WO2022131545A1 - 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물 - Google Patents

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이솔
채우정
김동준
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Definitions

  • the present invention relates to a heterocyclic compound, an organic light emitting device including the same, a method for manufacturing the same, and a composition for an organic material layer.
  • the organic light emitting device is a type of self-emission type display device, and has a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic thin film is disposed between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from 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, electron injection, and the like may be used.
  • Patent Document 1 US Patent No. 4,356,429
  • An object of the present invention is to provide a heterocyclic compound, an organic light emitting device including the same, a method for manufacturing the same, and a composition for an organic material layer.
  • the present invention provides a heterocyclic compound represented by the following formula (1).
  • X1 to X10 are the same as or different from each other, each independently represent N or CRa, and when Ra is 2 or more, each Ra is the same as or different from each other,
  • L is a single bond; a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroarylene group,
  • n is an integer from 0 to 5, and when n is 2 or more, L is the same as or different from each other,
  • N-Het is a substituted or unsubstituted, C2 to C60 monocyclic or polycyclic heterocyclic group containing one or more N.
  • the present invention provides 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 heterocyclic compound represented by Formula 1 above.
  • the present invention provides a composition for an organic material layer of an organic light emitting device comprising the heterocyclic compound represented by Formula 1 above.
  • the steps of preparing a substrate; forming a first electrode on the substrate; forming one or more organic material layers on the first electrode; and forming a second electrode on the organic material layer wherein the forming of the organic material layer comprises forming one or more organic material layers using the composition for an organic material layer of the organic light emitting device.
  • a manufacturing method is provided.
  • the compound described herein may be used as an organic material layer of an organic light emitting device.
  • the compound may serve as a hole injection layer material, a hole transport layer material, a light emitting layer material, an electron transport layer material, an electron injection layer material, and the like in the organic light emitting device.
  • the compound may be used as a material for a light emitting layer of an organic light emitting device.
  • the compound may be used alone as a light emitting material, or may be used as a host material or a dopant material of the light emitting layer.
  • the compound represented by Formula 1 is used in the organic material layer, it is possible to lower the driving voltage of the organic light emitting device, improve luminous efficiency, and improve lifespan characteristics.
  • the HOMO orbital is delocalized, thereby improving hole mobility, thereby reducing driving of an organic electroluminescent device and improving efficiency.
  • heterocyclic compound represented by Formula 1 of the present invention has a high triplet energy level (T 1 level), thereby preventing retrograde energy transfer from the dopant to the host, and triplet exciton in the light emitting layer ) has the effect of preserving the
  • heterocyclic compound represented by Formula 1 of the present invention facilitates intramolecular charge transfer, and reduces the energy gap between the singlet energy level (S 1 ) and the triplet energy level (T 1 ) This shows the effect of well preserving excitons.
  • 1 to 3 are views schematically showing a stacked structure of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • substitution means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is changed to 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, the position where the substituent is substitutable, is not limited. , When two or more substituents are substituted, two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • the halogen may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group includes a straight or branched chain having 1 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group may be 1 to 60, specifically 1 to 40, more specifically, 1 to 20.
  • Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methyl-butyl group, 1- Ethyl-butyl group, pentyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, hexyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methyl- 2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclohexylmethyl group, octyl group, n-octyl group,
  • the alkenyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the carbon number of the alkenyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • Specific examples include a vinyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 3-methyl-1 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, allyl group, 1-phenylvinyl-1-yl group, 2-phenylvinyl-1-yl group, 2,2-diphenylvinyl-1-yl group, 2-phenyl-2 -(naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl group, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl group, stilbenyl group, styrenyl group, etc., but are not limited thereto.
  • the alkynyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the carbon number of the alkynyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • the alkoxy group may be a straight chain, branched chain or cyclic chain. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, 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 It is not limited.
  • the cycloalkyl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 3 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which a cycloalkyl group is directly connected to another ring group or condensed.
  • the other ring group may be a cycloalkyl group, but may be a different type of ring group, for example, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the carbon number of the cycloalkyl group may be 3 to 60, specifically 3 to 40, more specifically 5 to 20.
  • the heterocycloalkyl group includes O, S, Se, N, or Si as a hetero atom, includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic refers to a group in which a heterocycloalkyl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heterocycloalkyl group, but may be a different type of ring group, for example, a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the heterocycloalkyl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 6 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which an aryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be an aryl group, but may be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, a heteroaryl group, and the like.
  • the aryl group includes a spiro group.
  • the carbon number of the aryl group may be 6 to 60, specifically 6 to 40, more specifically 6 to 25.
  • aryl group examples include a phenyl group, a biphenyl group, a triphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a chrysenyl group, a phenanthrenyl group, a perylenyl group, a fluoranthenyl group, a triphenylenyl group, a phenalenyl group, a pyrethyl group Nyl group, tetracenyl group, pentacenyl group, fluorenyl group, indenyl group, acenaphthylenyl group, benzofluorenyl group, spirobifluorenyl group, 2,3-dihydro-1H-indenyl group, condensed ring groups thereof and the like, but is not limited thereto.
  • the phosphine oxide group includes, but is not limited to, a diphenylphosphine oxide group, a dinaphthyl phosphine oxide group, and the like.
  • the silyl group is a substituent including Si and the Si atom is directly connected as a radical, and is represented by -SiR 104 R 105 R 106 , R 104 to R 106 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; an alkyl group; alkenyl group; alkoxy group; cycloalkyl group; aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heterocyclic group.
  • silyl group examples include 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. It is not limited.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may combine with each other to form a ring.
  • the heteroaryl group includes S, O, Se, N or Si as a hetero atom, and includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the polycyclic refers to a group in which a heteroaryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heteroaryl group, but may be a different type of ring group, for example, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, or the like.
  • the heteroaryl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 25 carbon atoms.
  • heteroaryl group examples include a pyridyl group, a pyrrolyl group, a pyrimidyl group, a pyridazinyl group, a furanyl group, a thiophene group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, an isoxazolyl group, a thiazolyl group group, isothiazolyl group, triazolyl group, furazanyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, dithiazolyl group, tetrazolyl group, pyranyl group, thiopyranyl group, diazinyl group, oxazinyl group , thiazinyl group, deoxynyl group, triazinyl group, tetrazinyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinazolinyl group, isoquinazol
  • the amine group is a monoalkylamine group; monoarylamine group; monoheteroarylamine group; -NH 2 ; dialkylamine group; diarylamine group; diheteroarylamine group; an alkylarylamine group; an alkyl heteroarylamine group; And it may be selected from the group consisting of an aryl heteroarylamine group, 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, a dibiphenylamine group, an anthracenylamine group, 9- Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, biphenylnaphthylamine group, phenylbiphenylamine group, biphenylfluorene
  • 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.
  • adjacent group means a substituent substituted on an atom directly connected to the atom in which the substituent is substituted, a substituent sterically closest to the substituent, or another substituent substituted on the atom in which the substituent is substituted.
  • two substituents substituted at an ortho position in a benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in an aliphatic ring may be interpreted as "adjacent" groups.
  • "when a substituent is not indicated in the chemical formula or compound structure” may mean that all positions that can come as a substituent are hydrogen or deuterium. That is, in the case of deuterium, deuterium is an isotope of hydrogen, and some hydrogen atoms may be isotope deuterium, and the content of deuterium may be 0% to 100%.
  • deuterium is one of the isotopes of hydrogen, and as an element having a deuteron consisting of one proton and one neutron as an atomic nucleus, hydrogen- It can be expressed as 2, and the element symbol can also be written as D or 2H.
  • isotopes have the same atomic number (Z), but isotopes meaning atoms having different mass numbers (A) have the same number of protons, but neutrons It can also be interpreted as an element with a different number of (neutron).
  • the 20% content of deuterium in the phenyl group represented by means that the total number of substituents the phenyl group can have is 5 (T1 in the formula), and the number of deuterium is 1 (T2 in the formula). . That is, it can be represented by the following structural formula that the content of deuterium in the phenyl group is 20%.
