WO2023282603A1 - 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents
유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023282603A1 WO2023282603A1 PCT/KR2022/009716 KR2022009716W WO2023282603A1 WO 2023282603 A1 WO2023282603 A1 WO 2023282603A1 KR 2022009716 W KR2022009716 W KR 2022009716W WO 2023282603 A1 WO2023282603 A1 WO 2023282603A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- group
- substituted
- unsubstituted
- formula
- deuterium
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 84
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 77
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 49
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 34
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 33
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 22
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 21
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 20
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 claims description 19
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 17
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 14
- -1 dibenzofuranyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 claims description 9
- 125000005509 dibenzothiophenyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 claims description 6
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 claims description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 4
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002529 biphenylenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C12)* 0.000 claims description 2
- 125000005551 pyridylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 18
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 17
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 11
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 7
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 5
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BVKRPQCDGACLPX-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[4-(aminomethyl)-6-(trifluoromethyl)pyridin-2-yl]oxyindol-1-yl]-N-methyl-N-phenylacetamide Chemical compound NCC1=CC(=NC(=C1)C(F)(F)F)OC1=C2C=CN(C2=CC=C1)CC(=O)N(C1=CC=CC=C1)C BVKRPQCDGACLPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 101000767160 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Intracellular protein transport protein USO1 Proteins 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 3
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N sodium tert-butoxide Chemical compound [Na+].CC(C)(C)[O-] MFRIHAYPQRLWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QARVLSVVCXYDNA-RALIUCGRSA-N 1-bromo-2,3,4,5,6-pentadeuteriobenzene Chemical compound [2H]C1=C([2H])C([2H])=C(Br)C([2H])=C1[2H] QARVLSVVCXYDNA-RALIUCGRSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 101100446506 Mus musculus Fgf3 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100348848 Mus musculus Notch4 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100317378 Mus musculus Wnt3 gene Proteins 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005104 aryl silyl group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000592 heterocycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- XPEIJWZLPWNNOK-UHFFFAOYSA-N (4-phenylphenyl)boronic acid Chemical compound C1=CC(B(O)O)=CC=C1C1=CC=CC=C1 XPEIJWZLPWNNOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USYQKCQEVBFJRP-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-3-phenylbenzene Chemical group BrC1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 USYQKCQEVBFJRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSNKTSSANPWFJA-UHFFFAOYSA-N 11,12-dihydroindolo[2,3-a]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2NC2=C1C=CC1=C2NC2=CC=CC=C12 NSNKTSSANPWFJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMEVJOWOWQPPJQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 AMEVJOWOWQPPJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCEKCBBNOVAFIJ-UHFFFAOYSA-N 2-(9,9-diphenylfluoren-4-yl)-4-phenyl-6-(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine Chemical compound C1=CC=CC(=C1)C1=CC=C(C2=NC(=NC(=N2)C2=CC=CC3=C2C2=CC=CC=C2C3(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 SCEKCBBNOVAFIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUDDLYMAQMEZDS-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[3-(9,9-dimethylfluoren-2-yl)phenyl]phenyl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine Chemical class CC1(C)C2=CC=CC=C2C2=C1C=C(C=C2)C1=CC=CC(=C1)C1=CC(=CC=C1)C1=NC(=NC(=N1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 CUDDLYMAQMEZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001054 5 membered carbocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004008 6 membered carbocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- GJWBRYKOJMOBHH-UHFFFAOYSA-N 9,9-dimethyl-n-[4-(9-phenylcarbazol-3-yl)phenyl]-n-(4-phenylphenyl)fluoren-2-amine Chemical compound C1=C2C(C)(C)C3=CC=CC=C3C2=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=C2C3=CC=CC=C3N(C=3C=CC=CC=3)C2=CC=1)C(C=C1)=CC=C1C1=CC=CC=C1 GJWBRYKOJMOBHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010017443 B 43 Proteins 0.000 description 1
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000143476 Bidens Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700042658 GAP-43 Proteins 0.000 description 1
- 108700032487 GAP-43-3 Proteins 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical group [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Substances C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000000499 benzofuranyl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004622 benzoxazinyl group Chemical group O1NC(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 125000002676 chrysenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=C4C=CC=CC4=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000005105 dialkylarylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical class C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N dibenzothiophene sulfoxide Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3SC2=C1 IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003454 indenyl group Chemical group C1(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N isonitrile group Chemical group N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002183 isoquinolinyl group Chemical group C1(=NC=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ADXHZBZHVRZDEK-UHFFFAOYSA-N n,n-bis(9,9-dimethylfluoren-4-yl)-9,9'-spirobi[fluorene]-2-amine Chemical compound C12=CC=CC=C2C(C)(C)C2=C1C(N(C=1C=C3C4(C5=CC=CC=C5C5=CC=CC=C54)C4=CC=CC=C4C3=CC=1)C1=CC=CC3=C1C1=CC=CC=C1C3(C)C)=CC=C2 ADXHZBZHVRZDEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004593 naphthyridinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CN=C12)* 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001715 oxadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 125000001791 phenazinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 description 1
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 125000001644 phenoxazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002294 quinazolinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000000475 sulfinyl group Chemical group [*:2]S([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 125000001935 tetracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005106 triarylsilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004950 trifluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003868 zero point energy Methods 0.000 description 1
- 238000005051 zero-point vibrational energy Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
- C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
- C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
- C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
- C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
- H10K2101/10—Triplet emission
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
- H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Definitions
- It relates to a composition for an organic optoelectronic device, an organic optoelectronic device, and a display device.
- An organic optoelectronic diode is a device capable of converting between electrical energy and light energy.
- Organic optoelectronic devices can be largely divided into two types according to their operating principles.
- One is a photoelectric device that generates electrical energy as excitons formed by light energy are separated into electrons and holes and the electrons and holes are transferred to different electrodes, respectively.
- It is a light emitting device that generates light energy from
- Examples of the organic optoelectronic device include an organic photoelectric device, an organic light emitting device, an organic solar cell, and an organic photo conductor drum.
- OLEDs organic light emitting diodes
- An organic light emitting device is a device that converts electrical energy into light, and the performance of the organic light emitting device is greatly affected by organic materials positioned between electrodes.
- One embodiment provides a composition for an organic optoelectronic device capable of implementing a low-driving, high-efficiency, and long-life organic optoelectronic device.
