 셀레노페닐기, 벤조셀레노페닐기, 디벤조셀레노페닐기(특히, 디벤조셀레노펜-1-일, 디벤조셀레노펜-2-일, 디벤조셀레노펜-3-일기, 및 디벤조셀레노펜-4-일기), 이미다졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 퀴롤리닐기, 및 퀴녹살리닐기를 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서 '헤테로아릴렌기'는 상기 '헤테로아릴기'로부터 추가로 수소 원자 1개가 제거된 2가의 기를 말한다.
본 발명의 화합물에 있어서, 상술한 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아릴렌, 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 비치환이거나 또는 치환기를 갖고 있을 수 있다. 이들 치환기의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 독립적으로, 중수소 원자, 할로겐 원자(예를 들면, 불소, 염소, 또는 브롬 원자), 시아노기, 니트로기, 탄소수 1~6의 직쇄 또는 분기상의 알킬기, 탄소수 3~6의 시클로알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴 또는 고리 원자수 5~30의 헤테로아릴기, 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴 또는 고리 원자수 5~30의 헤테로아릴옥시기, 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴 또는 고리 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 치환기로서 갖는 모노 또는 디 치환 아미노기, 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴 또는 고리 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 치환기로서 갖는 트리아릴실릴 또는 트리헤테로아릴실릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기인 것이 바람직하다. 치환기의 수는, 치환기가 존재하는 경우에는, 1부터 치환 가능한 최대수까지의 임의의 수일 수 있다.
특히 바람직한 치환기는, 각각 독립적으로, 중수소 원자, 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 고리 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기, 모노아릴아미노기 또는 디아릴아미노기(아릴기는 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴기이다), 및 트리아릴실릴기(아릴기는 고리 탄소 원자수 6~30의 아릴기이다)로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 화합물은, 하기 화학식 1：
[화학식 1]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000007
로 표시된다.
화학식 1 중, R1~R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타낸다.
단, 화학식 1에 있어서, R1~R4 및 R5~R8 중 적어도 1개가, 바람직하게는 R2, R3, R6, 및 R7 중 어느 1개 또는 2개가, 더욱 바람직하게는, R2, R3, R6, 및 R7중 1개가, 혹은 R2 및 R6, R3 및 R7, R2 및 R7, 또는 R3 및 R6이, 독립적으로, 하기 화학식 2：
[화학식 2]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000008
로 표시되는 기인 것을 조건으로 한다. R2, R3, R6, 및 R7 중 2개 이상이 화학식 2로 표시되는 기인 경우, 그들은 같은 기인 것이 바람직하다.
화학식 2 중, *는 화학식 1의 안트라센 고리와의 결합 부위를 나타내고；A는 단결합, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴렌기, 바람직하게는, 단결합 또는 비치환된 아릴렌기, 특히 바람직하게는 단결합을 나타내고；X는 산소 원자 또는 황 원자, 바람직하게는 산소 원자이며；R11~R17은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. R11~R17은 독립적으로 수소 또는 중수소인 것이 특히 바람직하다. A가 나타내는 아릴렌기는, 독립적으로, 페닐렌, 비페닐렌, 또는 나프틸렌기인 것이 바람직하다.
화학식 1의 정의 중, 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아릴렌, 헤테로아릴렌, 및 그들이 갖고 있어도 되는 치환기는 상술한 바와 같다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 하기 화학식 3:
[화학식 3]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000009
으로 표시되는, 안트라센 고리의 2, 3, 6, 또는 7위치에 상기 화학식 2로 표시되는 기가 1위치 또는 9위치에서 결합된 화합물인 것이 바람직하다.
화학식 3 중, A, X, R1~R17은 위의 화학식 1 및 2에 대해서 정의한 바와 같다.
또한 상기 화학식 1의 화합물은, 하기 화학식 4：
[화학식 4]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000010
로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 화학식 4의 화합물은, 상기 화학식 3에 있어서 A가 단결합인 경우이다.