  • a phenyl group having a deuterium content of 0% it may mean a phenyl group that does not contain a deuterium atom, that is, has 5 hydrogen atoms.
  • the content of deuterium in the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be 0 to 100%, more preferably 30 to 100%.
  • C6 to C60 aromatic hydrocarbon ring means a compound including an aromatic ring consisting of C6 to C60 carbon and hydrogen, for example, benzene, biphenyl, triphenyl, triphenylene, naphthalene, Anthracene, phenalene, phenanthrene, fluorene, pyrene, chrysene, perylene, azulene, etc., but are not limited thereto, and aromatic hydrocarbon ring compounds known in the art as satisfying the above carbon number include all
  • the present invention provides a heterocyclic compound represented by the following formula (1).
  • X1 to X10 are the same as or different from each other, each independently represent N or CRa, and when Ra is 2 or more, each Ra is the same as or different from each other,
  • L is a single bond; a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroarylene group,
  • n is an integer from 0 to 5, and when n is 2 or more, L is the same as or different from each other,
  • N-Het is a substituted or unsubstituted, C2 to C60 monocyclic or polycyclic heterocyclic group containing one or more N.
  • the 'substitution' of X1 to X10, Ra, R1 to R6, L and N-Het is C1 to C10 alkyl; C2 to C10 alkenyl; C2 to C10 alkynyl; C3 to C15 cycloalkyl; C2 to C20 heterocycloalkyl; C6 to C30 aryl; C2 to C30 heteroaryl; C1 to C10 alkylamine; C6 to C30 arylamine; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroarylamine group.
  • the 'substitution' of X1 to X10, Ra, R1 to R6, L and N-Het is C1 to C10 alkyl; C6 to C30 aryl; One or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroaryl group may be each independently formed.
  • the 'substitution' of X1 to X10, Ra, R1 to R6, L and N-Het is C1 to C5 alkyl; C6 to C20 aryl; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C20 heteroaryl group.
  • the 'substitution' of X1 to X10, Ra, R1 to R6, L and N-Het is methyl, ethyl, straight-chain or branched propyl, straight-chain or branched butyl, straight-chain or
  • Each of the branched chain pentyl, phenyl, naphthalenyl, pyridinyl, anthracenyl, carbazole, dibenzothiophene, dibenzofuran, and one or more substituents selected from the group consisting of phenanthrenyl groups may be independently formed.
  • the 'substitution' of X1 to X10, Ra, R1 to R6, L and N-Het is methyl, ethyl, straight-chain or branched propyl, straight-chain or branched butyl, and straight-chain
  • each of the branched pentyl groups may be independently formed.
  • Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formulas 1-1 to 1-3.
  • R1 to R6, L, n, and N-Het are the same as those in Formula 1 above.
  • R1 to R6 and R11 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R1 to R6 and R11 to R20 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R1 to R6 and R11 to R20 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium.
  • R1 to R6 and R11 to R20 may all be hydrogen.
  • any one of R11 to R20 in Formula 1-1 is halogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • any one of R11 to R20 is halogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • any one of R11 to R20 is halogen; a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • any one of R11 to R20 in Formula 1-1 is a fluoro group; tert-butyl group; methyl group; A substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a dibenzofuran group, a carbazole group, and the remainder may be hydrogen.
  • two of R11 to R20 are substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl groups; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • two of R11 to R20 are substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl groups; or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • two of R11 to R20 are substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl groups; or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • two of R11 to R20 are substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl groups, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • two of R11 to R20 are substituted or unsubstituted phenyl groups, and the remainder is hydrogen; or deuterium.
  • R11 and R20 among R11 to R20 in Formula 1-1, R11 and R20; or a C6 to C60 aryl group in which R12 and R20 are substituted or unsubstituted; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • R11 and R20 among R11 to R20 in Formula 1-1, R11 and R20; or a C6 to C30 aryl group in which R12 and R20 are substituted or unsubstituted; or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • R11 and R20 among R11 to R20 in Formula 1-1, R11 and R20; or a C6 to C20 aryl group in which R12 and R20 are substituted or unsubstituted; or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • R11 to R20 in Formula 1-1 R11 and R20; or R12 and R20 are a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and the remainder is hydrogen; or deuterium.
  • R11 to R20 in Formula 1-1 R11 and R20; or R12 and R20 are a substituted or unsubstituted phenyl group, and the remainder is hydrogen; or deuterium.
  • R1 to R6, R11 to R15, and R18 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R1 to R6, R11 to R15, and R18 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R1 to R6, R11 to R15, and R18 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R1 to R6, R11 to R15, and R18 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; or deuterium.
  • R1 to R6, R11 to R15, and R18 to R20 may all be hydrogen.
  • R1 to R6 and R12 to R20 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R1 to R6 and R12 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R1 to R6 and R12 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R1 to R6 and R12 to R20 are the same as or different from each other, and each independently represent hydrogen; or deuterium.
  • R1 to R6 and R12 to R20 may all be hydrogen.
  • the 'substitution' of R11 to R20 is C1 to C10 alkyl; C2 to C10 alkenyl; C2 to C10 alkynyl; C3 to C15 cycloalkyl; C2 to C20 heterocycloalkyl; C6 to C30 aryl; C2 to C30 heteroaryl; C1 to C10 alkylamine; C6 to C30 arylamine; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroarylamine group.
  • the 'substitution' of R11 to R20 is C1 to C10 alkyl; C6 to C30 aryl; One or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroaryl group may be each independently formed.
  • the 'substitution' of R11 to R20 is C1 to C5 alkyl; C6 to C20 aryl; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C20 heteroaryl group.
  • the 'substitution' of R11 to R20 is methyl, ethyl, straight-chain or branched propyl, straight-chain or branched butyl, straight-chain or branched pentyl, phenyl, naphthalenyl, pyri
  • Each of at least one substituent selected from the group consisting of dinyl, anthracenyl, carbazole, dibenzothiophene, dibenzofuran, and phenanthrenyl group may be independently formed.
  • the 'substitution' of R11 to R20 is methyl, ethyl, straight or branched propyl, straight or branched butyl, and straight or branched pentyl groups. Each may be independently formed. .
  • the N-Het may be a heterocyclic compound represented by any one of the following Chemical Formulas 1-4 to 1-8.
  • X11 to X13 are the same as or different from each other, each independently represent N or Rb, and when Rb is 2 or more, each Rb is the same as or different from each other,
  • X14 to X16 are the same as or different from each other, each independently represent N or Rc, and when Rc is 2 or more, each Rc is the same as or different from each other,
  • X17 is N or Rd
  • Y is O; or S;
  • At least two of X11 to X13 are N, and Rb is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • At least two of X11 to X13 are N, and Rb is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • At least two of X11 to X13 are N, and Rb is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • At least two of X11 to X13 are N, and Rb is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • all of X11 to X13 in Formula 1-4 may be N.
  • R21 and R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group; Alternatively, it may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a carbazolyl group, or a quinolinyl group.
  • two of X14 to X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a fluorene group; Alternatively, it may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a benzonaphthofuranyl group, a benzonaphthothiophenyl group, a benzocarbazolyl group, or a dibenzocarbazolyl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 may be N, and the remainder may be CRc.
  • the Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a fluorene group; Alternatively, it may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a benzonaphthofuranyl group, a benzonaphthothiophenyl group, a benzocarbazolyl group, or a dibenzocarbazolyl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or it may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R23 to R26 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, wherein X17 is CRd, and Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently Hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, wherein X17 is CRd, and Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently Hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, wherein X17 is CRd, and Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently Hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, wherein X17 is CRd, and Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently Hydrogen; heavy hydrogen; Or it may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, wherein X17 is CRd, Rc is a substituted or unsubstituted phenyl group, and Rd is Hydrogen; or deuterium.
