WO2022010087A1 - 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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허동욱
윤정민
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Definitions

  • the present specification relates to a compound and an organic light emitting device including the same.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic thin film is disposed between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from the two electrodes combine in the organic thin film to form a pair, and then disappear and emit light.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers, if necessary.
  • the material of the organic thin film may have a light emitting function if necessary.
  • a compound capable of forming the light emitting layer by itself may be used, or a compound capable of serving as a host or dopant of the host-dopant light emitting layer may be used.
  • a compound capable of performing the roles of hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport or electron injection may be used.
  • the present specification provides a compound and an organic light emitting device including the same.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a compound represented by the following formula (1).
  • L is a direct bond; a substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • n 1 or 2
  • L are the same as or different from each other
  • R1 to R4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • r2 is an integer of 0 to 4, and when r2 is 2 or more, R2 are the same as or different from each other,
  • r3 is an integer of 0 to 6, and when r3 is 2 or more, R3 is the same as or different from each other,
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and are each independently deuterium; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • the present application is a first electrode; a second electrode provided to face the first electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the compound described above.
  • the compound according to an exemplary embodiment of the present application is used in an organic light emitting device to increase the luminance of the organic light emitting device, increase lifespan, lower the driving voltage, improve light efficiency, and improve the lifespan characteristics of the device by thermal stability of the compound can be improved
  • the fluoranthene structure has a strong luminescence intensity in the deep blue region, and has a high photoluminescence quantum yield (PLQY) in both the solution state and the solid state.
  • PLQY photoluminescence quantum yield
  • the molecular weight was controlled by binding an additional substituent to the 7th and 10th carbons of fluoranthene, and the glass transition temperature was increased compared to the structure in which the 7th and 10th carbons were unsubstituted. , the material has excellent thermal stability.
  • the bonding position of benzimidazole is N
  • the molecular structure and electron transfer within the device are facilitated, so that low voltage and high efficiency characteristics can be expected.
  • it can exhibit excellent properties as a material for the electron control layer, the electron transport layer, and the electron injection layer.
  • FIG. 1 illustrates an example of an organic light emitting device in which a substrate 1, a first electrode 2, an organic material layer 3, and a second electrode 4 are sequentially stacked.
  • FIG. 2 shows a substrate 1, a first electrode 2, a hole injection layer 5, a first hole transport layer 6, a second hole transport layer 7, a light emitting layer 8, an electron injection and transport layer 9 and an example of an organic light-emitting device in which the second electrode 4 is sequentially stacked.
  • substitution means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the position at which the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent is substitutable, is not limited, and two or more When substituted, two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; halogen; cyano group; an alkyl group; cycloalkyl group; alkoxy group; aryloxy group; silyl group; boron group; amine group; a phosphine oxide group; aryl group; and substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heteroaryl group, or substituted or unsubstituted with two or more of the above-exemplified substituents connected.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; halogen group; cyano group; an alkyl group; cycloalkyl group; alkoxy group; silyl group; aryl group; and substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heteroaryl group, or substituted or unsubstituted with two or more of the above-exemplified substituents connected.
  • substituents are connected means that the hydrogen of any one substituent is connected with the other substituent.
  • substituents when two substituents are connected, a phenyl group and a naphthyl group are connected. or It can be a substituent of
  • (substituent 1)-(substituent 2)-(substituent 3) is not only continuously connected, but also (substituent 2) and (substituent 3) are connected to (substituent 1) include
  • a phenyl group, a naphthyl group and an isopropyl group are connected, , or It can be a substituent of
  • the above definition applies equally to a case in which 4 or more substituents are connected.
  • the halogen group may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group may be a straight chain, branched chain, or cyclic chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 50.
  • Specific 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, cyclopropyl, cyclobutyl,
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc., but are not limited thereto. does not
  • the alkoxy group may be a straight chain, branched chain or cyclic chain. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C30. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy, etc. may be, but is not limited thereto.
  • the amine group is -NH 2 ; monoalkylamine group; dialkylamine group; N-alkylarylamine group; monoarylamine group; diarylamine group; N-aryl heteroarylamine group; It may be selected from the group consisting of an N-alkylheteroarylamine group, a monoheteroarylamine group, and a diheteroarylamine group, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • the amine group include a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, a diethylamine group, a phenylamine group, a naphthylamine group, a biphenylamine group, an anthracenylamine group, and a 9-methyl-anthracenylamine group.
  • diphenylamine group ditolylamine group, N-phenyltolylamine group, triphenylamine group, N-phenylbiphenylamine group; N-phenylnaphthylamine group; N-biphenylnaphthylamine group; N-naphthylfluorenylamine group; N-phenylphenanthrenylamine group; N-biphenylphenanthrenylamine group; N-phenylfluorenylamine group; N-phenylterphenylamine group; N-phenanthrenylfluorenylamine group; N-biphenylfluorenylamine group and the like, but is not limited thereto.
  • the N-alkylarylamine group refers to an amine group in which an alkyl group and an aryl group are substituted with N of the amine group.
  • the N-arylheteroarylamine group refers to an amine group in which an aryl group and a heteroaryl group are substituted with N of the amine group.
  • the N-alkylheteroarylamine group refers to an amine group in which an alkyl group and a heteroarylamine group are substituted with N of the amine group.
  • the alkyl group in the alkylamine group, the N-alkylarylamine group, the alkylthioxy group, the alkylsulfoxy group, and the N-alkylheteroarylamine group is the same as the examples of the alkyl group described above.
  • the alkyl thiooxy group includes a methyl thioxy group, an ethyl thiooxy group, a tert-butyl thioxy group, a hexyl thioxy group, an octyl tioxy group, etc. and the like, but is not limited thereto.