화학식 4 중, X 및 R1~R17은 위의 화학식 1 및 2에 대해서 정의한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 1, 3, 및 4에 있어서, R9 및 R10은 동일하거나 또는 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기인 것이 바람직하다. R9 및 R10이 나타내는 치환 또는 비치환 아릴기는, 페닐, 톨릴, 디메틸페닐, tert-부틸페닐, 비페닐, 터페닐, 1- 또는 2-나프틸, 및 페난트레닐로 이루어지는 군으로부터 독립적으로 선택되는 기인 것이 바람직하다.
또, 상기 화학식 1, 3, 및 4에 있어서, R9 및/또는 R10이 치환 아릴기인 경우, 그 치환기가 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기인 것이 바람직하다. 이들 아릴 및 헤테로아릴기가 갖고 있어도 되는 치환기는 위에서 말한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 1, 3, 및 4에 있어서, R9 및 R10은 동일하거나 또는 상이하고, 바람직하게는 동일하고, 각각 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기이며, 또한 R1, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8이 독립적으로 수소 또는 중수소 원자, 바람직하게는 수소 원자인 것이 바람직하다. 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기가 갖고 있어도 되는 치환기는 상술한 바와 같으나, 비치환인 것이 특히 바람직하다.
화학식 1의 화합물 중에서도 특히 바람직한 화합물은, 하기 화학식 5：
[화학식 5]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000011
로 표시되는 화합물이다.
화학식 5 중, R1, R3, R4, R5~8, 및 R11~R17, 그리고 X는 화학식 1에 대해 정의한 바와 같고 ；R21 및 R22는 각각 독립적으로, 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기, 특히 바람직하게는 각각 독립적으로 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~5 중 어느 한 정수, 바람직하게는 0 또는 1, 특히 바람직하게는 0을 나타낸다. X는 산소 원자인 것이 바람직하다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물 중에서도, 특히, 하기 화학식 6：
[화학식 6]
Figure PCTKR2020002087-appb-I000012
으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
화학식 6에 있어서, X, R21, R22, m, 및 n은 상기 화학식 5에 대해 정의한 바와 같다. X는 산소 원자인 것이 바람직하다. R21 및 R22는 독립적으로, 탄소수 1~8의 알킬기, 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기인 것이 바람직하다.
본 발명의 화합물의 구체적인 예를 이하에 나타내는데, 본 발명의 화합물은 이들에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2020002087-appb-I000013
Figure PCTKR2020002087-appb-I000014
(이들 식 중, X는 O 또는 S를 나타낸다. )
본 발명의 화합물은, 분자 내에 안트라센 고리와, 디벤조퓨란-1-일 또는 디벤조티오펜-1-일기(또는, 디벤조퓨란-9-일 또는 디벤조티오펜-9-일기)를 갖고, 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 고리가 그 1위치(또는 9위치)에서 결합되어 있는 것에 의해, 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 고리가 그 4위치 등의 다른 위치에서 결합된 이성체와 비교해, 본 발명의 화합물을 발광 재료로서 사용했을 경우에, 보다 뛰어난 특성을 갖는 유기 EL 디바이스가 얻어진다고 하는 효과를 발휘할 수 있다.
따라서, 상술한 본 발명의 화합물은, 유기 전자 디바이스용의 재료, 특히 유기 EL 디바이스를 위한 재료, 특히 유기 EL디바이스를 위한 발광 재료, 바람직하게는 청색 발광 재료로서 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 본 발명의 화합물을 포함하는, 유기 EL 디바이스에 관한 것이기도 하다.