  • X14 and X15 may be N, X16 may be CRc, and X17 may be CRd.
  • Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • X14 and X15 may be N, X16 may be CRc, and X17 may be CRd.
  • Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • X14 and X15 may be N, X16 may be CRc, and X17 may be CRd.
  • Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • X14 and X15 may be N, X16 may be CRc, and X17 may be CRd.
  • Rc and Rd are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or it may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • X14 and X15 may be N, X16 may be CRc, and X17 may be CRd.
  • Rc is a substituted or unsubstituted phenyl group, and Rd is hydrogen; or deuterium.
  • any one of X14 to X16 is N, the rest is CRc, X17 is N, and Rc is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • any one of X14 to X16 is N, the rest is CRc, X17 is N, and Rc is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • any one of X14 to X16 is N, the rest is CRc, X17 is N, and Rc is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • any one of X14 to X16 is N, the rest is CRc, X17 is N, and Rc is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or it may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • any one of X14 to X16 is N, the rest is CRc, X17 is N, and Rc is the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium.
  • R23, R24, and R27 to R29 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R23, R24, and R27 to R29 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R23, R24, and R27 to R29 are hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R23, R24, and R27 to R29 are hydrogen; heavy hydrogen; Or it may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, and Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, and Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, and Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • two of X14 to X16 are N, the remainder is CRc, and Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a fluorene group; Alternatively, it may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a benzonaphthofuranyl group, a benzonaphthothiophenyl group, a benzocarbazolyl group, or a dibenzocarbazolyl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 are N, the remainder is CRc, wherein Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 are N, the remainder is CRc, wherein Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 are N, the remainder is CRc, wherein Rc is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or it may be a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • X14 and X15 of X14 to X16; or X14 and X16 are N, the remainder is CRc, wherein Rc is deuterium; a substituted or unsubstituted phenyl group, a naphthyl group, a fluorene group; Alternatively, it may be a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a benzonaphthofuranyl group, a benzonaphthothiophenyl group, a benzocarbazolyl group, or a dibenzocarbazolyl group.
  • R30 to R33 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; A substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group, or two or more groups adjacent to each other combine with each other to form a substituted or unsubstituted C6 to C60 aromatic hydrocarbon ring or a substituted or unsubstituted C2 to C60 hetero ring can
  • R30 to R33 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; A substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or two or more adjacent groups combine with each other to form a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic hydrocarbon ring or a substituted or unsubstituted C2 to C30 hetero ring can
  • R30 to R33 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, or two or more adjacent groups combine with each other to form a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic hydrocarbon ring or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycle can
  • R30 to R33 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Deuterium or two or more groups adjacent to each other may combine with each other to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • the 'substitution' of X11 to X17, R21 to R33, Rb, Rc and Rd is C1 to C10 alkyl; C2 to C10 alkenyl; C2 to C10 alkynyl; C3 to C15 cycloalkyl; C2 to C20 heterocycloalkyl; C6 to C30 aryl; C2 to C30 heteroaryl; C1 to C10 alkylamine; C6 to C30 arylamine; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroarylamine group.
  • the 'substitution' of X11 to X17, R21 to R33, Rb, Rc and Rd is C1 to C10 alkyl; C6 to C30 aryl; One or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C30 heteroaryl group may be each independently formed.
  • the 'substitution' of X11 to X17, R21 to R33, Rb, Rc and Rd is C1 to C5 alkyl; C6 to C20 aryl; and one or more substituents selected from the group consisting of a C2 to C20 heteroaryl group.
  • the 'substitution' of X11 to X17, R21 to R33, Rb, Rc and Rd is methyl, ethyl, straight-chain or branched propyl, straight-chain or branched butyl, straight-chain or branched chain of one or more substituents selected from the group consisting of pentyl, phenyl, naphthalenyl, pyridinyl, anthracenyl, carbazole, dibenzothiophene, dibenzofuran, and phenanthrenyl groups.
  • the 'substitution' of X11 to X17, R21 to R33, Rb, Rc and Rd is methyl, ethyl, straight-chain or branched propyl, straight-chain or branched butyl, and straight-chain or branched
  • Each of the pentyl groups of the chain may be independently formed.
  • Chemical Formula 1 may be a heterocyclic compound represented by any one of the following compounds.
  • 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 layer of the organic material layer comprises the heterocyclic compound represented by Formula 1 above, organic light emitting provide a component.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • the organic light emitting device may be a blue organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material of the blue organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material of the green organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material of the red organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a blue organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a light emitting layer material of the blue organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a light emitting layer material of the green organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material for the emission layer of the red organic light emitting device.
  • heterocyclic compound represented by Formula 1 Specific details of the heterocyclic compound represented by Formula 1 are the same as described above.
  • the organic light emitting device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except for forming one or more organic material layers using the above-described heterocyclic compound.
  • the heterocyclic compound may be formed as an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light emitting device.
  • the solution coating method refers to spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may have a single-layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic material layers.
  • one embodiment of the present invention provides a composition for an organic material layer of an organic light emitting device comprising the heterocyclic compound represented by Formula 1 above.
  • heterocyclic compound represented by Formula 1 Specific details of the heterocyclic compound represented by Formula 1 are the same as described above.
  • composition for the organic material layer of the organic light emitting device can be used when forming the organic material of the organic light emitting device, and in particular, can be used more preferably when forming the host of the light emitting layer.
  • the organic layer includes the heterocyclic compound represented by Formula 1, and may be used together with a phosphorescent dopant.
  • phosphorescent dopant material those known in the art may be used.
  • phosphorescent dopant materials represented by LL'MX', LL'L"M, LMX'X", L 2 MX' and L 3 M may be used, but the scope of the present invention is not limited by these examples. .
  • M may be iridium, platinum, osmium, or the like.
  • the L is an anionic bidentate ligand coordinated to the M by sp 2 carbon and a hetero atom, and X may function to trap electrons or holes.
  • Non-limiting examples of L include 2-(1-naphthyl)benzoxazole, (2-phenylbenzoxazole), (2-phenylbenzothiazole), (2-phenylbenzothiazole), (7,8 -benzoquinoline), (thiophenepyrizine), phenylpyridine, benzothiophenepyrizine, 3-methoxy-2-phenylpyridine, thiophenepyrizine, tolylpyridine, and the like.
  • Non-limiting examples of X' and X" include acetylacetonate (acac), hexafluoroacetylacetonate, salicylidene, picolinate, 8-hydroxyquinolinate, and the like.
  • the organic layer includes the heterocyclic compound represented by Formula 1, and may be used together with an iridium-based dopant.
  • (piq) 2 (Ir)(acac) may be used as the red phosphorescent dopant.
  • the content of the dopant may have a content of 1% to 15%, preferably 3% to 10% based on the entire emission layer.
  • the organic material layer may include a light-emitting layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, a hole injection layer, and a hole transport layer. It may further include one or more layers selected from the group consisting of an electron injection layer, an electron transport layer, an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the light emitting layer may include the heterocyclic compound.
  • FIG. 1 to 3 illustrate the stacking order of the electrode and the organic material layer of the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • the scope of the present application be limited by these drawings, and the structure of an organic light emitting device known in the art may also be applied to the present application.
  • an organic light-emitting device in which an anode 200 , an organic material layer 300 , and a cathode 400 are sequentially stacked on a substrate 100 is illustrated.
  • an organic light emitting device in which a cathode, an organic material layer, and an anode are sequentially stacked on a substrate may be implemented.
  • the organic light emitting diode according to FIG. 3 includes a hole injection layer 301 , a hole transport layer 302 , a light emitting layer 303 , a hole blocking layer 304 , an electron transport layer 305 , and an electron injection layer 306 .
  • a hole injection layer 301 a hole transport layer 302 , a light emitting layer 303 , a hole blocking layer 304 , an electron transport layer 305 , and an electron injection layer 306 .
  • the scope of the present application is not limited by such a laminated structure, and if necessary, the remaining layers except for the light emitting layer may be omitted, and other necessary functional layers may be further added.