  • the silyl group specifically includes a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a vinyldimethylsilyl group, a propyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a diphenylsilyl group, a phenylsilyl group, and the like.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the boron group may be -BR 100 R 101 , wherein R 100 , and R 101 are the same or different, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; cyano group; a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; a substituted or unsubstituted C1-C30 linear or branched alkyl group; a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms; And it may be selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the phosphine oxide group specifically includes, but is not limited to, a diphenylphosphine oxide group, a dinaphthyl phosphine oxide, and the like.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 30 carbon atoms, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably 6 to 25 carbon atoms.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is a polycyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited. It is preferable that it is C10-30.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl 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 combine with each other to form a ring.
  • examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monoarylamine group, a substituted or unsubstituted diarylamine group, or a substituted or unsubstituted triarylamine group.
  • the aryl group in the arylamine group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group.
  • the arylamine group including two or more aryl groups may include a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group at the same time.
  • the aryl group in the arylamine group may be selected from the examples of the aryl group described above.
  • the heteroaryl group includes one or more atoms other than carbon and heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se and S, and the like.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably has 2 to 30 carbon atoms, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • heteroaryl group examples include a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, an oxadiazole group, a pyridine group, a pyrimidine group, a triazine group, a triazole group, a quinolinyl group, a quinazoline group, Carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuran group, phenanthroline group, isoxazole group, thiadiazole group, and a dibenzofuran group, but is not limited thereto.
  • examples of the heteroarylamine group include a substituted or unsubstituted monoheteroarylamine group, a substituted or unsubstituted diheteroarylamine group, or a substituted or unsubstituted triheteroarylamine group.
  • the heteroarylamine group including two or more heteroaryl groups may include a monocyclic heteroaryl group, a polycyclic heteroaryl group, or a monocyclic heteroaryl group and a polycyclic heteroaryl group at the same time.
  • the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be selected from the examples of the heteroaryl group described above.
  • adjacent two of the substituents combine with each other to form a ring means a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring by bonding with adjacent groups; Or it means to form a substituted or unsubstituted heterocyclic ring.
  • ring is a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring; Or it means a substituted or unsubstituted heterocyclic ring.
  • the hydrocarbon ring may be an aromatic hydrocarbon ring, an aliphatic hydrocarbon ring, or a condensed ring of an aromatic hydrocarbon and an aliphatic hydrocarbon, and may be selected from the examples of the cycloalkyl group or the aryl group except for those not monovalent.
  • the heterocycle includes atoms other than carbon and one or more heteroatoms, and specifically, the heterocyclic atoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S, and the like.
  • the heterocycle may be monocyclic or polycyclic, and may be aromatic, aliphatic, or a condensed ring of aromatic and aliphatic, and the aromatic heterocycle may be selected from examples of the heteroaryl group except that it is not monovalent.
  • the aliphatic heterocycle refers to an aliphatic ring including one or more heteroatoms.
  • aliphatic heterocycles include oxirane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, pyrrolidine, piperidine, morpholine, oxepane, azocaine , thiocaine, and the like, but are not limited thereto.
  • the 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.
  • the heteroarylene group means that the heteroaryl group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the heteroaryl group described above may be applied.
  • L is a direct bond; a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroarylene group.
  • L is a direct bond; a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted C 2 to C 20 heteroarylene group.
  • L is a direct bond; an arylene group having 6 to 20 carbon atoms that is unsubstituted or substituted with an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group; or a heteroarylene group having 2 to 20 carbon atoms.
  • L is a direct bond; a substituted or unsubstituted phenylene group; a substituted or unsubstituted naphthylene group; a substituted or unsubstituted biphenylrylene group; a substituted or unsubstituted divalent phenanthrene group; a substituted or unsubstituted divalent phenalene group; a substituted or unsubstituted divalent pyrene group; a substituted or unsubstituted divalent fluoranthene group; a substituted or unsubstituted divalent fluorenyl group; a substituted or unsubstituted divalent pyridine group; A substituted or unsubstituted divalent pyridazine group; a substituted or unsubstituted divalent carbazole group; a substituted or unsubstituted divalent dibenzothiophene group; a substituted or unsub
  • L is a direct bond; phenylene group; naphthylene group; biphenylrylene group; divalent phenanthrene; a divalent phenalene group; divalent pyrene group; a divalent fluoranthene group; a divalent fluorenyl group substituted with an alkyl group; a divalent spirocyclohexanefluorenyl group; a divalent pyridine group; divalent pyridazine group; a divalent carbazole group; a divalent dibenzothiophene group; a divalent thibenzothiophene group; or a divalent quinazoline group.
  • L is a direct bond; phenylene group; naphthylene group; biphenylrylene group; divalent phenanthrene; a divalent phenalene group; divalent pyrene group; a divalent fluoranthene group; a divalent dimethyl fluorenyl group; divalent spirocyclohexanefluorene group; a divalent pyridine group; divalent pyridazine group; a divalent carbazole group; a divalent dibenzothiophene group; a divalent thibenzothiophene group; or a divalent quinazoline group.
  • n 1 or 2.
  • n 1
  • n is 2.
  • r2 is an integer of 0 to 4, and when r2 is 2 or more, R2 is the same as or different from each other.
  • r3 is an integer of 0 to 6, and when r3 is 2 or more, R3 is the same as or different from each other.
  • R1 is a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • R 1 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group.
  • R 1 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 10 alkyl group.
  • R 1 is a substituted or unsubstituted C 2 to C 10 alkyl group.
  • R1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R1 is an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • R2 is hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R2 is hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R2 is hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R2 is hydrogen, deuterium, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R2 is hydrogen, deuterium, or a phenyl group.
  • R3 is hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R3 is hydrogen or deuterium.
  • R3 is hydrogen
  • R4 is hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • R4 is hydrogen, deuterium, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R4 is hydrogen or deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently represent a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently an aryl unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, and a heteroaryl group. it's gi
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, and a heteroaryl group. ; or a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, and a heteroaryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; naphthyl group; a phenyl group substituted with an alkyl group; a phenyl group substituted with an aryl group; a phenyl group substituted with a heteroaryl group; a phenyl group substituted with an alkoxy group; or a phenyl group substituted with a heteroaryl group substituted with an aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently from the group consisting of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a pyridine group, a pyrimidine group, a triazine group, a methoxy group, and a phenyl group a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more selected substituents; or a naphthyl group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; naphthyl group; a phenyl group substituted with a butyl group; a phenyl group substituted with a pyridine group; a phenyl group substituted with a methoxy group; a phenyl group substituted with a diphenyltriazine group; or a phenyl group substituted with a diphenylpyrimidine group.
