WO2021006652A1 - 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2021006652A1
WO2021006652A1 PCT/KR2020/008986 KR2020008986W WO2021006652A1 WO 2021006652 A1 WO2021006652 A1 WO 2021006652A1 KR 2020008986 W KR2020008986 W KR 2020008986W WO 2021006652 A1 WO2021006652 A1 WO 2021006652A1
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WO
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compound
group
substituted
unsubstituted
mmol
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/008986
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English (en)
French (fr)
Inventor
김민준
이동훈
서상덕
김서연
이다정
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to a novel compound and an organic light emitting device comprising 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 wide viewing angle, excellent contrast, and fast response time, and has excellent luminance, driving voltage, and response speed characteristics, and thus many studies are being conducted.
  • the organic light emitting device generally has a structure including an anode and a cathode, and an organic material layer between the anode and the cathode.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure made of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light-emitting device.For example, it 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 voltage is applied between the two electrodes, holes are injected from the anode and electrons from the cathode are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and electrons meet. It glows when it falls back to the ground.
  • Patent Document 0001 Korean Patent Publication No. 10-2000-0051826
  • the present invention relates to a novel compound and an organic light emitting device comprising the same.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula 1:
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
  • R 1 to R 6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano; Nitro; Amino; Substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; Substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; Substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; Substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl including any one or more selected from the group consisting of N, O and S, or two adjacent to each other among R 1 to R 4 are substituted or unsubstituted A C 6-60 aromatic ring or a substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaromatic ring including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
  • a is an integer from 0 to 3
  • b is an integer from 0 to 6
  • A is a substituent represented by the following formula (2),
  • X is O or S
  • R 7 and R 8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano; Nitro; Amino; Substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; Substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; Substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; Substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl including any one or more selected from the group consisting of N, O and S, or substituted or unsubstituted C 6-60 aromatic by bonding with adjacent substituents A ring or a substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaromatic ring including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
  • c is an integer from 0 to 3
  • d is an integer from 0 to 4,
  • the present invention is a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And an emission layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein the emission layer includes a compound represented by Formula 1 above.
  • the compound represented by Formula 1 described above is used as a material of the organic material layer of the organic light emitting device, thereby improving the efficiency, low driving voltage, and/or lifetime characteristics of the organic light emitting device.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device comprising a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4.
  • the cathode 4 shows an example of an organic light emitting device.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Hydroxy group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amino group; Phosphine oxide group; Alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy group; Arylsulfoxy group; Silyl group; Boron group; Alkyl group; Cycloalkyl group; Alkenyl group; Aryl group; Aralkyl group; Aralkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkylamine group; Heteroarylamine group; Arylamine group; Arylphosphine group; Or it means substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of heteroaryl containing one or more of N, O, and S atoms, or substituted or unsubstituted with two or more substituents selected from the group consisting of heteroary
  • a substituent to which two or more substituents are connected may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group, or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are connected.
  • the number of carbon atoms of the carbonyl group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 40 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
  • the ester group may be substituted with an oxygen of the ester group with a straight chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms.
  • it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • the number of carbon atoms of the imide group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
  • the silyl group is specifically trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, etc. However, it is not limited thereto.
  • the boron group specifically includes a trimethyl boron group, a triethyl boron group, a t-butyldimethyl boron group, a triphenyl boron group, a phenyl boron group, and the like, but is not limited thereto.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group may be a linear or branched chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms.
  • alkyl group examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -Pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl
  • the alkenyl group may be a linear or branched chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2-( Naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group, and the like, but are not limited thereto.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms.
  • the aryl group is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group such as 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 phenanthrenyl 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 two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • Etc When the fluorenyl group is substituted, Etc.
  • Etc it is not limited thereto.
  • heteroaryl is a heteroaryl containing at least one of O, N, Si, and S as a heterogeneous element, and the number of carbons is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • heteroaryl include xanthene, thioxanthen, thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, Pyrimidyl group, triazine group, acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino Pyrazinyl group, isoquinoline group
  • aromatic ring refers to condensation having a plurality of aromatics such as a fluorene ring as well as a condensed monocyclic or condensed polycyclic ring having only carbon as a ring-forming atom and having aromaticity in the entire molecule. It is understood that the monocyclic ring also includes a condensed polycyclic ring formed by linking adjacent substituents. At this time, the number of carbon atoms of the aromatic ring is 6 to 60, or 6 to 30, or 6 to 20, but is not limited thereto.
  • the aromatic ring may be a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, a fluorene ring, and the like, but is not limited thereto.
  • heterocyclic ring refers to a hetero-condensed monocyclic or hetero-condensed ring containing at least one heteroatom among O, N, and S other than carbon as a ring-forming atom and having aromaticity in the entire molecule. It means a polycyclic ring.
  • the number of carbon atoms of the hetero ring is 2 to 60, or 2 to 30, or 2 to 20, but is not limited thereto.
  • the hetero ring may be a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group in the aralkyl group, aralkenyl group, alkylaryl group, arylamine group, and arylsilyl group is the same as the example of the aryl group described above.
  • the alkyl group among the aralkyl group, the alkylaryl group and the alkylamine group is the same as the example of the aforementioned alkyl group.
  • heteroaryl among heteroarylamines the above-described description of heteroaryl may be applied.
  • the alkenyl group of the aralkenyl group is the same as the example of the alkenyl group described above.
  • the description of the aryl group described above may be applied except that the arylene is a divalent group.
  • the description of the above-described heteroaryl may be applied except that the heteroarylene is a divalent group.
  • the hydrocarbon ring is not a monovalent group, and the description of the aryl group or the cycloalkyl group described above may be applied except that the hydrocarbon ring is formed by bonding of two substituents.
  • the heteroaryl is not a monovalent group, and the description of the above-described heteroaryl may be applied except that two substituents are bonded to each other.
  • the present invention provides a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound represented by Formula 1 has a structure in which a triazinyl substituent and a benzocarbazolyl-based substituent are connected by dibenzofuranylphenylene or dibenzothiophenylphenylene.
  • the compound is characterized in that the benzocarbazolyl-based substituent and the dibenzofuranyl/dibenzothiophenyl substituent are bonded to the ortho position in the benzene ring.
