WO2023132668A1 - 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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WO2023132668A1
WO2023132668A1 PCT/KR2023/000248 KR2023000248W WO2023132668A1 WO 2023132668 A1 WO2023132668 A1 WO 2023132668A1 KR 2023000248 W KR2023000248 W KR 2023000248W WO 2023132668 A1 WO2023132668 A1 WO 2023132668A1
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alkyl
nuclear atoms
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배형찬
심재의
손효석
이용환
한규원
김진웅
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솔루스첨단소재 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a novel organic compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a compound having excellent electron transport ability and an organic electroluminescent field having improved characteristics such as luminous efficiency, driving voltage, and lifetime by including the compound in one or more organic material layers. It relates to a light emitting device.
  • the organic electroluminescent device When a voltage is applied between the two electrodes of the organic electroluminescent device (hereinafter referred to as 'organic EL device'), holes are injected from the anode and electrons are injected into the organic material layer from the cathode. When the injected holes and electrons meet, excitons are formed, and when these excitons fall to the ground state, light is emitted.
  • the material used as the organic material layer may be classified according to its function into a light emitting material, a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material, and the like.
  • Materials for forming the light emitting layer of the organic EL device may be classified into blue, green, and red light emitting materials according to the light emitting color.
  • yellow and orange light emitting materials are also used as light emitting materials for implementing better natural colors.
  • a host/dopant system may be used as a light emitting material.
  • the dopant material may be divided into a fluorescent dopant using an organic material and a phosphorescent dopant using a metal complex compound containing heavy atoms such as Ir and Pt.
  • Ir and Pt a metal complex compound containing heavy atoms
  • hole injection layer, hole transport layer. NPB, BCP, Alq 3 and the like are widely known as hole blocking layers and electron transport layers, and anthracene derivatives have been reported as fluorescent dopant/host materials for light emitting materials.
  • phosphorescent materials that have a great advantage in terms of efficiency improvement among light emitting materials include metal complex compounds containing Ir such as Firpic, Ir(ppy) 3 , and (acac)Ir(btp) 2 as blue, green, and red dopant materials. is being used as So far, CBP has shown excellent properties as a phosphorescent host material.
  • organic layer materials are advantageous in terms of light emitting properties, but have low glass transition temperatures and very poor thermal stability, so they are not satisfactory in terms of lifespan in organic EL devices. Therefore, there is a demand for the development of organic layer materials with excellent performance.
  • the present invention is excellent in carrier injection and transport capability (particularly, electron injection and transport capability), light emitting capability, thermal stability, etc., and is thus an organic layer material of an organic electroluminescent device, specifically, a light emitting layer material, a lifespan improvement layer material, and a light emitting auxiliary layer. It is an object of the present invention to provide a novel organic compound that can be used as a material, an electron transport auxiliary layer material, and/or an electron transport layer material.
  • Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device exhibiting a low driving voltage and high luminous efficiency and having an improved lifetime, including the novel organic compound described above.
  • X 1 to X 3 are the same as or different from each other, and are each independently N or C(Ar 3 ), provided that at least one of X 1 to X 3 is N, and in this case, when C(Ar 3 ) is plural, plural Ar 3 of are the same as or different from each other,
  • Ar 1 to Ar 3 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, a C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, a C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 nuclear atoms heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 nuclear atoms heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine oxide group
  • n is an integer from 0 to 3;
  • L 1 is a single bond, or is selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 60 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 60 nuclear atoms;
  • R 1 to R 3 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 60 aryl group and a heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms;
  • R 1 to R 3 is a substituent represented by any one of the following formulas 2 to 6,
  • Y 1 is selected from the group consisting of C(Ar 4 )(Ar 5 ), N(Ar 6 ), O and S;
  • Y 2 and Y 3 are the same as or different from each other, and are each independently O or S;
  • Ring A is a benzene ring
  • L 2 is a single bond, or is selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 60 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 60 nuclear atoms;
  • a, c, i and j are each an integer from 0 to 4.
  • b is an integer from 0 to 3;
  • d, e, f are each an integer from 0 to 5
  • g is an integer from 0 to 8;
  • h is an integer from 0 to 9;
  • Ar 4 to Ar 6 and R 4 to R 13 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, a C 2 ⁇ C 40 Alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 6 ⁇ C 60 aryl group, heteroaryl having 5 to 60 nuclear atoms group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron Group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 aryl
  • the present invention is an anode; cathode; It provides an organic electroluminescent device including one or more organic material layers interposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the one or more organic material layers includes the compound represented by Formula 1.
  • the organic material layer containing the compound may be at least one selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron transport auxiliary layer.
  • the compound of the present invention can be used as a material for an organic material layer of an organic electroluminescent device because it has excellent electron injection and transport ability, light emitting ability, thermal stability, and electrochemical stability.
  • an organic electroluminescent device having low driving voltage, high efficiency, and long lifespan characteristics can be manufactured compared to conventional materials, Furthermore, a full color display panel with improved performance and lifespan can be manufactured.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to a third embodiment of the present invention.
  • 300 organic material layer
  • 310 hole injection layer
  • a nitrogen-containing heteroaromatic ring is directly bonded to the 3rd carbon position of the benzene moiety or bonded through a linker group (eg, phenylene group, etc.), and the benzene moiety at the 1st, 4th and 5th positions
  • substituents eg, aryl group, heteroaryl group, etc.
  • a specific substituent eg, monovalent flu Orene group, monovalent dibenzofuran group, monovalent dibenzothiophene group, monovalent carbazole group, monovalent tetraphenylsilane group, monovalent naphthobenzofuran group, monovalent naphthobenzotheophene group ( naphthobenzothiophen group), a monovalent benzoxanthen group, a monovalent benzothioxanthene group, etc.] are bonded together, and is represented by Formula 1 above.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 according to the present invention has excellent thermal stability, carrier transport ability (e.g., electron transport capability) and luminescence, and thus is an electron transport layer material capable of improving high efficiency, long lifespan, and driving voltage characteristics of an organic electroluminescent device. Alternatively, it may be used as an electron transport auxiliary layer material.
  • the carbon position number of the benzene moiety can be expressed as follows.
  • the compound represented by Formula 1 various substituents (eg, aryl groups, heteroaryl groups, etc.) are bonded to the 1st, 4th and 5th carbon positions of the benzene moiety, respectively.
  • substituents eg, aryl groups, heteroaryl groups, etc.
  • Tg glass transition temperature
  • a nitrogen-containing heteroaromatic ring e.g., azine group
  • EWG electron withdrawing group
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention has a high triplet energy, excitons generated in the light emitting layer can be prevented from diffusing (moving) to an electron transport layer or a hole transport layer adjacent to the light emitting layer. Accordingly, the number of excitons contributing to light emission in the light emitting layer is increased, so that the light emitting efficiency of the device can be improved, and the lifespan of the device can be effectively increased by improving durability and stability of the device.
  • 'electron transport auxiliary layer' a separate organic material layer located between the light emitting layer and the electron transport layer is formed using the compound of the present invention, since the diffusion of excitons is prevented by the compound, the above Unlike a conventional organic light emitting device that does not include an electron transport auxiliary layer, the number of excitons contributing to light emission in the light emitting layer is substantially increased, so that the light emitting efficiency of the device can be improved.
  • the compound of Formula 1 when the compound of Formula 1 is applied as a material for an electron transport layer or an electron transport auxiliary layer of an organic electroluminescent device, electrons can be smoothly transferred from the cathode (or electron injection layer) to the light emitting layer, resulting in a driving voltage of the device. This is lowered, and high efficiency and long lifespan characteristics can be implemented.
  • the compound represented by Formula 1 according to the present invention has excellent carrier transport ability (eg, electron transport capability), luminescence, thermal stability, and electrochemical stability. Therefore, the compound represented by Formula 1 of the present invention is used as an organic material layer material of an organic electroluminescent device, preferably a light emitting layer material (blue, green and/or red phosphorescent host material), an electron transport layer/injection layer material, and a hole transport layer/injection layer. It can be applied as a layer material, a light emitting auxiliary layer material, and a lifespan improving layer material, and more preferably used as an electron transport layer material or an electron transport auxiliary layer material. The performance and lifetime characteristics of the organic light emitting device including the compound of the present invention can be greatly improved, and as a result, the performance of the full color organic light emitting panel can be maximized.
  • a light emitting layer material blue, green and/or red phosphorescent host material
  • an electron transport layer/injection layer material e.g., green and/or red phosphorescent host
  • X 1 to X 3 are the same as or different from each other, and each independently represent N or C(Ar 3 ), provided that at least one of X 1 to X 3 is N.
  • C(Ar 3 ) is plural
  • the plural Ar 3 are the same as or different from each other.
  • two of X 1 to X 3 may be N, and the rest may be C (Ar 3 ).
  • all of X 1 to X 3 may be N.