  • the compound of Formula 1 is any one selected from the following structural formulas.
  • the present specification provides an organic light emitting device including the above-described compound.
  • the first electrode a second electrode provided to face the first electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the compound.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIG. 1 , but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which a first electrode 2 , an organic material layer 3 , and a second electrode 4 are sequentially stacked on a substrate 1 .
  • FIG. 2 shows a substrate 1, a first electrode 2, a hole injection layer 5, a first hole transport layer 6, a second hole transport layer 7, a light emitting layer 8, an electron injection and transport layer 9 and the structure of the organic light emitting device in which the second electrode 4 is sequentially stacked is exemplified.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present application may have a single-layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes the compound.
  • the organic material layer includes a hole injection layer or a hole transport layer, and the hole injection layer or the hole transport layer includes the compound.
  • the organic material layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, or a hole injection and transport layer, and the hole injection layer, the hole transport layer or the hole injection and transport layer includes the compound.
  • the organic material layer includes an electron transport layer or an electron injection layer, and the electron transport layer or the electron injection layer includes the compound.
  • the organic material layer includes a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or an electron injection and transport layer, and the hole blocking layer, the electron injection layer, the electron transport layer, or the electron injection and transport layer is including the above compounds.
  • the organic material layer includes the compound and the metal complex compound in the hole blocking layer, the electron injection layer, the electron transport layer, or the electron injection and transport layer.
  • the organic material layer is positioned in contact with the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron injection layer, the electron transport layer, or the electron injection and transport layer.
  • the compound and the metal complex compound may be included in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1, specifically, in a weight ratio of 3:7 to 7:3.
  • the metal complex compound may be a metal complex compound described below, and LiQ (lithium quinolate) may be used, but is not limited thereto.
  • the organic material layer may include a hole injection layer, a first hole transport layer, a second hole transport layer, a light emitting layer, or an electron injection and transport layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer may be a blue light emitting layer, a red light emitting layer, or a green light emitting layer, but is not limited thereto.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer is a blue light emitting layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a blue dopant and a blue host.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the light emitting layer may include a host and a dopant in a weight ratio of 100:1 to 1:1, specifically, in a weight ratio of 99:1 to 10:1. may be included.
  • the organic material layer includes an emission layer, and the emission layer includes a host and a dopant in a weight ratio of 25:1.
  • the organic material layer includes an emission layer, and the emission layer includes a host material.
  • the host material is an anthracene-based compound.
  • the host material may be represented by the following formula (H).
  • R11 to R18 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; -OR 21 ; a substituted or unsubstituted aryl group; -NR 22 R 23 ; -SiR 24 R 25 -O-SiR 26 R 27 R 28 ; Or -SiR 29 R 30 R 31 ,
  • R 21 to R 31 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted alkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • L11 and L12 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,
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • R11 to R18 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium.
  • At least one of R11 to R18 is deuterium.
  • At least one of L1 and L2 is substituted with deuterium.
  • At least one of Ar1 and Ar2 and is substituted with deuterium.
  • the compound of Formula 10 is 0% to 100% deuterated.
  • the compound of Formula H is 10% to 100% deuterated.
  • the compound of Formula H is 40% to 100% deuterated.
  • the compound of Formula H is 50% to 100% deuterated.
  • deuterated is intended to mean that at least one available H has been replaced with D.
  • a compound or group that is X% deuterated has X% of available H replaced with D.
  • a deuterated compound or group is one in which deuterium is present at greater than 100 times its natural abundance level.
  • the chemical properties of the compound are hardly changed.
  • deuterated compounds may change their physical properties.
  • a compound substituted with deuterium has a lower vibrational energy level.
  • the compound substituted with deuterium can prevent a decrease in intermolecular van der Waals force or decrease in quantum efficiency due to collisions due to intermolecular vibration.
  • the bond of carbon and deuterium (C-D) can improve the stability of the compound. Therefore, when the compound of Formula H is deuterated, the efficiency and lifespan of the device can be improved.
  • R11 to R18 contains deuterium
  • the stability of the entire material is better than when R11 to R18 is hydrogen.
  • the energy required for the side reaction increases, making the side reaction difficult to occur, thereby greatly increasing the stability of the compound.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or an arylene group.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; phenylene group; biphenylrylene group; or a naphthylene group.
  • L11 and L12 are a direct bond.
  • Ar11 and Ar12 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.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; biphenyl group; naphthyl group; dibenzofuran group; or a dibenzothiophene group.
  • the organic material layer includes an emission layer, and the emission layer includes a dopant material.
  • the dopant material is a compound including boron.
  • the dopant material may be represented by the following Chemical Formula D.
  • A, B and C are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic ring,
  • X1 and X2 are the same as or different from each other, and each independently O, CR 40 R 41 or NR 42 ,
  • R 40 to R 42 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen, deuterium, a halogen group, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, A substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Adjacent groups of R 40 to R 43 , A, B and C may combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring.
  • a to C are substituted or unsubstituted aromatic rings.
  • a to C are substituted or unsubstituted benzene rings.
  • a to C are a benzene ring unsubstituted or substituted with an alkyl group or an amine group.
  • a to C are a benzene ring unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • X1 and X2 are NR 42 .
  • R 42 is a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R 42 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R 42 is a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R 42 is an aryl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • R 42 is a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R 42 is a phenyl group unsubstituted or substituted with an alkyl group.
  • the organic material layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, or a hole injection and transport layer, and the hole injection layer, the hole transport layer or the hole injection and transport layer includes an amine compound.
  • the organic light emitting device of the present application may be manufactured by sequentially stacking 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 conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on a substrate to form an anode.
  • 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 of Formula 1 may be formed into an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light emitting device.