  • energy transfer to the dopant is compared to the compound in which the benzocarbazolyl substituent and the dibenzofuranyl/dibenzothiophenyl substituent are bonded to the meta or para position. This is done well, while lowering the driving voltage of the organic light-emitting device, it is possible to significantly improve the efficiency and life characteristics.
  • R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl; or
  • R 5 and R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl, and two adjacent ones of R 1 to R 4 are bonded to each other and unsubstituted, or benzene substituted with deuterium or C 6-20 aryl To form a ring, and the remainder may each independently be hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl.
  • a and b mean the number of R 5 and R 6 , respectively, a is 0, 1, 2, or 3, and b is 0, 1, 2, 3, or 4.
  • the compound when two adjacent ones of R 1 to R 4 are bonded to each other to form a benzene ring, the compound may be represented by the following Formula 1A:
  • R 1 to R 6 are each independently hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl
  • Ar 1 , Ar 2 , R 5 , R 6 , a, b and A are as defined in Chemical Formula 1.
  • the compound when two adjacent ones of R 1 to R 4 are bonded to each other to form a benzene ring, the compound may be represented by the following Formula 1B:
  • R, R 5 , R 6 and R 11 to R 14 are each independently hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl,
  • Ar 1 , Ar 2 , a, b and A are as defined in Chemical Formula 1.
  • the compound is represented by any one of the following formulas 1-1 to 1-4:
  • R 1 to R 6 and R 11 to R 14 are each independently hydrogen, deuterium, or C 6-20 aryl,
  • Ar 1 , Ar 2 , a, b and A are as defined in Chemical Formula 1.
  • R 5 and R 6 are each independently hydrogen or deuterium
  • R 1 to R 4 and R 11 to R 14 may each independently be hydrogen, deuterium, or phenyl.
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen or deuterium; or
  • R 1 to R 4 may be phenyl, and the others may each independently be hydrogen or deuterium.
  • R 1 to R 4 are hydrogen; Or R 4 may be phenyl, and R 1 to R 3 may be hydrogen.
  • R 1, R 2 and R 11 to R 14 are each independently hydrogen or deuterium; or
  • R 1, R 2 and R 11 to R 14 may be phenyl, and the others may each independently be hydrogen or deuterium.
  • R 1, R 4 and R 11 to R 14 are each independently hydrogen or deuterium; or
  • R 1, R 4 and R 11 to R 14 may be phenyl, and the others may each independently be hydrogen or deuterium.
  • R 3, R 4 and R 11 to R 14 are each independently hydrogen or deuterium; or
  • R 3 may be phenyl, and the others may each independently be hydrogen or deuterium.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently C 6-20 aryl unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium and phenyl; Or it may be a C 2-20 heteroaryl containing one heteroatom from the group consisting of N, O and S unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium and phenyl.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, triphenylenyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, or carbazolyl ego,
  • the Ar 1 and Ar 2 may be unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium and phenyl.
  • Ar 1 and Ar 2 may each independently be any one selected from the group consisting of:
  • Ar 1 and Ar 2 are phenyl, and the rest are biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, triphenylenyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, or 9-phenyl Is carbazolyl;
  • Ar 1 and Ar 2 are both phenyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both biphenylyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both terphenylyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both naphthyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both anthryl
  • Ar 1 and Ar 2 are both phenanthryl
  • Ar 1 and Ar 2 are both triphenylenyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both dibenzofuranyl
  • Ar 1 and Ar 2 are both dibenzothiophenyl; or
  • Both Ar 1 and Ar 2 may be 9-phenylcarbazole.
  • Ar 1 and Ar 2 may be the same as or different from each other.
  • R 7 and R 8 are each independently hydrogen or deuterium
  • R 7 and R 8 are each independently hydrogen or deuterium
  • R 7 and R 8 are each independently hydrogen or deuterium;
  • R 8 and R 7 are each independently hydrogen or deuterium;
  • R 7 and R 8 are each bonded to each other to form a benzene ring, and the remaining R 7 and R 8 may each independently be hydrogen or deuterium.
  • c and d mean the number of R 7 and R 8 , respectively, c is 0, 1, 2, or 3, and d is 0, 1, 2, 3, or 4.
  • A is dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, benzonaphthofuranyl, or benzonaphthothiophenyl, wherein A may be unsubstituted or substituted with one or more deuterium.
  • A is any one selected from the group consisting of:
  • the compound may be represented by any one of the following Formulas 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-3-1, and 1-4-1:
  • Ar 1 , Ar 2 and A are as defined in Chemical Formula 1.
  • the compound is any one selected from the group consisting of the following compounds:
  • the compound represented by Formula 1 may be prepared by a manufacturing method such as the following Scheme 1 as an example.
  • each of X is independently halogen, preferably bromo or chloro, and definitions for other substituents are as described above.
  • the compound represented by Formula 1 is prepared by combining starting materials SM1 and SM2 through an amine substitution reaction.
  • This amine substitution reaction is preferably carried out in the presence of a palladium catalyst and a base.
  • the reactor for the amine substitution reaction may be appropriately changed, and the method for preparing the compound represented by Formula 1 may be more specific in Preparation Examples to be described later.
  • the present invention provides an organic light-emitting device including the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the present invention provides a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And an emission layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein the emission layer includes the compound represented by Formula 1 above.
  • the organic light-emitting device according to the present invention is 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 in which a first electrode is an anode and a second electrode is a cathode.
  • the organic light-emitting device according to the present invention has an inverted type organic light-emitting device in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate in which the first electrode is the cathode and the second electrode is the anode.
  • FIGS. 1 and 2 the structure of an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device comprising a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the emission layer.
  • the cathode 4 shows an example of an organic light emitting device.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the emission layer.
  • the organic light-emitting device according to the present invention can be manufactured by materials and methods known in the art, except that the emission layer includes the compound according to the present invention and is manufactured as described above.
  • the organic light-emitting device may be manufactured by sequentially laminating an anode, an organic material layer, and a cathode on a substrate.
  • the anode is formed by depositing a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on the substrate.
  • a PVD physical vapor deposition
  • the organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer thereon it can be prepared by depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • 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 (WO 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode is an anode
  • the cathode material a material having a large work function is preferable so that holes can be smoothly injected into the organic material layer.
