WO2020184834A1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2020184834A1
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박태윤
홍완표
금수정
송종수
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주식회사 엘지화학
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    • C09K2211/188—Metal complexes of other metals not provided for in one of the previous groups

Definitions

  • the present specification relates to a heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.
  • the organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which electrical energy is converted into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using the organic light emitting phenomenon has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure made of different materials.
  • the organic material layer may be formed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like.
  • a host/dopant system may be used as a light emitting material.
  • the principle is that when a small amount of a dopant having an energy band gap smaller than that of a host that mainly constitutes the light emitting layer is mixed with the light emitting layer, excitons generated from the host are transported as a dopant to emit light with high efficiency. At this time, since the wavelength of the host moves to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant used.
  • singlet energy of the host is transferred to the dopant in the form of light energy through a Forster energy transfer.
  • the excited singlet energy of the dopant that has received energy becomes the singlet energy in the ground state and emits fluorescent light.
  • triplet energy-In the case of a compound with a small singlet energy value ( ⁇ E ST ) the triplet energy of the compound is partially harvested as singlet energy by reverse intersystem crossing (hereinafter referred to as'RISC'). can do.
  • ⁇ E ST triplet energy-In the case of a compound with a small singlet energy value
  • 'RISC' reverse intersystem crossing
  • excitons in a singlet state emit light and fall from the excited state to the ground state quickly, but the lifetime of the excitons in the triplet state is longer than that in the singlet state and is recovered as RISC, but non-luminous It is also destroyed in form.
  • the present specification is to provide a heterocyclic compound and an organic light emitting device including the same.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group,
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted arylheteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • r1, r2, n1 and n2 are the same as or different from each other, and each independently an integer of 0 to 4,
  • r4 is an integer from 0 to 3
  • n4 0,
  • r3, r5, n3 and n5 are the same as or different from each other, and each independently an integer of 0 to 5,
  • n 0 or 1
  • L5 is directly connected to N
  • n1+n2+n3+n4+n5 is an integer from 1 to 21,
  • r1+n1 is an integer from 0 to 4
  • the value of r2+n2 is an integer from 0 to 4
  • the value of r3+n3 is an integer from 0 to 5
  • the value of r4+n4 is an integer from 0 to 3
  • the value of r5+n5 is an integer from 0 to 5
  • n1 to n3 and n5 are 2 or more, the substituents in parentheses are the same or different from each other.
  • the present specification is a 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 of the organic material layers comprises a compound represented by Formula 1 do.
  • the compound according to the exemplary embodiment of the present specification is used in an organic light-emitting device, so that a driving voltage of the organic light-emitting device may be lowered and light efficiency may be improved.
  • the life characteristics of the small intestine can be improved by the thermal stability of the compound.
  • 1 to 3 illustrate examples of an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG. 6 shows a system including the compound BD-X1 according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 contains an alkylene group (arylalkyl group) substituted with an aryl group in a polycyclic heterocycle containing boron, and thus minimizes stacking between molecules and prevents aggregation. When applied to devices, high efficiency can be expected.
  • the molecule becomes structurally bulky and the distance between neighboring molecules increases.
  • Dexter energy transfer is more likely to occur as the distance between molecules is close and the number of orbital overlaps of molecules increases, but by increasing the distance between molecules by introducing a large substituent at the end group to affect only the steric effect, the distance between molecules (dopant-dopant and dopant- Host). This prevents the dexter energy transfer between the triplet of the host and the dopant, thereby preventing the exiton from disappearing, and allows it to be transferred to the dopant through the posterior energy transfer.
  • an alkylene group (arylalkyl group) substituted with an aryl group is connected to at least one of the benzene rings indicated by dotted circles (that is, the value of n1+n2+n3+n5 in Formula 1 is 1 or more. )
  • substituted 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 as long as the position where the hydrogen atom is substituted, that is, the position where the substituent can be substituted, and when two or more are substituted , Two or more substituents may be the same or different from each other.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; Halogen group; Nitrile group; Alkyl group; Cycloalkyl group; Amine group; Silyl group; Aryl group; And a heteroaryl group comprising at least one of N, O, and S atoms, substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of, or substituted with a substituent to which two or more substituents are connected, or any substituent It means not having.
  • connection of two or more substituents means that hydrogen of any one substituent is connected with another substituent.
  • an isopropyl group and a phenyl group are connected or It may be a substituent of.
  • connection of three substituents is not only that (substituent 1)-(substituent 2)-(substituent 3) is continuously connected, but also (substituent 2) and (substituent 3) are Includes connections.
  • two phenyl groups and isopropyl groups are connected or It may be a substituent of. The same applies to those in which four or more substituents are connected.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine, or iodine.
  • the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but 1 to 30; 1 to 20; 1 to 10; Or it is preferably 1 to 5.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, sec-butyl, 1-methylbutyl, 1-ethylbutyl, pentyl, n-pentyl, iso Pentyl, neopentyl, t-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentyl Methyl, cyclohexylmethyl, octyl
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but 3 to 30 carbon atoms; 3 to 20 carbon atoms; 3 to 10 carbon atoms; Or it is preferably 3 to 6 carbon atoms, specifically cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-t-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto.
  • the silyl group is a substituent including Si and the Si atom is directly connected as a radical, and is represented by -SiR 201 R 202 R 203 , R 201 to R 203 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Alkyl group; Alkenyl group; Alkoxy group; Cycloalkyl group; Aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heterocyclic group.
  • silyl group examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, methyldiphenylsilyl group, t- Butyldiphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like, but are not limited thereto.
  • an aryl group means a monovalent group of a monovalent aromatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon derivative.
  • an aromatic hydrocarbon refers to a compound in which pi electrons are completely conjugated and includes a planar ring
  • a group derived from an aromatic hydrocarbon refers to a structure in which an aromatic hydrocarbon or a cyclic aliphatic hydrocarbon is condensed with an aromatic hydrocarbon.
  • the aryl group is intended to include a monovalent group in which two or more aromatic hydrocarbons or derivatives of aromatic hydrocarbons are connected to each other.
  • the aryl group is not particularly limited, but includes 6 to 50 carbon atoms; 6 to 30; 6 to 25; 6 to 20; 6 to 18; Or it is preferably 6 to 13, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic. Specifically, the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a triphenyl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the substituted fluorenyl group when the fluorenyl group may be substituted, includes all compounds in which the substituents of the pentagonal rings of fluorene are spied to each other to form an aromatic hydrocarbon ring.
  • the substituted fluorenyl group includes 9,9'-spirobifluorene, spiro[cyclopentane-1,9'-fluorene], spiro[benzo[c]fluorene-7,9-fluorene], etc. However, it is not limited thereto.
  • the heterocyclic group is an atom other than carbon and includes one or more heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, and S.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, the number of carbon atoms is 2 to 50; 2 to 30; 2 to 20; 2 to 18; Or it is preferably 2 to 13.
  • heterocyclic groups include thiophene group, furanyl group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, pyridine group, bipyridine group, pyrimidine group, triazine group, triazole group, acridine group , Pyridazine group, pyrazine group, quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, phthalazine group, pyridopyrimidine group, pyridopyrazine group, pyrazino-pyrazine group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzoxa Zol group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuran group, phenanthroline group, thiazole group, isoxazole group, oxadiazole
  • the heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic, and may be aromatic, aliphatic, or condensed rings of aromatic and aliphatic, and may be selected from examples of the heterocyclic group.
  • the heteroaryl group refers to a monovalent aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocycle is a monovalent group of an aromatic ring or a derivative of an aromatic ring, and refers to a group including at least one of N, O, and S in the ring as a hetero atom.
  • the aromatic ring derivative includes all structures in which an aromatic ring or an aliphatic ring is condensed with an aromatic ring.
  • the heteroaryl group is intended to include a monovalent group in which an aromatic ring containing two or more heteroatoms or a derivative of an aromatic ring containing heteroatoms are connected to each other. 2 to 50 carbon atoms of the heteroaryl group; 2 to 30; 2 to 20; 2 to 18; Or it is preferably 2 to 13.
  • an arylene group means that the aryl group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the aryl group described above may be applied.
  • a heteroarylene group refers to a heteroaryl group having two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the aforementioned heteroaryl group may be applied.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted branched alkylene group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted branched alkylene group having 3 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a branched alkylene group having 3 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a methylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group or an aryl group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a methylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a methyl group or a methylene group unsubstituted with a phenyl group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently -CH 2 (G1)(G2)-, and G1 and G2 are the same or different from each other, and each independently have 1 to carbon atoms. It is an alkyl group of 5 or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and at least one of G1 and G2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently -CH 2 (G1)(G2)-, and G1 and G2 are the same or different from each other, and each independently a methyl group or a phenyl group And at least one of G1 and G2 is a methyl group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a methylene group substituted with an alkyl group.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently a methylene group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently -CH 2 (G1)(G2)-, and G1 and G2 are the same or different from each other, and each independently have 1 to carbon atoms. It is an alkyl group of 5.
  • L1 to L5 are the same as or different from each other, and each independently -CH 2 (G1)(G2)-, and G1 and G2 are methyl groups.
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; A substituted or unsubstituted anthracenyl group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; A substituted or unsubstituted fluoranthenyl group; A substituted or unsubstituted phenalene group; A substituted or unsubstituted pyrenyl group; A substituted or unsubstituted chrysenyl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Or a substituted or unsubstituted spirobifluorenyl
  • Ar1 to Ar5 are deuterium, a halogen group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a trialkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, and a triaryl having 6 to 50 carbon atoms. It is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, which is unsubstituted or substituted with one substituent selected from the group consisting of silyl groups or a substituent to which two or more groups selected from the group are connected.