  • the ring containing X 1 to X 3 is a type of nitrogen (N)-containing heteroaromatic ring, and is a monocyclic heteroaryl group (eg, azine group) including at least one nitrogen atom.
  • N nitrogen
  • a heteroaromatic ring containing at least one nitrogen the compound of the present invention exhibits better electron absorption characteristics and is advantageous for electron injection and transport.
  • Ar 1 to Ar 3 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a C 1 to C 40 alkyl group, a C 2 to C 40 alkenyl group, or C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 nuclear atoms heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 nuclear atoms heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 It is selected from the group consisting of ⁇ C 60 arylboron group, C 6 ⁇ C 60 arylphosphine group, C 6 ⁇ C 60 arylphosphin
  • the condensed ring is a condensed aliphatic ring of C 3 ⁇ C 60 (specifically, a condensed aliphatic ring of C 3 ⁇ C 30 ), a condensed aromatic ring of C 6 ⁇ C 60 (specifically, a condensed of C 6 ⁇ C 30 aromatic ring), 5-60 membered condensed heteroaromatic ring containing one or more heteroatoms (eg, N, O, S, Se, etc.) (specifically, 5-30 membered heteroatom containing more than one species) Condensed heteroaromatic ring), C 3 ⁇ C 60 Spiro (spiro) ring, and may be one or more selected from the group consisting of combinations thereof.
  • a condensed aliphatic ring of C 3 ⁇ C 60 specifically, a condensed aliphatic ring of C 3 ⁇ C 30
  • a condensed aromatic ring of C 6 ⁇ C 60 specifically, a condensed of C 6 ⁇ C 30 aromatic
  • An aryl boron group, an aryl phosphine group, an aryl phosphine oxide group, an aryl amine group, and a condensed ring are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, heteroaryl group having 5 to
  • the Ar 1 and Ar 2 may be the same as or different from each other, and may be each independently selected from the group consisting of the following substituents S2-1 to S2-15.
  • W 1 to W 4 are each O or S;
  • R 16 to R 18 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen, heavy hydrogen, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 Cycloalkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl Oxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl It is selected from the group consisting of a boron group, a C 6 ⁇ C 60 arylphosphine group, a C 6 ⁇ C 60 arylphosphine oxide group and
  • a ring containing X 1 to X 3 in the compound of Formula 1 ( ) may be any one of the following structural formulas Az1-1 to Az1-7, but is not limited thereto.
  • Ar 1 and Ar 2 are each as defined in Formula 1, specifically the same as or different from each other, and each independently represents a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, a C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, and 3 to 40 nuclear atoms. It may be selected from the group consisting of a heterocycloalkyl group, a C 6 ⁇ C 60 aryl group, and a heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms;
  • Each of Z 1 to Z 4 may be selected from the group consisting of C(Ar 7 )(Ar 8 ), N(Ar 9 ), O and S,
  • Ar 7 to Ar 9 are the same as or different from each other, and each independently represents hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, a C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, a C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 nuclear atoms heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 nuclear atoms heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C It may be selected from the group consisting of a 60 arylboron group, a C 6 ⁇ C 60 arylphosphine group, a C 6
  • An aryl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylsilyl group, an arylsilyl group, an alkyl boron group, an aryl boron group, an aryl phosphine group, an aryl phosphine oxide group, and an aryl amine group each independently represent deuterium, a halogen, a cyano group, Nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C
  • n is an integer of 0 to 3, and specifically may be an integer of 0 to 2.
  • L 1 means a direct bond (single bond).
  • L 1 is a divalent linker group, selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 30 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 30 nuclear atoms, and specifically It may be selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 18 nuclear atoms.
  • a plurality of L 1 may be the same as or different from each other.
  • the arylene group and heteroarylene group of L 1 are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group , a heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, a C 6 ⁇ C 60 aryl group, a heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms, a C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkylboron group, C 6 ⁇ C 60 arylboron group, Substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of C 6 ⁇ C 60 arylphosphine group, C
  • L 1 may be a direct bond or selected from the group consisting of a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, and a naphthalene group.
  • the hydrogen of the phenylene group, biphenylene group, terphenylene group and naphthalene group is deuterium (D), halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 12 alkyl group, C 6 ⁇ C 10 aryl group, and nucleus It may be substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of heteroaryl groups having 5 to 10 atoms.
  • L 1 may be a direct bond or any one of the following linker groups L-1 to L-6.
  • a plurality of m are the same as or different from each other,
  • n is an integer from 0 to 4.
  • a plurality of R 19 are the same as or different from each other;
  • R 19 is heavy hydrogen, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms , C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 nuclear atoms heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 arylphosphine group, C It is selected from the group consisting of 6 ⁇ C 60 arylphosphine oxide group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group, specifically deuterium (D), halogen, cyan
  • R 1 to R 3 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 60 aryl group and a heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms However, at least one of R 1 to R 3 is a substituent represented by any one of Formulas 2 to 6.
  • any one of R 1 to R 3 is a substituent represented by any one of Formulas 2 to 6, the others are the same as or different from each other, and each independently may be a C 6 to C 60 aryl group.
  • R 1 is a substituent represented by any one of Formulas 2 to 6, R 2 and R 3 are the same as or different from each other, and each independently may be a C 6 to C 18 aryl group.
  • the substituent represented by any one of Formulas 2 to 6 may be selected from the group consisting of the following substituents S1-1 to S1-16, but is not limited thereto.
  • Hydrogen of the aforementioned substituents S1-1 to S1-16 is deuterium (D), halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 12 alkyl group, C 6 ⁇ C 10 aryl group, and 5 to 10 nuclear atoms It may be substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of two heteroaryl groups.
  • the compound represented by Formula 1 according to the aforementioned R 1 may be a compound represented by any one of Formulas 7 to 1 below, but is not limited thereto.
  • R 2 to R 13 , a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X 1 to X 3 , Ar 1 , Ar 2 , n, L 1 , L 2 , Y 1 to Y 3 and ring A are each as defined in Formula 1 above.
  • the compound represented by Formula 1 according to R 1 to R 3 may be a compound represented by any one of Formulas 12 to 16 below, but is not limited thereto.
  • R 2 to R 13 , a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X 1 to X 3 , Ar 1 , Ar 2 , n, L 1 , Y 1 to Y 3 and a ring A is each as defined in Formula 1 above,
  • k and l are each an integer from 0 to 5;
  • a plurality of R 14 are the same as or different from each other;
  • a plurality of R 15 are the same as or different from each other,
  • R 14 and R 15 are the same as or different from each other, and are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cyclo Alkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group , C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkylboron group, C 6 ⁇ C 60 arylboron group , C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine oxide group and C 6 ⁇ C 60 selected from the group consisting of ary
  • the compound represented by Formula 1 according to R 1 to R 3 and L 1 may be a compound represented by any one of Formulas 17 to 21, but is not limited thereto.
  • R 2 to R 13 , a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X 1 to X 3 , Ar 1 , Ar 2 , Y 1 to Y 3 and Ring A are each represented by the above formula As defined in 1,
  • n1 is an integer from 0 to 2;
  • k and l are each an integer from 0 to 5;
  • a plurality of R 14 are the same as or different from each other;
  • a plurality of R 15 are the same as or different from each other;
  • R 14 and R 15 are the same as or different from each other, and are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cyclo Alkyl group, heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, heteroaryl group having 5 to 60 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group , C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkylboron group, C 6 ⁇ C 60 arylboron group , C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine oxide group and C 6 ⁇ C 60 selected from the group consisting of ary
  • the compounds represented by Formula 1 according to the present invention described above may be further embodied as the following compounds Inv 1 to Inv 480, but are not limited thereto.
  • alkyl means a monovalent substituent derived from a straight or branched chain saturated hydrocarbon having 1 to 40 carbon atoms. Examples thereof include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl, and the like.
  • alkenyl refers to a monovalent substituent derived from a straight-chain or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms and having at least one carbon-carbon double bond. Examples thereof include, but are not limited to, vinyl, allyl, isopropenyl, and 2-butenyl.
  • alkynyl refers to a monovalent substituent derived from a straight-chain or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms and having at least one carbon-carbon triple bond. Examples thereof include, but are not limited to, ethynyl and 2-propynyl.
  • cycloalkyl means a monovalent substituent derived from a monocyclic or polycyclic non-aromatic hydrocarbon having 3 to 40 carbon atoms.
  • examples of such cycloalkyl include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantine, and the like.
  • heterocycloalkyl means a monovalent substituent derived from a non-aromatic hydrocarbon having 3 to 40 nuclear atoms, and one or more carbons in the ring, preferably 1 to 3 carbons, are N, O, S or a heteroatom such as Se.
  • heterocycloalkyl include morpholine, piperazine, and the like, but are not limited thereto.