- Another embodiment provides an organic optoelectronic device comprising the composition.
- Another embodiment provides a display device including the organic optoelectronic device.
- a composition for an organic optoelectronic device including a first compound represented by Formula 1 below and a second compound represented by a combination of Formulas 2 and 3 below is provided.
- L 1 and L 2 are each independently a single bond or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group;
- Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
- R 1 to R 4 are each independently hydrogen, deuterium or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group;
- Ar 6 to Ar 9 are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group
- n1 and m4 are each independently one of integers from 1 to 4;
- n2 and m3 are each independently one of integers from 1 to 3;
- At least one of Ar 1 and Ar 2 is a C6 to C30 aryl group substituted with at least one deuterium or a C2 to C30 heterocyclic group substituted with at least one deuterium;
- Ar 3 to Ar 5 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group;
- a 1 * to a 4 * are each independently a linking carbon (C) or CL a -R a ;
- Adjacent two of a 1 * to a 4 * in Formula 2 are each connected to * in Formula 3,
- L a and L 3 to L 6 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroarylene group,
- R a and R 5 to R 12 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a cyano group, a halogen group, a substituted or unsubstituted amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or It is a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group.
- an organic optoelectronic device including an anode and a cathode facing each other, and at least one organic layer disposed between the anode and the cathode, wherein the organic layer includes the composition for an organic optoelectronic device.
- a display device including the organic optoelectronic device is provided.
- An organic optoelectronic device having effects of low driving, high efficiency and long lifespan can be implemented.
- FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting device according to an exemplary embodiment.
- substitution means that at least one hydrogen in a substituent or compound is deuterium, a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 amine group, a nitro group, a substituted or Unsubstituted C1 to C40 silyl group, C1 to C30 alkyl group, C1 to C10 alkylsilyl group, C6 to C30 arylsilyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C30 heterocycloalkyl group, C6 to C30 aryl group, C2 to C30 A heteroaryl group, a C1 to C20 alkoxy group, a C1 to C10 trifluoroalkyl group, a cyano group, or a combination thereof.
- substitution means that at least one hydrogen in a substituent or compound is deuterium, a C1 to C30 alkyl group, a C1 to C10 alkylsilyl group, a C6 to C30 arylsilyl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 It means substituted with a heterocycloalkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C2 to C30 heteroaryl group, or a cyano group.
- substitution means that at least one hydrogen in a substituent or compound is substituted with deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, or a cyano group.
- substitution means that at least one hydrogen in a substituent or compound is substituted with deuterium, a C1 to C5 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, or a cyano group.
- substitution means that at least one hydrogen of a substituent or compound is substituted with deuterium, cyano group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, phenyl group, biphenyl group, terphenyl group or naphthyl group. means it has been
- unsubstituted means that a hydrogen atom remains as a hydrogen atom without being substituted with another substituent.
- hydrofluoride substitution may include “deuterium substitution (-D) or” tritium substitution (-T).
- hetero means containing 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, P and Si in one functional group, and the rest being carbon. .
- aryl group is a general concept of a group having one or more hydrocarbon aromatic moieties, and all elements of the hydrocarbon aromatic moiety have p-orbitals, and these p-orbitals are conjugated Forming a form, for example, including a phenyl group, a naphthyl group, etc., including a form in which two or more hydrocarbon aromatic moieties are connected through a sigma bond, for example, a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, etc., and two or more hydrocarbon aromatic moieties may include a non-aromatic fused ring in which they are directly or indirectly fused, such as a fluorenyl group and the like.
- Aryl groups include monocyclic, polycyclic or fused-ring polycyclic (ie, rings having split adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.
- a heterocyclic group is a higher concept including a heteroaryl group, and in a ring compound such as an aryl group, a cycloalkyl group, a fused ring thereof, or a combination thereof, N, O, It means containing at least one heteroatom selected from the group consisting of S, P and Si.
- the heterocyclic group is a fused ring, the entire heterocyclic group or each ring may include one or more heteroatoms.
- heteroaryl group means containing at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O, S, P, and Si in the aryl group.
- Two or more heteroaryl groups may be directly connected through a sigma bond, or if the heteroaryl group includes two or more rings, the two or more rings may be fused to each other.
- each ring may contain 1 to 3 hetero atoms.
- the substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group is a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthracenyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, or a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group.
- the substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group is a substituted or unsubstituted thiophenyl group, a substituted or unsubstituted pyrrolyl group, a substituted or unsubstituted pyrazolyl group, a substituted or unsubstituted imidazolyl group, Substituted or unsubstituted triazolyl group, substituted or unsubstituted oxazolyl group, substituted or unsubstituted thiazolyl group, substituted or unsubstituted oxadiazolyl group, substituted or unsubstituted thiazolyl group, substituted or unsubstituted A substituted or unsubstituted pyrimidinyl group, a substituted or unsubstituted pyrazinyl group, a substituted or unsubstituted triazinyl group, a substituted or unsubstituted
- the hole characteristic refers to a characteristic that can form holes by donating electrons when an electric field is applied, and has conduction characteristics along the HOMO level, so that holes formed at the anode are injected into the light emitting layer, the light emitting layer It means a property that facilitates the movement of holes formed in the anode to the anode and in the light emitting layer.
- electronic properties refer to the characteristics of receiving electrons when an electric field is applied, and has conductivity along the LUMO level, so that electrons formed in the cathode are injected into the light emitting layer, electrons formed in the light emitting layer move to the cathode, and in the light emitting layer A property that facilitates movement.
- a composition for an organic optoelectronic device includes a first compound represented by Chemical Formula 1 and a second compound represented by a combination of Chemical Formulas 2 and 3.
- the first compound may be represented by Formula 1 below.
- L 1 and L 2 are each independently a single bond or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group;
- Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
- R 1 to R 4 are each independently hydrogen, deuterium or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group;
- n1 and m4 are each independently one of integers from 1 to 4;
- n2 and m3 are each independently one of integers from 1 to 3;
- Ar 6 to Ar 9 are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group
- Formula 1 simultaneously satisfies the following conditions (i) and (ii).
- At least one of Ar 1 and Ar 2 is a C6 to C30 aryl group substituted with at least one deuterium or a C2 to C30 heterocyclic group substituted with at least one deuterium, and
- the first compound represented by Formula 1 has biscarbazole as a basic skeleton, a benzene moiety constituting carbazole is substituted with at least one deuterium, and Ar 1 and Ar 9 (N-direction) substituents of carbazole are substituted with at least one deuterium. At least one of the two has a structure in which deuterium is substituted.