  • the cathode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; Conductive compounds such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, 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.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead, or alloys thereof; There are a multi-layered material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that injects holes from an electrode, and has the ability to transport holes as a hole injection material, so that it has a hole injection effect at the anode, an excellent hole injection effect for a light emitting layer or a light emitting material.
  • a compound that prevents the movement of excitons to the electron injection layer or the electron injection material and has excellent ability to form a thin film is preferable.
  • 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 materials include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic substances, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic substances, quinacridone-based organic substances, and perylene-based organic substances.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the emission layer
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the emission layer, and has high mobility for holes.
  • the material is suitable. Specific examples include an arylamine-based organic material, a conductive compound, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the organic light-emitting device may further include an electron suppression layer on the hole transport layer.
  • the electron suppression layer is formed on the hole transport layer and is preferably provided in contact with the light emitting layer to control hole mobility and prevent excessive movement of electrons, thereby increasing the probability of hole-electron coupling, thereby increasing the efficiency of the organic light-emitting device. It refers to the layer that plays a role in improving the value.
  • the electron-suppressing layer includes an electron-blocking material, and examples of such an electron-blocking material include a compound represented by Formula 1 or an arylamine-based organic material, but are not limited thereto.
  • the emission layer may include a host material and a dopant material.
  • the compound represented by Formula 1 may be used.
  • a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic-containing compound may be additionally used in addition to the compound represented by Formula 1 above.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • heterocycle-containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, ladder type Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • the dopant material includes an aromatic amine derivative, a strylamine compound, a boron complex, a fluoranthene compound, and a metal complex.
  • the aromatic amine derivative is a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamino group, and includes pyrene, anthracene, chrysene, and periflanthene having an arylamino group
  • the styrylamine compound is substituted or unsubstituted
  • at least one arylvinyl group is substituted on the arylamine, one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, silyl group, alkyl group, cycloalkyl group, and arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • the metal complex includes an iridium complex, a platinum complex, and the like, but is not limited thereto.
  • the following compound may be used as the dopant material, but is not limited thereto:
  • the organic light-emitting device may further include a hole blocking layer on the emission layer.
  • the hole blocking layer is formed on the light emitting layer, preferably provided in contact with the light emitting layer, to improve the efficiency of the organic light emitting device by increasing the probability of hole-electron coupling by controlling electron mobility and preventing excessive movement of holes. It means the layer that plays a role.
  • the hole-blocking layer includes a hole-blocking material, and examples of such hole-blocking materials include: a subazine derivative including triazine; Triazole derivatives; Oxadiazole derivatives; Phenanthroline derivatives; A compound into which an electron withdrawing group such as a phosphine oxide derivative has been introduced may be used, but is not limited thereto.
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the emission layer.
  • a material capable of receiving electrons from the cathode and transferring them to the emission layer is a material having high mobility for electrons. Suitable. Specific examples include Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes containing Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used according to the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials that have a low work function and are followed by an aluminum layer or a silver layer. Specifically, they 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 injects electrons from the electrode, has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect on the light emitting layer or the light emitting material, and hole injection of excitons generated in the light emitting layer A compound that prevents migration to the layer and has excellent thin film formation ability is preferable.
  • the metal complex compound examples include lithium 8-hydroxyquinolinato, 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. It is 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.
  • the compound according to the present invention may be included in an organic solar cell or an organic transistor in addition to the organic light emitting device.
  • compound 1-1 (20 g, 35.7 mmol), compound a (7.8 g, 35.7 mmol), and sodium tert-butoxide (6.9 g, 71.4 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.4 g, 0.7 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 16.1 g of compound 1.
  • compound 2-1 (20 g, 33.3 mmol), compound a (7.2 g, 33.3 mmol), and sodium tert-butoxide (6.4 g, 66.7 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.7 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 14.1 g of compound 2.
  • compound 3-1 (20 g, 28.9 mmol), compound a (6.3 g, 28.9 mmol), and sodium tert-butoxide (5.6 g, 57.9 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent.
  • compound 4-1 (20 g, 30.8 mmol), compound a (6.7 g, 30.8 mmol), and sodium tert-butoxide (5.9 g, 61.5 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, and the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 15.1 g of compound 4.
  • compound 5-1 (20 g, 27.5 mmol), compound a (6 g, 27.5 mmol), and sodium tert-butoxide (5.3 g, 54.9 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.5 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 16.2 g of compound 5.
  • compound 7-1 (20 g, 30.7 mmol), compound a (6.7 g, 30.7 mmol), and sodium tert-butoxide (5.9 g, 61.3 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 12.3 g of compound 7.
  • compound 8-1 (20 g, 30.8 mmol), compound a (6.7 g, 30.8 mmol), and sodium tert-butoxide (5.9 g, 61.5 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 12.3 g of compound 8.
  • compound 12-1 (20 g, 27.5 mmol), compound a (6 g, 27.5 mmol), and sodium tert-butoxide (5.3 g, 55.1 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 17.5 g of compound 12.
  • compound 19-1 (20 g, 31.9 mmol), compound d (8.5 g, 31.9 mmol), and sodium tert-butoxide (6.1 g, 63.9 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 18.1 g of compound 19.
  • compound 20-1 (20 g, 38 mmol), compound b (10.2 g, 38 mmol), and sodium tert-butoxide (7.3 g, 76 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.4 g, 0.8 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 17.6 g of compound 20.
  • compound 21-1 (20 g, 32.8 mmol), compound b (8.8 g, 32.8 mmol), and sodium tert-butoxide (6.3 g, 65.6 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.7 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 13.2 g of compound 21.
  • compound 22-1 (20 g, 29.6 mmol), compound a (6.4 g, 29.6 mmol), sodium tert-butoxide (5.7 g, 59.2 mmol) was added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 15.7 g of compound 22.
  • compound 23-1 (20 g, 29.6 mmol), compound a (6.4 g, 29.6 mmol), and sodium tert-butoxide (5.7 g, 59.2 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 11.4 g of compound 23.
  • compound 24-1 (20 g, 28.9 mmol), compound a (6.3 g, 28.9 mmol), and sodium tert-butoxide (5.6 g, 57.9 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.6 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. Thereafter, the compound was completely dissolved in chloroform again, washed twice with water, the organic layer was separated, treated with anhydrous magnesium sulfate, filtered, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 11.4 g of compound 24.