  • the method comprising: preparing a substrate; forming a first electrode on the substrate; forming one or more organic material layers on the first electrode; and forming a second electrode on the organic material layer, wherein the forming of the organic material layer uses the composition for an organic material layer according to an embodiment of the present invention to form one or more organic material layers. It provides a method of manufacturing an organic light emitting device comprising the step of.
  • the step of forming the organic material layer may be to form the heterocyclic compound represented by Formula 1 using a thermal vacuum deposition method.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound represented by Formula 1 may further include other materials as needed.
  • the organic material layer simultaneously including the heterocyclic compound represented by Formula 1 may further include other materials if necessary.
  • anode material Materials having a relatively large work function may be used as the anode material, and transparent conductive oxides, metals, conductive polymers, or the like may be used.
  • the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); 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.
  • anode material Materials having a relatively low work function may be used as the anode material, and a metal, metal oxide, conductive polymer, or the like may be used.
  • the anode 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.
  • hole injection layer material a known hole injection layer material may be used, for example, a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • Starburst-type amine derivatives described such as tris(4-carbazolyl-9-ylphenyl)amine (TCTA), 4,4',4"-tri[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine ( m-MTDATA), 1,3,5-tris[4-(3-methylphenylphenylamino)phenyl]benzene (m-MTDAPB), soluble conductive polymer polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid, or Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate), Polyaniline/Camphor sulfonic acid, or Polyaniline/poly(4-styrene-sulfonate) (Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate)) and the like may be used.
  • TCTA tris(4-carbazolyl-9-ylphenyl)amine
  • a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, a triphenyldiamine derivative, etc. may be used as the hole transport layer material, and a low molecular weight or high molecular material may be used.
  • Examples of the electron transport layer material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, and fluorenone.
  • Derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, etc. may be used, and polymer materials as well as low molecular weight materials may be used.
  • the electron injection layer material for example, LiF is typically used in the art, but the present application is not limited thereto.
  • a red, green or blue light emitting material may be used as the light emitting layer material, and if necessary, two or more light emitting materials may be mixed and used. In this case, two or more light emitting materials may be deposited and used as individual sources, or may be premixed and deposited as a single source for use.
  • a fluorescent material can be used as a light emitting layer material, it can also be used as a phosphorescent material.
  • a material that emits light by combining holes and electrons respectively injected from the anode and the cathode may be used alone, but materials in which the host material and the dopant material together participate in light emission may be used.
  • a host of the light emitting layer material When a host of the light emitting layer material is mixed and used, a host of the same type may be mixed and used, or a host of a different type may be mixed and used. For example, any two or more types of n-type host material and p-type host material may be selected and used as the host material of the light emitting layer.
  • the organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention may be a top emission type, a back emission type, or a double side emission type depending on a material used.
  • the heterocyclic compound according to an embodiment of the present invention may act on a principle similar to that applied to an organic light emitting device in an organic electronic device including an organic solar cell, an organic photoreceptor, and an organic transistor.
  • the following target compound (D) was prepared in the same manner by using the intermediates A and B of Table 1 below instead of A1 and B1 in Preparation Example 1.
  • reaction mixture was stirred at 120° C. for 2 hours. After the reaction was completed, the reaction temperature was lowered to room temperature, washed with water, and then extracted with MC. The extracted organic solvent was dried over Mg 2 SO 4 and concentrated. 4g (10.8 mmol, yield 62%) of compound F73 as a yellow solid compound was obtained by silica gel column (Silica-gel column) and recrystallization.
  • a glass substrate coated with indium tin oxide (ITO) to a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed with a solvent such as acetone, methanol, and isopropyl alcohol, and after drying, UVO (Ultraviolet ozone) treatment was performed for 5 minutes using UV in a UV washing machine. Thereafter, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), and then plasma-treated in a vacuum to increase the ITO work function and remove the residual film, and then transferred to a thermal deposition equipment for organic deposition.
  • PT plasma cleaner
  • 2-TNATA (4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) as a hole injection layer as a common layer on the ITO transparent electrode (anode) and NPB as a hole transport layer (N, N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine) was formed.
  • a light emitting layer was deposited thereon by thermal vacuum deposition as follows.
  • the compounds shown in Table 9 were deposited as a red host, and (piq) 2 (Ir) (acac) was doped to the host using the following (piq) 2 (Ir) (acac) as a red phosphorescent dopant by 3% doping. It was deposited to a thickness of 400 ⁇ .
  • the following BPhen (Bathophenanthroline) was deposited as a hole blocking layer to a thickness of 30 ⁇ , and Alq 3 was deposited thereon to a thickness of 250 ⁇ as an electron transport layer.
  • an organic electroluminescent device was manufactured.
  • OLED Organic Light Emitting Device
  • T 90 was measured.
  • T 90 denotes a lifetime (unit: h, time) that is 90% of the initial luminance.
  • the compound represented by Formula 1 has improved hole injection and hole transport characteristics by substituting a cyclized fluorene group under the naphthocarbazole structure to provide an appropriate energy level and thermal stability to the organic light emitting device, and the formula It was confirmed that an organic light-emitting device having improved lifespan, driving stability, and efficiency can be manufactured using the compounds represented by 1.
  • a glass substrate coated with indium tin oxide (ITO) to a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed with a solvent such as acetone, methanol, and isopropyl alcohol, and after drying, UVO (Ultraviolet ozone) treatment was performed for 5 minutes using UV in a UV washing machine. Thereafter, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), and then plasma-treated in a vacuum to increase the ITO work function and remove the residual film, and then transferred to a thermal deposition equipment for organic deposition.
  • PT plasma cleaner
  • 2-TNATA (4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) as a hole injection layer as a common layer on the ITO transparent electrode (anode), NPB as a hole transport layer (N, N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine) and electron blocking layer TAPC (cyclohexylidenebis[N,N-bis(4-methylphenyl) )benzenamine]) or an exciton-blocking layer TCTA (Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine) was formed.
  • TAPC electron blocking layer
  • TCTA Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine
  • a light emitting layer was deposited thereon by thermal vacuum deposition as follows.
  • the compounds shown in Table 10 were deposited as a red host, and (piq) 2 (Ir) (acac) was doped to the host at 3 wt% using the following (piq) 2 (Ir)(acac) as a red phosphorescent dopant. and deposited to a thickness of 400 ⁇ .
  • BPhen Bothophenanthroline
  • TPBI 2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl) as an electron transport layer thereon -1-H-benzimidazole)
  • LiF lithium fluoride
  • Al aluminum
  • OLED Organic Light Emitting Device
  • T 90 The electroluminescence (EL) characteristics of the organic electroluminescent device manufactured as described above were measured with M7000 of McScience, and the reference luminance was 6,000 through the life equipment measuring device (M6000) manufactured by McScience with the measurement result. At cd/m 2 , T 90 was measured.
  • the characteristics of the organic electroluminescent device of the present invention are shown in Table 1 below.
  • T 90 denotes a lifetime (unit: h, time) that is 90% of the initial luminance.
  • the compound represented by Formula 1 has improved hole injection and hole transport characteristics by substituting a fluorene group cyclized under the naphthocarbazole structure to effectively improve efficiency in an organic light-emitting device using an electron blocking layer.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물에 관한 것이다.

Description

헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물
본 출원은 2020년 12월 16일자 한국 특허 출원 제10-2020-0176741호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
본 발명은 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 미국 등록특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고, Ra가 2 이상인 경우, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고,
Ra 및 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
L은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기이며,
n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기이다.