- the zero point energy and vibrational energy of the compound may be further lowered.
- the ground state energy is further lowered, and the intermolecular interaction is weakened, so that the thin film formed therefrom can be made in an amorphous state, so that heat resistance is further improved and life span is improved. That is, when this is applied, an organic light emitting device with low driving speed, high efficiency, and particularly long lifespan can be implemented.
- Chemical Formula 1 may be represented, for example, by any one of Chemical Formulas 1-1 to 1-10 according to the linking position of carbazole.
- L 1 , L 2 , Ar 1 , Ar 2 , Ar 6 to Ar 9 , R 1 to R 4 and m 1 to m 4 are as described above.
- each R 1 may be the same or different from each other.
- each R 2 may be the same or different from each other.
- each R 3 may be the same or different from each other.
- each R 4 may be the same or different from each other.
- each Ar 6 may be the same or different from each other.
- each Ar 7 may be the same or different from each other.
- each Ar 8 may be the same or different from each other.
- each Ar 9 may be the same or different from each other.
- At least two of R 1 to R 4 may be deuterium.
- each of R 1 to R 4 is deuterium
- m1 and m4 are each an integer of 4
- m2 and m3 are each an integer of 3.
- R 1 and R 2 are each deuterium
- m1 is an integer of 1 to 4
- m2 is an integer of 1 to 3
- R 3 and R 4 are each hydrogen.
- R 3 and R 4 are each deuterium
- m3 is an integer of 1 to 3
- m4 is an integer of 1 to 4
- R 1 and R 2 are each hydrogen.
- each of R 1 and R 4 is deuterium
- m1 and m4 are each an integer of 1 to 4
- each of R 2 and R 3 is hydrogen.
- R 1 to R 3 are each deuterium
- m2 and m3 are each an integer of 1 to 3
- m1 is an integer of 1 to 4
- R 4 is deuterium or a deuterium-substituted or unsubstituted C6 to It may be a C30 aryl group.
- Formula 1 may be represented by any one of Formulas 1a to 1e according to the substitution position of deuterium substituted in R 1 to R 4 .
- L 1 , L 2 , Ar 1 , Ar 2 and Ar 6 to Ar 9 are defined as described above.
- Ar 6 to Ar 9 are each independently a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with hydrogen or deuterium;
- D 3 means that three deuterium atoms are substituted.
- At least one of Ar 1 and Ar 2 is a phenyl group substituted with at least one deuterium, a biphenyl group substituted with at least one deuterium, a terphenyl group substituted with at least one deuterium, or a naph substituted with at least one deuterium.
- ethyl group anthracenyl group substituted with at least one deuterium, phenanthrenyl group substituted with at least one deuterium, triphenylene group substituted with at least one deuterium, fluorenyl group substituted with at least one deuterium, at least one deuterium It may be a dibenzofuranyl group substituted with or a dibenzothiophenyl group substituted with at least one deuterium.
- At least one of Ar 1 and Ar 2 is a phenyl group substituted with at least one deuterium, a biphenyl group substituted with at least one deuterium, a terphenyl group substituted with at least one deuterium, and a terphenyl group substituted with at least one deuterium. It may be a triphenylene group, a dibenzofuranyl group substituted with at least one deuterium, or a dibenzothiophenyl group substituted with at least one deuterium.
- Ar 6 to Ar 9 may each independently be a C6 to C20 aryl group unsubstituted or substituted with hydrogen or deuterium.
- Ar 6 to Ar 9 are each independently hydrogen, or a deuterium-substituted or unsubstituted phenyl group, a deuterium-substituted or unsubstituted biphenyl group, a deuterium-substituted or unsubstituted terphenyl group, or a deuterium-substituted or unsubstituted terphenyl group.
- It may be a naphthyl group, a deuterium-substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a deuterium-substituted or unsubstituted anthracenyl group, a deuterium-substituted or unsubstituted triphenylene group, or a deuterium-substituted or unsubstituted fluorenyl group.
- L 1 -Ar 1 and L 2 -Ar 2 in Formula 1 are each independently selected from the substituents listed in Group I-1 and Group I-2, and at least one of L 1 -Ar 1 and L 2 -Ar 2 One may be selected from the substituents listed in Group I-2 below.
- Chemical Formula 1 may be represented by Chemical Formula 1-8a or Chemical Formula 1-8e.
- L 1 , L 2 , Ar 1 and Ar 2 are as described above, and Ar 9 is a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
- Ar 9 is a deuterium-substituted or unsubstituted phenyl group, deuterium-substituted or unsubstituted biphenyl group, deuterium-substituted or unsubstituted terphenyl group, deuterium-substituted or unsubstituted naphthyl group, deuterium-substituted or unsubstituted deuterium-substituted or unsubstituted deuterium group, phenanthrenyl group, deuterium-substituted or unsubstituted anthracenyl group, deuterium-substituted or unsubstituted triphenylene group, or deuterium-substituted or unsubstituted fluorenyl group.
- the compound for an organic optoelectronic device represented by Chemical Formula 1 may be one selected from compounds listed in Group 1 below, but is not limited thereto.
- the compound for an organic optoelectronic device according to the present invention is represented by Chemical Formula 1-8a,
- L 1 and L 2 are a single bond or a substituted or unsubstituted phenylene group
- Ar 1 and Ar 2 may each be a phenyl group substituted with deuterium, a biphenyl group substituted with deuterium, a terphenyl group substituted with deuterium, or a triphenylene group substituted with deuterium.
- the second compound may be represented by a combination of Formula 2 and Formula 3 below.
- Ar 3 to Ar 5 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group;
- a 1 * to a 4 * in Formula 2 are each independently a linking carbon (C) or CL a -R a ;
- Adjacent two of a 1 * to a 4 * in Formula 2 are linking carbons each connected to * in Formula 3,
- L a , L 3 to L 6 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroarylene group,
- R a and R 5 to R 12 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a cyano group, a halogen group, a substituted or unsubstituted amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or It is a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group.
- the second compound may be used together with the first compound in the light emitting layer to increase charge mobility and stability, thereby improving light emitting efficiency and lifetime characteristics.