  • Ar1 to Ar5 are deuterium, a halogen group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with deuterium, a trimethylsilyl group or a triphenylsilyl group substituted or unsubstituted carbon number. It is a 6 to 20 aryl group.
  • Ar1 to Ar5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Or a substituted or unsubstituted biphenyl group.
  • Ar1 to Ar5 are deuterium, a fluorine group, a methyl group, a methyl group substituted with deuterium, a phenyl group unsubstituted or substituted with a t-butyl group or a trimethylsilyl group; Or a biphenyl group.
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted arylheteroarylamine group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; A substituted or unsubstituted C1-C10 alkyl group; A substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted triarylsilyl group having 6 to 60 carbon atoms; A substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 50 carbon atoms; A substituted or unsubstituted arylheteroarylamine group having 6 to 50 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; A substituted or unsubstituted C1-C5 alkyl group; A substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group; ; A trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; Triarylsilyl group having 6 to 50 carbon atoms; substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 40 carbon atoms; A substituted or unsubstituted arylheteroarylamine group having 6 to 40 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted or unsubstituted with deuterium; A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms; A trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; A triarylsilyl group having 6 to 50 carbon atoms; An aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with one substituent selected from the group consisting of deuterium and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituent connected with two or more groups selected from the group; Or substituted or provided with one substituent selected from the group consisting of deuterium, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a trialkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, and a triarylsilyl group having 6 to 50 carbon atoms, or
  • R1 to R3 and R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted or unsubstituted with deuterium; A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms; ; A trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; Triarylsilyl group having 6 to 50 carbon atoms; or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with one substituent selected from the group consisting of deuterium and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituent connected with two or more groups selected from the group to be.
  • R4 is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted or unsubstituted with deuterium; Or substituted or provided with one substituent selected from the group consisting of deuterium, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a trialkylsilyl group having 3 to 30 carbon atoms, and a triarylsilyl group having 6 to 50 carbon atoms, or a substituent connected with two or more groups selected from the group. It is a ring C6-C40 arylamine group.
  • R1 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Methyl group; t-butyl group; A methyl group substituted with deuterium; Cyclohexyl group; Trimethylsilyl group; Diphenylamine group; diphenylamine group substituted with t-butyl group, trimethylsilyl group, or triphenylsilyl group; Phenyl group; Biphenyl group; Naphthyl group; a phenyl group substituted with a t-butyl group; Or a phenyl group substituted with deuterium.
  • R1 to R3 and R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Methyl group; t-butyl group; Cyclohexyl group; Trimethylsilyl group; Phenyl group; Biphenyl group; Naphthyl group; a phenyl group substituted with a t-butyl group; Or a phenyl group substituted with deuterium.
  • R4 is a methyl group; A methyl group substituted with deuterium; Diphenylamine group; Or a diphenylamine group substituted with a t-butyl group, a trimethylsilyl group, or a triphenylsilyl group.
  • r1, r2, n1, and n2 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 0 to 4.
  • r4 and n4 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 0 to 3.
  • r3, r5, n3, and n5 are the same as or different from each other, and are each independently an integer of 0 to 5.
  • n1+n2+n3+n4+n5 is an integer of 1 to 21.
  • n1+n2+n3+n4+n5 is an integer of 1 to 5.
  • n1+n2+n3+n4+n5 is an integer of 1 to 4.
  • the value of n1+n2+n3+n4+n5 is 1. According to another exemplary embodiment, the value of n1+n2+n3+n4+n5 is 2. According to another exemplary embodiment, the value of n1+n2+n3+n4+n5 is 3. According to another exemplary embodiment, the value of n1+n2+n3+n4+n5 is 4.
  • the value of r1+n1 is an integer of 0 to 4
  • the value of r2+n2 is an integer of 0 to 4
  • the value of r3+n3 is an integer of 0 to 5
  • r4+ The value of n4 is an integer of 0 to 3
  • the value of r5+n5 is an integer of 0 to 5.
  • R1 is the same or different from each other
  • R2 is the same or different from each other
  • r3 is 2 or more
  • R3 is the same or different from each other
  • r4 is 2 or more
  • R4 is the same as or different from each other
  • n1 is 2 or more
  • -L1-Ar1 is the same or different from each other
  • n2 is 2 or more
  • -L2-Ar2 is the same or different from each other
  • n3 When this is 2 or more, -L3-Ar3 is the same as or different from each other
  • n4 is 2 or more
  • -L4-Ar4 is the same or different from each other
  • n5 is 2 or more
  • -L5-Ar5 is the same or different from each other.
  • m is 0 or 1
  • L5 is directly connected to N.
  • n1 to n5 are the same as or different from each other, and are each independently 0 or 1.
  • n1 is 1.
  • n2 is 1.
  • n3 is 1.
  • n5 is 1.
  • n4 is 0.
  • n1+n2+n3+n5 is 1 or more.
  • n1+n2+n3+n5 is an integer of 1 to 4.
  • r1 is 0 or 1.
  • r2 is 0 or 1.
  • r3 is 0 or 1.
  • r4 is 0 or 1.
  • r5 is 0 or 1.
  • m is 1.
  • m 0.
  • Formula 1 is represented by the following Formula 1-1.
  • R1 to R5, r1 to r5, n1 to n3, and n5 are as defined in Formula 1.
  • Chemical Formula 1 is represented by the following Chemical Formula 2 or 3.
  • L1 to L5, Ar1 to Ar5, R1 to R5, r1 to r5, and n1 to n5 are as defined in Formula 1.
  • Formula 1 is represented by the following Formula 2-1 or 3-1.
  • R1 to R5, r1 to r5, n1 to n3, and n5 are as defined in Formula 1.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of Chemical Formulas 401 to 407 below.
  • L1, L2, L3, L5, Ar1, Ar2, Ar3, Ar5, R1 to R5, r1 to r5, n1, n2, n3 and n5 are as defined in Formula 1.
  • the compound represented by Formula 1 is any one selected from the following compounds.
  • the compound according to an exemplary embodiment of the present specification may be prepared by a manufacturing method described below. If necessary, a substituent may be added or removed, and the position of the substituent may be changed. In addition, starting materials, reactants, reaction conditions, and the like can be changed based on techniques known in the art.
  • the compound represented by Formula 1 may have a core structure as shown in Formula 1 below.
  • Substituents may be combined by methods known in the art, and the type, position or number of substituents may be changed according to techniques known in the art. Substituents may be combined as shown in the following general formula 1, but are not limited thereto.
  • L1 to L4, Ar1 to Ar5, R1 to R4, r1 to r4, and n1 to n4 are the same as those defined in Chemical Formula 1.
  • a compound having m 0 can be obtained by using an amine having an alkylene group (L5) directly connected to nitrogen in the second amination reaction.
  • L5 is dimethylmethylene
  • a compound in which L5 is a methylene group substituted with an alkyl group or an aryl group is used, a compound in which L5 is not dimethylmethylene can be obtained.
  • the maximum emission peak of the compound represented by Formula 1 is 420 nm to 470 nm.
  • a more preferable range is 450 nm to 465 nm.
  • the maximum emission peak satisfies the above range, it is used as a blue emission dopant of the emission layer to increase the efficiency of the device.
  • the measuring equipment used to measure the maximum emission peak is a JASCO FP-8600 fluorescence spectrophotometer. Specifically, a sample for fluorescence measurement was prepared by dissolving the compound to be measured at a concentration of 1M using toluene as a solvent, and the sample solution was placed in a quartz cell, and the fluorescence intensity and maximum emission at room temperature (300K) using a fluorescence measurement device. Peaks can be measured.
  • the present specification provides an organic light-emitting device including the above-described compound.
  • the'layer' is meant to be compatible with the'film' mainly used in the present technical field, and means a coating covering a desired area.
  • the size of the'layer' is not limited, and each'layer' may be the same or different in size. In one embodiment, the size of the'layer' may be the same as the entire device, may correspond to the size of a specific functional region, and may be as small as a single sub-pixel.
  • the meaning that a specific A material is included in the B layer means that i) one or more A material is included in one layer B, and ii) the B layer is composed of one or more layers, and the A material is a multilayer B Includes all those included in one or more of the floors.
  • the meaning that a specific A material is included in the C layer or the D layer means i) is included in one or more of the C layers, ii) is included in one or more of the D layers, or iii ) It means both included in one or more layers C and one or more layers D.
  • the present specification is a 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 compound represented by Formula 1 do.
  • the organic material layer includes an emission layer, and the emission layer includes a compound represented by Formula 1 above.
  • the organic light-emitting device may include an additional organic material layer in addition to the emission layer.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present specification may have a single-layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • it 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, an electron blocking layer, a hole blocking layer, and the like.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic light-emitting device includes an emission layer, and the emission layer includes a compound represented by Formula 1 and a compound represented by Formula H below.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • R21 to R27 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • a 0 or 1.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms including N, O, or S.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; An arylene group having 6 to 30 carbon atoms; Or it is a C2-C30 heteroarylene group containing N, O, or S.
  • the arylene group or heteroarylene group is unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenylene group; A substituted or unsubstituted naphthylene group; A substituted or unsubstituted divalent dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted divalent dibenzothiophene group.
  • L21 to L23 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Phenylene group; Biphenylene group; Naphthylene group; Divalent dibenzofuran group; Or a divalent dibenzothiophene group.
  • L21 is a direct bond.
  • L22 is a direct bond; Or a phenylene group.
  • L23 is a direct bond.
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted monocyclic to tetracyclic aryl group; Or a substituted or unsubstituted monocyclic to 4 ring heteroaryl group.