  • aryl means a monovalent substituent derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 60 carbon atoms in a single ring or a combination of two or more rings.
  • a form in which two or more rings are simply attached to each other (pendant) or condensed may be included. Examples of such aryl include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl, and the like.
  • heteroaryl means a monovalent substituent derived from a monoheterocyclic or polyheterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 60 nuclear atoms. At this time, at least one carbon, preferably 1 to 3 carbons in the ring is substituted with a heteroatom such as N, O, S or Se.
  • a form in which two or more rings are simply attached to each other or condensed may be included, and furthermore, a form condensed with an aryl group may be included.
  • heteroaryl examples include 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolizinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carbazolyl and 2-furanyl, N-imidazolyl, 2-isoxazolyl , 2-pyridinyl, 2-pyrimidinyl, and the like, but are not limited thereto.
  • 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolizinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carb
  • alkyloxy is a monovalent substituent represented by R'O-, wherein R' means alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and has a linear, branched or cyclic structure.
  • R' means alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and has a linear, branched or cyclic structure.
  • alkyloxy include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, n-propoxy, 1-propoxy, t-butoxy, n-butoxy, pentoxy, and the like.
  • aryloxy is a monovalent substituent represented by RO-, wherein R means an aryl having 5 to 40 carbon atoms.
  • R means an aryl having 5 to 40 carbon atoms. Examples of such aryloxy include, but are not limited to, phenyloxy, naphthyloxy, and diphenyloxy.
  • alkylsilyl means a silyl substituted with an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and includes mono- as well as di- and tri-alkylsilyl.
  • arylsilyl means a silyl substituted with an aryl having 5 to 60 carbon atoms, and includes polyarylsilyl such as mono- as well as di- and tri-arylsilyl.
  • alkyl boron group refers to a boron group substituted with an alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • aryl boron group refers to a boron group substituted with an aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • alkylphosphinyl group means a phosphine group substituted with an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and includes mono- as well as di-alkylphosphinyl groups.
  • arylphosphinyl group means a phosphine group substituted with a monoaryl or diaryl having 6 to 60 carbon atoms, and includes mono- as well as di-arylphosphinyl groups.
  • arylamine means an amine substituted with an aryl having 6 to 60 carbon atoms, and includes mono- as well as di-arylamines.
  • heteroarylamine means an amine substituted with heteroaryl having 5 to 60 nuclear atoms, and includes mono- as well as di-heteroarylamine.
  • (aryl)(heteroaryl)amine means an amine substituted with an aryl having 6 to 60 carbon atoms and a heteroaryl having 5 to 60 nuclear atoms.
  • condensed ring is a condensed aliphatic ring having 3 to 40 carbon atoms, a condensed aromatic ring having 6 to 60 carbon atoms, a condensed heteroaliphatic ring having 3 to 60 nuclear atoms, a condensed heteroaromatic ring having 5 to 60 nuclear atoms, It means a spiro ring having 3 to 60 carbon atoms or a combination thereof.
  • the present invention provides an organic electroluminescent device (hereinafter referred to as 'organic EL device') including the compound represented by Formula 1 described above.
  • the organic electroluminescent device includes an anode 100, a cathode 200, and interposed between the anode and the cathode. It includes one or more organic material layers 300, and at least one of the one or more organic material layers includes the compound represented by Chemical Formula 1. At this time, the above compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the one or more organic material layers 300 may include at least one of a hole injection layer 310, a hole transport layer 320, a light emitting layer 330, an electron transport layer 340, and an electron injection layer 350, Optionally, an electron transport auxiliary layer 360 may be additionally included.
  • at least one organic material layer 300 includes the compound represented by Chemical Formula 1 above.
  • the organic material layer including the compound of Chemical Formula 1 may be at least one of the light emitting layer 330 , the electron transport layer 340 , and the electron transport auxiliary layer 360 .
  • the one or more organic material layers include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, and optionally may further include an electron transport auxiliary layer.
  • the electron transport layer includes the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound represented by Formula 1 is included in the organic electroluminescent device as an electron transport layer material.
  • electrons are easily injected into the electron transport layer from the cathode or electron injection layer due to the compound of Formula 1, and can move quickly from the electron transport layer to the light emitting layer, so that the bonding force between holes and electrons in the light emitting layer increases. high. Therefore, the organic electroluminescent device of the present invention is excellent in luminous efficiency, power efficiency, luminance, and the like.
  • the compound of Chemical Formula 1 has excellent thermal stability and electrochemical stability, and thus can improve the performance of organic electroluminescent devices.
  • the compound of Formula 1 may be used alone or in combination with an electron transport layer material known in the art.
  • the electron transport layer material that can be mixed with the compound of Formula 1 includes an electron transport material commonly known in the art.
  • usable electron transport materials include oxazole-based compounds, isoxazole-based compounds, triazole-based compounds, isothiazole-based compounds, oxadiazole-based compounds, thiadiazole-based compounds, perylene ( perylene)-based compounds, aluminum complexes (eg Alq 3, tris(8-quinolinolato)-aluminium), gallium complexes (eg Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc, 2(Gaq'2)), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing ratio thereof is not particularly limited and may be appropriately adjusted within a range known in the art.
  • the one or more organic material layers include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport auxiliary layer, an electron transport layer, and an electron injection layer
  • the electron transport auxiliary layer contains the compound represented by Formula 1 include
  • the compound represented by Formula 1 is included in the organic electroluminescent device as an electron transport auxiliary layer material.
  • the compound of Chemical Formula 1 has high triplet energy.
  • the efficiency of the organic electroluminescent device may be increased due to a triplet-triplet fusion (TTF) effect.
  • TTF triplet-triplet fusion
  • the compound of Chemical Formula 1 can prevent diffusion of excitons or holes generated in the light emitting layer to the electron transport layer adjacent to the light emitting layer. Accordingly, the number of excitons contributing to light emission in the light emitting layer is increased, so that the light emitting efficiency of the device can be improved, and the lifespan of the device can be effectively increased by improving durability and stability of the device.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be used alone or in combination with an electron transport layer auxiliary layer material known in the art.
  • the auxiliary electron transport layer material that can be mixed with the compound of Formula 1 includes electron transport materials commonly known in the art, such as oxadiazole derivatives, triazole derivatives, and phenanthroline derivatives (eg , BCP), heterocyclic derivatives containing nitrogen, and the like, but are not limited thereto.
  • the one or more organic material layers include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, and may optionally further include an electron transport auxiliary layer, wherein the light emitting layer is a host and a dopant, and the host may be a compound represented by Formula 1 above.
  • the light emitting layer of the present invention may include a compound known in the art as a second host in addition to the compound of Formula 1 above.
  • the content of the host may be about 70 to 99.9% by weight based on the total amount of the light emitting layer, and the content of the dopant may be about 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the light emitting layer.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is included as a material for the light emitting layer of the organic electroluminescent device, specifically as a blue, green, or red phosphorescent host material, since the bonding force of holes and electrons in the light emitting layer increases, the efficiency of the organic electroluminescent device ( Luminous efficiency and power efficiency), lifespan, luminance and driving voltage can be improved.
  • the compound represented by Formula 1 is preferably included in the organic electroluminescent device as a green and/or red phosphorescent host, fluorescent host, or dopant material.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention is preferably a green phosphorescent exciplex N-type host material for a high-efficiency light emitting layer.
  • the structure of the above-described organic electroluminescent device of the present invention is not particularly limited, but, for example, an anode 100, one or more organic material layers 300, and a cathode 200 may be sequentially stacked on a substrate (FIG. 1 to FIG. see 3).
  • an insulating layer or an adhesive layer may be inserted at the interface between the electrode and the organic material layer.
  • the organic electroluminescent device on a substrate, the anode 100, the hole injection layer 310, the hole transport layer 320, the light emitting layer 330, the electron transport layer 340 and the cathode 200 may have a sequentially stacked structure.
  • an electron injection layer 350 may be positioned between the electron transport layer 340 and the cathode 200 .
  • an electron transport auxiliary layer 360 may be positioned between the light emitting layer 330 and the electron transport layer 340 (see FIG. 3 ).
  • At least one of the organic material layers 300 includes the compound represented by Chemical Formula 1. Except for the above, it can be manufactured by forming an organic material layer and an electrode using materials and methods known in the art.
  • the organic layer may be formed by a vacuum deposition method or a solution coating method.
  • the solution application method include, but are not limited to, spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, or thermal transfer.
  • Substrates usable in the present invention are not particularly limited, and non-limiting examples include silicon wafers, quartz, glass plates, metal plates, plastic films and sheets.
  • examples of the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; conductive polymers such as polythiophene, poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDT), polypyrrole or polyaniline; and carbon black, but is not limited thereto.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold or alloys thereof
  • metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO)
  • combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb
  • conductive polymers such as polythiophene, poly(3
  • examples of the cathode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver (Ag), tin, or lead or alloys thereof; and multi-layered materials such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron injection layer are not particularly limited, and conventional materials known in the art may be used.