또한, 본 발명은, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계가 상기 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는, 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기 발광 소자에서 정공주입층 재료, 정공수송층 재료, 발광층 재료, 전자수송층 재료, 전자주입층 재료 등의 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 화합물이 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 화합물은 단독으로 발광 재료로 사용될 수도 있고, 발광층의 호스트 재료 또는 도펀트 재료로서 사용될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기물층에 사용하는 경우, 유기 발광 소자의 구동전압을 낮추고, 발광 효율을 향상시키며, 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 HOMO 오비탈이 비편재화 되어, 정공의 이동도를 향상시켜 유기 전계 발광 소자의 구동이 감소되고 효율이 향상되는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 높은 삼중항 에너지 레벨(T1 level)을 가짐으로써, 도펀트에서 호스트로의 에너지 전달의 역행을 방지하고, 발광층 내 삼중항 엑시톤(triplet exciton)을 잘 보존하는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 분자 내 전하 이동(charge transfer)을 용이하게 하고, 단일항 에너지 레벨(S1)과 삼중항 에너지 레벨(T1)간의 에너지 갭을 감소시켜 엑시톤(exciton)을 잘 보존하는 효과를 나타낸다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 상기 "치환"이라는 용어는, 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란, 중수소; 할로겐; 시아노; C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; C1 내지 C20의 알킬아민; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)R101R102로 표시되고, R101 및 R102는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로 고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 구체적으로 아릴기로 치환될 수 있으며, 상기 아릴기는 전술한 예시가 적용될 수 있다. 예컨대, 포스핀옥사이드기는 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로 고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2021015941-appb-I000002
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 탄소 원자에 수소 원자가 결합된 것을 의미한다. 다만, 중수소(2H, Deuterium)는 수소의 동위원소이므로, 일부 수소 원자는 중수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 치환기로 올 수 있는 위치가 모두 수소 또는 중수소인 것을 의미할 수 있다. 즉, 중수소의 경우 수소의 동위원소로, 일부의 수소 원자는 동위원소인 중수소일 수 있으며, 이 때 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"에 있어서, "중수소의 함량이 0%", "수소의 함량이 100%", "치환기는 모두 수소" 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 중수소는 수소의 동위원소(isotope) 중 하나로 양성자(proton) 1개와 중성자(neutron) 1개로 이루어진 중양성자(deuteron)를 원자핵(nucleus)으로 가지는 원소로서, 수소-2로 표현될 수 있으며, 원소기호는 D 또는 2H로 쓸 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 동위원소는 원자 번호(atomic number, Z)는 같지만, 질량수(mass number, A)가 다른 원자를 의미하는 동위원소는 같은 수의 양성자(proton)를 갖지만, 중성자(neutron)의 수가 다른 원소로도 해석할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 특정 치환기의 함량 T%의 의미는 기본이 되는 화합물이 가질 수 있는 치환기의 총 개수를 T1으로 정의하고, 그 중 특정의 치환기의 개수를 T2로 정의하는 경우 T2/T1×100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서,
Figure PCTKR2021015941-appb-I000003
로 표시되는 페닐기에 있어서 중수소의 함량 20%라는 것은 페닐기가 가질 수 있는 치환기의 총 개수는 5(식 중 T1)개이고, 그 중 중수소의 개수가 1(식 중 T2)인 경우를 의미할 수 있다. 즉, 페닐기에 있어서 중수소의 함량 20%라는 것인 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000004
또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, "중수소의 함량이 0%인 페닐기"의 경우 중수소 원자가 포함되지 않은, 즉 수소 원자 5개를 갖는 페닐기를 의미할 수 있다.
본 발명에 있어서, 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물에서 중수소의 함량은 0 내지 100%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30 내지 100%일 수 있다.
본 발명에 있어서, C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리는 C6 내지 C60의 탄소와 수소로 이루어진 방향족 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 예를 들어, 벤젠, 비페닐, 트리페닐, 트리페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 페날렌, 페난트렌, 플루오렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 아줄렌 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니며, 상기 탄소수를 충족하는 것으로서 이 분야에 공지된 방향족 탄화수소 고리 화합물을 모두 포함한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000005
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고, Ra가 2 이상인 경우, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고,
Ra 및 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
L은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기이며,
n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기이다.
상기 인접한 기들이 형성할 수 있는 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로고리는 1가기가 아닌 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기, 시클로헤테로알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 예시된 구조들이 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X1 내지 X10, Ra, R1 내지 R6, L 및 N-Het의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C2 내지 C10의 알케닐; C2 내지 C10의 알키닐; C3 내지 C15의 시클로알킬; C2 내지 C20의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴; C1 내지 C10의 알킬아민; C6 내지 C30의 아릴아민; 및 C2 내지 C30의 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X1 내지 X10, Ra, R1 내지 R6, L 및 N-Het의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X1 내지 X10, Ra, R1 내지 R6, L 및 N-Het의 상기 '치환'은 C1 내지 C5의 알킬; C6 내지 C20의 아릴; 및 C2 내지 C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X1 내지 X10, Ra, R1 내지 R6, L 및 N-Het의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸, 페닐, 나프탈레닐, 피리디닐, 안트라세닐, 카르바졸, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 및 페난트레닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X1 내지 X10, Ra, R1 내지 R6, L 및 N-Het의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 및 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000006
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000007
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000008
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3에 있어서,
상기 R11 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
R1 내지 R6, L, n 및 N-Het의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 R1 내지 R6 및 R11 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 R1 내지 R6 및 R11 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 R1 내지 R6 및 R11 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 R1 내지 R6 및 R11 내지 R20이 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 어느 하나가 할로겐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 어느 하나가 할로겐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 어느 하나가 할로겐; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 어느 하나가 플루오로기; tert-부틸기; 메틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 디벤조퓨란기, 카바졸기이고, 나머지가 수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 상기 R11 및 R20; 또는 R12 및 R20이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 상기 R11 및 R20; 또는 R12 및 R20이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 상기 R11 및 R20; 또는 R12 및 R20이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 상기 R11 및 R20; 또는 R12 및 R20이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-1에서 상기 R11 내지 R20 중 상기 R11 및 R20; 또는 R12 및 R20이 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-2에서 R1 내지 R6, R11 내지 R15 및 R18 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-2에서 R1 내지 R6, R11 내지 R15 및 R18 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-2에서 R1 내지 R6, R11 내지 R15 및 R18 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-2에서 R1 내지 R6, R11 내지 R15 및 R18 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-2에서 R1 내지 R6, R11 내지 R15 및 R18 내지 R20이 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-3에서 R1 내지 R6 및 R12 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-3에서 R1 내지 R6 및 R12 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-3에서 R1 내지 R6 및 R12 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-3에서 R1 내지 R6 및 R12 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-3에서 R1 내지 R6 및 R12 내지 R20이 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 R11 내지 R20의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C2 내지 C10의 알케닐; C2 내지 C10의 알키닐; C3 내지 C15의 시클로알킬; C2 내지 C20의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴; C1 내지 C10의 알킬아민; C6 내지 C30의 아릴아민; 및 C2 내지 C30의 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 R11 내지 R20의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 R11 내지 R20의 상기 '치환'은 C1 내지 C5의 알킬; C6 내지 C20의 아릴; 및 C2 내지 C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 R11 내지 R20의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸, 페닐, 나프탈레닐, 피리디닐, 안트라세닐, 카르바졸, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 및 페난트레닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 R11 내지 R20의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 및 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 N-Het가 하기 화학식 1-4 내지 화학식 1-8 중 어느 하나로 표시되는 헤테로 고리 화합물일 수 있다.