  • the solution application method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, and the like, but 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 anode is an electrode for injecting holes, and as the anode material, a material having a large work function is preferable so that holes can be smoothly injected into the organic material layer.
  • the anode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO, Indium Tin Oxide), and indium zinc oxide (IZO, Indium Zinc Oxide); ZnO: Al or SnO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the cathode is an electrode for injecting electrons
  • the cathode material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or alloys thereof; and a multi-layered material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but is not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that facilitates injection of holes from the anode to the light emitting layer.
  • the hole injection material holes can be well injected from the anode at a low voltage, and the highest occupied (HOMO) of the hole injection material is The molecular orbital) is preferably between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injection material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based organic material.
  • the hole injection layer may have a thickness of 1 to 150 nm.
  • the thickness of the hole injection layer is 1 nm or more, there is an advantage in that the hole injection characteristics can be prevented from being deteriorated, and when it is 150 nm or less, the thickness of the hole injection layer is too thick, so that the driving voltage is increased to improve hole movement There are advantages to avoiding this.
  • the hole transport layer may serve to facilitate hole transport.
  • a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer is suitable, and a material having high hole mobility is suitable.
  • 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.
  • An electron blocking layer may be provided between the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a material known in the art may be used for the electron blocking layer.
  • the light emitting layer may emit red, green, or blue light, and may be made of a phosphorescent material or a fluorescent material.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible ray region by receiving and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); carbazole-based compounds; dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzo quinoline-metal compounds; compounds of the benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series; Poly(p-phenylenevinylene) (PPV)-based polymers; spiro compounds; polyfluorene, rubrene, and the like, but is not limited thereto.
  • Alq 3 8-hydroxy-quinoline aluminum complex
  • carbazole-based compounds dimerized styryl compounds
  • BAlq 10-hydroxybenzo quinoline-metal compounds
  • compounds of the benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series Poly(p-phenylenevinylene) (PPV)-based polymers
  • spiro compounds polyfluorene, rubrene, and the like, but is not limited thereto.
  • Examples of the host material for the light emitting layer include a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic compound containing compound.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, fluoranthene compounds, etc.
  • heterocyclic-containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, ladder type Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • the light-emitting dopant is PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) ), a phosphorescent material such as octaethylporphyrin platinum (PtOEP), or a fluorescent material such as Alq 3 (tris(8-hydroxyquinolino)aluminum) may be used, but is not limited thereto.
  • the emission dopant is a phosphor such as Ir(ppy) 3 (fac tris(2-phenylpyridine)iridium), Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), anthracene-based compound, or pyrene-based compound.
  • a fluorescent material such as a compound or a boron-based compound may be used, but is not limited thereto.
  • the light emitting dopant includes a phosphorescent material such as (4,6-F2ppy) 2 Irpic, spiro-DPVBi, spiro-6P, distylbenzene (DSB), distrylarylene (DSA),
  • a fluorescent material such as a PFO-based polymer, a PPV-based polymer, an anthracene-based compound, a pyrene-based compound, or a boron-based compound may be used, but is not limited thereto.
  • the electron transport layer may serve to facilitate the transport of electrons.
  • the electron transport material a material capable of receiving electrons from the cathode and transferring them to the light emitting layer is suitable, and a material having high electron mobility is 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 thickness of the electron transport layer may be 1 to 50 nm.
  • the thickness of the electron transport layer is 1 nm or more, there is an advantage in that the electron transport characteristics can be prevented from being deteriorated, and if it is 50 nm or less, the thickness of the electron transport layer is too thick to prevent an increase in the driving voltage to improve the movement of electrons.
  • the electron injection layer may serve to facilitate electron injection.
  • the electron injection material 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, prevents the movement of excitons generated in the light emitting layer to the hole injection layer, and , a compound having excellent thin film forming ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone, etc., derivatives thereof, metals complex compounds and nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, but are not limited thereto.
  • the material of the electron injection and transport layer may include the aforementioned material of the electron transport layer or the material of the electron injection layer.
  • the layer for simultaneously injecting and transporting electrons may further include a metal complex compound.
  • the electron injection and transport layer is included in the electron injection and transport layer containing Formula 1, or other than the electron injection and transport layer containing the compound of Formula 1 It may be included in the electron injection and transport layer.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the metal complex compound examples include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis(8-hydroxyquinolinato)zinc, bis(8-hydroxyquinolinato)copper, bis(8-hydroxyquinolinato)manganese, Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(8-hydroxyquinolinato)gallium, bis(10-hydroxybenzo[h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-crezolato)gallium, bis(2-methyl-8-quinolinato)(1-naphtolato)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinato)(2-naphtolato)gallium, etc.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the hole blocking layer is a layer that blocks the holes from reaching the cathode, and may be generally formed under the same conditions as the hole injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complex, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may be a top emission type, a back emission type, or a double side emission type depending on the material used.
  • a glass substrate coated with a thin film of indium tin oxide (ITO) to a thickness of 100 nm was placed in distilled water in which detergent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • ITO indium tin oxide
  • a product manufactured by Fischer Co. was used as the detergent
  • distilled water that was secondarily filtered with a filter manufactured by Millipore Co. was used as the distilled water.
  • ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes by repeating twice with distilled water.
  • ultrasonic washing was performed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, and after drying, it was transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was transported to a vacuum evaporator.
  • the following compound HI-A was thermally vacuum deposited to a thickness of 60 nm to form a hole injection layer.
  • the following compound HAT was vacuum deposited on the hole injection layer to form a first hole transport layer with a thickness of 5 nm, and the following compound HT-A was vacuum deposited on the first hole transport layer to form a second hole transport layer with a thickness of 50 nm. .
  • compound BH and compound BD were vacuum-deposited on the second hole transport layer in a weight ratio of 25:1 to form a light emitting layer having a thickness of 20 nm.
  • the [Compound 1-1] and the following compound LiQ were vacuum-deposited in a weight ratio of 1:1 to form an electron injection and transport layer having a thickness of 35 nm.