［유기 일렉트로 루미네선스 디바이스(유기 EL 디바이스)］
유기 EL 디바이스는, 일반적으로, 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 1개 이상의 유기물층을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 1개가 광투과성 전극이다. 이들 2개의 전극의 사이에 전압을 인가하여, 유기층에 애노드로부터 정공을 주입하고, 캐소드로부터 전자를 주입하면, 정공과 전자가 유기물층 중에서 재결합하고, 재결합에 의해 발생하는 여기자의 에너지를 이용하여 유기물층 중에 포함되는 발광체 즉 발광 재료가 발광한다. 유기 EL 디바이스는, 그 유기물층으로부터의 발광을, 광투과성 전극측으로부터 취출하는 구조를 갖는다. 유기 EL 디바이스의 디바이스 구조는 하나에 한정되지 않고, 다양한 디바이스 구조가 제안되어 있다. 발광 방식에 대해서도, 탑 에미션형, 보텀 에미션형, 및 양면 에미션(양면 발광)형 등이 알려져 있다. 본 발명의 유기 EL 디바이스의 유기물층은 1층으로 이루어지는 단층 구조여도 되나, 발광층을 포함하는 2층 이상의 다층 구조여도 된다. 본 발명의 유기 EL 디바이스의 유기물층이 다층 구조를 갖는 경우는, 예를 들면 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등이 적층된 구조여도 된다. 또한, 전극 표면을 평탄화하기 위한 평탄화층, 정공 저지층, 전자 저지층, 및 여기자 저지층 등의 다양한 층을 설치하여, 유기 EL 디바이스의 특성을 향상시킬 수 있는 것이 알려져 있다. 상술한 본 발명의 화합물은, 모든 발광 방식 및 구조의 유기 EL 디바이스에서 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 EL 디바이스는, 그 발광의 방식 및 디바이스 구조는 특정 것에 한정되지 않는다. 또, 본 발명의 상기 화합물은, 유기 EL 디바이스를 위한 발광 재료, 특히 청색 발광 재료로서 유용하다.
유기 EL 디바이스의 전형적인 구조를 도 1에 나타낸다. 도 1에 있어서, 1은 기판, 2는 애노드, 3은 정공 주입층, 4는 정공 수송층, 5는 유기 발광층, 6은 전자 수송층, 그리고 7은 캐소드를 나타내고 있다. 통상적으로 도 1과 같은 구조의 유기 EL 디바이스를 정방향 구조의 유기 EL 디바이스라고 한다. 본 발명의 유기 EL 디바이스는, 이러한 정방향 구조일 수 있으나, 이 구조의 것에 한정되지 않고, 역방향 구조의 유기 EL 디바이스, 즉, 기판, 캐소드, 전자 수송층, 유기 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층 및 양극이 순차적으로 적층된 구조를 갖고 있어도 된다. 또, 이들 복수의 유기층에서 몇개를 생략할 수도 있다. 또, 본 발명의 유기 EL 디바이스는, 상술한 디바이스 구조의 것에 한정되지 않고, 유기 EL 디바이스의 구조로서 공지의 어떠한 디바이스 구조를 갖고 있어도 된다.
본 발명에 따른 유기 EL 디바이스는, 본 발명의 화합물을 유기층에 포함하는 것을 조건으로 하는 것 외에는, 공지의 유기 EL 디바이스의 제조 방법 및 유기 EL 디바이스에 사용되는 재료를 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 유기 EL 디바이스는, 스퍼터링이나 전자빔 증착 등의 물리 증착(PVD) 법을 이용하여, 기판 상에 금속, 합금, 또는 도전성을 갖는 금속 산화물, 및 그들의 조합을 증착하여 애노드를 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등에서 선택되는 발광층을 포함한 1개 이상의 층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드로서 사용할 수 있는 물질을 증착함으로써 제조할 수 있다. 이러한 방법 외에도, 상술한 것처럼 역방향 구조의 유기 EL 디바이스를 제작하기 위해서, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층, 애노드 물질을 순차적으로 증착하여 유기 EL 디바이스를 만들 수도 있다. 또, 상술한 유기물층 중 몇개를 생략하는 것 및 상술한 것 이외의 유기물층을 추가할 수도 있다.