  • Core4 (10g, 14.47mmol) was used instead of Core1 used in Synthesis Example 1, and 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine was used instead of 4- Except for using (3-chlorophenyl) -2,6-diphenylpyrimidine (4.13g 12.06mmol), the same procedure as [Synthesis Example 1] was performed to obtain compound Inv 154 (6.7 g, yield 64%).
  • Core5 (10g, 19.14mmol) was used instead of Core1 used in Synthesis Example 1, and 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine was used instead of 4- Compound Inv 196 ( 7.1 g, yield 63%) was obtained.
  • Core10 (10g, 17.46mmol) was used instead of Core1 used in Synthesis Example 1, and 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine was used instead of Compound Inv 439 (7.0 g, 7.0 g, Yield 64%) was obtained.
  • a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide
  • ITO Indium tin oxide
  • ultrasonic cleaning with solvents such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc.
  • transfer to a UV OZONE cleaner Power sonic 405, Hwashin Tech
  • cleaning the substrate for 5 minutes using UV The substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • the structures of the NPB and ADN used at this time are as follows.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that each of the electron transport layer materials in Table 1 was used instead of the compound Inv 121 used as the electron transport layer material.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Alq 3 was used instead of Inv 121 used as the electron transport layer material.
  • the structure of Alq 3 used at this time is as follows.
  • Blue organic electroluminescent devices of Comparative Examples 2 to 5 were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the following compounds A to D were used instead of the compound Inv 121 used as the electron transport layer material. At this time, the structures of Compounds A to D used in Comparative Examples 2 to 5 are as follows, respectively.
  • Example 1 Inv 121 4.0 459 7.6
  • Example 2 Inv 127 3.8 458 7.8
  • Example 3 Inv 189 3.7 458 7.4
  • Example 4 Inv 196 3.8 459 7.2
  • Example 5 Inv 220 3.6 458 8.0
  • Example 6 Inv 224 3.9 459 7.6
  • Example 7 Inv 269 4.0 458 7.4
  • Example 8 Inv 330 3.6 459 7.6
  • Example 9 Inv 368 3.7 459 7.2
  • Example 10 Inv 385 4.1 458 7.8 Comparative Example 1 Alq 3 4.8 460 5.8 Comparative Example 2 A 5.2 456 5.4 Comparative Example 3 B 4.6 454 5.2 Comparative Example 4 C 5.0 458 5.5 Comparative Example 5 D 4.6 459 6.8
  • the blue organic electroluminescence devices of Examples 1 to 10 using the compound of the present invention for the electron transport layer are the blue organic electroluminescent devices of Comparative Example 1 using Alq 3 , a conventional electron transport layer material, for the electron transport layer. It was found that the device exhibited excellent performance in terms of driving voltage, emission peak, and current efficiency compared to the device.
  • the blue organic electroluminescent devices of Examples 1 to 10 have lower driving voltage and higher current than the blue organic electroluminescent devices of Comparative Examples 2 to 5 each containing compounds A to D similar to the structure of the present compound as electron transport layer materials. It could be confirmed that it is effective.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured as follows.
  • a glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water and ultrasonic waves. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning with solvents such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc., drying, transferring to a UV OZONE cleaner (Power Sonic 405, Hwashin Tech), and then using UV to clean the substrate for 5 minutes and transferred the substrate to a vacuum evaporator.
  • solvents such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc.
  • NPB, ADN and Alq 3 used at this time are as follows.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 11, except that each of the electron transport auxiliary layer materials in Table 2 was used instead of Compound Inv 11 used as the electron transport auxiliary layer material.
  • Example 11 In the same manner as in Example 11, except that the compound Inv 11 used as the electron transport auxiliary layer material in Example 11 was not used, and the thickness of Alq 3 , the electron transport layer material, was deposited at 30 nm instead of 25 nm, A blue organic electroluminescent device was fabricated.
  • Blue organic light emitting devices of Comparative Examples 7 to 10 were prepared in the same manner as in Example 11, except that Compounds A to D were used instead of Compound Inv 11 used as the electron transport auxiliary layer material. Structures of compounds A to D used at this time are as described in Comparative Examples 2 to 5.
  • Example 11 Inv 11 4.0 7.8 458
  • Example 12 Inv 34 3.8 7.7 458
  • Example 13 Inv 55 3.9 7.6 457
  • Example 14 Inv 60 3.9 7.8 457
  • Example 15 Inv 121 4.2 7.6 458
  • Example 16 Inv 127 4.1 7.2 458
  • Example 17 Inv 154 3.6 8.0 457
  • Example 18 Inv 189 3.9 7.3 458
  • Example 19 Inv 196 4.2 7.4 458
  • Example 20 Inv 220 4.1 7.2 457
  • Example 21 Inv 224 4.2 7.6 458
  • Example 22 Inv 239 3.7 7.8 458
  • Example 23 Inv 254 4.0 7.6 457
  • Example 24 Inv 263 3.5 8.2 458
  • Example 25 Inv 269 4.0 7.2 458
  • Example 26 Inv 280 3.7 8.0 457
  • Example 27 Inv 295 3.9 7.8 458
  • Example 28 Inv 296 3.6 8.1 458
  • Example 29 Inv 322
  • the blue organic electroluminescent devices of Examples 11 to 40 including an electron transport auxiliary layer formed of the compound according to the present invention were Comparative Example 6 including only an electron transport layer made of Alq 3 without an electron transport auxiliary layer. It was found that the organic electroluminescent device exhibited excellent performance in terms of current efficiency and driving voltage.
  • the blue organic electroluminescent devices of Examples 11 to 40 have a lower driving voltage than the blue organic electroluminescent devices of Comparative Examples 7 to 10 each containing compounds A to D similar to the structure of the present compound as electron transport auxiliary layer materials. It was confirmed that it has high current efficiency.

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Abstract

본 발명은 신규한 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 대한 것으로, 보다 상세하게는 내열성, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수한 유기 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 대한 것이다.

Description

유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
본 발명은 신규한 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자수송 능력이 우수한 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL 소자')는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 EL 소자의 발광층 형성재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료로 구분될 수 있다. 그 밖에, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 발광재료로 노란색 및 주황색 발광재료도 사용된다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 도판트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도판트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도판트로 나눌 수 있다. 이러한 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지의 발광 효율을 향상시킬 수 있어 인광 도판트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대해 관심이 집중되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있고, 발광 재료는 안트라센 유도체들이 형광 도판트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히 발광재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료로서는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색, 녹색, 적색 도판트 재료로 사용되고 있다. 현재까지는 CBP가 인광 호스트 재료로 우수한 특성을 나타내고 있다.
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮고 열적 안정성이 매우 좋지 않아 유기 EL 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 캐리어 주입 및 수송능(특히, 전자 주입 및 수송능), 발광능, 열적 안정성 등이 모두 우수하여 유기 전계 발광 소자의 유기물 층 재료, 구체적으로 발광층 재료, 수명 개선층 재료, 발광보조층 재료, 전자수송 보조층 재료, 및/또는 전자수송층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 수명이 향상되는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000001
(상기 화학식 1에서,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar3)이고, 다만 X1 내지 X3 중 적어도 어느 하나는 N이고, 이때 C(Ar3)가 복수인 경우, 복수의 Ar3은 서로 동일하거나 상이하고,
Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
n은 0 내지 3의 정수이고,
L1은 단일 결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고;
R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
다만, R1 내지 R3 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이고,
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000002
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000003
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000004
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000005
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000006
상기 화학식 2 내지 6에서,
Y1은 C(Ar4)(Ar5), N(Ar6), O 및 S로 이루어진 군에서 선택되고,
Y2 및 Y3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O 또는 S이며,
환 A는 벤젠환이고,
L2는 단일 결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고;
a, c, i 및 j는 각각 0 내지 4의 정수이고,
b는 0 내지 3의 정수이며,
d, e, f는 각각 0 내지 5의 정수이고,
g는 0 내지 8의 정수이며,
h는 0 내지 9의 정수이며,
Ar4 내지 Ar6 및 R4 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 Ar1 내지 Ar3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리, 상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기, 상기 R1 내지 R3의 아릴기 및 헤테로아릴기, 및 상기 Ar4 내지 Ar6 및 R4 내지 R13의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
또, 본 발명은 애노드; 캐소드; 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
일례에 따르면, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자수송층 및 전자수송 보조층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 화합물은 전자 주입 및 수송능, 발광능, 열적 안정성, 전기화학적 안정성이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 화합물을 호스트 재료, 전자 수송층 재료 및 전자수송 보조층 재료 중 적어도 어느 하나로 사용할 경우, 종래 재료에 비해 낮은 구동전압, 높은 효율 및 장수명 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가 성능 및 수명이 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 보다 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
<부호의 설명>
100: 애노드, 200: 캐소드,
300: 유기물층, 310: 정공주입층,
320: 정공수송층, 330: 발광층,
340: 전자수송층, 350: 전자주입층,
360: 전자수송 보조층
이하, 본 발명에 대해 설명한다.