  • compound 25-1 (20 g, 32.8 mmol), compound a (7.1 g, 32.8 mmol), and sodium tert-butoxide (6.3 g, 65.6 mmol) were added to 400 ml of xylene, followed by stirring and refluxing. After this, bis(tri-tert-butylphosphine)palladium(0) (0.3 g, 0.7 mmol) was added. When the reaction was terminated after 3 hours, it was cooled to room temperature and reduced pressure to remove the solvent. After that, the compound was completely dissolved again in chloroform, and the filtrate was distilled under reduced pressure. The concentrated compound was purified by silica gel column chromatography to obtain 10.9 g of compound 25.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) having a thickness of 1,000 ⁇ was placed in distilled water dissolved in a detergent and washed with ultrasonic waves.
  • ITO indium tin oxide
  • a product made by Fischer Co. was used as a detergent, and distilled water secondarily filtered with a filter manufactured 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 HI-1 compound was formed as a hole injection layer on the prepared ITO transparent electrode to a thickness of 1150 ⁇ , but the following compound A-1 was p-doping at a concentration of 1.5%.
  • the following HT-1 compound was vacuum deposited on the hole injection layer to form a hole transport layer having a thickness of 800 ⁇ .
  • an electron suppressing layer was formed by vacuum depositing the following EB-1 compound with a film thickness of 150 ⁇ on the hole transport layer.
  • the following RH-1 compound as a host material and the following Dp-7 compound as a dopant material were vacuum-deposited on the electron-suppression layer at a weight ratio of 98:2 to form a red light emitting layer having a thickness of 400 ⁇ .
  • a hole blocking layer was formed by vacuum depositing the following HB-1 compound with a thickness of 30 ⁇ on the emission layer. Subsequently, the following ET-1 compound and the following LiQ compound were vacuum-deposited at a weight ratio of 2:1 on the hole blocking layer to form an electron injection and transport layer with a thickness of 300 ⁇ .
  • Lithium fluoride (LiF) at a thickness of 12 ⁇ and aluminum at a thickness of 1,000 ⁇ were sequentially deposited on the electron injection and transport layer to form a negative electrode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 0.7 ⁇ /sec, the deposition rate of lithium fluoride at the cathode was 0.3 ⁇ /sec, and the deposition rate was 2 ⁇ /sec for aluminum, and the vacuum degree during deposition was 2X10 -7 ⁇ Maintaining 5X10 -6 torr, an organic light emitting device was produced.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that the compound shown in Table 1 below was used instead of the host material RH-1 in the organic light-emitting device of Comparative Example 1. At this time, the specific structures of the compounds used in the examples are as follows.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that the compound shown in Table 1 below was used instead of the host material RH-1 in the organic light-emitting device of Comparative Example 1.
  • the specific structures of the compounds used in the comparative example are as follows.
  • the organic light-emitting device of the Example using the compound represented by Formula 1 as the host material of the red light-emitting layer compared to the organic light-emitting device of Comparative Example, has a low driving voltage, high efficiency, and a long lifespan. Done. This is believed to be due to the fact that the compound represented by Chemical Formula 1 has better energy transfer to the red dopant than the compound having a structure different from that of the present application used in the comparative example. Accordingly, when the compound represented by Formula 1 is used as the host material of the organic light-emitting device, it can be seen that the driving voltage, luminous efficiency, and/or lifetime characteristics of the organic light-emitting device are improved.
  • substrate 2 anode

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Abstract

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자를 제공한다.

Description

신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2019년 7월 9일자 한국 특허 출원 제10-2019-0082849호 및 2020년 7월 8일자 한국 특허 출원 제10-2020-0084099호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다.
유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 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.
상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 0001) 한국특허 공개번호 제10-2000-0051826호
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000001
상기 화학식 1에서,
Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이고,
R 1 내지 R 6는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C 1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이거나, 또는 R 1 내지 R 4 중 인접하는 둘은 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C 6-60 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있고,
a는 0 내지 3의 정수이고,
b는 0 내지 6의 정수이고,
A는 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000002
상기 화학식 2에서,
X는 O 또는 S이고,
R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C 1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이거나, 또는 인접하는 치환기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C 6-60 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있고,
c는 0 내지 3의 정수이고,
d는 0 내지 4의 정수이고,
a, b, c 및 d가 각각 2 이상인 경우, 괄호 안의 치환기들은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다.
상술한 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용되어, 유기 발광 소자의 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자억제층(7), 정공저지층(8), 전자주입 및 수송층(8) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.
(용어의 정의)
본 명세서에서,
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000003
및
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000004
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐이기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000005
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000006
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000007
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 사이클로펜틸메틸, 사이클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2,3-디메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실, 3-메틸사이클로헥실, 4-메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로헥실, 3,4,5-트리메틸사이클로헥실, 4-tert-부틸사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐이기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난쓰레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000008
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴은 이종 원소로 O, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로아릴의 예로는 잔텐(xanthene), 티오잔텐(thioxanthen), 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "방향족 고리"는 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함하면서 분자 전체가 방향족성(aromaticity)을 갖는 축합단환 또는 축합다환 고리뿐 아니라, 플루오렌 고리와 같은 복수 개의 방향족성을 갖는 축합단환 고리가 인접한 치환기끼리 연결되어 형성된 축합다환 고리 또한 포함하는 것으로 이해된다. 이때, 상기 방향족 고리의 탄소수는 6 내지 60, 또는 6 내지 30, 또는 6 내지 20이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 방향족 고리로는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 페난쓰렌 고리, 파이렌 고리, 플루오렌 고리 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "헤테로방향족 고리(heterocyclic ring)"는 고리 형성 원자로서 탄소 외 O, N, 및 S 중 1개 이상의 헤테로원자를 포함하면서 분자 전체가 방향족성을 갖는 헤테로축합단환 또는 헤테로축합다환 고리를 의미한다. 상기 헤테로 고리의 탄소수는 2 내지 60, 또는 2 내지 30, 또는 2 내지 20이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 헤테로 고리로는 벤조퓨란 고리, 벤조티오펜 고리, 디벤조퓨란 고리, 디벤조티오펜 고리 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴실릴기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다.