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted anthracene group; A substituted or unsubstituted phenanthryl group; A substituted or unsubstituted phenalene group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; A substituted or unsubstituted benzofluorenyl group; A substituted or unsubstituted furan group; A substituted or unsubstituted thiophene group; A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; A substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group; A substituted or unsub
  • Ar21 to Ar23 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Naphthyl group; Phenanthryl group; Dibenzofuran group; Naphthobenzofuran group; Dibenzothiophene group; Or a naphthobenzothiophene group.
  • Ar21 and Ar22 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Naphthyl group; Phenanthryl group; Dibenzofuran group; Naphthobenzofuran group; Dibenzothiophene group; Or a naphthobenzothiophene group.
  • Ar21 and Ar22 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; 1-naphthyl group; 2-naphthyl group; Or a dibenzofuran group.
  • Ar23 is a phenyl group; Biphenyl group; It is a naphthyl group.
  • Ar23 is a naphthyl group.
  • Ar21 and Ar22 are different from each other.
  • Ar21 is a substituted or unsubstituted aryl group
  • Ar22 is a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ar21 is a substituted or unsubstituted aryl group
  • Ar22 is a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • Ar21 is an aryl group unsubstituted or substituted with deuterium
  • Ar22 is an aryl group unsubstituted or substituted with deuterium
  • Ar21 is an aryl group unsubstituted or substituted with deuterium
  • Ar22 is a heteroaryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • R21 to R27 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • R21 to R27 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen or deuterium.
  • R21 to R27 are hydrogen.
  • R21 to R27 are deuterium.
  • Chemical Formula H is represented by the following Chemical Formula H01 or H02.
  • L21 to L23 and Ar21 to Ar23 are as defined in Formula H, D represents deuterium, k1 is an integer of 0 to 8, and k2 is an integer of 0 to 7.
  • the compound represented by Formula H is any one selected from the following compounds.
  • the organic light emitting device includes an emission layer, the emission layer includes the compound represented by Formula 1 as a dopant of the emission layer, and the compound represented by Formula H as a host of the emission layer.
  • the content of the compound represented by Formula 1 is 0.01 parts by weight to 30 parts by weight; 0.1 parts by weight to 20 parts by weight; Or 0.5 parts by weight to 10 parts by weight.
  • the compound represented by Formula H may be included in one type or two or more types in the organic material layer (specifically, the light-emitting layer). Specifically, the first host represented by Formula H and the second host represented by Formula H may be included in the organic material layer.
  • the weight ratio of the first host represented by Formula H and the second host represented by Formula H is 95:5 to 5:95, more preferably 30:70 to 70:30.
  • the first host and the second host are different from each other.
  • the emission layer includes one or two or more compounds represented by Formula H.
  • the light emitting layer including the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula H has a blue color.
  • the organic material layer includes an electron blocking layer, a hole injection layer, or a hole transport layer, and the electron blocking layer, a hole injection layer, or a hole transport layer includes the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic material layer includes a hole blocking layer, an electron injection layer, or an electron transport layer, and the hole blocking layer, an electron injection layer, or an electron transport layer includes the compound represented by Formula 1.
  • the organic material layer is a hole injection layer and a hole transport layer. It further includes one or two or more layers selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole blocking layer, and an electron blocking layer.
  • the organic light emitting device includes a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; An emission layer provided between the first electrode and the second electrode; And two or more organic material layers provided between the emission layer and the first electrode, or between the emission layer and the second electrode.
  • two or more organic material layers may be selected from the group consisting of a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, a layer for simultaneously transporting and injecting holes, and an electron blocking layer.
  • the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode.
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the organic light-emitting device may be a normal type organic light-emitting device in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device may be an inverted type organic light emitting device in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 to 3 illustrate an organic light-emitting device, but are not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 102, an emission layer 103, and a cathode 104 are sequentially stacked on a substrate 101.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula H may be additionally included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula H may be additionally included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the hole injection layer or the hole transport layer.
  • FIG. 3 shows an anode 102, a hole injection layer 105, a first hole transport layer 106a, a second hole transport layer 106b, a light emitting layer 103, and a layer for simultaneously injecting and transporting electrons on the substrate 101.
  • a structure of an organic light-emitting device in which 107 and the cathode 104 are sequentially stacked is illustrated.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula H may be additionally included in the emission layer.
  • the compound represented by Formula 1 is included in a hole injection layer, a first hole transport layer, a second hole transport layer, a light emitting layer, and a layer that simultaneously injects electrons and transports electrons.
  • the organic light-emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art except that the emission layer includes the compound, that is, the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula H.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially laminating a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate.
  • a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering or e-beam evaporation
  • a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on the substrate to form the anode.
  • It can be prepared by forming an organic material layer including 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 light-emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound represented by Formula 1 or the compound represented by Formula H may be formed as 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 coating method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, and the like, but is not limited thereto.
  • an organic light-emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material from a cathode material on a substrate.
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • anode material a material having a large work function is preferable so that holes can be smoothly injected into the organic material layer.
  • Metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof;
  • Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO);
  • a combination of a metal and an oxide such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; Poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDOT), conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline, etc., but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • Metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or alloys thereof;
  • There are a multi-layered material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but are not limited thereto.
  • the organic light-emitting device may include an additional light-emitting layer other than the light-emitting layer including the compound represented by Formula 1 or the compound represented by Formula H.
  • the additional light emitting layer may comprise a host material and a dopant material.
  • Host materials include condensed aromatic ring derivatives or heterocyclic-containing compounds.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • heterocycle-containing compounds include dibenzofuran derivatives, ladder furan compounds, And pyrimidine derivatives, but are not limited thereto.
  • the dopant material examples include aromatic amine derivatives, strylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes.
  • the aromatic amine derivative is a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamine group, and includes pyrene, anthracene, chrysene, and periflanthene having an arylamine group.
  • the styrylamine compound is a compound in which at least one arylvinyl group is substituted with a substituted or unsubstituted arylamine, and is selected from the group consisting of an aryl group, silyl group, alkyl group, cycloalkyl group, and arylamine group.
  • the substituent is substituted or unsubstituted.
  • the metal complex includes an iridium complex, a platinum complex, and the like, but is not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that receives holes from an electrode. It is preferable that the hole injection material has the ability to transport holes and thus has a hole receiving effect from the anode and an excellent hole injection effect with respect to the light emitting layer or the light emitting material. In addition, a material having excellent ability to prevent movement of excitons generated in the light emitting layer to the electron injection layer or the electron injection material is preferable. Further, a material excellent in thin film formation ability is preferred. In addition, it is preferable that the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material; Hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material; Quinacridone series organic matter; Perylene-based organics; There are polythiophene-based conductive polymers such as anthraquinone and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the emission layer, and may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers.
  • the hole transport material is a material capable of receiving holes from the anode or the hole injection layer and transferring them to the emission layer, and a material having high mobility for holes is preferable. Specific examples include, but are not limited to, an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together.
  • the hole transport layer has a multilayer structure. Specifically, it is a two-layer structure.
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transport material a material capable of receiving electrons from the cathode and transferring them to the emission layer is preferable, and a material having high mobility for electrons is preferable. Specific examples include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq3; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired negative electrode material, as used according to the prior art.
  • suitable cathode materials have a low work function and are conventional materials followed by an aluminum layer or a silver layer. Specifically, there are cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, and in each case, an aluminum layer or a silver layer follows.
  • the electron injection layer is a layer that receives electrons from an electrode. It is preferable that the electron-injection material is excellent in the ability to transport electrons, and has an electron-receiving effect from the second electrode and an excellent electron-injection effect on the light emitting layer or the light emitting material. In addition, a material that prevents the excitons generated in the light emitting layer from moving to the hole injection layer and has excellent thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone, and their derivatives, Metal complex compounds and nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, but are not limited thereto.
  • 8-hydroxyquinolinato lithium bis(8-hydroxyquinolinato)zinc, bis(8-hydroxyquinolinato)copper, bis(8-hydroxyquinolinato)manganese , Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(8-hydroxyquinolinato)gallium, bis(10-hydroxybenzo[h ]Quinolinato)beryllium, bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)zinc, bis(2-methyl-8-quinolinato)chlorogallium, bis(2-methyl-8-quinolinato) (o-cresolato)gallium, bis(2-methyl-8-quinolinato)(1-naphtholato)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinato)(2-naphtholato)gallium, etc. , But is not limited thereto.
  • the electron blocking layer is a layer capable of improving the lifespan and efficiency of a device by preventing electrons injected from the electron injection layer from entering the hole injection layer through the light emitting layer.
  • Known materials may be used without limitation, and may be formed between the light-emitting layer and the hole injection layer, or between the light-emitting layer and a layer that simultaneously injects and transports holes.
  • the hole blocking layer is a layer that prevents holes from reaching the cathode, and may be generally formed under the same conditions as the electron injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, aluminum complexes, etc., but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type depending on the material used.
  • intermediate 41 was obtained in the same manner as in the preparation method of intermediate 1 of Synthesis Example 1.
  • 5.1 g of intermediate 42 was obtained in the same manner as in the preparation method of intermediate 2 of Synthesis Example 1.
  • a glass substrate coated with a thin film of 1300 ⁇ of ITO (indium tin oxide) was put in distilled water dissolved in a detergent and washed with ultrasonic waves.
  • ITO indium tin oxide
  • Fischer Co. product was used as a detergent
  • distilled water secondarily filtered with a filter made by Millipore Co. was used as distilled water.
  • ultrasonic cleaning was performed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, dried, and then transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was transported to a vacuum evaporator.
  • the following compound HAT was thermally vacuum deposited to a thickness of 50 ⁇ to form a hole injection layer.
  • the following compound HT-A 1000 ⁇ was vacuum-deposited as a first hole transport layer thereon, and subsequently compound HT-B 100 ⁇ was deposited as a second hole transport layer.