<신규 화합물>
본 발명에 따른 화합물은 벤젠 모이어티의 3번 탄소 위치에 함질소 헤테로방향족환이 직접 결합되거나 또는 링커기(예: 페닐렌기 등)를 통해 결합되고, 상기 벤젠 모이어티의 1번, 4번 및 5번 탄소 위치에 각각 다양한 치환기(예: 아릴기, 헤테로아릴기 등)가 결합되되, 상기 벤젠 모이어티의 1번, 4번 및 5번 탄소 위치 중 적어도 어느 하나에 특정 치환기[예: 1가의 플루오렌기, 1가의 디벤조퓨란기, 1가의 디벤조티오펜기, 1가의 카바졸기, 1가의 테트라페닐실란기, 1가의 나프토벤조퓨란기(naphthobenzofuran group), 1가의 나프토벤조테오펜기(naphthobenzothiophen group), 1가의 벤조크산텐기(benzoxanthen group), 1가의 벤조티오잔텐(benzothioxanthene group) 등]가 결합되어 이루어진 기본 구조를 포함하는 것으로, 상기 화학식 1로 표시된다. 이러한 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송능(예: 전자 수송능) 및 발광능 등이 우수하여 유기 전계 발광 소자의 고효율, 장수명, 구동전압 특성을 향상시킬 수 있는 전자수송층 재료 또는 전자수송 보조층 재료로 사용될 수 있다. 여기서, 벤젠 모이어티의 탄소 위치 번호는 하기와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000007
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 벤젠 모이어티의 1번, 4번 및 5번 탄소 위치에 각각 다양한 치환기(예: 아릴기, 헤테로아릴기 등)가 결합되되, 상기 벤젠 모이어티의 1번, 4번 및 5번 탄소 위치 중 적어도 어느 하나에 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체가 도입됨으로써, 상기 화학식 1의 화합물은 구조적으로 입체 장애(steric hindrance)가 증가되어 유기 전계 발광 소자의 효율을 증대시킬 수 있다. 특히, 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체는 화합물의 유리 전이 온도(Tg)를 높여 화합물의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 벤젠 모이어티의 3번 탄소 위치에 전자 수송능이 우수한 전자끄는기(electron withdrawing group, EWG)인 함질소 헤테로방향족환[예: 아진기(azine group)]이 직접 결합되거나 또는 링커기를 통해 결합됨으로써, 전자 이동 속도가 향상되어 화합물의 전자 수송 및 주입성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 높은 삼중항 에너지를 갖기 때문에, 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 발광층에 인접하는 전자 수송층 또는 정공 수송층으로 확산(이동)되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있고, 소자의 내구성 및 안정성이 향상되어 소자의 수명이 효율적으로 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물을 이용하여 발광층과 전자 수송층 사이에 위치하는 별도의 유기물층(이하, '전자수송 보조층'이라 함)을 형성할 경우, 상기 화합물에 의해 엑시톤의 확산이 방지되기 때문에, 상기 전자수송 보조층을 포함하지 않는 종래 유기 전계 발광 소자와 달리, 실질적으로 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물이 유기 전계 발광 소자의 전자 수송층 또는 전자수송 보조층의 재료로 적용될 경우, 전자는 음극(또는 전자 주입층)에서 발광층으로 원활히 전달될 수 있고, 그 결과 소자의 구동전압이 낮아지고, 고효율 및 장수명 특성이 구현될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 캐리어 수송능(예: 전자 수송능), 발광능, 열적 안정성, 전기화학적 안정성 등이 우수하다. 따라서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송층/주입층 재료, 정공 수송층/주입층 재료, 발광 보조층 재료, 수명 개선층 재료로 적용될 수 있고, 더 바람직하게 전자 수송층 재료 또는 전자수송 보조층 재료로 사용될 수 있다. 이러한 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 결과적으로 풀 칼라 유기 발광 패널의 성능을 극대화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar3)이고, 다만 X1 내지 X3 중 적어도 어느 하나는 N이다. 이때 C(Ar3)가 복수인 경우, 복수의 Ar3은 서로 동일하거나 상이하다. 일례에 따르면, X1 내지 X3 중 2개는 N이고, 나머지는 C(Ar3)일 수 있다. 다른 일례에 따르면, X1 내지 X3은 모두 N일 수 있다. 이러한 X1 내지 X3 함유 환은 질소(N)-함유 헤테로방향족환의 일종으로, 적어도 1개의 질소 원자를 포함하는 단환식 헤테로아릴기(예: 아진기)이다. 이와 같이, 적어도 1개의 질소를 함유하는 헤테로방향족환을 포함함으로써, 본 발명의 화합물은 보다 우수한 전자흡수 특성을 나타내어 전자 주입 및 수송에 유리하다.
또, Ar1 내지 Ar3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기(예: Ar1-Ar3, Ar2-Ar3, Ar1-Ar2)와 결합하여 축합 고리를 형성하고, 구체적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기(예: Ar1-Ar3, Ar2-Ar3, Ar1-Ar2)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 더 구체적으로 중수소, 시아노기, C1~C20의 알킬기, C3~C20의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 20개의 헤테로시클로알킬기, C6~C30의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기(예: Ar1-Ar3, Ar2-Ar3, Ar1-Ar2)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다. 여기서, 상기 축합 고리는 C3~C60의 축합 지방족 고리(구체적으로, C3~C30의 축합 지방족 고리), C6~C60의 축합 방향족 고리(구체적으로, C6~C30의 축합 방향족 고리), 1종 이상의 헤테로원자(예: N, O, S, Se 등)를 함유하는 5원~60원의 축합 헤테로방향족고리(구체적으로, 종 이상의 헤테로원자를 함유하는 5원~30원의 축합 헤테로방향족고리), C3~C60의 스파이로(spiro) 고리 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
여기서, 상기 Ar1 내지 Ar3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 구체적으로 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
일례에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 치환기 S2-1 내지 S2-15로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000008
상기 치환기 S2-1 내지 S2-15에서,
*은 상기 화학식 1과 연결되는 부위이고,
W1 내지 W4는 각각 O 또는 S이고,
R16 내지 R18은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 구체적으로 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
전술한 X1 내지 X3 및 Ar1 내지 Ar3에 따라, 상기 화학식 1의 화합물 내 X1 내지 X3 함유 환(
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000009
)은 하기 구조식 Az1-1 내지 Az1-7 중 어느 하나일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000010
상기 구조식 Az1-1 내지 Az1-7에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, 구체적으로 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있고,
Z1 내지 Z4는 각각 C(Ar7)(Ar8), N(Ar9), O 및 S로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며,
Ar7 내지 Ar9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있고,
상기 Ar1 및 Ar2의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기, 및 상기 Ar7 내지 Ar9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, n은 0 내지 3의 정수이고, 구체적으로 0 내지 2의 정수일 수 있다.
여기서, n이 0인 경우, L1은 직접 결합(단일 결합)인 것을 의미한다. 한편, n이 1 내지 3의 정수인 경우, L1은 2가의 링커기(linker)로, C6~C30의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 구체적으로 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서, 복수의 L1은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 구체적으로 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
일례에 따르면, L1은 직접 결합이거나, 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기 및 나프탈렌기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 여기서, 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기 및 나프탈렌기의 수소는 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C12의 알킬기, C6~C10의 아릴기, 및 핵원자수 5~10개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환되거나 비(非)-치환될 수 있다.
다른 일례에 따르면, L1은 직접 결합이거나, 하기 링커기 L-1 내지 L-6 중 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000011
상기 링커기 L-1 내지 L-6에서,
*은 상기 화학식 1과 연결되는 부위이고,
복수의 m은 서로 동일하거나 상이하고,
m은 0 내지 4의 정수이며,
복수의 R19는 서로 동일하거나 상이하고,
R19는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 구체적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C12의 알킬기, C6~C10의 아릴기, 및 핵원자수 5~10개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고, 다만 R1 내지 R3 중 적어도 어느 하나는 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이다.
일례에 따르면, R1 내지 R3 중 어느 하나는 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이고, 나머지들은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기일 수 있다.
다른 일례에 따르면, R1은 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이고, R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C18의 아릴기일 수 있다.
상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체는 하기 치환체 S1-1 내지 S1-16으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000012
상기 치환체 S1-1 내지 S1-16에서,
*은 상기 화학식 1과 연결되는 부위이다.
전술한 치환체 S1-1 내지 S1-16의 수소는 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C12의 알킬기, C6~C10의 아릴기, 및 핵원자수 5~10개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환되거나 비(非)-치환될 수 있다.