  • lithium fluoride LiF
  • aluminum was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
  • the deposition rate of organic material was maintained at 0.04 nm/sec to 0.09 nm/sec, the deposition rate of lithium fluoride was maintained at 0.03 nm/sec, and the deposition rate of aluminum was maintained at 0.2 nm/sec.
  • the vacuum was maintained between 1 ⁇ 10 -7 torr to 5 ⁇ 10 -5 torr.
  • An organic light emitting diode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compound of Table 1 was used instead of [Compound 1-1] of Example 1.
  • An organic light emitting diode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compound of Table 1 was used instead of [Compound 1-1] of Example 1.
  • LT 95 means the time when the luminance becomes 95% compared to the initial luminance.
  • the color coordinates (x, y) mean CIE color coordinates.
  • the compound represented by Formula 1 according to the present invention may be included in the electron injection and transport layer of the organic light emitting device. Comparing Examples 1 to 17 of Table 1 and the compounds of Comparative Examples 1, 2, 7 and 8, the compound in which the bonding position of benzimidazole to fluoranthene is N is between N and N of benzimidazole It was confirmed that the organic light-emitting device was significantly superior in terms of voltage, efficiency, and lifespan compared to the carbon-bonding compound.
  • the compound of Formula 1 according to the present invention is significantly superior to the compound in which Ar1 and Ar2 are hydrogen in terms of voltage, efficiency, and lifespan of the organic light emitting diode. did
  • the compound in the case where the bonding position where fluoranthene is bonded to benzimidazole is carbon 8 is the compound in the case where carbon 3 of fluoranthene is bonded It was confirmed that the organic light emitting device was significantly superior in terms of voltage, efficiency, and lifespan compared to that of the organic light emitting diode.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 7월 10일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2020-0085317호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
유기발광소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기발광소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기박막의 재료로서, 정공주입, 정공수송, 전자블록킹, 정공블록킹, 전자수송 또는 전자주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기발광소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000001
상기 화학식 1에 있어서,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
n은 1 또는 2이며, n이 2 인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
R1 내지 R4은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r2는 0 내지 4의 정수이고, 상기 r2가 2이상인 경우, 상기 R2는 서로 같거나 상이하고,
r3은 0 내지 6의 정수이고, 상기 r3가 2이상인 경우, 상기 R3은 서로 같거나 상이하며,
Ar1 및 Ar2은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또한, 본 출원은 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 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에 사용되어, 유기 발광 소자의 휘도를 높히고, 수명을 늘리며, 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
플루오란텐 구조는 deep blue 영역의 발광 강도(intensity)가 강하며, 솔루션 상태에서와 고체 상태에서 모두 높은 광발광 양자수율(PLQY: photoluminescence quantum yield)를 갖는다. 이러한 필루오란텐 구조에서 다양한 치환기를 이용한 콘쥬게이션(conjugation)길이 조절을 통해 물질의 밴드갭(Band gap)조절을 용이하게 할 수 있으며, 이를통해 원하는 소자구조에 맞는 에너지레벨 특성조절이 용이하다. 따라서, 본원 발명에 따른 화합물은 플루오란텐의 7번 및 10번 탄소에 추가의 치환기를 결합하여 분자량 조절을 하였으며, 7번 및 10번 탄소가 비치환된 구조와 비교하여 유리전이온도가 높아지게 되고, 물질의 열안정성이 우수해지는 특성이 있다. 또한, 벤즈이미다졸의 결합위치가 N인 경우 분자구조 및 소자 내 전자전달이 용이해져 저전압 및 고효율 특성을 기대할 수 있다. 특히, 전자조절층, 전자수송층, 전자주입층 물질로서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
도 1은 기판(1), 제1 전극(2), 유기물층(3), 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 제1 전극(2), 정공주입층(5), 제1 정공수송층(6), 제2 정공수송층(7), 발광층(8), 전자 주입 및 수송층(9) 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
1: 기판
2: 제1 전극
3: 유기물층
4: 제2 전극
5: 정공주입층
6: 제1 정공수송층
7: 제2 정공수송층
8: 발광층
9: 전자 주입 및 수송층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 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.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서의 치환기를 이하에서 상세하게 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 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; 할로겐; 시아노기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 아릴옥시기; 실릴기; 붕소기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 실릴기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기와 연결된 것을 말한다. 예컨대, 2개의 치환기가 연결되는 것은 페닐기와 나프틸기가 연결되어
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000002
또는
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000003
의 치환기가 될 수 있다. 또한, 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. 예컨대, 페닐기, 나프틸기 및 이소프로필기가 연결되어,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000004
,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000005
또는
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000006
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 정의가 동일하게 적용된다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 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, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 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, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH 2; 모노알킬아민기; 디알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 모노아릴아민기; 디아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기, 모노헤테로아릴아민기 및 디헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐바이페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; N-바이페닐나프틸아민기; N-나프틸플루오레닐아민기; N-페닐페난트레닐아민기; N-바이페닐페난트레닐아민기; N-페닐플루오레닐아민기; N-페닐터페닐아민기; N-페난트레닐플루오레닐아민기; N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, N-알킬아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 아릴기 및 헤테로아릴기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, N-알킬헤테로아릴아민기는 아민기의 N에 알킬기 및 헤테로아릴아민기가 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기, N-알킬아릴아민기, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, N-알킬헤테로아릴아민기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 구체적으로 알킬티옥시기로는 메틸티옥시기, 에틸티옥시기, tert－부틸티옥시기, 헥실티옥시기, 옥틸티옥시기 등이 있고, 알킬술폭시기로는 메실, 에틸술폭시기, 프로필술폭시기, 부틸술폭시기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BR 100R 101일 수 있으며, 상기 R 100, 및 R 101 은 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
본 명세서에서 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 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.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000007
,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000008
,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000009
,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000010
,
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000011