유기물층을 형성하는 방법으로서, 증착법 외에, 용액법, 예를 들면, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 스크린 인쇄, 또는 잉크젯 인쇄, 혹은 열전사법등의 방법을 사용할 수도 있다. 또한, 유기 EL 디바이스 중의 상이한 유기층에 대해서, 용액법과 증착법을 조합하여 사용할 수도 있다.
애노드를 위한 재료로는, 통상적으로, 유기물층으로의 정공 주입이 원활해지도록 일함수가 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 애노드 재료의 구체적인 예로는, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금 등의 금속, 또는 이들의 합금；아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO) 등의 금속 산화물；ZnO：Al 또는 SnO2：Sb 등의 금속과 산화물의 조합；폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜] (PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린 등의 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이들에는 한정되지 않는다.
캐소드를 위한 재료로는, 통상적으로, 유기물층으로의 전자 주입이 용이해지도록 일함수가 작은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 캐소드 재료의 구체적인 예로는, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납 등의 금속 또는 이들의 합금；LiF/Al 또는 LiO2/Al 등의 다층 구조의 물질 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 재료는, 낮은 전압에서 애노드로부터의 정공의 주입을 원활히 받을 수 있는 물질이며, 정공 주입 재료의 최고 피점 궤도(HOMO)가, 애노드 재료의 일함수와 정공 주입층에 인접하는 애노드와 반대측의 유기물층의 HOMO의 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 재료의 구체적인 예로는, 금속 포르피린, 올리고티오펜, 아릴아민계의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌계의 유기물, 퀴나크리돈계의 유기물, 페릴렌계의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜계의 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
정공 수송층의 재료로는, 애노드나 정공 주입층으로부터 정공의 수송을 받아 발광층으로 정공을 이동시킬 수 있는 재료이며, 정공 이동도가 큰 재료가 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민계의 화합물；카르바졸계의 화합물；안트라센계의 화합물；피렌계의 화합물；도전성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 존재하는 블록 공중합체 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
발광층을 구성하는 발광 재료로서 본 발명의 화합물을 사용할 수 있다. 발광층은 본 발명의 화합물을 단독으로 사용하여 구성해도 되지만, 본 발명의 화합물을 발광 호스트 재료로서 사용하고, 도펀트 재료와 조합하여 발광층을 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 화합물과 도펀트 재료를 조합하여 사용하는 경우, 도펀트 재료의 양은, 본 발명의 화합물의 질량에 대해서 0.01~50질량%인 것이 바람직하고, 1~20질량%인 것이 더욱 바람직하다. 발광층의 호스트 재료로서, 본 발명의 화합물을 1종, 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 또, 본 발명의 화합물 이외의 발광체를 본 발명의 화합물과 병용할 수도 있다. 본 발명의 화합물과 조합하여 발광층의 호스트 재료로서 사용할 수 있는 화합물로는, 발광체인 안트라센이나 피렌 등의 축합고리 유도체, N,N'-디나프틸-N,N'-디페닐-4,4'-디페닐-1,1'-디아민, 4,4'-비스[4-디-p-톨릴아미노]스티릴]비페닐 등의 방향족 아민 유도체, 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III) 등의 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물, 디스티릴벤젠 유도체 등의 비스스티릴 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 인덴 유도체, 쿠마린 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피롤로피리딘 유도체, 페리논 유도체, 시클로펜타디엔 유도체, 옥사디아졸 유도체, 카르바졸 유도체, 피롤로피롤 유도체 등의 비(非)폴리머 화합물；및, 폴리페닐렌비닐렌 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리티오펜 유도체 등의 폴리머 화합물로부터 선택되는 화합물을 들 수 있으나, 이들 화합물에는 한정되지 않는다.