  • a light emitting layer was formed by vacuum deposition of BH-1 as a light emitting host thereon to a thickness of 200 ⁇ . While depositing the emission layer, 3% by weight of Compound 1 was used as a blue light-emitting dopant compared to 100% of the total weight of the host.
  • the deposition rate of organic materials was maintained at 0.4 to 1.0 ⁇ /sec, lithium fluoride at the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ and aluminum at 2 ⁇ , and the vacuum degree during deposition was 1 ⁇ 10 -7 to 5 By maintaining ⁇ 10 -8 torr, an organic light emitting device was manufactured.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the host and dopant compounds shown in Table 1 below were used as the emission layer material in Example 1 above.
  • Example 1 the first host and the second host (48.5: 48.5 weight ratio) were used instead of the host BH-1 (97 weight ratio) as the light emitting layer material, and the following dopant compound (3 weight ratio) was used instead of the dopant BD-1 (3 weight ratio).
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that) was used.
  • the devices of Examples 1 to 32 using the compound having the structure of Formula 1 have characteristics of lower voltage and high efficiency than the devices of Comparative Examples 1 to 8.
  • FIGS. 4 to 6 show a system of BD-Y1 and Host-1
  • FIG. 5 shows a system of BD-Y2 and Host-1
  • FIG. 6 shows a system of BD-X1 and Host-1. At this time, the volume and density of all molecules and the average distance between different molecules were obtained by calculation. The results are shown in Table 2 below.
  • BD-X1 is a compound corresponding to Formula 1 of the present invention, and is a structure in which an aralkyl group is connected to the core structure.
  • the BD-X1 (FIG. 6) compound with a bulky substituent introduced has a greater distance from the host than BD-Y1 (FIG. 4) and BD-Y2 (FIG. 5). Can be confirmed. Therefore, since the dexter energy transfer between the triplet energy of the host of the device having a relatively bulky substituent group introduced therein is less, the efficiency of the device is increased.
  • Molecular orientation was measured after 30nm deposition of a host and a dopant in a quartz cell at a weight ratio of 97:3.
  • a host 9-naphthalenyl-10-(4-(naphthalenylphenyl) anthracene (BH-4) was used, and as a dopant, compounds 3 and 28, or comparative compound BD-E were used.
  • the molecular orientation measurement result of Compound 3 is shown in FIG. 7, the molecular orientation measurement result of Compound 28 is shown in FIG. 8, and the molecular orientation measurement result of the comparative compound BD-E is shown in FIG. 9.
  • each graph relates to a dipole orientation, and a value in [] denotes [h:v].
  • the molecular orientation measurement results (Fitting) of compounds 3 and 28 represented by Formula 1 of the present invention were 91% and 90%, respectively, showing very high result values compared to 77% of the comparative compound BD-E.
  • Molecular orientation is one of the determining factors of external quantum efficiency, and the higher the molecular orientation, the higher the efficiency. Therefore, compounds 3 and 28 having high molecular orientation have higher efficiency than comparative compound BD-E.

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Abstract

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

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 03월 08일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0026874호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도펀트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도펀트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도펀트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도펀트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
일반적인 형광을 내는 호스트와 도펀트 시스템에서는, 호스트의 일중항 에너지가 포스터(Forster) 에너지 전이를 통해 광 에너지 형태로 도펀트로 전달된다. 에너지를 전달 받은 도펀트의 들뜬 일중항 에너지는 바닥상태의 일중항 에너지가 되면서 형광 빛을 발광한다. 반면, 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)이 작은 화합물의 경우, 역계간 전이(reverse intersystem crossing, 이하 'RISC'라 함)에 의해 화합물의 삼중항 에너지를 일중항 에너지로 일부 수확할 수 있다. 상기 화합물을 유기 발광 소자에 적용시킬 경우, 소자의 효율을 증가한다.
일반적으로 일중항 상태의 엑시톤은 여기상태에서 바닥상태로 빠르게 빛을 내며 떨어지게 되지만, 삼중항 상태의 엑시톤의 여기상태의 수명(lifetime)이 일중항 상태의 그것보다 길게되어 RISC로 회수되기도 하지만 비발광형태로 소멸되기도 한다.
[선행문헌] 국제 특허 출원 공개 제2017-018326호
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r1, r2, n1 및 n2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
r4는 0 내지 3의 정수이고,
n4는 0 이고,
r3, r5, n3 및 n5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고,
m은 0 또는 1이며, m이 0인 경우, L5는 N에 직접 연결되며,
n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1 내지 21의 정수이고,
r1+n1의 값은 0 내지 4의 정수이고, r2+n2의 값은 0 내지 4의 정수이고, r3+n3의 값은 0 내지 5의 정수이고, r4+n4의 값은 0 내지 3의 정수이고, r5+n5의 값은 0 내지 5의 정수이고,
r1 내지 r5, n1 내지 n3 및 n5가 2 이상일 때, 괄호 안의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 명세서는 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 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에 사용되어, 유기 발광 소자의 구동전압을 낮출 수 있으며, 광효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소장의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 비교 화합물 BD-Y1 및 BD-Y2를 포함한 시스템을 도시한 것이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 BD-X1을 포함한 시스템을 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 3 및 28의 분자 배향 결과를 도시한 것이다.
도 9는 비교 화합물 BD-E의 분자 배향 결과를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
101: 기판
102: 양극
103: 발광층
104: 음극
105: 정공주입층
106: 정공수송층
106a: 제1 정공수송층
106b: 제2 정공수송층
107: 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 붕소를 포함하는 다환 헤테로고리에 아릴기로 치환된 알킬렌기(아릴알킬기)를 포함하고 있어, 분자간의 쌓임(stacking)을 최소화하여 응집(aggregation)되는 것을 막아주므로 유기 발광 소자에 적용 시, 고효율을 기대할 수 있다.
구체적으로, 전기적으로 영향이 큰 코어에서 멀리 떨어진 말단 치환기에 입체적으로 큰 치환기를 도입함으로써 분자가 구조적으로 부피가 커지게 되고 이웃하는 분자사이의 거리는 증가하게된다. 덱스터 에너지 전이는 분자간의 거리가 가깝고 분자의 오비탈 겹침이 많을수록 잘 일어나게되는데, 입체적인 효과만 영향을 미치도록 말단기에 큰 치환기를 도입하여 분자사이의 거리를 증가시킴으로써 분자 간 (도펀트-도펀트 및 도펀트-호스트)의 상호작용을 억제시킨다. 이는 호스트의 삼중항과 도펀트 사이의 덱스터 에너지 전이를 방해하여 엑시톤의 소멸을 막고 포스터 에너지 전이를 통해 도판트로 전달될수 있도록 한다.
상기 화학식 1은 하기 코어에서, 점선 원으로 표시된 벤젠 고리 중 하나 이상에 아릴기로 치환된 알킬렌기(아릴알킬기)가 연결되어 있으며(즉, 화학식 1의 n1+n2+n3+n5 의 값이 1 이상) N과 N 사이에 위치한 벤젠 고리에는 아릴기로 치환된 알킬렌기(아릴알킬기)를 가지지 않는다(화학식 1의 n4 = 0). 이 경우, 분자 배향성(molecular orientation)이 증가하여, 소자에 적용되었을 때 효율이 증가한다.
Figure PCTKR2020000669-appb-I000002
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 알킬기; 시클로알킬기; 아민기; 실릴기; 아릴기; 및 N, O, 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure PCTKR2020000669-appb-I000003
또는
Figure PCTKR2020000669-appb-I000004
의 치환기가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 3개의 치환기가 연결되는 것은 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결되는 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결되는 것도 포함한다. 예를 들어, 2개의 페닐기 및 이소프로필기가 연결되어
Figure PCTKR2020000669-appb-I000005
또는
Figure PCTKR2020000669-appb-I000006
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 것과 동일하게 적용된다.
본 명세서에 있어서,
Figure PCTKR2020000669-appb-I000007
는 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, t-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, t-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30; 탄소수 3 내지 20; 탄소수 3 내지 10; 또는 탄소수 3 내지 6인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-t-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR201R202R203로 표시되고, R201 내지 R203은 서로 같거나 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, 메틸디페닐실릴기, t-부틸디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 1가의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소 유도체의 1가의 기를 의미한다. 본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소는 pi 전자가 완전히 콘쥬게이션되고 평면인 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 방향족 탄화수소에서 유도되는 기란, 방향족 탄화수소에 방향족 탄화수소 또는 고리형 지방족 탄화수소가 축합된 구조를 의미한다. 또한 본 명세서에 있어서, 아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 50; 6 내지 30; 6 내지 25; 6 내지 20; 6 내지 18; 또는 6 내지 13인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기가 치환될 수 있다고 할 때, 치환된 플루오레닐기는 플루오렌의 5각 고리의 치환기가 서로 스피로 결합하여 방향족 탄화수소고리를 형성하는 화합물까지 모두 포함하는 것이다. 상기 치환된 플루오레닐기는 9,9'-스피로바이플루오렌, 스피로[사이클로펜탄-1,9'-플루오렌], 스피로[벤조[c]플루오렌-7,9-플루오렌] 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 바이피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 피리도피리미딘기, 피리도피라진기, 피라지노 피라진기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 티아졸기, 이소옥사졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 벤조티아졸기, 페노티아진기, 디벤조퓨란기, 디하이드로페노티아진기, 디하이드로벤조이소퀴놀린기 및 크로멘기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 헤테로고리기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 1가의 방향족 헤테로고리를 의미한다. 여기서 방향족 헤테로고리란 방향족 고리 또는 방향족 고리의 유도체의 1가의 기로서, 이종원자로 N, O 및 S 중 1개 이상을 고리에 포함하는 기를 의미한다. 상기 방향족 고리의 유도체란, 방향족 고리에 방향족 고리 또는 지방족 고리가 축합된 구조를 모두 포함한다. 또한 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 2 이상의 이종원자를 포함한 방향족 고리 또는 이종원자를 포함한 방향족 고리의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다.