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 퀴놀린닐기, 퀴나졸린기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸기, 티아디아졸기, 및 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴기가 2 이상을 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테로아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 전술한 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 치환기 중 "인접한 2개는 서로 결합하여 고리를 형성한다"는 의미는 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족 탄화수소 고리, 지방족 탄화수소고리, 또는 방향족 탄화수소와 지방족 탄화수소의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 방향족 헤테로고리는 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족 고리를 의미한다. 지방족 헤테로고리의 예로는, 옥시레인(oxirane), 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인(1,4-dioxane), 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린(morpholine), 옥세판, 아조케인, 티오케인 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
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.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 알킬기, 시클로알킬기, 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 페난쓰렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 페날렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 피렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 2가의 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리딘기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리다진기; 치환 또는 비치환된 2가의 카바졸기; 치환 또는 비치환된 2가의 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 2가의 티벤조티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 퀴나졸린기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 페닐렌기; 나프틸렌기; 바이페닐릴렌기; 2가의 페난쓰렌기; 2가의 페날렌기; 2가의 피렌기; 2가의 플루오란텐기; 알킬기로 치환된 2가의 플루오레닐기; 2가의 스피로시클로헥산플루오레닐기; 2가의 피리딘기; 2가의 피리다진기; 2가의 카바졸기; 2가의 디벤조티오펜기; 2가의 티벤조티오펜기; 또는 2가의 퀴나졸린기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 페닐렌기; 나프틸렌기; 바이페닐릴렌기; 2가의 페난쓰렌기; 2가의 페날렌기; 2가의 피렌기; 2가의 플루오란텐기; 2가의 디메틸플루오레닐기; 2가의 스피로시클로헥산플루오렌기; 2가의 피리딘기; 2가의 피리다진기; 2가의 카바졸기; 2가의 디벤조티오펜기; 2가의 티벤조티오펜기; 또는 2가의 퀴나졸린기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1 또는 2이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 2이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 r2는 0 내지 4의 정수이고, 상기 r2가 2이상인 경우, 상기 R2는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 r3은 0 내지 6의 정수이고, 상기 r3가 2이상인 경우, 상기 R3은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소, 중수소, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소, 중수소, 또는 페닐기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소 또는 중수소이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 수소이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 수소, 중수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 수소 또는 중수소이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 나프틸기; 알킬기로 치환된 페닐기; 아릴기로 치환된 페닐기; 헤테로아릴기로 치환된 페닐기; 알콕시기로 치환된 페닐기; 또는 아릴기로 치환된 헤테로아릴기로 치환된 페닐기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 메톡시기, 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 나프틸기; 부틸기로 치환된 페닐기; 피리딘기로 치환된 페닐기; 메톡시기로 치환된 페닐기; 디페닐트리아진기로 치환된 페닐기; 또는 디페닐피리미딘기로 치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택되는 어느 하나이다.
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000012
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000013
또한, 본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 유기물층(3), 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
도 2는 기판(1), 제1 전극(2), 정공주입층(5), 제1 정공수송층(6), 제2 정공수송층(7), 발광층(8), 전자 주입 및 수송층(9) 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
상기 도 1 및 2은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다. 본 출원의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 대표 적인 예로서, 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공차단층, 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공차단층, 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자 주입 및 수송층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공차단층, 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자 주입 및 수송층은 상기 화합물과 금속 착체 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공차단층, 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자 주입 및 수송층은 발광층에 접하여 위치한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물과 금속 착체 화합물은 1: 9 내지 9:1의 중량비로 포함되고, 구체적으로 3:7 내지 7:3의 중량비로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 금속 착체 화합물은 하기 후술된 금속 착체 화합물일 수 있으며, LiQ(리튬퀴놀레이트)가 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 제1 정공수송층, 제2 정공수송층, 발광층, 또는 전자주입 및 수송층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 청색발광층, 적색발광층, 또는 녹색발광층 일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 청색발광층이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 청색도펀트 및 청색호스트를 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트와 도펀트를 100:1 내지 1:1의 중량비로 포함할 수 있으며, 구체적으로 99:1 내지 10:1의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트와 도펀트를 25:1의 중량비로 포함된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트 물질은 안트라센계 화합물이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트 물질은 하기 화학식 H으로 표시될 수 있다.
[화학식 H]
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000014
상기 화학식 H에 있어서,
R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; -OR 21; 치환 또는 비치환된 아릴기; -NR 22R 23; -SiR 24R 25-O-SiR 26R 27R 28; 또는 -SiR 29R 30R 31이며,
상기 R 21 내지 R 31은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2 중 적어도 하나는 중수소로 치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 및 중 적어도 하나는 중수소로 치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 10의 화합물은 0% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H의 화합물은 10% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H의 화합물은 40% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H의 화합물은 50% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
용어 "중수소화된"은 적어도 하나의 이용가능한 H가 D로 대체되었음을 의미하고자 하는 것이다. X% 중수소화된 화합물 또는 기는, 이용가능한 H의 X%가 D로 대체되어 있다. 중수소화된 화합물 또는 기는 자연 존재비 수준의 100배 이상으로 중수소가 존재하는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 화학식 H의 화합물이 중수소화되는 경우, 화합물의 화학적 성질을 거의 변화하지 않는다. 그러나, 중수소의 원자량은 수소의 원자량의 두배이므로, 중수소화된 화합물은 물리적 성질이 변화할 수 있다. 일례로 중수소로 치환된 화합물은 진동 에너지 준위가 낮아진다. 중수소로 치환된 화합물은 분자 간 반데르발스 힘의 감소나 분자간 진동으로 인한 충돌에 기인하는 양자 효율 감소를 방지할 수 있다. 또한, 탄소와 중수소의 결합(C-D)이 화합물의 안정성을 개선할 수 있다. 따라서, 화학식 H의 화합물이 중수소화되는 경우 소자의 효율 및 수명을 개선할 수 있다.
특히, R11 내지 R18 중 적어도 하나가 중수소를 포함하는 경우, R11 내지 R18이 수소인 경우보다 물질 전체에 대한 안정성이 좋다. 또한 중수소의 개수가 증가할수록 부반응에 필요한 에너지가 증가하여 부반응이 생기기 어려워 화합물의 안정성이 크게 증가한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11 및 L12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11 및 L12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐릴렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L11 및 L12는 직접결합이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 도펀트 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 보론을 포함하는 화합물이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트 물질은 하기 화학식 D으로 표시될 수 있다.