한편, 발광층에 있어서 본 발명의 상기 화합물을 1종, 또는 2종 이상 조합하여 호스트 재료로서 사용하는 경우, 그와 조합하여 도펀트 재료로서 사용할 수 있는 화합물로는, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 트리페닐렌, 페릴렌, 플루오렌, 인덴 등의 아릴 고리를 갖는 화합물이나 그 유도체, 예를 들면 2-(벤조티아졸-2-일)-9,10-디페닐안트라센이나 5,6,11,12-테트라페닐나프타센；퓨란, 피롤, 티오펜, 시롤, 9-실라플루오렌, 9,9'-스피로비실라플루오렌, 벤조티오펜, 벤조퓨란, 인돌, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 이미다조피리딘, 페난트롤린, 피라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 피롤로피리딘, 지옥산틴 등의 헤테로아릴 고리를 갖는 화합물이나 그 유도체；디스티릴벤젠 유도체, 4,4'-비스(2-(4-디페닐아미노페닐)에테닐)비페닐, 4,4'-비스[4-디-p-톨릴아미노]스티릴]비페닐, 및 4,4'-비스(N-(스틸벤-4-일)-N-페닐아미노)스틸벤 등의 아미노스티릴 유도체；방향족 아세틸렌 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 스틸벤 유도체, 알다진 유도체, 피로메텐 유도체, 디케토피롤로[3,4-c]피롤 유도체, 2,3,5,6-1H,4H-테트라히드로-9-(2'-벤조티아졸릴)퀴놀리지노[9,9a,1-gh]쿠마린 등의 쿠마린 유도체；이미다졸, 티아졸, 티아디아졸, 카르바졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸 등의 아졸 유도체 및 그 금속 착체；및, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디페닐-1,1'-디아민 등의 방향족 아민 유도체 등을 들 수 있다. 또, 국제공개 제2015/174682호에 기재되어 있는 방향족 아미노기 함유 복소환식 화합물도, 본 발명의 화합물을 발광층의 호스트 재료로서 사용하는 경우에 도펀트 재료로서 사용할 수 있는 바람직한 화합물로서 들 수 있다. 그러나, 도펀트 재료로서 사용할 수 있는 화합물은 이들에 한정되지 않는다.
전자 수송 재료로는, 캐소드로부터 전자의 주입을 원활히 받아, 그것을 발광층에 이동시킬 수 있는 재료이며, 전자 이동도가 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 전자 수송 재료의 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착체；Alq3를 포함하는 착체；유기 라디칼 화합물；히드록시플라본-금속 착체；안트라센계의 화합물；피렌계의 화합물；벤조옥사졸, 벤조티아졸 및 벤조이미다졸계의 화합물；피리딘계의 화합물；페난트롤린계의 화합물；퀴놀린계의 화합물；퀴나졸린계의 화합물 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 또, 이들 화합물에 금속 또는 금속 화합물을 도핑함으로써 전자 수송층을 형성해도 된다.
상술한 각층 외에, 필요에 따라서, 전극 표면을 평탄화하기 위한 평탄화층；정공, 전자, 및 여기자를 목적으로 하는 유기층에 가두기 위한, 정공 저지층, 전자 저지층, 및 여기자 저지층으로부터 선택되는 층을, 유기 EL 디바이스에 사용할 수도 있으며, 그러한 기술은 공지의 기술이다. 그 외에도, 유기 EL 디바이스에 관한 공지의 기술을, 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 EL 디바이스에 적용할 수 있다.