(화합물)
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 트리아지닐 치환기와 벤조카바졸일계 치환기가 디벤조퓨라닐페닐렌 또는 디벤조티오페닐페닐렌으로 연결된 구조를 갖는다. 특히, 상기 화합물은 벤조카바졸일계 치환기와 디벤조퓨라닐/디벤조티오페닐 치환기가 벤젠 고리에서 오쏘(ortho) 위치로 결합 되는 것을 특징으로 한다. 이러한 화합물을 발광층의 호스트 물질로 사용 하는 경우, 벤조카바졸일계 치환기와 디벤조퓨라닐/디벤조티오페닐 치환기가 메타(meta) 또는 파라(para) 위치로 결합되는 화합물에 비하여 도펀트로의 에너지 전달이 잘 이루어져, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추면서, 효율 및 수명 특성을 현저히 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, R 1 내지 R 6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이거나; 또는
R 5 및 R 6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이고, R 1 내지 R 4 중 인접하는 둘은 서로 결합하여 비치환되거나, 또는 중수소 또는 C 6-20 아릴로 치환된 벤젠 고리를 형성하고, 나머지는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴일 수 있다.
이때, a 및 b는 각각 R 5 및 R 6의 개수를 의미하고, a는 0, 1, 2, 또는 3이고, b는 는 0, 1, 2, 3, 또는 4이다.
구체적으로, R 1 내지 R 4 중 인접하는 둘이 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하지 않는 경우, 상기 화합물은 하기 화학식 1A로 표시될 수 있다:
[화학식 1A]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000009
상기 화학식 1A에서,
R 1 내지 R 6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이고,
Ar 1, Ar 2, R 5, R 6, a, b 및 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
다르게는, R 1 내지 R 4 중 인접하는 둘이 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하는 경우, 상기 화합물은 하기 화학식 1B로 표시할 수 있다:
[화학식 1B]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000010
상기 화학식 1B에서,
R, R 5, R 6 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이고,
Ar 1, Ar 2, a, b 및 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
바람직하게는, 상기 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시된다:
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000011
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000012
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000013
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000014
상기 화학식 1-1 내지 1-4에서,
R 1 내지 R 6 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이고,
Ar 1, Ar 2, a, b 및 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 1-1 내지 1-4에서,
R 5 및 R 6는 각각 독립적으로, 수소 또는 중수소이고,
R 1 내지 R 4 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 페닐일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에서,
R 1 내지 R 4는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
R 1 내지 R 4 중 하나는 페닐이고, 나머지는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 화학식 1-1에서,
R 1 내지 R 4가 모두 수소이거나; 또는 R 4가 페닐이고, R 1 내지 R 3는 수소일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에서,
R 1, R 2 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
R 1, R 2 및 R 11 내지 R 14 중 하나는 페닐이고, 나머지는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-3에서,
R 1, R 4 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
R 1, R 4 및 R 11 내지 R 14 중 하나는 페닐이고, 나머지는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-4에서,
R 3, R 4 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
R 3, R 4 및 R 11 내지 R 14 중 하나는 페닐이고, 나머지는 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
바람직하게는, Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 비치환되거나 또는 중수소 및 페닐로 구성되는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환된 C 6-20 아릴; 또는 비치환되거나 또는 중수소 및 페닐로 구성되는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 1개의 헤테로원자를 포함하는 C 2-20 헤테로아릴일 수 있다.
보다 바람직하게는, Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 안트릴, 페난트릴, 트리페닐레닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 또는 카바졸일이고,
상기 Ar 1 및 Ar 2는 비치환되거나, 또는 중수소 및 페닐로 구성되는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
예를 들어, Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000015
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000016
.
또한, Ar 1 및 Ar 2 중 하나는 페닐이고, 나머지는 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 안트릴, 페난트릴, 트리페닐레닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 또는 9-페닐카바졸일이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 페닐이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 비페닐릴이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 터페닐릴이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 나프틸이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 안트릴이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 페난트릴이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 트리페닐레닐이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 디벤조퓨라닐이거나;
Ar 1 및 Ar 2가 모두 디벤조티오페닐이거나; 또는
Ar 1 및 Ar 2가 모두 9-페닐카바졸일일 수 있다.
이때, Ar 1 및 Ar 2는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
또한, R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나;
R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나;
R 7 중 인접하는 2개는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나;
R 8 중 인접하는 2개는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 8 및 R 7은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
R 7 중 인접하는 2개 및 R 8 중 인접하는 2개는 각각 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
이때, c 및 d는 각각 R 7 및 R 8의 개수를 의미하고, c는 0, 1, 2, 또는 3이고, d는 0, 1, 2, 3, 또는 4이다.
보다 바람직하게는, A는 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조나프토퓨라닐, 또는 벤조나프토티오페닐이고, 여기서, 상기 A는 비치환되거나, 또는 하나 이상의 중수소로 치환될 수 있다.
가장 바람직하게는, A는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000017
.
또한, 상기 화합물은 하기 화학식 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-3-1 및 1-4-1 중 어느 하나로 표시될 수 있다:
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000018
상기 화학식 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-3-1 및 1-4-1에서,
Ar 1, Ar 2 및 A는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
예를 들어, 상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000019
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000020
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000021
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.
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 일례로 하기 반응식 1과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000064
상기 반응식 1에서, X는 각각 독립적으로, 할로겐이고, 바람직하게는 브로모, 또는 클로로이고, 다른 치환기에 대한 정의는 앞서 설명한 바와 같다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 아민 치환 반응을 통해 출발물질 SM1 및 SM2가 결합하여 제조된다. 이러한 아민 치환 반응은 팔라듐 촉매와 염기의 존재 하에 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 아민 치환 반응을 위한 반응기는 적절히 변경될 수 있고, 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.