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.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
이하, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 분지쇄의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 5의 분지쇄의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 5의 분지쇄의 알킬렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -CH2(G1)(G2)-이고, 상기 G1 및 G2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, G1 및 G2 중 하나 이상은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -CH2(G1)(G2)-이고, 상기 G1 및 G2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기이고, G1 및 G2 중 하나 이상은 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환된 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -CH2(G1)(G2)-이고, 상기 G1 및 G2는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -CH2(G1)(G2)-이고, 상기 G1 및 G2는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 크라이세닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 트리알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 중수소로 치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 트리메틸실릴기 또는 트리페닐실릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 중수소, 불소기, 메틸기, 중수소로 치환된 메틸기, t-부틸기 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 트리아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; ; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기;치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기; 중수소 및 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 중수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 트리알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R3 및 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; ; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기;또는 중수소 및 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 또는 중수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 트리알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 메틸기; t-부틸기; 중수소로 치환된 메틸기; 시클로헥실기; 트리메틸실릴기; 디페닐아민기; t-부틸기, 트리메틸실릴기 또는 트리페닐실릴기로 치환된 디페닐아민기; 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; t-부틸기로 치환된 페닐기; 또는 중수소로 치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R3 및 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 메틸기; t-부틸기; 시클로헥실기; 트리메틸실릴기; 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; t-부틸기로 치환된 페닐기; 또는 중수소로 치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R4는 메틸기; 중수소로 치환된 메틸기; 디페닐아민기; 또는 t-부틸기, 트리메틸실릴기 또는 트리페닐실릴기로 치환된 디페닐아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1, r2, n1 및 n2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r4 및 n4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r3, r5, n3 및 n5 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1 내지 21의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1이다. 또다른 일 실시상태에 따르면, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 2이다. 또다른 일 실시상태에 따르면, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 3이다. 또다른 일 실시상태에 따르면, n1+n2+n3+n4+n5의 값은 4이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1+n1의 값은 0 내지 4의 정수이고, r2+n2의 값은 0 내지 4의 정수이고, r3+n3의 값은 0 내지 5의 정수이고, r4+n4의 값은 0 내지 3의 정수이고, r5+n5의 값은 0 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1이 2 이상일 때, R1은 서로 동일하거나 상이하고, r2이 2 이상일 때, R2은 서로 동일하거나 상이하고, r3이 2 이상일 때, R3은 서로 동일하거나 상이하고, r4이 2 이상일 때, R4은 서로 동일하거나 상이하고, n1이 2 이상일 때, -L1-Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, n2이 2 이상일 때, -L2-Ar2은 서로 동일하거나 상이하고, n3이 2 이상일 때, -L3-Ar3은 서로 동일하거나 상이하고, n4이 2 이상일 때, -L4-Ar4은 서로 동일하거나 상이하고, n5이 2 이상일 때, -L5-Ar5은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m은 0 또는 1이며, m이 0인 경우, L5는 N에 직접 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1 내지 n5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n2는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n3은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n5는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n4는 0 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n5는 1 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1+n2+n3+n5는 1 내지 4의 정수이다.본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r1은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r2는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r3은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r4는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, r5는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000008
상기 화학식 1-1에 있어서,
L1 내지 L3, L5, Ar1 내지 Ar3, Ar5. R1 내지 R5, r1 내지 r5, n1 내지 n3 및 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시된다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000009
[화학식 3]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000010
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
L1 내지 L5, Ar1 내지 Ar5, R1 내지 R5, r1 내지 r5 및 n1 내지 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1 또는 3-1로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000011
[화학식 3-1]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000012
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
L1 내지 L3, L5, Ar1 내지 Ar3, Ar5. R1 내지 R5, r1 내지 r5, n1 내지 n3 및 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 401 내지 407 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 401]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000013
[화학식 402]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000014
[화학식 403]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000015
[화학식 404]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000016
[화학식 405]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000017
[화학식 406]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000018
[화학식 407]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000019
상기 화학식 401 내지 407에 있어서,
L1, L2, L3, L5, Ar1, Ar2, Ar3, Ar5, R1 내지 R5, r1 내지 r5, n1, n2, n3 및 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure PCTKR2020000669-appb-I000020
Figure PCTKR2020000669-appb-I000021
Figure PCTKR2020000669-appb-I000022
Figure PCTKR2020000669-appb-I000023
Figure PCTKR2020000669-appb-I000024
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조 방법으로 제조될 수 있다. 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1과 같이 코어 구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다. 하기 일반식 1과 같이 치환기를 결합시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[일반식 1]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000025
상기 일반식 1에 있어서, L1 내지 L4, Ar1 내지 Ar5, R1 내지 R4, r1 내지 r4, n1 내지 n4의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다. 상기 일반식 1에는 m이 1인 경우의 제조방법이 기재되어 있지만, 두번째 아민화 반응에서 질소에 알킬렌기(L5)가 직접 연결된 아민을 사용하면 m이 0인 화합물을 얻을 수 있다. 상기 일반식 1에는 L5가 다이메틸메틸렌인 경우만 기재되어 있으나, 메틸기가 아닌 알킬기 또는 아릴기로 치환된 메틸렌기인 화합물을 사용하면 L5가 다이메틸메틸렌이 아닌 화합물을 얻을 수 있다,
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 최대발광피크가 420 nm 내지 470nm이다. 보다 바람직한 범위는 450 nm 내지 465nm 이다. 상기 최대발광피크가 상기 범위를 만족하는 경우, 발광층의 청색 발광 도펀트로 사용되어 소자의 효율을 높일 수 있다.
상기 최대발광피크를 측정하기 위해 이용한 측정장비는 JASCO FP-8600 형광분광광도계이다. 구체적으로, 톨루엔을 용매로 하여 측정할 화합물을 1M 농도로 용해하여 형광 측정용 시료를 준비하고, 시료용액을 석영셀에 넣은 다음, 형광 측정 장비를 이용하여 실온(300K)에서 형광 강도 및 최대발광피크를 측정할 수 있다.
본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 '층'은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 '층'의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 '층'은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, '층'의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 i) 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ii) B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 i) 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ii) 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, iii) 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
본 명세서는 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 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 상기 발광층 이외에 추가의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 차단층, 정공 차단층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 H]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000026
상기 화학식 H에 있어서,
L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
a은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, a이 0인 경우, -L23-Ar23의 위치는 수소 또는 중수소가 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환되고 N, O, 또는 S를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 N, O, 또는 S를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다. 상기 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 치환되거나 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 비페닐렌기; 나프틸렌기; 2가의 디벤조퓨란기; 또는 2가의 디벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L21은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L22은 직접결합; 또는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L23은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 내지 4환의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 안트라센기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 퓨란기; 치환 또는 비치환된 티오펜기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 1-나프틸기; 2-나프틸기; 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar23은 페닐기; 비페닐기; 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar23은 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21 및 Ar22는 서로 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ar22는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ar22는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ar22는 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar21은 중수소로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ar22는 중수소로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R27은 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H는 하기 화학식 H01 또는 H02로 표시된다.
[화학식 H01]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000027
[화학식 H02]
Figure PCTKR2020000669-appb-I000028
상기 화학식 H01 및 H02에 있어서,
L21 내지 L23 및 Ar21 내지 Ar23의 정의는 화학식 H에서 정의한 바와 같고, D는 중수소를 의미하며, k1은 0 내지 8의 정수이고, k2는 0 내지 7의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 선택된 어느 하나이다.
Figure PCTKR2020000669-appb-I000029
Figure PCTKR2020000669-appb-I000030
Figure PCTKR2020000669-appb-I000031
Figure PCTKR2020000669-appb-I000032
Figure PCTKR2020000669-appb-I000033
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물의 중량 100 중량부 기준으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 0.01 중량부 내지 30 중량부; 0.1 중량부 내지 20 중량부; 또는 0.5 중량부 내지 10 중량부이다.
상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 유기물층(구체적으로는 발광층)에 1종으로 포함될 수 있으며, 2종 이상으로 포함될 수도 있다. 구체적으로 상기 화학식 H로 표시되는 제1 호스트 및 상기 화학식 H로 표시되는 제2 호스트가 유기물층에 포함될 수 있다.
상기 화학식 H로 표시되는 제1 호스트 및 상기 화학식 H로 표시되는 제2 호스트의 중량비는 95:5 내지 5:95, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 70:30 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 호스트 및 제2 호스트는 서로 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 청색을 띤다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함한 발광층은 청색을 띠며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하지 않은 발광층은 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 차단층, 정공 주입층 또는 정공 수송층을 포함하고, 상기 전자 차단층, 정공 주입층 또는 정공 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 차단층, 전자 주입층 또는 전자 수송층을 포함하고, 상기 정공 차단층, 전자 주입층 또는 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층. 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 차단층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 및 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 정공 수송과 정공 주입을 동시에 하는 층 및 전자 차단층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고 상기 제2 전극은 음극이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고 상기 제2 전극은 양극이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조가 도 1 내지 3에 예시되어 있다. 상기 도 1 내지 도 3은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(101) 위에 양극(102), 발광층(103) 및 음극(104)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 추가로 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공주입층(105), 정공수송층(106), 발광층(103) 및 음극(104)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 추가로 포함될 수 있다. 또 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공주입층 또는 정공수송층에 포함된다.