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000009
[화학식 1-5]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000010
[화학식 1-6]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000011
[화학식 1-7]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000012
[화학식 1-8]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000013
상기 화학식 1-4 내지 화학식 1-8에 있어서,
X11 내지 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 Rb이고, Rb가 2 이상인 경우, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하고,
X14 내지 X16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 Rc이고, Rc가 2 이상인 경우, 각각의 Rc는 서로 같거나 상이하며,
X17은 N 또는 Rd이고,
Rb, Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
Y는 O; 또는 S이며,
R21 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 X11 내지 X13 중 2개 이상이 N이고, 상기 Rb가 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 X11 내지 X13 중 2개 이상이 N이고, 상기 Rb가 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 X11 내지 X13 중 2개 이상이 N이고, 상기 Rb가 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 X11 내지 X13 중 2개 이상이 N이고, 상기 Rb가 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 X11 내지 X13이 모두 N일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-4에서 상기 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 카바졸릴기, 퀴놀리닐기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오렌기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조나프토퓨라닐기, 벤조나프토티오페닐기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc일 수 있다. 또한, 상기 Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오렌기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조나프토퓨라닐기, 벤조나프토티오페닐기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-5에서 상기 R23 내지 R26은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 X17이 CRd이고, 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 X17이 CRd이고, 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 X17이 CRd이고, 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 X17이 CRd이고, 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 X17이 CRd이고, 상기 Rc는 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 상기 Rd는 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 및 X15가 N이고, X16이 CRc이고, X17은 CRd일 수 있다. 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 및 X15가 N이고, X16이 CRc이고, X17은 CRd일 수 있다. 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 및 X15가 N이고, X16이 CRc이고, X17은 CRd일 수 있다. 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 및 X15가 N이고, X16이 CRc이고, X17은 CRd일 수 있다. 상기 Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 및 X15가 N이고, X16이 CRc이고, X17은 CRd일 수 있다. 상기 Rc는 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 상기 Rd는 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 어느 하나가 N이고, 나머지가 CRc이며, X17이 N이고, 상기 Rc 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 어느 하나가 N이고, 나머지가 CRc이며, X17이 N이고, 상기 Rc 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 어느 하나가 N이고, 나머지가 CRc이며, X17이 N이고, 상기 Rc는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 어느 하나가 N이고, 나머지가 CRc이며, X17이 N이고, 상기 Rc는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 X14 내지 X16 중 어느 하나가 N이고, 나머지가 CRc이며, X17이 N이고, 상기 Rc는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 R23, R24 및 R27 내지 R29는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 R23, R24 및 R27 내지 R29는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 R23, R24 및 R27 내지 R29는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-6에서 상기 R23, R24 및 R27 내지 R29는 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오렌기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조나프토퓨라닐기, 벤조나프토티오페닐기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 X14 내지 X16 중 X14 및 X15; 또는 X14 및 X16이 N이고, 나머지가 CRc이며, 상기 Rc는 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오렌기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조나프토퓨라닐기, 벤조나프토티오페닐기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 R30 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 R30 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 R30 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1-7 및 화학식 1-8에서 상기 R30 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X11 내지 X17, R21 내지 R33, Rb, Rc 및 Rd의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C2 내지 C10의 알케닐; C2 내지 C10의 알키닐; C3 내지 C15의 시클로알킬; C2 내지 C20의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴; C1 내지 C10의 알킬아민; C6 내지 C30의 아릴아민; 및 C2 내지 C30의 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X11 내지 X17, R21 내지 R33, Rb, Rc 및 Rd의 상기 '치환'은 C1 내지 C10의 알킬; C6 내지 C30의 아릴; C2 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X11 내지 X17, R21 내지 R33, Rb, Rc 및 Rd의 상기 '치환'은 C1 내지 C5의 알킬; C6 내지 C20의 아릴; 및 C2 내지 C20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X11 내지 X17, R21 내지 R33, Rb, Rc 및 Rd의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸, 페닐, 나프탈레닐, 피리디닐, 안트라세닐, 카르바졸, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 및 페난트레닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 X11 내지 X17, R21 내지 R33, Rb, Rc 및 Rd의 '치환'은 메틸, 에틸, 직쇄 또는 분지쇄의 프로필, 직쇄 또는 분지쇄의 부틸, 및 직쇄 또는 분지쇄의 펜틸기로 각각 독립적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 헤테로 고리 화합물일 수 있다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000014
Figure PCTKR2021015941-appb-I000015
Figure PCTKR2021015941-appb-I000016
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Figure PCTKR2021015941-appb-I000022
Figure PCTKR2021015941-appb-I000023
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Figure PCTKR2021015941-appb-I000025
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Figure PCTKR2021015941-appb-I000028
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송층 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1으로 표시되는 헤테로 고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 헤테로 고리 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 헤테로 고리 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
상기 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물은 유기 발광 소자의 유기물 형성시 이용할 수 있고, 특히, 발광층의 호스트 형성시 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하고, 인광 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
상기 인광 도펀트 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, LL'MX', LL'L"M, LMX'X", L2MX' 및 L3M로 표시되는 인광 도펀트 재료를 사용할 수 있으나, 이들 예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 M은 이리듐, 백금, 오스뮴 등이 될 수 있다.
상기 L은 sp2 탄소 및 헤테로 원자에 의하여 상기 M에 배위되는 음이온성 2좌 배위자이고, X는 전자 또는 정공을 트랩하는 기능을 할 수 있다. L의 비한정적인 예로는 2-(1-나프틸)벤조옥사졸, (2-페닐벤조옥사졸), (2-페닐벤조티아졸), (2-페닐벤조티아졸), (7,8-벤조퀴놀린), (티오펜기피리진), 페닐피리딘, 벤조티오펜기피리진, 3-메톡시-2-페닐피리딘, 티오펜기피리진, 톨릴피리딘 등이 있다. X' 및 X"의 비한정적인 예로는 아세틸아세토네이트(acac), 헥사플루오로아세틸아세토네이트, 살리실리덴, 피콜리네이트, 8-히드록시퀴놀리네이트 등이 있다.
상기 인광 도펀트의 구체적인 예를 하기에 표시하나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000029
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하고, 이리듐계 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 이리듐계 도펀트로는 적색 인광 도펀트로 (piq)2(Ir)(acac)이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 도펀트의 함량은 발광층 전체를 기준으로 1% 내지 15%, 바람직하게는 3% 내지 10%의 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층 및 정공차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 상기 헤테로 고리 화합물을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법으로서, 상기 유기물층을 형성하는 단계가 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 동시에 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입층 재료로는 공지된 정공 주입층 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송층 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송층 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입층 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광층 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때, 2 이상의 발광 재료를 개별적인 공급원으로 증착하여 사용하거나, 예비혼합하여 하나의 공급원으로 증착하여 사용할 수 있다. 또한, 발광층 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광층 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
발광층 재료의 호스트를 혼합하여 사용하는 경우에는, 동일 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있고, 다른 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, n 타입 호스트 재료 또는 p 타입 호스트 재료 중 어느 두 종류 이상의 재료를 선택하여 발광층의 호스트 재료로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 헤테로 고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시하지만, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
<제조예 1> 화합물 D1, D6 및 D7의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000030
1) 화합물 D1-P1의 제조
A1 20g(116.28 mmol), B1 45.7g(139.53 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (tetrakis(triphenylhosphine)palladium(0), Pd(PPh3)4) 13.4g(11.62mmol), K2CO3 32.14g(232mmol)을 1000 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 400mL/80mL를 넣고, 100℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 후, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, 메틸렌 클로라이드(MC)로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D1-P1 30.5g(93.0 mmol, 수율 80%)을 얻었다.
2) 화합물 D1의 제조
화합물 D1-P1 30.5g(93.0 mmol)와 트리페닐포스핀(PPh3) 60.7g(232 mmol)을 500mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소 분위기 하에서 o-디클로로벤젠(o-DCB) 250 mL를 넣고, 6시간 동안 환류시켰다. 반응이 종결된 후, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 실리카겔 필터(silica-gel filter)하여 헥산(Hexane) 전개 용매로 DCB를 제거 후, 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 정제 하여 녹색 고체 화합물인 화합물 D1 16.2g(54.9 mmol, 수율 59%)을 얻었다.
상기 제조예 1에서 A1, B1 대신 하기 [표 1]의 중간체 A, B 를 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(D)를 제조하였다.