(유기 발광 소자)
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 일례로, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 제1 전극이 양극이고, 제2 전극이 음극인, 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극이 음극이고, 제2 전극이 양극인, 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자억제층(7), 정공저지층(8), 전자주입 및 수송층(8) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층이 본 발명에 따른 화합물을 포함하고, 상술한 방법과 같이 제조되는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조할 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 유기물층 및 음극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 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 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
일례로, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이거나, 또는 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO 2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 화합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO 2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 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 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 화합물 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 화합물, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 상기 정공수송층 상에 전자억제층을 더 포함할 수 있다. 상기 전자억제층은 상기 정공수송층 상에 형성되어, 바람직하게는 발광층에 접하여 구비되어, 정공이동도를 조절하고, 전자의 과다한 이동을 방지하여 정공-전자간 결합 확률을 높여줌으로써 유기 발광 소자의 효율을 개선하는 역할을 하는 층을 의미한다. 상기 전자억제층은 전자저지물질을 포함하고, 이러한 전자저지물질의 예로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하거나, 또는 아릴아민 계열의 유기물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료로는 상술한 화학식 1로 표시되는 화합물이 사용될 수 있다. 또한, 호스트 재료로는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등을 추가로 사용할 수 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적으로는, 상기 도펀트 재료로 하기와 같은 화합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000065
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000066
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000067
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000068
.
또한, 일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 상기 발광층 상에 정공저지층을 더 포함할 수 있다. 상기 정공저지층은 발광층 상에 형성되어, 바람직하게는 발광층에 접하여 구비되어, 전자이동도를 조절하고 정공의 과다한 이동을 방지하여 정공-전자간 결합 확률을 높여줌으로써 유기 발광 소자의 효율을 개선하는 역할을 하는 층을 의미한다. 상기 정공저지층은 정공저지물질을 포함하고, 이러한 정공저지물질의 예로 트리아진을 포함한 아진류유도체; 트리아졸 유도체; 옥사디아졸 유도체; 페난트롤린 유도체; 포스핀옥사이드 유도체 등의 전자흡인기가 도입된 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq 3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 LiF, NaF, NaCl, CsF, Li 2O, BaO, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 플루오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[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.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
합성예 A: 화합물 a의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000069
1) 화합물 a-1의 제조
나프탈렌-2-아민 300.0 g (1.0 eq), 1-브로모-2-아이오도벤젠 592.7 g (1.0 eq), NaOtBu 302.0 g (1.5 eq), Pd(OAc) 2 4.70 g (0.01 eq), Xantphos 12.12 g (0.01 eq), 1,4-디옥산 5L 에 녹여 환류하여 교반했다. 3 시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 에틸아세테이트에 완전히 녹여서 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 70% 정도 제거하였다. 다시 환류 상태에서 헥산을 넣어주며 결정을 떨어트려 식힌 후 여과하였다. 이를 컬럼크로마토그래피하여 화합물 a-1 443.5 g (수율 71 %)를 얻었다. [M+H]=299
2) 화합물 a(5H-benzo[b]carbazole)의 제조
화합물 a-1 443.5 g (1.0 eq) 에 Pd(t-Bu 3P) 2 8.56 g (0.01 eq), K 2CO 3 463.2 g (2.00 eq)을 디에틸아세트아마이드(Dimethylacetamide) 4 L에 넣고 환류하여 교반하였다. 3시간 후 반응물을 물에 부어서 결정을 떨어트리고 여과하였다. 여과한 고체를 1,2-디클로로벤젠에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하여 결정을 떨어트려 식힌 후 여과하였다. 이를 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 a(5H-benzo[b]carbazole ) 174.8 g (수율 48 %)을 얻었다.
[M+H] +=218
합성예 B: 화합물 b의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000070
1-브로모-2-아이오도벤젠 대신 1-브로모-2-아이오도나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 a와 동일한 방법을 사용하여 화합물 b(7H-dibenzo[b,g]carbazol)를 얻었다.
[M+H] +=268
합성예 C: 화합물 c의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000071
1-브로모-2-아이오도벤젠 대신 2,3-디브로모나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 a와 동일한 방법을 사용하여 화합물 c(6H-dibenzo[b,h]carbazole)를 얻었다.
[M+H] +=268
합성예 D: 화합물 d의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000072
1-브로모-2-아이오도벤젠 대신 2-브로모-1-아이오도나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 a와 동일한 방법을 사용하여 화합물 d(13H-dibenzo[a,h]carbazole)를 얻었다.
[M+H] +=268
합성예 1: 화합물 1의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000073
질소 분위기에서 화합물 1-1 (20 g, 35.7 mmol), 화합물 a (7.8 g, 35.7 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.9 g, 71.4 mmol)를 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.4 g, 0.7 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 1 16.1g 을 얻었다.
(수율 61%, MS: [M+H]+= 742)
합성예 2: 화합물 2의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000074
질소 분위기에서 화합물 2-1 (20 g, 33.3 mmol), 화합물 a (7.2 g, 33.3 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.4 g, 66.7 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.7 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 2 14.1g 을 얻었다.
(수율 54%, MS: [M+H]+= 782).
합성예 3: 화합물 3의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000075
질소 분위기에서 화합물 3-1 (20 g, 28.9 mmol), 화합물 a (6.3 g, 28.9 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.6 g, 57.9 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 3 16.4g 을 얻었다.
(수율 65%, MS: [M+H]+= 873)
합성예 4: 화합물 4의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000076
질소 분위기에서 화합물 4-1 (20 g, 30.8 mmol), 화합물 a (6.7 g, 30.8 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.9 g, 61.5 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 4 15.1g 을 얻었다.
(수율 59%, MS: [M+H]+= 832)
합성예 5: 화합물 5의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000077
질소 분위기에서 화합물 5-1 (20 g, 27.5 mmol), 화합물 a (6 g, 27.5 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.3 g, 54.9 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.5 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 5 16.2g 을 얻었다.
(수율 65%, MS: [M+H]+= 910)
합성예 6: 화합물 6의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000078
질소 분위기에서 화합물 6-1 (20 g, 30 mmol), 화합물 a (6.5 g, 30 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.8 g, 60 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 6 17.3g 을 얻었다.
(수율 68%, MS: [M+H]+= 848)
합성예 7: 화합물 7의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000079
질소 분위기에서 화합물 7-1 (20 g, 30.7 mmol), 화합물 a (6.7 g, 30.7 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.9 g, 61.3 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 7 12.3g 을 얻었다.
(수율 48%, MS: [M+H]+= 834)
합성예 8: 화합물 8의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000080
질소 분위기에서 화합물 8-1 (20 g, 30.8 mmol), 화합물 a (6.7 g, 30.8 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.9 g, 61.5 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 8 12.3g 을 얻었다.