도 3에는 기판(101) 위에 양극(102), 정공주입층(105), 제1 정공수송층(106a), 제2 정공수송층(106b), 발광층(103), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(107) 및 음극(104)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층에 포함된다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 발광층에 추가로 포함될 수 있다. 또 다른 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공주입층, 제1 정공수송층, 제2 정공수송층, 발광층, 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층에 포함된다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 발광층이 상기 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질, 유기물층 및 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 H로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다. 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 예를 들어, 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층 이외의 추가의 발광층을 포함할 수 있다. 추가의 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로, 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로, 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있다. 또한, 스티릴아민 화합물은 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 양극으로부터 정공 수취 효과 및 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물; 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물; 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물; 페릴렌(perylene) 계열의 유기물; 안트라퀴논, 폴리아닐린과 같은 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 단층 또는 2층 이상의 다층 구조일 수 있다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 정공수송층은 다층 구조이다. 구체적으로는 2층 구조이다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이, 임의의 원하는 음극 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 음극 물질은 낮은 일함수를 가지며, 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로, 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 수취하는 층이다. 전자 주입물로는 전자를 수송하는 능력이 우수하고, 제2 전극으로부터의 전자 수취 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤이 정공 주입층으로 이동하는 것을 방지하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 구체적으로는, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 금속 착체 화합물로는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 공지된 재료는 제한 없이 사용 가능하며, 발광층과 정공 주입층 사이에, 또는 발광층과 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 사이에 형성될 수 있다.
상기 정공 차단층은 정공의 음극으로 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 전자 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 비교예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예 및 비교예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예 및 비교예에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예 및 비교예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
합성예 1. 화합물 1의 합성
1) 중간체 1의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000034
질소 분위기하에서 1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 100 g, 화합물 A-1 124 g, 소듐 터트부톡사이드 48 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 2.2 g을 톨루엔 2.0 L에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4(무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정으로 정제하여 중간체 1를 130 g 수득하였다.
2) 중간체 2의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000035
질소 분위기하에서 중간체 1 50 g, 화합물 A-2 47g, 소듐 터트부톡사이드 22 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 1.7 g을 톨루엔 1.0 L에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4(무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/아세토니트릴)으로 정제하여 중간체 2 를 75 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=809에서 피크가 확인되었다.
3) 화합물 1의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000036
질소 분위기하에서 0 oC로 냉각시킨 톨루엔(무수) 250 mL에 녹아있는 중간체 2 40 g이 담긴 플라스크에 터트-부틸리튬 118 mL을 천천히 적가 시켜준 다음 60 oC에서 3시간 동안 교반시켜 주었다. 리튬할로젠 교환반응이 완료되면, 다시 0 oC로 냉각하여 보론트리브로마이드 9.6 mL를 천천히 적가시켜 준 다음 70 oC로 온도를 올리고 10시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/헥산)으로 정제하여 화합물 1을 10 g 수득하였다.
합성예 2. 화합물 2의 합성
1) 중간체 3의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000037
질소 분위기하에서 2-브로모-1,3-디아이오도-5-메틸벤젠 50 g, 화합물 A-2 98 g, 소듐 터트부톡사이드 34 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 1.2 g을 톨루엔 500 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 4시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/아세토니트릴)으로 정제하여 중간체 3를 75 g 수득하였다.
2) 화합물 2의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000038
질소 분위기하에서 0 oC로 냉각시킨 톨루엔 (무수) 150 mL에 녹아있는 중간체 3 30 g이 담긴 플라스크에 n-부틸리튬 31 mL을 천천히 적가 시켜준 다음 60 oC에서 1시간 동안 교반시켜 주었다. 리튬할로젠 교환반응이 완료되면, 다시 0 oC로 냉각하여 보론트리브로마이드 6.0 mL를 천천히 적가시켜 준 다음 70 oC로 온도를 올리고 6시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/헥산)으로 정제하여 화합물 2을 5.7 g 수득하였다.
합성예 3. 화합물 3의 합성
1) 중간체 4 및 5의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000039
화합물 A-1 대신 화합물 A-3 48 g을 이용한 것을 제외하고 합성예 1의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 4 를 45 g 얻었다. 또한, 중간체 1 대신 중간체 4를 사용한 것을 제외하고 합성예 1. 의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 5를 34 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=809에서 피크가 확인되었다.
2) 화합물 3의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000040
질소 분위기하에서 0 oC로 냉각시킨 톨루엔 (무수) 150 mL에 녹아있는 중간체 5 30 g이 담긴 플라스크에 터트-부틸리튬 65 mL을 천천히 적가 시켜준 다음 70 oC에서 4시간 동안 교반시켜 주었다. 리튬할로젠 교환반응이 완료되면, 다시 0 oC로 냉각하여 보론트리브로마이드 5.4 mL를 천천히 적가시켜 준 다음 70 oC로 온도를 올리고 8시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/헥산)으로 2회 정제하여 화합물 3을 7.1 g 수득하였다.
합성예 4. 화합물 4의 합성
1) 화합물 A-4의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000041
질소 분위기하에서 5-터트부틸-[1,1'-바이페닐]-2-아민 50g, 4-(2-페닐프로파닐)페닐 노나플레이트 112 g, 세슘 카보네이트 146 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 1.7 g을 톨루엔 700 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NaCl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 컬럼 정제하고(톨루엔/헥산)으로 정제하여 A-4를 85 g 수득하였다.
2) 중간체 6 및 7의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000042
1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 대신 1,2-디클로로-3-아이오도-5-메틸벤젠 34 g을, 화합물 A-1 대신 화합물 A-4 50 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 6 를 48 g 얻었다. 또한, 중간체 1 대신 중간체 6 35 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-1 17 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 7를 30 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=823에서 피크가 확인되었다.
3) 화합물 4의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000043
중간체 2 대신 중간체 7 25 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 4 5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 5. 화합물 5의 합성
1) 화합물 A-5의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000044
3-터트부틸아닐린 40 g, 5-(2-페닐프로파닐 1,1'-바이페닐 노나플레이트 156 g를 이용하여 합성예 4.의 화합물 A-4의 제조법과 동일하게 A-5 80 g을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=420에서 피크가 확인되었다.
2) 중간체 8 및 9의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000045
1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 대신 1,2-디클로로-3-아이오도-5-메틸벤젠 21 g, 화합물 A-2 대신 화합물 A-5 30 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 8 를 28 g 얻었다. 또한, 중간체 1 대신 중간체 8 20 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-3 9.7 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 9를 18 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=823에서 피크가 확인되었다.
3) 화합물 6의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000046
중간체 2 대신 중간체 9 15 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 5 4.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 6. 화합물 6의 합성
1) 화합물 A-6의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000047
질소 분위기하에서 5-터트부틸-[1,1'-바이페닐]-2-아민 20 g, 1-브로모-3-(2-페닐프로파닐)벤젠 24 g, 소듐 터트부톡사이드 17 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 0.9 g을 톨루엔 300 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 4시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 컬럼 정제하고(톨루엔/헥산)으로 정제하여 A-6를 30 g 수득하였다.
2) 중간체 10 및 11의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000048
1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 대신 1,2-디클로로-3-아이오도-5-메틸벤젠 17 g, 화합물 A-1 대신 화합물 A-6 25 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 10 를 24 g 얻었다. 또한, 중간체 1 대신 중간체 10 20 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-3 9.7 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 11를 14 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=823에서 피크가 확인되었다.
3) 화합물 6의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000049
중간체 2 대신 중간체 11 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 6 2.3 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 7. 화합물 7의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000050
화합물 A-2 대신 화합물 A-7 9.5 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 12를 12 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=823에서 피크가 확인되었다. 다음으로, 중간체 2 대신 중간체 12 5.0 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 7 1.1 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 8. 화합물 8의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000051
화합물 A-2 대신 화합물 A-8 11 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 13를 14 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=879에서 피크가 확인되었다. 다음으로. 중간체 2 대신 중간체 13 3.0 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 8 0.7 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=853에서 피크가 확인되었다.
합성예 9. 화합물 9의 합성
1) 중간체 14의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000052
질소 분위기하에서 1,3-디브로모-5-클로로벤젠 30 g, 화합물 A-1 32 g, 소듐 터트부톡사이드 16 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 1.1 g을 톨루엔 500 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 2시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/헥산)으로 정제하여 중간체 14 를 42 g 수득하였다.
2) 중간체 15의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000053
질소 분위기하에서 중간체 14 30 g, 화합물 A-2 25 g, 소듐 터트부톡사이드 9.2 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 0.7 g을 톨루엔 250 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 3시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 컬럼 정제(에틸아세테이트/헥산)하여 중간체 15 를 33 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=795에서 피크가 확인되었다.
3) 중간체 16의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000054
질소 분위기하에서 중간체 15 20 g, 보론 트리아이오다이드 11 g을 다이클로로 벤젠에 녹여 130oC로 3시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고 추출하여 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 컬럼정제(톨루엔/헥산)후 재결정하여 중간체 16를 4.5g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=803에서 피크가 확인되었다.
4) 화합물 9의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000055
질소 분위기하에서 중간체 16 3 g, 디페닐아민 0.7 g, 소듐 터트부톡사이드 0.7 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 0.4 g을 톨루엔 30 mL에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(톨루엔/헥산)으로 정제하여 화합물 9를 1.1 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=936에서 피크가 확인되었다.
합성예 10. 화합물 10의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000056
화합물 A-1 대신 화합물 A-2 30 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 14의 제조법과 동일하게 중간체 17을 48 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=919에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 15 대신 중간체 17 40 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 중간체 18 8.0 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=927에서 피크가 확인되었다.
중간체 16 대신 중간체 18 5.0 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 10 3.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1060에서 피크가 확인되었다.
합성예 11. 화합물 11의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000057
디페닐아민 대신 N-페닐-4-트리메틸실릴아닐린 0.9 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 11을 0.8 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1008에서 피크가 확인되었다.