[화학식 D]
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000015
상기 화학식 D에 있어서,
A, B 및 C는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리이고,
X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, CR 40R 41 또는 NR 42이고,
상기 R 40 내지 R 42은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
상기 R 40 내지 R 43, A, B 및 C 중 인접한 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 내지 C는 치환 또는 비치환된 방향족고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 내지 C는 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 내지 C는 알킬기 또는 아민기로 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A 내지 C는 알킬기로 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 NR 42이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R 42은 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층은 아민류 화합물을 포함한다.
예컨대, 본 출원의 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 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 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 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)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 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO 2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 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(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 정공주입층의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 상기 정공주입층의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 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 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층이 구비될 수 있다. 상기 전자차단층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq 3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 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 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq 3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy) 3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy) 2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자, 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 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, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자수송층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 전자수송층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 주입 및 수송층의 물질로는 전술한 전자 수송층의 물질 또는 전자 주입층의 물질등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층은 금속 착체 화합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 화학식 1을 포함하는 층이 전자 주입 및 수송층인 경우, 상기 전자 주입 및 수송층은 화학식 1을 포함하는 전자 주입 및 수송층에 포함되거나, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 전자 주입 및 수송층 이외의 전자 주입 및 수송층에 포함될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
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 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<합성예>
<화합물 1-1의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000016
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(20g, 41.63mol), 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole)(12.54g, 41.63mmol), 포타슘 카보네이트 (Potassium carbonate)(11.5g, 83.26mmol) 수용액을 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran) 용매 300mL에 넣고 온도를 높인다. 환류가 시작되면, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))(1.44g, 1.24mmol)을 넣고 추가로 1시간 더 교반하였다. 반응 종결 후, 냉각 및 에탄올 슬러리 정제를 통해 [화합물 1-1](21g, 수율87.9%)을 제조하였다.
[M + H] + = 575
<화합물 1-2의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000017
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디페닐플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-ethyl-1-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-2]를 제조하였다.
[M + H] + = 575
<화합물 1-3의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000018
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디페닐플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 (3'-(2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)-[1,1'-비페닐]-3-일)보론산 ((3'-(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)boronic acid)를 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-3]를 제조하였다.
[M + H] + = 651
<화합물 1-4의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000019
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8,9-디브로모-7,10-디페닐플루오란텐 (8,9-dibromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸 -1,3,2-디옥사보롤란 -2-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-4]를 제조하였다.
[M + H] + = 795
<화합물 1-5의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000020
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 2-(4-(8-브로모-10-페닐플루오란텐-7-일)페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2-(4-(8-bromo-10-phenylfluoranthen-7-yl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-5]을 제조하였다.
[M + H] + = 806
<화합물 1-6의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000021
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 (6-(2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)나프탈렌-2-일)보론산 ((6-(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)naphthalen-2-yl)boronic acid)를 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-6]을 제조하였다.
[M + H] + = 625
<화합물 1-7의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000022
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페난쓰렌-1-yl)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthren-1-yl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-7]을 제조하였다.
[M + H] + = 675
<화합물 1-8의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000023
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-10-(나프탈렌-2-일)-7-페닐플루오란텐 (8-bromo-10-(naphthalen-2-yl)-7-phenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-6-페닐-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-6-phenyl-1-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-8]를 제조하였다.
[M + H] + = 701
<화합물 1-9의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000024
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)피리딘-3-일)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)pyridin-3-yl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-9]을 제조하였다.
[M + H] + = 576
<화합물 1-10의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000025
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 3-(9-브로모-7,10-디페닐플루오란텐-8-일)디벤조[b,d]퓨란 (3-(9-bromo-7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)dibenzo[b,d]furan)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 (4-(2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)페닐)보론산 (4-(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)phenyl)boronic acid)를 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-10]를 제조하였다.
[M + H] + = 741
<화합물 1-11의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000026
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디(나프탈렌-1-일)플루오란텐 (8-bromo-7,10-di(naphthalen-1-yl)fluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-11]을 제조하였다.
[M + H] + = 675
<화합물 1-12의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000027
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-비스(4-(tert-부틸)페닐)플루오란텐 (8-bromo-7,10-bis(4-(tert-butyl)phenyl)fluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-12]을 제조하였다.
[M + H] + = 687
<화합물 1-13의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000028
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 2,2'-((8-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)플루오란텐-7,10-디일)비스(4,1-페닐렌))디피리딘 (2,2'-((8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)fluoranthene-7,10-diyl)bis(4,1-phenylene))dipyridine)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-브로모-9-(2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸-1-일)-9H-카바졸 (2-bromo-9-(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-9H-carbazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-13]를 제조하였다.
[M + H] + = 818
<화합물 1-14의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000029
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-비스(4-메톡시페닐)플루오란텐 (8-bromo-7,10-bis(4-methoxyphenyl)fluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 (3-(5-(2-에틸-1H-벤즈[d]이미다졸-1-일)나프탈렌-1-일)페닐)보론산 ((3-(5-(2-ethyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)boronic acid)를 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-14]을 제조하였다.
[M + H] + = 761
<화합물 1-15의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000030
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)피리다진-3-yl)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(6-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)pyridazin-3-yl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-15]를 제조하였다.
[M + H] + = 653
<화합물 1-16의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000031
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(2'-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)스피로[시클로헥산-1,9'-플루오렌]-7'-일)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(2'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-7'-yl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-16]을 제조하였다.
[M + H] + = 731
<화합물 1-17의 합성>
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000032
2-(7,10-디페닐플루오란텐-8-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 (2-(7,10-diphenylfluoranthen-8-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 대신 8-브로모-7,10-디메틸플루오란텐 (8-bromo-7,10-diphenylfluoranthene)을 사용하고, 1-(4-브로모페닐)-2-에틸-1H-벤조[d]이미다졸 (1-(4-bromophenyl)-2-ethyl-1H-benzo[d]imidazole) 대신 2-에틸-1-(4'-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)-[1,1'-비페닐]-4-일)-1H-벤조[d]이미다졸 (2-ethyl-1-(4'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1H-benzo[d]imidazole)을 사용한 것을 제외하고, [화합물 1-1]의 합성법과 동일한 방법으로 [화합물 1-17]를 제조하였다.