본 발명의 화합물은, 상술한 유기 EL 디바이스에 한정되지 않고, 그 밖의 유기 전자 디바이스, 예를 들면 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 광 센서, 유기 트랜지스터 등의 디바이스를 위한 재료로서 사용할 수 있다. 이들 디바이스의 작동 원리 및 디바이스 구조는 당해 기술 분야에서 알려져 있다. 이하에, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 비교예와 바람직한 실시예의 결과를 나타내는데, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
[실시예]
[합성예]
(1) 화합물 A의 합성
Figure PCTKR2020002087-appb-I000015
아르곤 도입구와 교반 장치를 구비한 300ml의 3구 플라스크에, 아르곤 분위기하에서, 2-요오드안트라퀴논(Mw 334.1, 4.68g, 14mmol), 디벤조퓨란-1-보론산(Mw 212.01, 3.6g, 17mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.32g(0.35mmol), 탄산세슘 14g(43mmol), 및 무수 디옥산 40ml를 넣고, 교반하여 현탁액으로 만들었다. 이 현탁액에, 톨루엔 중 25질량% 농도의 트리시클로헥실포스핀의 용액 1.1ml(0.98mmol)를 첨가하고, 얻어진 혼합물을 80℃에서 10시간, 아르곤 분위기하에서 가열 및 교반하여 반응시켰다. 반응 후, 이 반응 현탁액에, 약 100ml의 물과 약 300ml의 톨루엔을 첨가하여 교반한 후, 그 혼합물을 셀라이트(와코순약 제조, 카탈로그 No. 531-16855)를 통해 여과했다. 얻어진 여액을 50ml의 포화 식염수로 세정하고, 유기층에 황산마그네슘을 첨가하여 수분을 흡수시켰다. 이 현탁액을 추가로 셀라이트를 통해 여과하고, 얻어진 여액을 농축했다. 농축물에 메탄올을 첨가하고, 그 혼합물에 초음파를 조사했다. 생성된 고체를 여과에 의해 모아 건조시켜, 91%의 수율로 4.7g의 담황색 분말을 얻었다. 이것을 화합물 A로 한다(전계 탈리 질량 분석；m/z=374가 관측되었다).
(2) 화합물 1의 합성
Figure PCTKR2020002087-appb-I000016
아르곤 도입구와 교반 장치를 구비한 300ml의 3구 플라스크에, 2.0g(13mmol)의 브로모벤젠, 20ml의 무수 톨루엔, 및 20ml의 무수 테트라히드로푸란을 넣고, -20℃로 차게 했다. 이 용액에, 아르곤 분위기하에서, n-부틸리튬의 헥산 용액 8.6ml(1.59mol/L, 14mmol)를 첨가하고, -20℃에서 1시간 교반했다. 다음에, 화합물 A 1.5g을 첨가하고, 실온에서 5시간 교반했다. 다음에 포화 NH4Cl 수용액 50ml를 첨가하고, 유기층을 분리하여, 이것을 포화 식염수 50ml로 세정하고, 황산마그네슘 상에서 건조시킨 후, 농축했다. 다음에, 거품이 나타나지 않게 될 때까지, 3분간 감압 탈기를 행했다. 이 용액에, 트리-t-부틸포스핀의 10질량% 헥산 용액 0.5ml(0.3mmol)를 첨가하고, 혼합물을 질소 분위기하에서 120℃에서 5시간 가열 및 교반하여 반응시켰다. 생긴 오일을 칼럼 크로마토그래피로 정제하여, 백색 분말 0.8g을 얻었다(수율 39%). 백색 분말은 화합물 1이었다(전계 탈리 질량 분석；m/z=496이 관측되었다).
[디바이스 예 1］
처음에, 미리 패턴을 형성하여 세정해 둔 ITO 유리 기판에, UV-오존(O3)을 사용한 표면 처리를 행했다. ITO 유리 기판의 ITO층(제1 전극)의 두께는, 약 150nm이었다. 표면 처리 후, 유리 기판을, 유기층을 형성시키기 위한 증착 장치에 넣고, 정공 주입층, 정공 수송층(HTL), 발광층, 및 전자 수송층을 1개씩, 약 10-4~ 약 10-6Pa의 진공도에서 퇴적시켰다.