합성예 12. 화합물 12의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000058
화합물 A-1 대신 A-9 67 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 14의 제조법과 동일하게 중간체 19를 58 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=711에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 15 대신 중간체 19 20 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 중간체 20 4.6 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=719에서 피크가 확인되었다.
중간체 16 대신 중간체 20 3.0 g을, 디페닐아민 대신 N-페닐-4-트리메틸실릴아닐린 0.9 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 12 2.8 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=924에서 피크가 확인되었다.
합성예 13. 화합물 13의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000059
화합물 A-2 대신 화합물 A-10 11 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 21을 12 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=885에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 2 대신 중간체 21 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 13 2.8 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=859에서 피크가 확인되었다.
합성예 14. 화합물 14의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000060
화합물 A-2 대신 화합물 A-11 11 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 22을 9.0 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=899에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 22 5.0 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 14 1.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=873에서 피크가 확인되었다.
합성예 15. 화합물 15의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000061
화합물 A-12 대신 화합물 A-12 16 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 23을 20 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=873에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 23 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 15 2.1 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=847에서 피크가 확인되었다.
합성예 16. 화합물 16의 합성
1) 중간체 24의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000062
질소 분위기하에서 1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 50 g, 화합물 A-13 71 g, 소듐 터트부톡사이드 30 g, 비스(트리-터트부틸포스핀)팔라듐(0) 2.0 g을 톨루엔 1.0 L에 넣은 후, 120 oC에서 가열하고 6시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 NH4Cl을 가하여 분액한 후 MgSO4 (무수) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액을 감압하에서 증류제거하고 재결정(에틸아세테이트/헥산)으로 정제하여 중간체 24 를 80 g 수득하였다.
2) 중간체 25 및 화합물 16의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000063
중간체 1 대신 중간체 24 30 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 25을 34 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=865에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 25 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 16 2.6 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=839에서 피크가 확인되었다
합성예 17. 화합물 17의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000064
1-브로모-2,3-디클로로-5-메틸벤젠 대신 1,3-디브로모-5-메틸벤젠을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1을 제조법과 동일하게 중간체 26을 얻었다, 이어서, 중간체 14 대신 중간체 26 20 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-14 16 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 27을 23g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=738에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 27 10 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 17 2.0 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=746에서 피크가 확인되었다.
합성예 18. 화합물 18의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000065
화합물 A-2 대신 A-15 9.8 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 28을 12 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=839에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 28 5.0 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 18 1.4 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=803에서 피크가 확인되었다.
합성예 19. 화합물 19의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000066
화합물 A-1 대신 화합물 A-18을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 29를 얻었다. 중간체 1 대신 중간체 29 5.0 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 30을 5.7 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=823에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 30 5.0 g을 이용하여 합성예 1. 의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 19 1.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 20. 화합물 20의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000067
중간체 14 대신 중간체 26 10 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-15 7.6 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 31를 11 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=714에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 31 5.0 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 20 1.8 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=722에서 피크가 확인되었다.
합성예 21. 화합물 21의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000068
중간체 14 대신 중간체 26 10 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-16 9.3 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 32를 10 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=794에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 32 7.0 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 21 2.4 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=802에서 피크가 확인되었다.
합성예 22. 화합물 22의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000069
중간체 14 대신 중간체 26 10 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-17 9.1 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 33 를 13 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=785에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 33 10 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 22 2.6 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=792에서 피크가 확인되었다.
합성예 23. 화합물 23의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000070
1,3-디브로모-5-클로로벤젠 대신 1,3-디브로모-5-메틸벤젠 20 g, 화합물 A-1 대신 화합물 A-17 34 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 14의 제조법과 동일하게 중간체 34를 52 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=917에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 34 10 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 23 2.1 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=925에서 피크가 확인되었다.
합성예 24. 화합물 24의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000071
화합물 A-2 대신 화합물 A-17 8.8 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 35를 12 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=805에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 15 대신 중간체 35 10 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 중간체 36 2.1 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=812에서 피크가 확인되었다.
중간체 16 대신 중간체 36 2.0 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 24 2.0 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=945에서 피크가 확인되었다.
합성예 25. 화합물 25의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000072
디페닐아민 대신 비스-4-트리메틸실릴아닐린 1.2 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 25을 2.8 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1080에서 피크가 확인되었다.
합성예 26. 화합물 26의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000073
디페닐아민 대신 N-페닐-4-트리페틸실릴아닐린 1.6 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 26을 3.0 g 얻었다.
합성예 27. 화합물 27의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000074
1,3-디브로모-5-클로로벤젠 대신 1,3-디브로모-5-메틸벤젠 10 g, 화합물 A-1 대신 화합물 A-18 11 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 14의 제조법과 동일하게 중간체 37 를 14 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=454에서 피크가 확인되었다.
중간체 14 대신 중간체 37 10 g, 화합물 A-2 대신 화합물 A-17 9.2 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 38를 11 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=788에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 38 5.0 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 27 1.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=795에서 피크가 확인되었다.
합성예 28. 화합물 28의 합성
1) 중간체 39의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000075
중간체 1 대신 중간체 10 20 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-1 9.7 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 39를 14 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=824에서 피크가 확인되었다.
2) 화합물 28의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000076
중간체 2 대신 중간체 39 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 28 2.0 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=797에서 피크가 확인되었다.
합성예 29. 화합물 29의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000077
중간체 14 대신 중간체 26 10 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-19 9.7 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 40 를 12 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=799에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 40 12 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 29 2.4 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=806에서 피크가 확인되었다.
합성예 30. 화합물 30의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000078
중간체 14 대신 중간체 26 5.0 g을, 화합물 A-2 대신 화합물 A-20 6.2 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 41를 6.1 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=927에서 피크가 확인되었다.
중간체 15 대신 중간체 41 6.0 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 화합물 30 1.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=935에서 피크가 확인되었다.
합성예 31. 화합물 31의 합성
1) 중간체 41 및 42의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000079
화합물 A-1 대신 화합물 A-2을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 41를 얻었다. 중간체 1 대신 중간체 41 4.0 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 42을 5.1 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1045에서 피크가 확인되었다.
2) 화합물 31의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000080
중간체 2 대신 중간체 42 5.0 g을 이용하여 합성예 1. 의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 31 1.3 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1019에서 피크가 확인되었다.
합성예 32. 화합물 32의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000081
중간체 1 대신 중간체 4 5.0 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-22 3.1 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 43를 5.1 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=672에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 43 5.1 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 32 1.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=645에서 피크가 확인되었다.
합성예 33. 화합물 33의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000082
중간체 1 대신 중간체 4 5.0 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-23 4.5 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 44를 6.2 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=790에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 44 6.2 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 33 1.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=763에서 피크가 확인되었다.
합성예 34. 화합물 34의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000083
중간체 1 3.0 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-24 3.0 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 45를 4.2 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=841에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 45 10 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 34 1.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=815에서 피크가 확인되었다.
합성예 35. 화합물 35의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000084
중간체 1 3.0 g과 화합물 A-2 대신 화합물 A-24 3.2 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 46를 3.8 g 수득하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=860에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 46 3.8 g 을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 35 0.9 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=833에서 피크가 확인되었다.
합성예 36. 화합물 36의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000085
1-브로모-2,3-디클로로-5-(메틸-d3)-벤젠 5.0g 과 화합물 A-1 5.9g 을 이용하여 합성예 1.의 중간체 1의 제조법과 동일하게 중간체 47 7.2g 를 얻었다. 중간체 1 대신 중간체 47 7.0 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 48을 8.2 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=709에서 피크가 확인되었다.
중간체 2 대신 중간체 48 8.2 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 36 3.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=682에서 피크가 확인되었다.
합성예 37. 화합물 37의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000086
화합물 A-2 대신 화합물 A-20 3.6 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 49를 4.2 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=948에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 15 대신 중간체 49 4.2 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 중간체 50 1.2 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=956에서 피크가 확인되었다.
중간체 16 대신 중간체 50 1.2 g 과 디페닐아민 대신 화합물 A-27 0.29 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 37 1.1 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1145에서 피크가 확인되었다.
합성예 38. 화합물 38의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000087
화합물 A-2 대신 화합물 A-17 3.2 g을 이용하여 합성예 9.의 중간체 15의 제조법과 동일하게 중간체 51를 4.0 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=882에서 피크가 확인되었다. 이어서, 중간체 15 대신 중간체 51 4.0 g 을 이용하여 합성예 9.의 중간체 16의 제조법과 동일하게 중간체 52 1.0 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=890에서 피크가 확인되었다.
중간체 16 대신 중간체 52 1.0 g을 이용하여 합성예 9.의 화합물 9의 제조법과 동일하게 화합물 38 0.9 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=1079에서 피크가 확인되었다.
합성예 39. 화합물 39의 합성
Figure PCTKR2020000669-appb-I000088
화합물 A-2 대신 화합물 A-27 5.0 g을 이용하여 합성예 1.의 중간체 2의 제조법과 동일하게 중간체 53를 7.2 g 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=840에서 피크가 확인되었다. 다음으로, 중간체 2 대신 중간체 53 7.0 g을 이용하여 합성예 1.의 화합물 1의 제조법과 동일하게 화합물 39 1.5 g를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과 [M+H+]=814에서 피크가 확인되었다.
<실험예 1>
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 1300Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화합물 HAT를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 제1 정공수송층으로 하기 화합물 HT-A 1000Å을 진공 증착하고, 연이어 제2 정공수송층으로 하기 화합물 HT-B 100Å을 증착하였다. 그 위에 발광 호스트인 BH-1을 200Å두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층을 증착하면서 청색발광 도펀트로 화합물 1을 호스트 총 중량 100% 대비 3중량% 사용하였다.