- the second compound may be represented by any one of Formula 2A, Formula 2B, Formula 2C, Formula 2D, Formula 2E, and Formula 2F.
- Ar 3 to Ar 5 , L 3 to L 6 , and R 5 to R 12 are as described above;
- L a1 to L a4 are the same as the definitions of L 3 to L 6 described above;
- R a1 to R a4 are the same as the definitions of R 5 to R 12 described above.
- Ar 3 to Ar 5 in Chemical Formulas 2 and 3 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, a substituted or unsubstituted quaterphenyl group, a substituted or unsubstituted quarterphenyl group, or a substituted or unsubstituted biphenyl group.
- An unsubstituted triphenylene group a substituted or unsubstituted fluorenyl group, a substituted or unsubstituted pyridinyl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, or a substituted or unsubstituted A dibenzothiophenyl group,
- R a1 to R a4 and R 5 to R 12 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a cyano group, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted pyridinyl group, or a substituted or unsubstituted group.
- Ar 3 to Ar 5 in Chemical Formulas 2 and 3 may each independently be selected from substituents listed in Group II below.
- R a1 to R a4 and R 5 to R 12 are each independently hydrogen, deuterium, a cyano group, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted pyridyl group. It may be a yl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, or a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group.
- R a1 to R a4 and R 5 to R 12 may each independently be hydrogen, heavy hydrogen, a cyano group, or a substituted or unsubstituted phenyl group.
- the R 5 to R 12 are each independently hydrogen, deuterium or a cyano group
- L 3 to L 6 are a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, or a substituted or unsubstituted pyridinylene group;
- Ar 3 to Ar 5 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted triphenylene group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, or a substituted or unsubstituted dibenzo group. It may be a furanyl group or a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group.
- the second compound may be represented by Chemical Formula 2B, wherein L a1 and L a2 of Chemical Formula 2B are single bonds, and L 3 to L 6 are each independently a single bond or substituted.
- an unsubstituted C6 to C12 arylene group, R 5 to R 12 , R a1 and R a2 are each independently hydrogen, deuterium or a substituted or unsubstituted phenyl group, and Ar 3 to Ar 5 are each independently a substituted or unsubstituted It may be a substituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, or a substituted or unsubstituted terphenyl group.
- the second compound may be one selected from compounds listed in Group 2 below, but is not limited thereto.
- the first compound may be represented by Chemical Formula 1-8a
- the second compound may be represented by Chemical Formula 2B.
- the first compound and the second compound may be included in a weight ratio of, for example, 1:99 to 99:1.
- efficiency and lifespan can be improved by implementing bipolar characteristics by setting an appropriate weight ratio using the electron transport capability of the first compound and the hole transport capability of the second compound.
- it may be included in a weight ratio of about 10:90 to 90:10, about 20:80 to 80:20, for example, about 20:80 to about 70:30, about 20:80 to about 60:40, And it may be included in a weight ratio of about 30:70 to about 60:40.
- it may be included in a weight ratio of 40:60, 50:50, or 60:40.
- one or more compounds may be further included.
- composition for an organic optoelectronic device may further include a dopant.
- the dopant may be, for example, a phosphorescent dopant, for example, a red, green or blue phosphorescent dopant, and may be, for example, a red phosphorescent dopant.
- a dopant is a material that causes light emission by being mixed in a small amount in a composition for an organic optoelectronic device, and a material such as a metal complex that emits light by multiple excitation that is excited in a triplet state or higher may be used.
- the dopant may be, for example, an inorganic, organic, or organic-inorganic compound, and may include one type or two or more types.
- an example of the dopant may include a phosphorescent dopant, and examples of the phosphorescent dopant include Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, or a combination thereof.
- Organometallic compounds containing As the phosphorescent dopant for example, a compound represented by Chemical Formula Z may be used, but is not limited thereto.
- M is a metal
- L 7 and X are the same as or different from each other and are ligands that form a complex with M.
- M may be, for example, Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, or a combination thereof, and L 7 and X may be, for example, biden It may be a tate ligand.
- Examples of the ligand represented by L 7 and X may be selected from the formulas listed in Group A below, but are not limited thereto.
- R 300 to R 302 are each independently hydrogen, deuterium, a C1 to C30 alkyl group with or without halogen substitution, a C6 to C30 aryl group with or without C1 to C30 alkyl substitution, or halogen;
- R 303 to R 324 are each independently hydrogen, deuterium, halogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, or a substituted Or an unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 amino group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamino group, SF 5 , a trialkylsilyl group having a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a dialkylarylsilyl group having a substituted or unsubstituted C1
- a dopant represented by Chemical Formula V below may be included.
- R 101 to R 116 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, or -SiR 132 R 133 R 134 ;
- R 132 to R 134 are each independently a C1 to C6 alkyl group
- At least one of R 101 to R 116 is a functional group represented by Formula V-1 below;
- L 100 is a bidentate ligand of a monovalent anion, and is a ligand that coordinates with iridium through an unshared electron pair of a carbon or heteroatom,
- n15 and m16 are independently any one of integers from 0 to 3
- m15 + m16 is any one of integers from 1 to 3
- R 135 to R 139 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, or -SiR 132 R 133 R 134 ;
- R 132 to R 134 are each independently a C1 to C6 alkyl group
- a dopant represented by Chemical Formula Z-1 may be included.
- rings A, B, C, and D each independently represent a 5- or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring;
- R A , R B , R C , and R D each independently represent mono-, di-, tri-, or tetra-substituted, or unsubstituted;
- nA is 0, L E is not present;
- a dopant according to an embodiment may be a platinum complex, and may be represented by Chemical Formula VI below.
- X 100 is selected from O, S and NR 131 ;
- R 117 to R 131 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, or - SiR 132 R 133 R 134 ;
- R 132 to R 134 are each independently a C1 to C6 alkyl group
- At least one of R 117 to R 131 is -SiR 132 R 133 R 134 or a tert-butyl group.
- the organic optoelectronic device is not particularly limited as long as it is a device capable of converting electrical energy and light energy, and examples thereof include an organic photoelectric device, an organic light emitting device, an organic solar cell, and an organic photoreceptor drum.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an organic light emitting device according to an exemplary embodiment.
- an organic light emitting device 100 includes an anode 120 and a cathode 110 facing each other, and an organic layer 105 positioned between the anode 120 and the cathode 110.