전술한 R1에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 7 내지 1 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
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Figure PCTKR2023000248-appb-img-000014
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Figure PCTKR2023000248-appb-img-000016
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상기 화학식 7 내지 11에서,
R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, n, L1, L2, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
또, R1 내지 R3에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 12 내지 16 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000018
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000019
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000020
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000021
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상기 화학식 12 내지 16에서,
R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, n, L1, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
k 및 l은 각각 0 내지 5의 정수이고,
복수의 R14는 서로 동일하거나 상이하고,
복수의 R15는 서로 동일하거나 상이하며,
R14 및 R15는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 구체적으로 각각 독립적으로 중수소, 시아노기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또, R1 내지 R3 및 L1에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 17 내지 21 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
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Figure PCTKR2023000248-appb-img-000024
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상기 화학식 17 내지 21에서,
R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
n1은 0 내지 2의 정수이며,
k 및 l은 각각 0 내지 5의 정수이고,
복수의 R14는 서로 동일하거나 상이하고,
복수의 R15는 서로 동일하거나 상이하고,
R14 및 R15는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 구체적으로 중수소, 시아노기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 Inv 1 내지 Inv 480으로 보다 더 구체화될 수 있는데, 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
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본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-알킬실릴을 포함한다. 또, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미하고, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-아릴실릴 등의 폴리아릴실릴을 포함한다.
본 발명에서 "알킬보론기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, "아릴보론기"는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미한다.
본 발명에서 "알킬포스피닐기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-알킬포스피닐기를 포함한다. 또, 본 발명에서 "아릴포스피닐기"는 탄소수 6 내지 60의 모노아릴 또는 디아릴로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-아릴포스피닐기를 포함한다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-아릴아민를 포함한다.
본 발명에서 "헤테로아릴아민"은 핵원자수 5 내지 60의헤테로아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-헤테로아릴아민를 포함한다.
본발명에서 (아릴)(헤테로아릴)아민은 탄소수 6 내지 60의 아릴 및 핵원자수 5 내지 60의헤테로아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 탄소수 3 내지 40의 축합지방족 고리, 탄소수 6 내지 60의 축합 방향족 고리, 핵원자수 3 내지 60의 축합 헤테로지방족 고리, 핵원자수 5 내지 60의 축합 헤테로방향족 고리, 탄소수 3 내지 60의 스파이로 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
<유기 전계 발광 소자>
한편, 본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL 소자')를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 애노드(anode)(100), 캐소드(cathode)(200) 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층(300)을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층(300)은 정공 주입층(310), 정공 수송층(320), 발광층(330), 전자 수송층(340), 및 전자 주입층(350) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 선택적으로 전자 수송 보조층(360)을 추가적으로 더 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 유기물층(300)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층(330), 전자수송층(340) 및 전자수송 보조층(360) 중에서 적어도 어느 하나일 수 있다.
일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 및 전자주입층을 포함하고, 선택적으로 전자수송보조층을 더 포함할 수 있다. 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자수송층 물질로 유기 전계 발광 소자에 포함된다. 이러한 유기 전계 발광 소자에서, 전자는 상기 화학식 1의 화합물 때문에, 캐소드 또는 전자주입층에서 전자수송층으로 용이하게 주입되고, 또한 전자수송층에서 발광층으로 빠르게 이동할 수 있어, 발광층에서의 정공과 전자의 결합력이 높다. 그러므로, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광효율, 전력효율, 휘도 등이 우수하다. 게다가, 상기 화학식 1의 화합물은 열적 안정성, 전기화학적 안정성이 우수하여, 유기 전계 발광 소자의 성능을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 화학식 1의 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 당 분야에 공지된 전자수송층 재료와 혼용될 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1의 화합물과 혼용될 수 있는 전자수송층 재료는 당 분야에서 통상적으로 공지된 전자수송 물질을 포함한다. 사용 가능한 전자 수송 물질의 비제한적인 예로는 옥사졸계 화합물, 이소옥사졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 이소티아졸(isothiazole)계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 티아다아졸(thiadiazole)계 화합물, 페릴렌(perylene)계 화합물, 알루미늄 착물(예: Alq3, tris(8-quinolinolato)-aluminium), 갈륨착물(예: Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc, 2(Gaq'2)) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 1의 화합물과 전자수송층 재료를 혼용할 경우, 이들의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다.
다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송 보조층, 전자수송층, 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송 보조층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자수송 보조층 물질로 유기 전계 발광 소자에 포함된다. 이때, 상기 화학식 1의 화합물이 높은 삼중항 에너지를 갖는다. 이 때문에, 상기 화학식 1의 화합물을 전자수송 보조층 물질로 포함할 경우, TTF(triplet-triplet fusion) 효과로 인해 유기 전계 발광 소자의 효율이 상승될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물은 발광층에서 생성된 엑시톤이나 정공이 발광층에 인접하는 전자수송층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있고, 소자의 내구성 및 안정성이 향상되어 소자의 수명이 효율적으로 증가될 수 있다.
이와 같은 화학식 1의 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 당 분야에 공지된 전자수송층 보조층 재료와 혼용될 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1의 화합물과 혼용될 수 있는 전자수송 보조층 재료로는 당 분야에서 통상적으로 공지된 전자수송 물질을 포함하며, 예컨대 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체(예, BCP), 질소를 포함하는 헤테로환 유도체 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또 다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 및 전자주입층을 포함하고, 선택적으로 전자수송 보조층을 추가적으로 더 포함할 수 있으며, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. 이 경우, 본 발명의 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 이외, 당 분야의 공지된 화합물을 제2 호스트로 포함할 수 있다.
본 발명에서, 호스트의 함량은 발광층의 총량을 기준으로 약 70 내지 99.9 중량%일 수 있고, 도펀트의 함량은 발광층의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 30 중량%일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료, 구체적으로 청색, 녹색, 적색의 인광 호스트 재료로 포함할 경우, 발광층에서 정공과 전자의 결합력이 높아지기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트, 형광 호스트, 또는 도펀트 재료로서 유기 전계 발광 소자에 포함되는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 고효율을 가진 발광층의 그린 인광 exciplex N-type 호스트 재료인 것이 바람직하다.
전술한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 기판 위에, 애노드(100), 1층 이상의 유기물층(300) 및 캐소드(200)가 순차적으로 적층될 수 있다(도 1 내지 도 3 참조). 뿐만 아니라, 도시되지 않았지만, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
일례에 따르면, 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 위에, 애노드(100), 정공주입층(310), 정공수송층(320), 발광층(330), 전자수송층(340) 및 캐소드(200)가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전자수송층(340)과 캐소드(200) 사이에 전자주입층(350)이 위치할 수 있다. 또, 상기 발광층(330)과 전자수송층(340) 사이에 전자수송 보조층(360)이 위치할 수 있다(도 3 참조).
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층(300) 중 적어도 하나[예, 발광층(330), 전자수송층(340) 또는 전자수송 보조층(360)]가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판은 특별히 한정되지 않으며, 비제한적인 예로는 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 있다.
또, 애노드 물질의 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
또, 캐소드 물질의 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은(Ag), 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자 주입층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] Core1의 합성
<단계 1> 3-(6'-chloro-[1,1':4',1''-terphenyl]-2'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluorene의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000088
2'-bromo-6'-chloro-1,1':4',1''-terphenyl 50g (145.5mmol) 및 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 41.6g (174.6mmol), Pd(PPh3)4 5.04g (4.36mmol), 및 K2CO3 60.3g (436.5.4mmol)을 Toluene 400ml, EtOH 100ml, H2O 100ml에 넣고 3시간 동안 가열 환류 교반 하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 넣고 필터 하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 3-(6'-chloro-[1,1':4',1''-terphenyl]-2'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluorene (48.7g, 수율 73%)을 얻었다.
Mass : [(M+H)+] : 458
<단계 2> Core1의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000089
3-(6'-chloro-[1,1':4',1''-terphenyl]-2'-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluorene (48.7g, 106.5 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (32 g, 127.8 mmol), Pd(dppf)Cl2 (2.34 g, 3.19 mmol), KOAc (31.3 g, 319.6 mmol), 및 Xphos (5.08 g, 10.65 mmol)을 1,4-Dioxane 500ml에 넣고 12 시간 동안 가열 환류 하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 넣고 필터 하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 Core1 (38.7 g, 수율 66 %)을 얻었다.
[LCMS] : 549
[준비예 2] Core2의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000090
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 (9,9-diphenyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid (63.2 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core2 (68.6g, 수율 70%)을 얻었다.
[LCMS] : 673
[준비예 3] Core3의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000091
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid (50.1 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core3 (63.4g, 수율 73%)을 얻었다.
[LCMS] : 598
[준비예 4] Core4의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000092
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 (3-(triphenylsilyl)phenyl)boronic acid (66.4 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core4 (69.4g, 수율 69%)을 얻었다.