(수율 48%, MS: [M+H]+= 832)
합성예 9: 화합물 9의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000081
질소 분위기에서 화합물 9-1 (20 g, 32.8 mmol), 화합물 a (7.1 g, 32.8 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.3 g, 65.6 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.7 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 9 15.6g 을 얻었다.
(수율 60%, MS: [M+H]+= 792)
합성예 10: 화합물 10의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000082
질소 분위기에서 화합물 10-1 (20 g, 29.3 mmol), 화합물 a (6.4 g, 29.3 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.6 g, 58.6 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 10 16.2g 을 얻었다.
(수율 64%, MS: [M+H]+= 864)
합성예 11: 화합물 11의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000083
질소 분위기에서 화합물 11-1 (20 g, 27.1 mmol), 화합물 a (5.9 g, 27.1 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.2 g, 54.2 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.5 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 11 10g 을 얻었다.
(수율 40%, MS: [M+H]+= 920)
합성예 12: 화합물 12의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000084
질소 분위기에서 화합물 12-1 (20 g, 27.5 mmol), 화합물 a (6 g, 27.5 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.3 g, 55.1 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 12 17.5g 을 얻었다.
(수율 70%, MS: [M+H]+= 908)
합성예 13: 화합물 13의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000085
질소 분위기에서 화합물 13-1 (20 g, 29 mmol), 화합물 a (6.3 g, 29 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.6 g, 58 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 13 15.4g 을 얻었다.
(수율 61%, MS: [M+H]+= 872)
합성예 14: 화합물 14의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000086
질소 분위기에서 화합물 14-1 (20 g, 28.3 mmol), 화합물 c (7.6 g, 28.3 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.4 g, 56.6 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 14 11.7g 을 얻었다.
(수율 44%, MS: [M+H]+= 938)
합성예 15: 화합물 15의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000087
질소 분위기에서 화합물 15-1 (20 g, 38 mmol), 화합물 c (10.2 g, 38 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (7.3 g, 76 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.4 g, 0.8 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 15 15g 을 얻었다.
(수율 52%, MS: [M+H]+= 758)
합성예 16: 화합물 16의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000088
질소 분위기에서 화합물 16-1 (20 g, 29 mmol), 1-phenyl-5H-benzo[b]carbazole (8.5 g, 29 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.6 g, 58 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 16 14.5g 을 얻었다.
(수율 53%, MS: [M+H]+= 948)
합성예 17: 화합물 17의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000089
질소 분위기에서 화합물 17-1 (20 g, 31.9 mmol), 1-phenyl-5H-benzo[b]carbazole (9.4 g, 31.9 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.1 g, 63.9 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 17 17.5g 을 얻었다.
(수율 62%, MS: [M+H]+= 884)
합성예 18: 화합물 18의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000090
질소 분위기에서 화합물 18-1 (20 g, 30.2 mmol), 화합물 d (8.1 g, 30.2 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.8 g, 60.4 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 18 15.6g 을 얻었다.
(수율 58%, MS: [M+H]+= 894)
합성예 19: 화합물 19의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000091
질소 분위기에서 화합물 19-1 (20 g, 31.9 mmol), 화합물 d (8.5 g, 31.9 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.1 g, 63.9 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 19 18.1g 을 얻었다.
(수율 66%, MS: [M+H]+= 858)
합성예 20: 화합물 20의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000092
질소 분위기에서 화합물 20-1 (20 g, 38 mmol), 화합물 b (10.2 g, 38 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (7.3 g, 76 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.4 g, 0.8 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 20 17.6g 을 얻었다.
(수율 61%, MS: [M+H]+= 758)
합성예 21: 화합물 21의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000093
질소 분위기에서 화합물 21-1 (20 g, 32.8 mmol), 화합물 b (8.8 g, 32.8 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.3 g, 65.6 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.7 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 21 13.2g 을 얻었다.
(수율 48%, MS: [M+H]+= 842)
합성예 22: 화합물 22의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000094
질소 분위기에서 화합물 22-1 (20 g, 29.6 mmol), 화합물 a (6.4 g, 29.6 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.7 g, 59.2 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 22 15.7g 을 얻었다.
(수율 62%, MS: [M+H]+= 857)
합성예 23: 화합물 23의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000095
질소 분위기에서 화합물 23-1 (20 g, 29.6 mmol), 화합물 a (6.4 g, 29.6 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.7 g, 59.2 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 23 11.4g 을 얻었다.
(수율 45%, MS: [M+H]+= 858)
합성예 24: 화합물 24의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000096
질소 분위기에서 화합물 24-1 (20 g, 28.9 mmol), 화합물 a (6.3 g, 28.9 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (5.6 g, 57.9 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.6 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 물로 2회 세척 후에 유기층을 분리하여 무수황산마그네슘 처리 후 여과하여 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 24 11.4g 을 얻었다.
(수율 45%, MS: [M+H]+= 873)
합성예 25: 화합물 25의 제조
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000097
질소 분위기에서 화합물 25-1 (20 g, 32.8 mmol), 화합물 a (7.1 g, 32.8 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 (6.3 g, 65.6 mmol)을 자일렌 400 ml에 넣고 교반 및 환류하였다. 이 후 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0) (0.3 g, 0.7 mmol)을 투입하였다. 3시간 후 반응이 종결되면 상온으로 식히고 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 화합물을 다시 클로로포름에 완전히 녹이고 여액을 감압 증류하였다. 농축된 화합물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제해서 화합물 25 10.9g 을 얻었다.
(수율 42%, MS: [M+H]+= 792)
비교예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척했다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용했다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행했다. 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 정공주입층으로 하기 HI-1 화합물을 1150Å의 두께로 형성하되 하기 A-1 화합물을 1.5% 농도로 p-doping 하였다. 상기 정공주입층 위에 하기 HT-1 화합물을 진공 증착하여 막 두께 800Å 의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 150Å으로 하기 EB-1 화합물을 진공 증착하여 전자억제층을 형성하였다.