정공 주입층은, 4,4',4"-트리스(N,N-2-나프틸아미노)트리페닐아민(2-TNATA)을 사용하여, 약 60nm의 층 두께로 형성했다. 정공 수송층(HTL)은, N,N'-비스(나프틸-1-일)-N,N'-디페닐-4,4'-벤지딘(NPD)을 사용하여, 약 30nm의 층 두께로 형성했다. 발광층은, 발광 호스트 재료로서 화합물 1을, 도펀트 재료로서 이하에 나타내는 화합물 D-1을 사용하여, 약 25nm의 층 두께로 형성했다. 도펀트 재료의 도핑량은, 호스트 재료의 총량을 기준으로 해서 5질량%였다. 전자 수송층은, Alq3를 사용하여 약 25nm의 층 두께로 형성했다.
다음에, 기판을, 금속층을 형성하기 위한 증착 장치로 옮겨, 전자 주입층 및 제2 전극을 약 10-4~약 10-6Pa의 진공도에서 퇴적시키고, 그에 의해 유기 EL 디바이스를 제작했다.
전자 주입층은 불화리튬(LiF)을 사용해 약 1nm의 층 두께로 형성하고, 제2 전극은 알루미늄을 사용하여 약 100nm의 층 두께로 형성했다. 이렇게 해서 예 1의 유기 EL 디바이스를 상술한 방법에 의해 제작했다.
［비교예 1］
비교예 1의 유기 EL 디바이스는, 화합물 1을 대신해 화합물 Ref-1을 사용하여 발광층(EML)을 형성한 것을 제외하고, 예 1에 기재한 방법과 실질적으로 같은 방법을 행함으로써 제작했다.
Figure PCTKR2020002087-appb-I000017
예 1 및 비교예 1에 따라 제작한 각각의 유기 EL 디바이스의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 제작한 유기 EL 디바이스의 발광 특성은, 하마마츠 포토닉스사의 C9920-11 휘도 배광 특성 측정 장치를 사용해, 10mA/cm2의 전류 밀도에서 평가했다. 표 1 중, LT95는, 초기 휘도의 95%가 될 때까지의 시간을 상대치로 나타낸 값이다.
발광층의 호스트 재료 발광색 LT95(상대치)
예 1 화합물 1 청 1.0
비교예 1 Ref-1 청 0.6
표 1에 나타낸 결과를 참조하면, 발광층(EML)이 본 발명의 한 양태에 따른 화합물 1을 사용하여 형성된 예 1의 유기 EL디바이스의 수명은, 안트라센 고리에 대한 디벤조퓨란의 결합 위치가 화합물 1과는 다른 화합물 Ref-1을 사용하여 제작한 비교예 1의 유기 EL 디바이스와 비교하여 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 화합물은, 유기 전자 디바이스를 위한 재료로서, 특히 유기 EL 디바이스를 위한 발광 재료로서 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1：
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000018
    ［화학식 1 중, R1~R10은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고；단, R1~R4 및 R5~R8 중 적어도 1개가 하기 화학식 2：
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000019
    (화학식 2 중, *는 화학식 1의 안트라센 고리와의 결합 부위를 나타내고；A는 단결합, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴렌기를 나타내고；X는 산소 원자 또는 황 원자이며；R11~R17은 각각 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 불소 원자, CN기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. )로 표시된다.］
    로 표시되는, 화합물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하기 화학식 3：
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000020
    (화학식 3 중, A, X, R1~R17은 청구항 1에서 정의한 바와 같다. )
    으로 표시되는, 화합물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    하기 화학식 4：
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000021
    (화학식 4 중, X 및 R1~R17은 청구항 2에서 정의한 바와 같다)
    로 표시되는, 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    R9 및 R10은 동일하거나 또는 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 고리 구성 원자수 6~30의 아릴기인, 화합물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    R9 및/또는 R10이 치환 아릴기인 경우, 그 치환기가 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    하기 화학식 5：
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000022
    (화학식 5 중 R1, R3, R4, R5~R8, 및 R11~R17, 그리고 X는 청구항 1에서 정의한 바와 같고；R21 및 R22는 각각 독립적으로, 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~5 중 어느 한 정수를 나타낸다. )
    로 표시되는, 화합물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    하기 화학식 6：
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2020002087-appb-I000023
    (화학식 6 중 X는 청구항 1에서 정의한 바와 같고；R21 및 R22는 각각 독립적으로, 중수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 6~30의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 고리 구성 탄소 원자수 5~30의 헤테로아릴기를 나타내고, m 및 n은 각각 독립적으로 0~5 중 어느 한 정수를 나타낸다. )
    으로 표시되는, 화합물.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 화합물로 이루어지는, 유기 전자 디바이스용 재료.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기 전자 디바이스가 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스인, 재료.