[LCMS] : 691
[준비예 5] Core5의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000093
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 dibenzo[b,d]furan-3-ylboronic acid (37 g, 174.6 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core5 (53.2g, 수율 70%)을 얻었다.
[LCMS] : 523
[준비예 6] Core6의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000094
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid (37 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core6 (53.8g, 수율 71%)을 얻었다.
[LCMS] : 523
[준비예 7] Core7의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000095
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid(37 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core7 (55.6g, 수율 73%)을 얻었다.
[LCMS] : 523
[준비예 8] Core8의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000096
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 dibenzo[b,d]thiophen-2-ylboronic acid(39.8 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core8 (57.2g, 수율 73%)을 얻었다.
[LCMS] : 539
[준비예 9] Core9의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000097
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 naphtho[2,1-b]benzofuran-10-ylboronic acid(45.7 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core9 (59.3g, 수율 71%)을 얻었다.
[LCMS] : 573
[준비예 10] Core10의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000098
[준비예 1]의 <단계 1>에서 반응물로 사용된 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid 대신 benzo[kl]xanthen-8-ylboronic acid(45.7 g, 174.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 Core10 (58.6g, 수율 70%)을 얻었다.
[LCMS] : 573
[합성예 1] 화합물 Inv 11의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000099
[준비예 1]의 Core1 (10 g, 18.23 mmol)과 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine (6.3 g, 15.19 mmol)를 Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.45 mmol), Cs2CO3 (14.8 g, 45.5 mmol), 및 Xphos (0.72 g, 1.52 mmol)과 함께 Toluene 100ml, EtOH 25ml, H2O 25ml에 넣고 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌 클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 Inv 11 (8.0 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 806
[합성예 2] 화합물 Inv 34의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000100
합성예 1에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(3-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-2-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.6g 15.19mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 34 (7.7 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 821
[합성예 3] 화합물 Inv 55의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000101
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core2 (10g, 14.86mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (4.26g 12.38mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 55 (6.7 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 855
[합성예 4] 화합물 Inv 60의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000102
합성예 3에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine (5.19g 12.38mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 3]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 60 (7.3 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 930
[합성예 5] 화합물 Inv 121의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000103
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core3 (10g, 16.73mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazine (5.49g 13.94mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 121 (7.8 g, 수율 67 %)을 얻었다.
[LCMS] : 830
[합성예 6] 화합물 Inv 97의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000104
합성예 5에서 사용된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (4.98g 13.94mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 5]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 97 (7.2 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 793
[합성예 7] 화합물 Inv 154의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000105
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core4 (10g, 14.47mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 4-(3-chlorophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine (4.13g 12.06mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 154 (6.7 g, 수율 64 %)를 얻었다.
[LCMS] : 872
[합성예 8] 화합물 Inv 189의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000106
합성예 7에서 사용된 4-(3-chlorophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine 대신 2-chloro-4-phenylbenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (3.58g 12.06mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 7]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 189 (6.4 g, 수율 64 %)를 얻었다.
[LCMS] : 826
[합성예 9] 화합물 Inv 196의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000107
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core5 (10g, 19.14mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidine (5.46g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 196 (7.1 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 703
[합성예 10] 화합물 Inv 220의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000108
합성예 9에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidine 대신 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine (6.69g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 9]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 220 (7.8 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 780
[합성예 11] 화합물 Inv 224의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000109
합성예 9에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidine 대신 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (5.71g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 9]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 224 (7.6 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 718
[합성예 12] 화합물 Inv 239의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000110
합성예 9에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-2-phenylpyrimidine 대신 2-(3-chlorophenyl)-4-phenylbenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (5.94g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 9]와 동일한 과정을 수행하여 Inv 239 (7.4 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 733
[합성예 13] 화합물 Inv 254의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000111
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core6 (10g, 19.14mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.69g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 254 (7.5 g, 수율 60 %)를 얻었다.
[LCMS] : 780
[합성예 14] 화합물 Inv 263의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000112
합성예 13에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-2-phenylpyrimidine (7.89g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 13]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 263 (841 g, 수율 61 %)을 얻었다.
[LCMS] : 856
[합성예 15] 화합물 Inv 269의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000113
합성예 13에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-1-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (5.7g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 13]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 269 (7.3 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 718
[합성예 16] 화합물 Inv 280의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000114
합성예 13에서 사용된 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.92g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 13]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 280 (7.9 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 794
[합성예 17] 화합물 Inv 295의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000115
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core7 (10g, 19.14mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.48g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 295 (7.4 g, 수율 66 %)을 얻었다.
[LCMS] : 704
[합성예 18] 화합물 Inv 296의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000116
합성예 17에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.48g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 17]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 296 (7.3 g, 수율 65 %)를 얻었다.
[LCMS] : 704
[합성예 19] 화합물 Inv 322의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000117
합성예 17에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-chlorophenyl)-4-(dibenzo[b,d]furan-2-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.92g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 17]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 322 (7.8g, 수율 61 %)를 얻었다.
[LCMS] : 794
[합성예 20] 화합물 Inv 330의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000118
합성예 17에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(naphtho[2,1-b]benzofuran-10-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (6.5g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 17]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 330 (7.7 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 768
[합성예 21] 화합물 Inv 348의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000119
힙상예 17에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine (6.68g 15.95mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 17]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 348 (7.9 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 796
[합성예 22] 화합물 Inv 352의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000120
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core8 (10g, 18.56mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.49.0g 15.47mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 352 (7.8 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 797
[합성예 23] 화합물 Inv 368의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000121
합성예 22에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (5.53g 15.47mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 22]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 368 (7.2 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 734
[합성예 24] 화합물 Inv 382의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000122
합성예 22에서 사용된 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(4-chlorophenyl)-4-phenylbenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (5.77g 15.47mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 22]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 382 (7.0 g, 수율 60 %)를 얻었다.
[LCMS] : 749
[합성예 25] 화합물 Inv 385의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000123
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core9 (10g, 17.46mmol)를 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (3.89g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 385 (6.5 g, 수율 65 %)를 얻었다.
[LCMS] : 678
[합성예 26] 화합물 Inv 396의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000124
합성예 25에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine (6.09g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 25]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 396 (7.6 g, 수율 63 %)을 얻었다.
[LCMS] : 830
[합성예 27] 화합물 Inv 414의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000125
합성예 25에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]furan-2-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (5.2g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 25]와 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 414 (7.1 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 768
[합성예 28] 화합물 Inv 439의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000126
합성예 1에서 사용된 Core1 대신 Core10 (10g, 17.46mmol)을 사용하고, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-chlorophenyl)-2-phenylpyrimidine 대신 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.0g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 439 (7.0 g, 수율 64 %)를 얻었다.
[LCMS] : 754
[합성예 29] 화합물 Inv 442의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000127
합성예 28에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-(3-chlorophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine (4.99g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 28]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 442 (6.9 g, 수율 63 %)를 얻었다.
[LCMS] : 753
[합성예 30] 화합물 Inv 477의 합성
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000128
합성예 28에서 사용된 2-(4-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4-phenylbenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (4.32g 14.55mmol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 28]과 동일한 과정을 수행하여 화합물 Inv 477 (6.6g, 수율 64 %)을 얻었다.
[LCMS] : 707
[실시예 1] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
화합물 Inv 121을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (㈜솔루스 첨단소재, 80 nm) / NPB (15 nm) / ADN + 5 % DS-405 (㈜솔루스 첨단소재, 30nm) / 화합물 Inv 121 (30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
이때 사용된 NPB, 및 ADN의 구조는 다음과 같다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000129
[실시예 2 내지 10] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
전자 수송층 물질로 사용된 화합물 Inv 121 대신 표 1의 전자 수송층 재료를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자 수송층 물질로 사용된 화합물 Inv 121 대신 Alq3을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 사용된 Alq3의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000130
[비교예 2 내지 5] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자수송층 물질로 사용된 화합물 Inv 121 대신 하기 화합물 A 내지 D를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 비교예 2 내지 5의 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 비교예 2 내지 5에서 사용된 화합물 A 내지 D의 구조는 각각 하기와 같다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000131
[평가예 1]
실시예 1 ~ 10 및 비교예 1 내지 5에서 제작한 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
샘플 전자수송층 재료 구동 전압(V) EL 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 1 Inv 121 4.0 459 7.6
실시예 2 Inv 127 3.8 458 7.8
실시예 3 Inv 189 3.7 458 7.4
실시예 4 Inv 196 3.8 459 7.2
실시예 5 Inv 220 3.6 458 8.0
실시예 6 Inv 224 3.9 459 7.6
실시예 7 Inv 269 4.0 458 7.4
실시예 8 Inv 330 3.6 459 7.6
실시예 9 Inv 368 3.7 459 7.2
실시예 10 Inv 385 4.1 458 7.8
비교예 1 Alq3 4.8 460 5.8
비교예 2 A 5.2 456 5.4
비교예 3 B 4.6 454 5.2
비교예 4 C 5.0 458 5.5
비교예 5 D 4.6 459 6.8
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물을 전자 수송층에 사용한 실시예 1~10의 청색 유기 전계 발광 소자는 종래의 전자수송층 재료인 Alq3를 전자 수송층에 사용한 비교예 1의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동전압, 발광피크 및 전류효율 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
아울러, 실시예 1~10의 청색 유기 전계 발광 소자는 본원 화합물 구조와 유사한 화합물 A 내지 D를 전자수송층 재료로 각각 포함하는 비교예 2 내지 5의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 낮은 구동전압과 높은 전류효율을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 11] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
화합물 Inv 11을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (80 nm) / NPB (15 nm) / ADN + 5 % DS-405 (㈜솔루스 첨단소재, 30nm) / 화합물 Inv 11 (30 nm)/ Alq3 (25 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이때 사용된 NPB, ADN 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000132
Figure PCTKR2023000248-appb-img-000133
[실시예 12 내지 40] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자수송 보조층 재료로 사용된 화합물 Inv 11 대신 표 2의 전자수송 보조층 재료를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 6] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 11에서 전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Inv 11을 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3의 두께를 25 nm 대신 30 nm로 증착하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 7 내지 10] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Inv 11 대신 화합물 A 내지 D를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일하게 수행하여 비교예 7 내지 10의 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 사용된 화합물 A 내지 D의 구조는 비교예 2 내지 5에 기재된 바와 같다.