- the anode 120 may be made of, for example, a conductor having a high work function so as to smoothly inject holes, and may be made of, for example, metal, metal oxide, and/or conductive polymer.
- the anode 120 may be formed of, for example, a metal such as nickel, platinum, vanadium, chromium, copper, zinc, or gold or an alloy 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 and Al or SnO 2 and Sb; conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly(3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene) (polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), polypyrrole, and polyaniline; It is not.
- the cathode 110 may be made of, for example, a conductor having a low work function so as to facilitate electron injection, and may be made of, for example, metal, metal oxide, and/or conductive polymer.
- the negative electrode 110 may be formed of, for example, metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead, cesium, barium, or alloys thereof; Multi-layer structure materials such as LiF/Al, LiO 2 /Al, LiF/Ca, and BaF 2 /Ca may be mentioned, but are not limited thereto.
- the organic layer 105 may include the above-described composition for an organic optoelectronic device.
- the organic layer 105 includes the light emitting layer 130, and the light emitting layer 130 may include the above-described composition for an organic optoelectronic device.
- composition for an organic optoelectronic device further comprising a dopant may be, for example, a red light emitting composition.
- the light emitting layer 130 may include, for example, the aforementioned composition for an organic optoelectronic device as a phosphorescent host.
- the organic layer may further include a charge transport region in addition to the light emitting layer.
- the charge transport region may be, for example, the hole transport region 140 .
- the hole transport region 140 may further increase hole injection and/or hole mobility between the anode 120 and the light emitting layer 130 and block electrons.
- the hole transport region 140 may include a hole transport layer between the anode 120 and the light emitting layer 130, and a hole transport auxiliary layer between the light emitting layer 130 and the hole transport layer. At least one of the listed compounds may be included in at least one of the hole transport layer and the hole transport auxiliary layer.
- the charge transport region may be, for example, the electron transport region 150 .
- the electron transport region 150 may further increase electron injection and/or electron mobility between the cathode 110 and the light emitting layer 130 and block holes.
- the electron transport region 150 may include an electron transport layer between the cathode 110 and the light emitting layer 130, and an electron transport auxiliary layer between the light emitting layer 130 and the electron transport layer. At least one of the listed compounds may be included in at least one of the electron transport layer and the electron transport auxiliary layer.
- One embodiment may be an organic light emitting device including a light emitting layer as an organic layer.
- Another embodiment may be an organic light emitting device including a light emitting layer and a hole transport region as an organic layer.
- Another embodiment may be an organic light emitting device including an emission layer and an electron transport region as an organic layer.
- an organic light emitting device may include a hole transport region 140 and an electron transport region 150 in addition to the emission layer 130 as the organic layer 105 .
- the organic light emitting device may further include an electron injection layer (not shown), a hole injection layer (not shown), and the like in addition to the light emitting layer as the organic layer described above.
- an organic layer is formed by a dry film method such as evaporation, sputtering, plasma plating, or ion plating, and then a cathode or cathode thereon. It can be manufactured by forming an anode.
- the organic light emitting device described above may be applied to an organic light emitting display device.
- a compound presented as a more specific example of the compound of the present invention was synthesized through the following steps.
- a compound presented as a more specific example of the compound of the present invention was synthesized through the following steps.
- Compound Int 1 was synthesized by referring to the method disclosed in Korean Publication No. 10-2016-0049842.
- Compound B-12 was obtained by using Intermediate M-2 and M-3 in the same manner as in the synthesis of Intermediate M-2.
- a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide
- ITO Indium tin oxide
- the substrate was ultrasonically cleaned with solvents such as isopropyl alcohol, acetone, and methanol, dried, transferred to a plasma cleaner, cleaned for 10 minutes using oxygen plasma, and then transferred to a vacuum evaporator.
- solvents such as isopropyl alcohol, acetone, and methanol
- Compound A doped with 3% NDP-9 commercially available from Novaled
- Compound A was deposited thereon to a thickness of 1350 ⁇ to form a hole transport layer.
- Compound B was deposited to a thickness of 350 ⁇ on top of the hole transport layer to form a hole transport auxiliary layer.
- Compound 1-38 and Compound B-12 obtained in the Synthesis Example were used as hosts at a weight ratio of 4:6, and PhGD was doped at 10 wt% as a dopant to form a light emitting layer with a thickness of 330 ⁇ by vacuum deposition.
- PhGD was doped at 10 wt% as a dopant to form a light emitting layer with a thickness of 330 ⁇ by vacuum deposition.
- compound C was deposited on the light emitting layer to a thickness of 50 ⁇ to form an electron transport auxiliary layer
- compound D and Liq were simultaneously vacuum deposited at a weight ratio of 1: 1 to form an electron transport layer with a thickness of 300 ⁇ .
- An organic light emitting device was fabricated by forming a cathode by sequentially vacuum depositing 15 ⁇ of LiQ and 1200 ⁇ of Al on the electron transport layer.
- the result was obtained by measuring the luminance of the manufactured organic light emitting device using a luminance meter (Minolta Cs-1000A) while increasing the voltage from 0V to 10V.
- Luminous efficiency (cd/A) of the same current density (10 mA/cm 2 ) was calculated using the luminance and current density measured from (1) and (2) above.
- the result was obtained by maintaining the luminance (cd/m 2 ) at 24000 cd/m 2 and measuring the time for the luminous efficiency (cd/A) to decrease to 95%.
- Table 1 The values shown in Table 1 are relative values based on the values of Comparative Example 2, respectively.
Abstract
화학식 1로 표시되는 제1 화합물, 및 화학식 2 및 화학식 3의 조합으로 표시되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다. 상기 화학식 1 내지 화학식 3에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다. 대표도: 도 1
Description
유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 유기 발광 소자는 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 유기 발광 소자의 성능은 전극 사이에 위치하는 유기 재료에 의해 많은 영향을 받는다.