[표 1]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000031
<제조예 2> 화합물 D2, D8 및 D9의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000032
1) 화합물 D2-P1의 제조
화합물 D1 16.2g(54.9 mmol)을 500mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소 분위기 하에서 MC 250 mL를 넣어 준 후, 반응 온도를 0℃로 낮춘 다음, N-브로모숙신이미드(NBS) 11.7g(65.8 mmol) 고체를 복수 회에 걸쳐 나누어 첨가하였다. 상온에서 5시간 교반 후, 반응이 종결된 다음, 감압하여 용매를 제거하였다. 이후, Hexane 용매를 넣어 고체를 침전시킨 다음, 종이필터를 사용하여 여과하여 백색 고체 화합물인 화합물 D2-P1 16.8g(45.0 mmol, 수율 82%)을 얻었다.
2) 화합물 D2의 제조
상기 화합물 D2-P1 16.8g(45.0 mmol), 페닐보론산(Phenylboronic acid) 6.6g(54 mmol), Pd(PPh3)4 2.6g(2.25mmol), K2CO3 12.4g(90 mmol)을 500 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 200mL/50mL를 넣고, 120℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 후, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D2 30.5g(93.0 mmol, 수율 65%)을 얻었다.
상기 제조예 2에서 페닐보론산 대신 하기 [표 2]의 보론산을 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(D)를 제조하였다.
[표 2]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000033
<제조예 3> 화합물 D3 및 D10의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000034
1) 화합물 D3-P2의 제조
A5 20g(116.28 mmol), B1 45.7 g(139.53 mmol), Pd(PPh3)4 13.4g(11.62mmol), K2CO3 32.14g(232mmol)을 1000 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 400mL/80mL를 넣고, 100℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카 겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D3-P2 31.7g(77.9 mmol, 수율 67%)을 얻었다.
2) 화합물 D3-P1의 제조
상기 화합물 D3-P2 31.7g(77.9 mmol)와 PPh3 51g(194.7 mmol)을 500mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소 분위기 하에서 o-DCB 200 mL를 넣고, 12시간 동안 환류시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 실리카겔 필터(silica-gel filter)하여 Hexane 전개 용매로 DCB를 제거 후, 실리카겔 컬럼(Silica-gel column)으로 정제 하여 녹색 고체 화합물인 화합물 D3-P1 9.6g(25.7 mmol, 수율 33%)을 얻었다.
3) 화합물 D3의 제조
상기 화합물 D3-P1 9.6g(25.7 mmol), 페닐보론산(Phenylboronic acid) 3.7g(30.8 mmol), Pd(PPh3)4 1.5g(1.28 mmol), K2CO3 7g(51 mmol)을 250 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 80mL/20mL를 넣고, 120℃에서 6시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 이후, 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D3 4g(10.8 mmol, 수율 42%)을 얻었다.
상기 제조예 3에서 A5, B1 대신 하기 [표 3]의 중간체 A, B 를 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(D)를 제조하였다.
[표 3]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000035
<제조예 4> 화합물 D4 및 D5의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000036
1) 화합물 D4-P2의 제조
A5 20g(116.28 mmol), B1 45.7g(139.53 mmol), Pd(PPh3)4 13.4g(11.62mmol), K2CO3 32.14g(232mmol)을 1000 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 400mL/80mL를 넣고, 100℃에서 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D3-P2 29.3g(72.1 mmol, 수율 62%)을 얻었다.
2) 화합물 D4-P1의 제조
상기 화합물 D3-P2 29.3g(72.1 mmol)와 PPh3 47g(180.25 mmol)을 500mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소 분위기 하에서 o-DCB 200 mL를 넣고, 12시간 동안 환류시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 실리카겔 필터(silica-gel filter)하여 Hexane 전개 용매로 DCB를 제거 후, 실리카겔 컬럼(Silica-gel column)으로 정제 하여 회색 고체 화합물인 화합물 D4-P1 11.9 g(31.7 mmol, 수율 44%)을 얻었다.
3) 화합물 D4의 제조
상기 화합물 D4-P1 11.9 g(31.7 mmol), 페닐보론산(Phenylboronic acid) 4.6g(38.0 mmol), Pd(PPh3)4 1.8g(1.58 mmol), K2CO3 8.7g(63 mmol)을 250 mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 1,4-디옥산(1,4-dioxane)/H2O 80mL/20mL를 넣고, 120℃에서 6시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 D4 4g(10.8 mmol, 수율 62%)을 얻었다.
상기 제조예 4에서 A2, B2 대신 하기 [표 4]의 중간체 A, B 를 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(D)를 제조하였다.
[표 4]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000037
<제조예 5> 화합물 F1의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000038
1) 화합물 F1-P1의 제조
상기 화합물 D1 16g(54mmol)을 250mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서, 무수 테트라하이드로퓨간(THF, 용매) 180mL를 적가하였다. 반응용기의 온도를 -40℃에서 3.0M의 n-BuLi/헥산(Hx) 36mL를 천천히 적가한 후, -40℃(저온)를 유지한 상태에서 4시간동안 교반하였다. 이후, C1 14.6g(81mmol)을 무수의 THF 40mL에 녹인 다음, 반응 용기에 적가하였다. 상온에서 10시간동안 교반시킨 다음, 반응이 종결된 것을 TLC로 확인 후, 감압하여 용매를 제거하였다. 반응용기에 37% HCl 수용액 (40mL)/초산(40mL)를 넣고, 6시간 동안 환류 시켰다. 반응이 종결된 다음, 물로 씻고, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 F1-P1 8.4g(22.14 mmol, 수율 41%)을 얻었다.
2) 화합물 F1의 제조
상기 화합물 F1-P1 4.2g(11 mmol)과 G1 4.4g(16.5mmol)을 250 mL 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 디메틸아세트아마이드(DMA) 50mL를 넣고, NaH 0.79g(33mmol)를 복수 회에 나누어 첨가하였다. 이후, 상기 반응 혼합물을 140℃에서 6시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 F1 10.1g(10.1 mmol, 수율 92%)을 얻었다.
상기 제조예 5에서 D1, C1, G1 대신 하기 [표 5]의 중간체 D, C, G를 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(F)를 제조하였다.
[표 5]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000039
Figure PCTKR2021015941-appb-I000040
Figure PCTKR2021015941-appb-I000041
Figure PCTKR2021015941-appb-I000042
Figure PCTKR2021015941-appb-I000043
Figure PCTKR2021015941-appb-I000044
Figure PCTKR2021015941-appb-I000045
<제조예 6> 화합물 F73의 제조
Figure PCTKR2021015941-appb-I000046
1) 화합물 F1-P1의 제조
상기 화합물 D1 16g(54mmol)을 250mL 둥근바닥 플라스크에 넣고, 질소분위기 하에서, 무수 테트라하이드로퓨간(THF, 용매) 180mL를 적가하였다. 반응용기의 온도를 -40℃에서 3.0M의 n-BuLi/헥산(Hx) 36mL를 천천히 적가한 후, -40℃(저온)를 유지한 상태에서 4시간동안 교반하였다. 이후, C1 14.6g(81mmol)을 무수의 THF 40mL에 녹인 다음, 반응 용기에 적가하였다. 상온에서 10시간동안 교반시킨 다음, 반응이 종결된 것을 TLC로 확인 후, 감압하여 용매를 제거하였다. 반응용기에 37% HCl 수용액 (40mL)/초산(40mL)를 넣고, 6시간 동안 환류 시켰다. 반응이 종결된 다음, 물로 씻고, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 백색 고체 화합물인 화합물 F1-P1 8.4g(22.14 mmol, 수율 41%)을 얻었다.