[평가예 2]
실시예 11 내지 40 및 비교예 6 내지 10에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 발광파장, 전류효율, 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 전자수송 보조층 재료 구동 전압(V) 전류효율(cd/A) EL 피크(nm)
실시예 11 Inv 11 4.0 7.8 458
실시예 12 Inv 34 3.8 7.7 458
실시예 13 Inv 55 3.9 7.6 457
실시예 14 Inv 60 3.9 7.8 457
실시예 15 Inv 121 4.2 7.6 458
실시예 16 Inv 127 4.1 7.2 458
실시예 17 Inv 154 3.6 8.0 457
실시예 18 Inv 189 3.9 7.3 458
실시예 19 Inv 196 4.2 7.4 458
실시예 20 Inv 220 4.1 7.2 457
실시예 21 Inv 224 4.2 7.6 458
실시예 22 Inv 239 3.7 7.8 458
실시예 23 Inv 254 4.0 7.6 457
실시예 24 Inv 263 3.5 8.2 458
실시예 25 Inv 269 4.0 7.2 458
실시예 26 Inv 280 3.7 8.0 457
실시예 27 Inv 295 3.9 7.8 458
실시예 28 Inv 296 3.6 8.1 458
실시예 29 Inv 322 3.9 7.8 457
실시예 30 Inv 330 4.2 7.2 458
실시예 31 Inv 348 3.7 7.6 457
실시예 32 Inv 352 3.8 7.8 457
실시예 33 Inv 368 4.0 7.6 457
실시예 34 Inv 382 3.9 7.5 458
실시예 35 Inv 385 3.8 7.6 458
실시예 36 Inv 396 3.6 8.1 457
실시예 37 Inv 414 4.2 7.6 458
실시예 38 Inv 439 3.6 8.2 458
실시예 39 Inv 442 3.9 7.8 457
실시예 40 Inv 477 3.6 7.8 458
비교예 6 - 4.7 5.8 457
비교예 7 A 5.0 5.6 456
비교예 8 B 4.8 5.4 454
비교예 9 C 5.2 6.0 458
비교예 10 D 4.6 6.2 459
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물로 형성된 전자수송보조층을 포함하는 실시예 11 ~ 40의 청색 유기 전계 발광 소자는 전자수송보조층 없이 Alq3로 된 전자수송층만을 포함하는 비교예 6의 유기 전계 발광 소자에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
아울러, 실시예 11 ~ 40의 청색 유기 전계 발광 소자는, 본원 화합물 구조와 유사한 화합물 A 내지 D를 전자수송보조층 재료로 각각 포함하는 비교예 7 ~ 10의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 낮은 구동전압과 높은 전류효율을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000134
    (상기 화학식 1에서,
    X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar3)이고, 다만 X1 내지 X3 중 적어도 어느 하나는 N이고, 이때 C(Ar3)가 복수인 경우, 복수의 Ar3은 서로 동일하거나 상이하고,
    Ar1 내지 Ar3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    n은 0 내지 3의 정수이고,
    L1은 단일 결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고;
    R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    다만, R1 내지 R3 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000135
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000136
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000137
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000138
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000139
    상기 화학식 2 내지 6에서,
    Y1은 C(Ar4)(Ar5), N(Ar6), O 및 S로 이루어진 군에서 선택되고,
    Y2 및 Y3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O 또는 S이며,
    환 A는 벤젠환이고,
    L2는 단일 결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고;
    a, c, i 및 j는 각각 0 내지 4의 정수이고,
    b는 0 내지 3의 정수이며,
    d, e, f는 각각 0 내지 5의 정수이고,
    g는 0 내지 8의 정수이며,
    h는 0 내지 9의 정수이며,
    Ar4 내지 Ar6 및 R4 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 Ar1 내지 Ar3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기, 아릴아민기 및 축합 고리, 상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기, 상기 R1 내지 R3의 아릴기 및 헤테로아릴기, 및 상기 Ar4 내지 Ar6 및 R4 내지 R13의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체는 하기 치환체 S1-1 내지 S1-16으로 이루어진 군에서 선택된 것인, 화합물:
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000140
    .
  3. 제1항에 있어서,
    R1 내지 R3 중 어느 하나는 상기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 치환체이고, 나머지들은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기인, 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 7 내지 11 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000141
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000142
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000143
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000144
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000145
    상기 화학식 7 내지 11에서,
    R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, n, L1, L2, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 제1항에서 정의한 바와 같음).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 12 내지 16 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000146
    [화학식 13]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000147
    [화학식 14]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000148
    [화학식 15]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000149
    [화학식 16]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000150
    (상기 화학식 12 내지 16에서,
    R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, n, L1, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    k 및 l은 각각 0 내지 5의 정수이고,
    R14 및 R15는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 것임).
  6. 제1항에 있어서,
    L1은 직접 결합이거나, 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기 및 나프탈렌기로 이루어진 군에서 선택된 것인, 화합물.
  7. 제1항에 있어서,
    L1은 직접 결합이거나, 하기 링커기 L-1 내지 L-6 중 어느 하나인 것인, 화합물:
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000151
    (상기 링커기 L-1 내지 L-6에서,
    *은 상기 화학식 1과 연결되는 부위이고,
    복수의 m은 서로 동일하거나 상이하고,
    m은 0 내지 4의 정수이며,
    복수의 R19는 서로 동일하거나 상이하고,
    R19는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 것임).
  8. 제1항에 있어서,
    X1 내지 X3 함유 환은 하기 구조식 Az1-1 내지 Az1-7 중 어느 하나인 화합물:
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000152
    (상기 구조식 Az1-1 내지 Az1-7에서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Z1 내지 Z4는 각각 C(Ar7)(Ar8), N(Ar9), O 및 S로 이루어진 군에서 선택되며,
    Ar7 내지 Ar9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 Ar1 및 Ar2의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기, 및 상기 Ar7 내지 Ar9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 17 내지 21 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 17]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000153
    [화학식 18]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000154
    [화학식 19]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000155
    [화학식 20]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000156
    [화학식 21]
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000157
    (상기 화학식 17 내지 21에서,
    R2 내지 R13, a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, X1 내지 X3, Ar1, Ar2, Y1 내지 Y3 및 환 A는 각각 제1항에서 정의한 바와 같고,
    n1은 0 내지 2의 정수이며,
    k 및 l은 각각 0 내지 5의 정수이고,
    복수의 R14는 서로 동일하거나 상이하고,
    복수의 R15는 서로 동일하거나 상이하고,
    R14 및 R15는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 것임).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 Inv 1 내지 Inv 480 중 어느 하나인, 화합물:
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000158
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000159
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000160
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000161
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000162
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000163
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000164
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000165
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000166
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000167
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000168
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000169
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000170
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000171
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000172
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000173
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000174
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000175
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000176
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000177
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000178
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000179
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000180
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000181
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000182
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000183
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000184
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000185
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000186
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000187
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000188
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000189
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000190
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000191
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000192
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000193
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000194
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000195
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000196
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000197
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000198
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000199
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000200
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000201
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000202
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000203
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000204
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000205
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000206
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000207
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000208
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    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000210
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000211
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000212
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000213
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000214
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000215
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000216
    Figure PCTKR2023000248-appb-img-000217
    .
  11. 애노드; 캐소드; 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며,
    상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자수송층 및 전자수송 보조층으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인, 유기 전계 발광 소자.
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