일 구현예는 저구동, 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 화합물, 및 하기 화학식 2 및 화학식 3의 조합으로 표시되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Ar6 내지 Ar9는 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
m1 및 m4은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
m2 및 m3은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이며,
상기 화학식 1은 하기 조건 (i) 및 (ii)를 동시에 만족하며,
(i) Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
(ii) R1 내지 R4 중 적어도 하나는 중수소이고;
[화학식 2] [화학식 3]
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소 (C) 또는 C-La-Ra이고,
화학식 2의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 화학식 3의 *와 각각 연결되고,
La 및 L3 내지 L6은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
Ra 및 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상기 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
저구동, 고효율 및 장수명의 효과를 가진 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
<부호의 설명>
100: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층
140: 정공수송영역
150: 전자수송영역
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록실기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서, “비치환”이란 수소 원자가 다른 치환기로 치환되지 않고 수소 원자로 남아있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, “수소 치환(-H)은 “중수소 치환(-D) 또는 “삼중수소 치환(-T)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서, 탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 p-오비탈을 가지면서, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리, 예컨대 플루오레닐기 등을 포함할 수 있다.
아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서, 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (C) 대신 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
일 예로 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개 함유하는 것을 의미한다. 2 이상의 헤테로아릴기는 시그마 결합을 통하여 직접 연결되거나, 상기 헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 o-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 화학식 1로 표시되는 제1 화합물, 및 화학식 2 및 화학식 3의 조합으로 표시되는 제2 화합물을 포함한다.
상기 제1 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
m1 및 m4은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,
m2 및 m3은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이며,
Ar6 내지 Ar9는 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
상기 화학식 1은 하기 조건 (i) 및 (ii)를 동시에 만족한다.
(i) Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 그리고
(ii) R1 내지 R4 중 적어도 하나는 중수소
화학식 1로 표시되는 제1 화합물은 비스카바졸을 기본 골격으로 하고, 카바졸을 이루는 벤젠 모이어티가 적어도 하나의 중수소로 치환되는 동시에 카바졸의 9번 (N-방향)치환기인 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나가 중수소로 치환되는 구조를 갖는다.
카바졸을 이루는 벤젠 모이어티와 카바졸의 9번 (N-방향)치환기가 동시에 중수소로 치환됨에 따라 화합물의 영점 에너지 및 진동 에너지가 더욱 낮아질 수 있다. 이로 인해 기저 상태의 에너지는 더욱 낮아지게 되고, 분자 간 상호 작용이 약해짐으로 인해 이로부터 형성되는 박막을 비결정질 상태로 만들 수 있게 되므로, 내열성이 보다 향상되고 수명 향상에 효과적이다. 즉, 이를 적용할 경우 저구동, 고효율, 특히 장수명의 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.
상기 화학식 1은 카바졸의 연결 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
[화학식 1-4]
[화학식 1-5]
[화학식 1-6]
[화학식 1-7]
[화학식 1-8]
[화학식 1-9]
[화학식 1-10]
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10에서,
L1, L2, Ar1, Ar2, Ar6 내지 Ar9, R1 내지 R4 및 m1 내지 m4의 정의는 전술한 바와 같다.
R1이 2 이상인 경우, 각각의 R1은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
R2이 2 이상인 경우, 각각의 R2은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
R3이 2 이상인 경우, 각각의 R3은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
R4이 2 이상인 경우, 각각의 R4은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
Ar6이 2 이상인 경우, 각각의 Ar6은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
Ar7이 2 이상인 경우, 각각의 Ar7은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
Ar8이 2 이상인 경우, 각각의 Ar8은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
Ar9이 2 이상인 경우, 각각의 Ar9은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
일 예로 R1 내지 R4 중 적어도 둘은 중수소일 수 있다.
예컨대 R1 내지 R4는 각각 중수소이고, m1 및 m4는 각각 4의 정수이고, m2 및 m3은 각각 3의 정수일 수 있다.
예컨대 R1 및 R2는 각각 중수소이고, m1은 1 내지 4의 정수 중 하나이고, m2는 1 내지 3의 정수 중 하나이며, R3 및 R4는 각각 수소일 수 있다.
예컨대 R3 및 R4는 각각 중수소이고, m3은 1 내지 3의 정수 중 하나이고, m4는 1 내지 4의 정수 중 하나이며, R1 및 R2는 각각 수소일 수 있다.
예컨대 R1 및 R4는 각각 중수소이고, m1 및 m4는 각각 1 내지 4의 정수 중 하나이며, R2 및 R3은 각각 수소일 수 있다.
예컨대 R1 내지 R3은 각각 중수소이고, m2 및 m3은 각각 1 내지 3의 정수 중 하나이고, m1은 1 내지 4의 정수 중 하나이며, R4는 중수소 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있다.
일 예로 상기 R1 내지 R4에 치환되는 중수소의 치환 위치에 따라 상기 화학식 1은 하기 화학식 1a 내지 화학식 1e 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1a]
[화학식 1b]
[화학식 1c]
[화학식 1d]
[화학식 1e]
상기 화학식 1a 내지 화학식 1e에서, L1, L2, Ar1, Ar2 및 Ar6 내지 Ar9의 정의는 전술한 바와 같다.
Ar6 내지 Ar9은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이며,
D3는 중수소가 3개 치환된 것을 의미한다.
일 예로 상기 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 바이페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 터페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 나프틸기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 안트라세닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 페난트레닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 트리페닐렌기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 플루오레닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조퓨란일기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 바이페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 터페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 트리페닐렌기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조퓨란일기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 Ar6 내지 Ar9은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다.
예컨대 상기 Ar6 내지 Ar9은 각각 독립적으로 수소이거나 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 바이페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 터페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 나프틸기, 중수소로 치환되거나 비치환된 페난트레닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 안트라세닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 트리페닐렌기 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
예컨대 상기 화학식 1의 L1-Ar1 및 L2-Ar2는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅰ-1 및 그룹 Ⅰ-2에 나열된 치환기 중에서 선택되고, L1-Ar1 및 L2-Ar2 중 적어도 하나는 하기 그룹 Ⅰ-2에 나열된 치환기 중에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅰ-1]
[그룹 Ⅰ-2]
상기 그룹 Ⅰ-1 및 그룹 Ⅰ-2에서, *은 연결 지점이다.
일 예로 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-8a 또는 화학식 1-8e로 표시될 수 있다.
[화학식 1-8a]
[화학식 1-8e]
상기 화학식 1-8a 및 화학식 1-8e에서,
L1, L2, Ar1 및 Ar2는 전술한 바와 같고, Ar9는 중수소로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이다.