그 다음에 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층으로 하기 화합물 ET-A 와 하기 화합물 Liq를 1:1 비율로 300Å을 증착하였고, 이 위에 순차적으로 10Å두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 1.0 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å, 알루미늄은 2 Å의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 Х 10-7 내지 5 Х 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2020000669-appb-I000089
실시예 2 내지 28 및 비교예 1 내지 6
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
실시예 29 내지 32 및 비교예 7 내지 8
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 호스트 BH-1 (97 중량비) 대신 제1 호스트 및 제2 호스트 (48.5 : 48.5 중량비)을 사용하고, 도펀트 BD-1 (3 중량비) 대신 하기의 도펀트 화합물 (3 중량비)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
Figure PCTKR2020000669-appb-I000090
Figure PCTKR2020000669-appb-I000091
Figure PCTKR2020000669-appb-I000092
Figure PCTKR2020000669-appb-I000093
상기 실시예 1 내지 32 및 비교예 1 내지 8에 의해 제작된 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동 전압 및 효율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
제1 호스트(발광층) 제2 호스트(발광층) 도펀트(발광층) 10mA/cm2
구동전압(V) 발광효율(Cd/A)
실시예 1 BH-1 - 화합물 1 3.80 6.14
실시예 2 BH-1 - 화합물 27 3.81 6.20
실시예 3 BH-1 - 화합물 3 3.76 6.42
실시예 4 BH-1 - 화합물 10 3.72 6.40
실시예 5 BH-1 - 화합물 28 3.80 6.69
실시예 6 BH-1 - 화합물 29 3.77 6.72
실시예 7 BH-1 - 화합물 4 3.76 6.81
실시예 8 BH-1 - 화합물 19 3.80 6.58
실시예 9 BH-1 - 화합물 35 3.81 6.41
실시예 10 BH-1 - 화합물 18 3.78 6.46
실시예 11 BH-1 - 화합물 34 3.80 6.30
비교예 1 BH-1 - BD-A 4.00 5.48
비교예 2 BH-1 - BD-B 3.92 5.29
실시예 12 BH-2 - 화합물 27 3.80 6.56
실시예 13 BH-2 - 화합물 3 3.81 6.65
실시예 14 BH-2 - 화합물 28 3.75 6.20
실시예 15 BH-2 - 화합물 4 3.75 6.31
실시예 16 BH-2 - 화합물 2 3.81 6.25
실시예 17 BH-2 - 화합물 32 3.82 5.90
실시예 18 BH-5 - 화합물 33 3.80 6.02
실시예 19 BH-5 - 화합물 17 3.79 6.05
실시예 20 BH-5 - 화합물 36 3.79 6.20
실시예 21 BH-5 - 화합물 39 3.82 6.02
비교예 3 BH-2 - BD-C 4.05 5.12
비교예 4 BH-2 - BD-E 4.00 5.05
비교예 5 BH-5 - BD-C 3.85 4.95
실시예 22 BH-3 - 화합물 1 3.76 6.47
실시예 23 BH-3 - 화합물 30 3.75 6.45
실시예 24 BH-3 - 화합물 4 3.71 6.61
실시예 25 BH-3 - 화합물 37 3.78 6.53
실시예 26 BH-4 - 화합물 38 3.81 6.41
실시예 27 BH-4 - 화합물 11 3.81 6.12
실시예 28 BH-4 - 화합물 26 3.81 6.24
비교예 6 BH-4 - BD-D 4.00 5.10
실시예 29 BH-3 BH-4 화합물 4 3.82 6.33
실시예 30 BH-3 BH-2 화합물 2 3.80 6.42
실시예 31 BH-3 BH-1 화합물 27 3.74 6.35
실시예 32 BH-3 BH-2 화합물 27 3.76 6.51
비교예 7 BH-3 BH-4 BD-D 4.02 4.98
비교예 8 BH-3 BH-4 BD-A 3.86 5.66
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 사용한 실시예 1 내지 32의 소자는 비교예 1 내지 8의 소자보다 저전압 및 고효율의 특성을 가진다.
<실험예 2> MD 계산 (Host-dopant system에서의 분자간의 거리계산)
Figure PCTKR2020000669-appb-I000094
상기 화합물 BD-Y1, BD-Y2 또는 BD-X1 및 Host-1을 5% 및 95%의 비율로 포함된 시스템을 구현하였다. 구체적으로, OPLS3e force field를 이용하여 분자 300개(Host-1가 95%이고, BD-Y1, BD-Y2 또는 BD-X1가 5%의 비율), 시뮬레이션 온도 300K, 시뮬레이션 시간(simulation time) 30ns으로 하여 NVT 및 NPT 계산을 통해 도핑되어 있는 소자의 환경을 계산화학적으로 구현하였다. 구현된 분자 모형은 도 4 내지 도 6에 나타내었다. 도 4는 BD-Y1와 Host-1의 시스템을, 도 5는 BD-Y2와 Host-1의 시스템을, 도 6은 BD-X1와 Host-1의 시스템을 도시한 것이다. 이 때의 전체 분자의 부피와 밀도 및 서로 다른 분자간의 평균 거리를 계산으로 얻었다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.
비교예 9 (Host-1/BD-Y1 시스템) 비교예 10 (Host-1/BD-Y2 시스템) 실시예 33 (Host-1/BD-X1 시스템)
전체 부피 193.60 Х 10-27 cm3 196.32 Х 10-27 cm3 208.51 Х 10-27 cm3
전체 밀도 1.107 g /cm3 1.100g/cm3 1.090 g/cm3
분자간 평균 거리 7.1 Å 14.8 Å 15.5 Å
BD-X1은 본 발명의 화학식 1에 대응되는 화합물로, 코어구조에 아랄킬기가 연결된 구조이다. 상기 표 2 및 도 4 내지 6을 보면, 부피가 큰 치환기가 도입된 BD-X1(도 6) 화합물은 BD-Y1(도 4) 및 BD-Y2(도 5)보다 호스트와의 거리가 더 멀어진 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상대적으로 부피가 큰 치환기가 도입된 소자의 호스트의 삼중항 에너지와의 덱스터 에너지 전이가 적게 일어나므로 소자의 효율이 높아진다.
<실험예 3> 분자 배향 측정
Quartz 셀에 호스트와 도펀트를 97:3 중량비로 30nm 증착 후 분자 orientation을 측정하였다. 호스트로는 9-나프탈레닐-10-(4-(나프탈레닐페닐) 안트라센 (상기 BH-4)을 사용하고, 도펀트로는 상기 화합물 3, 28 또는 비교 화합물 BD-E를 사용하였다.
상기 화합물 3의 분자 배향 측정 결과는 도 7에, 상기 화합물 28의 분자 배향 측정 결과는 도 8에, 상기 비교 화합물 BD-E의 분자 배향 측정 결과는 도 9에 나타내었다. 도 7 내지 9에 있어서, 각각의 그래프는 Dipole orientation에 관한 것이며, []안의 수치는 [h:v]를 의미한다.
본 발명의 화학식 1으로 표시되는 화합물 3 및 28의 분자 배향 측정결과(Fitting)는 각 91%, 90%로 비교화합물 BD-E의 77%와 비교하여 매우 높은 수준의 결과 값을 보였다. 분자 배향은 외부 양자 효율의 결정 요소 중 하나로, 분자 배향이 높을수록 효율이 상승한다. 따라서, 분자 배향이 높은 화합물 3 및 28은 비교 화합물 BD-E 보다 효율이 높다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000095
    상기 화학식 1에 있어서,
    L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고,
    Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r1, r2, n1 및 n2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    r4는 0 내지 3의 정수이고,
    n4는 0 이고,
    r3, r5, n3 및 n5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고,
    m은 0 또는 1이며, m이 0인 경우, L5는 N에 직접 연결되며,
    n1+n2+n3+n4+n5의 값은 1 내지 21의 정수이고,
    r1+n1의 값은 0 내지 4의 정수이고, r2+n2의 값은 0 내지 4의 정수이고, r3+n3의 값은 0 내지 5의 정수이고, r4+n4의 값은 0 내지 3의 정수이고, r5+n5의 값은 0 내지 5의 정수이고,
    r1 내지 r5, n1 내지 n3 및 n5가 2 이상일 때, 괄호 안의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000096
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000097
    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    L1 내지 L5, Ar1 내지 Ar5, R1 내지 R5, r1 내지 r5 및 n1 내지 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 401 내지 407 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 401]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000098
    [화학식 402]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000099
    [화학식 403]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000100
    [화학식 404]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000101
    [화학식 405]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000102
    [화학식 406]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000103
    [화학식 407]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000104
    상기 화학식 401 내지 407에 있어서,
    L1, L2, L3, L5, Ar1, Ar2, Ar3, Ar5, R1 내지 R5, r1 내지 r5, n1, n2, n3 및 n5의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, L1 내지 L5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 메틸렌기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 비페닐기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, R1 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기; 중수소 및 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 중수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 트리알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 50의 트리아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 하나의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아민기인 것인 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, n1 내지 n5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 또는 1 인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000105
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000106
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000107
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000108
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000109
    .
  9. 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 8 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 도펀트 물질을 포함하며, 상기 도펀트 물질은 상기 화합물인 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물 및 하기 화학식 H로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 H]
    Figure PCTKR2020000669-appb-I000110
    상기 화학식 H에 있어서,
    L21 내지 L23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    R21 내지 R27은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    Ar21 내지 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    a는 0 또는 1이다.
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층 또는 정공 수송층을 포함하고, 상기 정공 주입층 또는 정공 수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입층 또는 전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 주입층 또는 전자 수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 9에 있어서, 상기 유기물층은 발광층, 정공 주입층, 정공수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 차단층 및 정공 차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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