[M + H] + = 651
<실시예 1>
ITO(indium tin oxide)가 100nm의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 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 HI-A을 60nm의 두께로 열진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
상기 정공 주입층 상에 하기 화합물 HAT를 진공 증착하여 5nm 두께의 제1 정공 수송층을 형성하고, 상기 제1 정공수송층 상에 하기 화합물 HT-A를 진공 증착하여 50nm 두께의 제2 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 제2 정공 수송층 상에 화합물 BH 및 화합물 BD를 25:1의 중량비로 진공 증착하여 두께 20nm의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상에 상기 [화합물 1-1]과 하기 화합물 LiQ를 1:1의 중량비로 진공 증착하여 35nm의 두께의 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 상에 1nm의 두께로 리튬 플루오라이드(LiF)를 증착한 후, 이어서 100nm 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.04 nm/sec 내지 0.09nm/sec를 유지하였고, 리튬 플루오라이드의 증착 속도는 0.03nm/sec를 유지하였으며, 알루미늄의 증착속도는 0.2nm/sec를 유지하였다. 증착시 진공도는 1Х10 -7 torr 내지 5Х10 -5 torr를 유지하였다.
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000033
<실시예 2 내지 17>
상기 실시예 1의 [화합물 1-1] 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<비교예 1 내지 8>
상기 실시예 1의 [화합물 1-1] 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000034
상기 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 5의 유기 발광 소자의 전압 및 효율을 10mA/cm 2의 전류 밀도 하에서 측정하고, 수명(LT 95)을 20mA/cm 2의 전류 밀도 하에서 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, LT 95는 초기 휘도 대비 휘도가 95%가 되는 시간을 의미한다. 색좌표(x,y)는 CIE 색좌표를 의미한다.
[표 1]
Figure PCTKR2021006051-appb-img-000035
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 전자 주입 및 수송층에 포함될 수 있다. 상기 표 1의 실시예 1 내지 17과 비교예 1, 2, 7 및 8의 화합물을 비교하면, 벤즈이미다졸이 플루오란텐과 결합하는 결합위치가 N인 화합물이 벤즈이미다졸의 N과 N사이의 탄소와 결합하는 화합물에 비하여 유기 발광 소자의 전압, 효율 및 수명면에서 현저히 우수한 것을 확인하였다.
또한, 상기 표 1의 실시예와 비교예 3과 비교하면, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 Ar1 및 Ar2가 수소인 화합물과 비교하여 유기 발광 소자의 전압, 효율 및 수명면에서 현저히 우수한 것을 확인하였다.
상기 표 1의 실시예와 비교예 4 내지 6과 비교하면, 플루오란텐이 벤즈이미다졸과 결합하는 결합위치가 8번 탄소인 경우의 화합물이 플루오란텐의 3번 탄소가 결합하는 경우의 화합물과 비교하여 유기 발광 소자의 전압, 효율 및 수명면에서 현저히 우수한 것을 확인하였다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021006051-appb-img-000036
    상기 화학식 1에 있어서,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    n은 1 또는 2이며, n이 2 인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
    R1 내지 R4은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r2는 0 내지 4의 정수이고, 상기 r2가 2이상인 경우, 상기 R2는 서로 같거나 상이하고,
    r3은 0 내지 6의 정수이고, 상기 r3가 2이상인 경우, 상기 R3은 서로 같거나 상이하며,
    Ar1 및 Ar2은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 L은 직접결합; 페닐렌기; 나프틸렌기; 바이페닐릴렌기; 2가의 페난쓰렌기; 2가의 페날렌기; 2가의 피렌기; 2가의 플루오란텐기; 2가의 디메틸플루오레닐기; 2가의 스피로시클로헥산플루오렌기; 2가의 피리딘기; 2가의 피리다진기; 2가의 카바졸기; 2가의 디벤조티오펜기; 2가의 티벤조티오펜기; 또는 2가의 퀴나졸린기인 것인 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure PCTKR2021006051-appb-img-000037
    Figure PCTKR2021006051-appb-img-000038
  6. 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 적어도 하나는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 정공차단층; 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자층을 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공차단층; 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자층을 주입 및 수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023277289A1 (ko) * 2021-06-28 2023-01-05 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110137897A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 알파켐 플루오란센 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20120115083A (ko) * 2010-01-15 2012-10-17 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 질소 함유 복소환 유도체 및 그것을 포함하여 이루어지는 유기 전계 발광 소자
KR20150011348A (ko) * 2012-06-06 2015-01-30 광동 어글레이어 압토일렉트라닉 머티어리얼즈 컴퍼니 리미티드 유기 전자재료와 유기전기 발광소자
JP2018172319A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 出光興産株式会社 新規な化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器
CN110128349A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 北京鼎材科技有限公司 一种含氮杂环的多环芳烃衍生物及其应用和有机电致发光器件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4829486B2 (ja) 2004-08-04 2011-12-07 Ｊｎｃ株式会社 有機電界発光素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120115083A (ko) * 2010-01-15 2012-10-17 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 질소 함유 복소환 유도체 및 그것을 포함하여 이루어지는 유기 전계 발광 소자
KR20110137897A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 알파켐 플루오란센 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20150011348A (ko) * 2012-06-06 2015-01-30 광동 어글레이어 압토일렉트라닉 머티어리얼즈 컴퍼니 리미티드 유기 전자재료와 유기전기 발광소자
JP2018172319A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 出光興産株式会社 新規な化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、電子機器
CN110128349A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 北京鼎材科技有限公司 一种含氮杂环的多环芳烃衍生物及其应用和有机电致发光器件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023277289A1 (ko) * 2021-06-28 2023-01-05 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

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