2) 화합물 F73의 제조
상기 화합물 F1-P1 4.2g(11 mmol) 과 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0), Pd2dba3) 1g(1.1 mmol), NaOH 1.3g(33mmol), 디사이클로헥실(2',4',6'-트리아이소프로필-[1,1'-바이페닐]-2-일)포스핀(Dicyclohexyl(2',4',6'-triisopropyl-[1,1'-biphenyl]-2-yl)phosphine, Xphos) 2.0g(4.4mmol), G22 6.4g(16.5mmol)을 250 mL 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 1,4-dioxane 50mL를 넣어 주었다. 반응 혼합물을 120℃에서 2시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결된 다음, 반응 온도를 실온으로 낮추고, 물로 씻어준 다음, MC로 추출하였다. 추출한 유기용매를 Mg2SO4로 건조시킨 뒤 농축하였다. 실리카겔 컬럼(Silica-gel column) 및 재결정하여 황색 고체 화합물인 화합물 F73 4g(10.8 mmol, 수율 62%)을 얻었다.
상기 제조예 6에서 G1 대신 하기 [표 6]의 G를 사용하여 동일한 방법으로 하기 목적 화합물(F)를 제조하였다.
[표 6]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000047
Figure PCTKR2021015941-appb-I000048
Figure PCTKR2021015941-appb-I000049
상기 제조예 5, 제조예 6, 표 5 및 표 6에 기재된 화합물 이외의 나머지 화합물도 전술한 제조예에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조하였으며, 하기 표 7 및 8에 합성결과를 나타내었다.
[표 7]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000050
Figure PCTKR2021015941-appb-I000051
[표 8]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000052
Figure PCTKR2021015941-appb-I000053
Figure PCTKR2021015941-appb-I000054
Figure PCTKR2021015941-appb-I000055
<실험예 1>
(1) 유기 발광 소자의 제조
1,500Å의 두께로 ITO(Indium Tin Oxide)가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 아세톤, 메탄올 및 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO(Ultraviolet ozone)처리하였다. 이후, 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 증대 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층으로 하기 2-TNATA(4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층으로 하기 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)를 형성시켰다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000056
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 적색 호스트로 하기 표 9에 기재된 화합물을 증착하였고, 적색 인광 도펀트로 하기 (piq)2(Ir)(acac)을 사용하여 호스트에 (piq)2(Ir)(acac)를 3% 도핑하여 400Å의 두께로 증착하였다. 이후, 정공 저지층으로 하기 BPhen(Bathophenanthroline)를 30 Å의 두께로 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3를 250 Å의 두께로 증착하였다. 마지막으로, 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å의 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000057
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED(Organic Light Emitting Device) 제작에 사용하였다.
(2) 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 특성은 하기 표 9와 같다. 상기, T90은 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간인 수명(단위: h, 시간)을 의미한다.
본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 하기 표 9에 나타낸 바와 같다. 또한, 발광층 화합물로서 하기 비교 화합물을 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 하기 표 9에 나타낸 바와 같다.
[표 9]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000058
Figure PCTKR2021015941-appb-I000059
[비교 화합물 A~I]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000060
상기 표 9의 결과를 보면, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 유기 발광 소자의 발광층으로 사용하는 경우, 비교 화합물 A~I를 사용하는 경우에 비하여 수명, 발광효율, 및 구동전압의 특성에서 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 나프토카바졸 구조 아래로 고리화된 플루오렌기가 치환됨으로써 정공 주입과 정공 이동특성이 향상되어 유기 발광 소자에 적절한 에너지 준위 및 열적 안정성을 부여하며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물들을 이용하여 수명 및 구동 안정, 효율이 개선된 유기 발광 소자를 제작할 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실험예 2>
(1) 유기 발광 소자의 제조
1,500Å의 두께로 ITO(Indium Tin Oxide)가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 아세톤, 메탄올 및 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO(Ultraviolet ozone)처리하였다. 이후, 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 증대 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층으로 하기 2-TNATA(4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), 정공 수송층으로 하기 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine) 및 전자 저지층 TAPC(cyclohexylidenebis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]) 또는 여기자 저지층 TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine)을 형성시켰다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000061
Figure PCTKR2021015941-appb-I000062
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 적색 호스트로 하기 표 10에 기재된 화합물을 증착하였고, 적색 인광 도펀트로 하기 (piq)2(Ir)(acac)을 사용하여 호스트에 (piq)2(Ir)(acac)를 3wt%로 도핑하여 400Å의 두께로 증착하였다. 이후, 정공 저지층으로 하기 BPhen(Bathophenanthroline)를 30Å의 두께로 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 TPBI(2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole))를 250Å의 두께로 증착하였다. 마지막으로, 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å의 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2021015941-appb-I000063
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-8~10-6torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED(Organic Light Emitting Device) 제작에 사용하였다.
(2) 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 특성은 하기 표 1와 같다. 상기, T90은 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간인 수명(단위: h, 시간)을 의미한다.
본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 하기 표 10에 나타낸 바와 같다. 또한, 발광층 화합물로서 하기 비교 화합물을 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 하기 표 10에 나타낸 바와 같다.
[표 10]
Figure PCTKR2021015941-appb-I000064
Figure PCTKR2021015941-appb-I000065
상기 표 10의 결과를 보면, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 유기 발광 소자의 발광층으로 사용하는 경우, 비교 화합물 A~I를 사용하는 경우에 비하여 수명, 발광효율, 및 구동전압의 특성에서 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 나프토카바졸 구조 아래로 고리화된 플루오렌기가 치환됨으로써 정공 주입과 정공 이동특성이 향상되어 전자 저지층이 사용된 유기 발광 소자에서 효과적으로 효율이 더 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 발광층 호스트로 사용되었을 경우에 우수한 소자 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
[부호의 설명]
100 : 기판
200 : 양극
300 : 유기물층
301 : 정공 주입층
302 : 정공 수송층
303 : 발광층
304 : 정공 저지층
305 : 전자 수송층
306 : 전자 주입층
400 : 음극

Claims (14)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000066
    상기 화학식 1에 있어서,
    X1 내지 X10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고, Ra가 2 이상인 경우, 각각의 Ra는 서로 같거나 상이하고,
    Ra 및 R1 내지 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
    L은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기이며,
    n은 0 내지 5의 정수이고, n이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하고,
    N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로고리기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1이 하기 화학식 1-1으로 표시되는, 헤테로 고리 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000067
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000068
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000069
    상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3에 있어서,
    상기 R11 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R6, L, n 및 N-Het의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 N-Het가 하기 화학식 1-4 내지 화학식 1-8 중 어느 하나로 표시되는 헤테로 고리 화합물:
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000070
    [화학식 1-5]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000071
    [화학식 1-6]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000072
    [화학식 1-7]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000073
    [화학식 1-8]
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000074
    상기 화학식 1-4 내지 화학식 1-8에 있어서,
    X11 내지 X13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 Rb이고, Rb가 2 이상인 경우, 각각의 Rb는 서로 같거나 상이하며,
    X14 내지 X16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 Rc이고, Rc가 2 이상인 경우, 각각의 Rc는 서로 같거나 상이하며,
    X17은 N 또는 Rd이고,
    Rb, Rc 및 Rd는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    Y는 O; 또는 S이며,
    R21 내지 R33은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -P(=O)R101R102; -SiR101R102R103; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며, 상기 R101, R102, 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 R1 내지 R6 및 R11 내지 R20이 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소인, 헤테로 고리 화합물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 R11 내지 R20 중 어느 하나가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소인, 헤테로 고리 화합물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 R11 내지 R20 중 2개가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, 나머지가 수소; 또는 중수소인, 헤테로 고리 화합물.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 X11 내지 X13 중 2개 이상이 N이고, Rb가 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기인, 헤테로 고리 화합물.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 X14 내지 X16 중 2개가 N이고, Rc가 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기인, 헤테로 고리 화합물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로 고리 화합물:
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000075
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000076
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000077
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000078
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000079
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000080
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000081
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000082
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000083
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000084
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000085
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000086
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000087
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000088
    Figure PCTKR2021015941-appb-I000089
  10. 제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층;을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1 층 이상은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 헤테로 고리 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며,
    상기 호스트 물질은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 헤테로 고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 헤테로 고리 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
  14. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기물층을 형성하는 단계는 제13항에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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