  10. 청구항 9에 있어서,
    유기 일렉트로 루미네선스 디바이스의 발광 재료인, 재료.
  11. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는, 유기 일렉트로 루미네선스 디바이스.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023127844A1 (ja) * 2021-12-27 2023-07-06 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935721A (en) 1998-03-20 1999-08-10 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent elements for stable electroluminescent
US20050113531A1 (en) 2003-11-26 2005-05-26 Industrial Technology Research Institute Thermosensitive biodegradable copolymer
WO2005056505A1 (ja) 2003-12-15 2005-06-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 芳香族化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2015174682A1 (ko) 2014-05-13 2015-11-19 에스에프씨 주식회사 방향족아민기를 포함하는 헤테로고리 화합물및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170116885A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 안트라센계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180027676A (ko) * 2016-09-05 2018-03-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR20180071850A (ko) * 2016-12-20 2018-06-28 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR20180084909A (ko) * 2015-11-17 2018-07-25 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 유기 전계발광 소자
WO2018186404A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
JP2019028321A (ja) 2017-07-31 2019-02-21 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010010924A1 (ja) 2008-07-25 2010-01-28 出光興産株式会社 アントラセン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20100109293A (ko) * 2009-03-31 2010-10-08 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계발광 소자
KR20130075982A (ko) * 2011-12-28 2013-07-08 주식회사 두산 안트라센계 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
CN107922836B (zh) * 2015-08-06 2021-04-13 Sfc株式会社 具有高效率的有机发光元件
KR20170096860A (ko) * 2016-02-17 2017-08-25 삼성에스디아이 주식회사 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
EP3477719B1 (en) * 2017-03-08 2020-01-29 LG Chem, Ltd. Organic light emitting device
KR102102036B1 (ko) * 2017-06-01 2020-04-17 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN110785405B (zh) * 2017-07-28 2023-12-15 株式会社Lg化学 化合物和包含其的有机发光元件
JP6989034B2 (ja) * 2018-10-12 2022-01-05 エルジー・ケム・リミテッド 有機発光素子
EP3767694B1 (en) * 2018-10-12 2023-09-13 Lg Chem, Ltd. Organic light-emitting device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5935721A (en) 1998-03-20 1999-08-10 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent elements for stable electroluminescent
US20050113531A1 (en) 2003-11-26 2005-05-26 Industrial Technology Research Institute Thermosensitive biodegradable copolymer
WO2005056505A1 (ja) 2003-12-15 2005-06-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 芳香族化合物およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2015174682A1 (ko) 2014-05-13 2015-11-19 에스에프씨 주식회사 방향족아민기를 포함하는 헤테로고리 화합물및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180084909A (ko) * 2015-11-17 2018-07-25 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 유기 전계발광 소자
KR20170116885A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 안트라센계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180027676A (ko) * 2016-09-05 2018-03-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR20180071850A (ko) * 2016-12-20 2018-06-28 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
WO2018186404A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
JP2019028321A (ja) 2017-07-31 2019-02-21 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7187095B2 (ja) 2022-12-12
JP2020132571A (ja) 2020-08-31
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