예컨대 상기 Ar9는 중수소로 치환되거나 비치환된 페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 바이페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 터페닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 나프틸기, 중수소로 치환되거나 비치환된 페난트레닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 안트라세닐기, 중수소로 치환되거나 비치환된 트리페닐렌기 또는 중수소로 치환되거나 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
예컨대 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
더욱 구체적인 일 예로 본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 화학식 1-8a로 표시되고,
L1 및 L2는 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 중수소로 치환된 페닐기, 중수소로 치환된 바이페닐기, 중수소로 치환된 터페닐기, 중수소로 치환된 트리페닐렌기일 수 있다.
상기 제2 화합물은 하기 화학식 2 및 화학식 3의 조합으로 표시될 수 있다.
[화학식 2] [화학식 3]
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
화학식 2의 a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소 (C) 또는 C-La-Ra이고,
화학식 2의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 화학식 3의 *와 각각 연결되는 연결 탄소이고,
La, L3 내지 L6은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
Ra 및 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이다.
상기 제2 화합물은 상기 제1 화합물과 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선시킬 수 있다.
일 예로, 상기 제2 화합물은 하기 화학식 2A, 화학식 2B, 화학식 2C, 화학식 2D, 화학식 2E 및 화학식 2F 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2A] [화학식 2B]
[화학식 2C] [화학식 2D]
[화학식 2E] [화학식 2F]
상기 화학식 2A 내지 화학식 2F에서, Ar3 내지 Ar5, L3 내지 L6, 및 R5 내지 R12는 전술한 바와 같고,
La1 내지 La4는 전술한 L3 내지 L6의 정의와 같으며,
Ra1 내지 Ra4는 전술한 R5 내지 R12의 정의와 같다.
예컨대, 상기 화학식 2 및 3의 Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
Ra1 내지 Ra4 및 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2 및 화학식 3의 Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
상기 그룹 Ⅱ에서, *은 연결 지점이다.
일 실시예에서, 상기 Ra1 내지 Ra4 및 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
예컨대 상기 Ra1 내지 Ra4 및 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 또는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
더욱 구체적인 일 실시예에서, 상기 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 시아노기이고,
상기 L3 내지 L6은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기이며,
상기 Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 제2 화합물은 상기 화학식 2B로 표현될 수 있으며, 상기 화학식 2B의 La1 및 La2는 단일 결합이고, L3 내지 L6은 각각 독립적으로 단일결합이거나 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고, R5 내지 R12, Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이며, Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
예컨대 제2 화합물은 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
[A-1] [A-2] [A-3] [A-4] [A-5]
[A-6] [A-7] [A-8] [A-9] [A-10]
[A-11] [A-12] [A-13] [A-14] [A-15]
[A-16] [A-17] [A-18] [A-19] [A-20]
[A-21] [A-22] [A-23] [A-24] [A-25]
[A-26] [A-27] [A-28] [A-29] [A-30]
[B-1] [B-2] [B-3] [B-4] [B-5]
[B-6] [B-7] [B-8] [B-9] [B-10]
[B-11] [B-12] [B-13] [B-14] [B-15]
[B-16] [B-17] [B-18] [B-19] [B-20]
[B-21] [B-22] [B-23] [B-24] [B-25]
[B-26] [B-27] [B-28] [B-29] [B-30]
[B-31] [B-32] [B-33] [B-34] [B-35]
[B-36] [B-37] [B-38] [B-39] [B-40]
[B-41] [B-42] [B-43] [B-44] [B-45]
[B-46] [B-47] [B-48] [B-49] [B-50]
[B-51] [B-52] [B-53] [B-54] [B-55]
[B-56] [B-57] [B-58] [B-59] [B-60]
[B-61] [B-62] [B-63] [B-64]
[B-65] [B-66] [B-67] [B-68] [B-69]
[B-70] [B-71] [B-72] [B-73] [B-74]
[B-75] [B-76] [B-77] [B-78]
[B-79] [B-80] [B-81] [B-82]
[C-1] [C-2] [C-3] [C-4] [C-5]
[C-6] [C-7] [C-8] [C-9] [C-10]
[C-11] [C-12] [C-13] [C-14] [C-15]
[C-16] [C-17] [C-18] [C-19] [C-20]
[C-21] [C-22] [C-23] [C-24] [C-25]
[C-26] [C-27] [C-28] [C-29] [C-30]
[D-1] [D-2] [D-3] [D-4] [D-5]
[D-6] [D-7] [D-8] [D-9] [D-10]
[D-11] [D-12] [D-13] [D-14] [D-15]
[D-16] [D-17] [D-18] [D-19] [D-20]
[D-21] [D-22] [D-23] [D-24] [D-25]
[D-26] [D-27] [D-28] [D-29] [D-30]
[E-1] [E-2] [E-3] [E-4] [E-5]
[E-6] [E-7] [E-8] [E-9] [E-10]
[E-11] [E-12] [E-13] [E-14] [E-15]
[E-16] [E-17] [E-18] [E-19] [E-20]
[E-21] [E-22] [E-23] [E-24] [E-25]
[E-26] [E-27] [E-28] [E-29] [E-30]
[F-1] [F-2] [F-3] [F-4] [F-5]
[F-6] [F-7] [F-8] [F-9] [F-10]
[F-11] [F-12] [F-13] [F-14] [F-15]
[F-16] [F-17] [F-18] [F-19] [F-20]
[F-21] [F-22] [F-23] [F-24] [F-25]
[F-26] [F-27] [F-28] [F-29] [F-30]
본 발명의 더욱 구체적인 일 실시예에서, 상기 제1 화합물은 상기 화학식 1-8a로 표시되고, 상기 제2 화합물은 상기 화학식 2B로 표시될 수 있다.
제1 화합물과 제2 화합물은 예컨대 1:99 내지 99:1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 제1 화합물의 전자 수송 능력과 제2 화합물의 정공 수송 능력을 이용해 적절한 중량비를 맞추어 바이폴라 특성을 구현하여 효율과 수명을 개선할 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 10:90 내지 90:10, 약 20:80 내지 80:20의 중량비로 포함될 수 있고, 예컨대 약 20:80 내지 약 70: 30, 약 20:80 내지 약 60:40, 그리고 약 30:70 내지 약 60:40의 중량비로 포함될 수 있다. 구체적인 일 예로, 40:60, 50:50, 또는 60:40의 중량비로 포함될 수 있다.
전술한 제1 화합물 및 제2 화합물 외에 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 조성물은 도펀트를 더 포함할 수 있다.
도펀트는 예컨대 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색, 녹색 또는 청색의 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색 인광 도펀트일 수 있다.