이어서, 상기 전자억제층 위에 호스트 물질로 하기 RH-1 화합물과 도펀트 물질로 하기 Dp-7 화합물을 98:2의 중량비로 진공 증착하여 400Å 두께의 적색 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 막 두께 30Å으로 하기 HB-1 화합물을 진공 증착하여 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공저지층 위에 하기 ET-1 화합물과 하기 LiQ 화합물을 2:1의 중량비로 진공 증착하여 300Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000098
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2X10 -7 ~ 5X10 -6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작했다.
실시예 1 내지 실시예 25
비교예 1의 유기 발광 소자에서 호스트 물질 RH-1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 이때, 실시예에 사용된 화합물들의 구체적인 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000099
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000100
비교예 2 내지 비교예 13
비교예 1의 유기 발광 소자에서 호스트 물질 RH-1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 이때, 비교예에 사용된 화합물들의 구체적인 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2020008986-appb-img-000101
실험예 1: 소자 특성 평가
상기 실시예 1 내지 실시예 25 및 비교예 1 내지 비교예 13에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 전압, 효율 및 수명을 측정(10 mA/cm 2)하고 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다. 수명 T95는 휘도가 초기 휘도(6000 nit)에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.
구분 발광층호스트 구동전압(V) 효율(cd/A) 수명 T95(hr) 발광색
비교예 1 RH-1 4.12 21.1 133 적색
실시예 1 화합물 1 3.60 25.5 181 적색
실시예 2 화합물 2 3.61 24.7 170 적색
실시예 3 화합물 3 3.64 25.8 167 적색
실시예 4 화합물 4 3.62 26.1 168 적색
실시예 5 화합물 5 3.73 26.5 176 적색
실시예 6 화합물 6 3.70 25.3 161 적색
실시예 7 화합물 7 3.71 24.9 188 적색
실시예 8 화합물 8 3.61 25.5 177 적색
실시예 9 화합물 9 3.60 26.3 163 적색
실시예 10 화합물 10 3.65 25.1 162 적색
실시예 11 화합물 11 3.63 25.8 177 적색
실시예 12 화합물 12 3.68 24.3 189 적색
실시예 13 화합물 13 3.64 26.9 175 적색
실시예 14 화합물 14 3.51 28.1 227 적색
실시예 15 화합물 15 3.50 29.0 234 적색
실시예 16 화합물 16 3.49 28.2 217 적색
실시예 17 화합물 17 3.52 29.6 210 적색
실시예 18 화합물 18 3.47 27.9 223 적색
실시예 19 화합물 19 3.50 28.1 230 적색
실시예 20 화합물 20 3.48 28.5 214 적색
실시예 21 화합물 21 3.53 29.6 208 적색
실시예 22 화합물 22 3.71 26.3 175 적색
실시예 23 화합물 23 3.67 25.7 151 적색
실시예 24 화합물 24 3.69 26.5 187 적색
실시예 25 화합물 25 3.65 25.3 174 적색
비교예 2 C-1 3.85 20.1 105 적색
비교예 3 C-2 3.80 20.9 118 적색
비교예 4 C-3 4.01 20.1 109 적색
비교예 5 C-4 3.95 19.3 84 적색
비교예 6 C-5 4.51 15.2 15 적색
비교예 7 C-6 4.57 15.8 24 적색
비교예 8 C-7 4.69 14.2 18 적색
비교예 9 C-8 4.39 13.4 57 적색
비교예 10 C-9 4.11 21.6 84 적색
비교예 11 C-10 4.15 22.5 79 적색
비교예 12 C-11 4.39 15.7 21 적색
비교예 13 C-12 4.31 18.6 46 적색
상기 표에 나타난 바와 같이, 적색 발광층의 호스트 물질로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용한 실시예의 유기 발광 소자는, 비교예의 유기 발광 소자에 비하여, 구동 전압이 낮으면서, 효율이 높고 긴 수명을 나타내었다. 이는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 비교예에 사용된 본원과 상이한 구조를 갖는 화합물에 비하여, 적색 도펀트로의 에너지 전달이 잘 이루어졌기 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 유기 발광 소자의 호스트 물질로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 채용하는 경우, 유기 발광 소자의 구동 전압, 발광 효율 및/또는 수명 특성이 향상됨을 확인할 수 있다.
[부호의 설명]
1: 기판 2: 양극
3: 발광층 4: 음극
5: 정공주입층 6: 정공수송층
7: 전자억제층 8: 정공저지층
9: 전자 주입 및 수송층

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000102
    상기 화학식 1에서,
    Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이고,
    R 1 내지 R 6는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C 1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이거나, 또는 R 1 내지 R 4 중 인접하는 둘은 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C 6-60 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있고,
    a는 0 내지 3의 정수이고,
    b는 0 내지 6의 정수이고,
    A는 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000103
    상기 화학식 2에서,
    X는 O 또는 S이고,
    R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C 1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C 6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C 2-60 헤테로아릴이거나, 또는 인접하는 치환기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C 6-60 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C 2-60 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있고,
    c는 0 내지 3의 정수이고,
    d는 0 내지 4의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는,
    화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000104
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000105
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000106
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000107
    상기 화학식 1-1 내지 1-4에서,
    R 1 내지 R 6 및 R 11 내지 R 14는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C 6-20 아릴이고,
    Ar 1, Ar 2, a, b 및 A는 제1항에서 정의한 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서,
    Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 안트릴, 페난트릴, 트리페닐레닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 또는 카바졸일이고,
    상기 Ar 1 및 Ar 2는 비치환되거나, 또는 중수소 및 페닐로 구성되는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환되는,
    화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    Ar 1 및 Ar 2는 각각 독립적으로 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
    화합물.
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000108
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000109
    .
  5. 제1항에 있어서,
    R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나;
    R 7 중 인접하는 2개는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나;
    R 8 중 인접하는 2개는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 8 및 R 7은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 또는
    R 7 중 인접하는 2개 및 R 8 중 인접하는 2개는 각각 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성하고, 나머지 R 7 및 R 8은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소인,
    화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    A는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
    화합물:
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000110
    .
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-3-1 및 1-4-1 중 어느 하나로 표시되는,
    화합물:
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000111
    상기 화학식 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-3-1 및 1-4-1에서,
    Ar 1, Ar 2 및 A는 제1항에서 정의한 바와 같다.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
    화합물:
    Figure PCTKR2020008986-appb-img-000112
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    .
  9. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
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