도펀트는 유기 광전자 소자용 조성물에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
도펀트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며, 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L7MX
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L7 및 X은 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L7 및 X은 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
L7 및 X로 표시되는 리간드의 예로는 하기 그룹 A에 나열된 화학식에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 A]
상기 그룹 A에서,
R300 내지 R302는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐이 치환되거나 치환되지 않은 C1 내지 C30의 알킬기, C1 내지 C30의 알킬이 치환되거나 치환되지 않은 C6 내지 C30 아릴기 또는 할로겐이고,
R303 내지 R324는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아미노기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아미노기, SF5, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기를 가지는 트리알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기와 C6 내지 C30의 아릴기를 가지는 디알킬아릴실릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기를 가지는 트리아릴실릴기이다.
일 예로 하기 화학식 Ⅴ로 표시되는 도펀트를 포함할 수 있다.
[화학식 Ⅴ]
상기 화학식 Ⅴ에서,
R101 내지 R116은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 -SiR132R133R134이고,
상기 R132 내지 R134은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
R101 내지 R116 중 적어도 하나는 하기 화학식 Ⅴ-1로 표시되는 작용기이고,
L100은 1가 음이온의 두자리(bidentate) 리간드로, 탄소 또는 헤테로원자의 비공유 전자쌍을 통하여 이리듐에 배위결합하는 리간드이고,
m15 및 m16은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수 중 어느 하나이고, m15 + m16은 1 내지 3의 정수 중 어느 하나이고,
[화학식 Ⅴ-1]
상기 화학식 Ⅴ-1에서,
R135 내지 R139은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 -SiR132R133R134이고,
상기 R132 내지 R134은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
*는 탄소 원자와 연결되는 부분을 의미한다.
일 예로 하기 화학식 Z-1로 표시되는 도펀트를 포함할 수도 있다.
[화학식 Z-1]
상기 화학식 Z-1에서, 고리 A, B, C, 및 D는 각각 독립적으로 5원 또는 6원 카르보시클릭 또는 헤테로시클릭 고리를 나타내고;
RA, RB, RC, 및 RD는 각각 독립적으로 일치환, 이치환, 삼치환, 또는 사치환, 또는 비치환을 나타내고;
LB, LC, 및 LD은 각각 직접 결합, BR, NR, PR, O, S, Se, C=O, S=O, SO2, CRR', SiRR', GeRR', 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고;
nA이 1인 경우, LE는 직접 결합, BR, NR, PR, O, S, Se, C=O, S=O, SO2, CRR', SiRR', GeRR', 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고; nA이 0인 경우, LE는 존재하지 않고;
RA, RB, RC, RD, R, 및 R'은 각각 수소, 중수소, 할로겐, 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로알킬기, 아릴알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 실릴기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 헤테로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 설파닐기, 설피닐기, 설포닐기, 포스피노기, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고; 임의의 인접 RA, RB, RC, RD, R, 및 R'은 임의 연결되어 고리를 형성하고; XB, XC, XD, 및 XE는 각각 탄소 및 질소로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되고; Q1, Q2, Q3, 및 Q4는 각각 산소 또는 직접 결합을 나타낸다.
일 실시예에 따른 도펀트는 백금 착물일 수 있으며, 예컨대 하기 화학식 Ⅵ로 표현될 수 있다.
[화학식 Ⅵ]
상기 화학식 Ⅵ에서,
X100은 O, S 및 NR131 중에서 선택되고,
R117 내지 R131은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 - SiR132R133R134이고,
상기 R132 내지 R134은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이고,
R117 내지 R131중 적어도 하나는 -SiR132R133R134 또는 tert-부틸기이다.
이하 상술한 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유기층(105)는 발광층(130)을 포함하고, 발광층(130)은 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
도펀트를 더욱 포함하는 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 예컨대 적색 발광 조성물일 수 있다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 인광 호스트로서 포함할 수 있다.
유기층은 발광층 외에 전하 수송 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 전하 수송 영역은 예컨대 정공 수송 영역 (140)일 수 있다.
상기 정공 수송 영역 (140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다.
구체적으로 상기 정공 수송 영역(140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 수송층, 및 상기 발광층(130)과 상기 정공 수송층 사이의 정공 수송 보조층을 포함할 수 있고, 하기 그룹 B에 나열된 화합물 중 적어도 하나는 상기 정공 수송층, 및 정공 수송 보조층 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있다.
[그룹 B]
상기 정공 수송 영역(140)에는 전술한 화합물 외에도 US5061569A, JP1993-009471A, WO1995-009147A1, JP1995-126615A, JP1998-095973A 등에 기재된 공지의 화합물 및 이와 유사한 구조의 화합물도 사용될 수 있다.
또한, 상기 전하 수송 영역은 예컨대 전자 수송 영역(150)일 수 있다.
상기 전자 수송 영역(150)은 음극(110)과 발광층(130) 사이의 전자 주입 및/또는 전자 이동성을 더욱 높이고 정공을 차단할 수 있다.
구체적으로 상기 전자 수송 영역(150)은 음극(110)과 발광층(130) 사이의 전자 수송층, 및 상기 발광층(130)과 상기 전자 수송층 사이의 전자 수송 보조층을 포함할 수 있고, 하기 그룹 C에 나열된 화합물 중 적어도 하나는 상기 전자 수송층, 및 전자 수송 보조층 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있다.
[그룹 C]
일 구현예는 유기층으로서 발광층을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
다른 일 구현예는 유기층으로서 발광층 및 정공 수송 영역을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 유기층으로서 발광층 및 전자 수송 영역을 포함한 유기 발광 소자일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 도 1에서와 같이 유기층(105)으로서 발광층(130) 외에 정공 수송 영역(140) 및 전자 수송 영역(150)을 포함할 수 있다.
한편, 유기 발광 소자는 전술한 유기층으로서 발광층 외에 추가로 전자주입층(미도시), 정공주입층(미도시) 등을 더 포함할 수도 있다.
유기 발광 소자(100)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社, TCI 社, tokyo chemical industry 또는 P&H tech에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
(제1 화합물의 합성)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
합성예 1: 화합물 1-38의 합성
[반응식 1]
1단계: 화합물 Int 1의 합성
한국 공개공보 10-2016-0049842에 개시된 방법을 참고하여 화합물 Int 1을 합성하였다.
2단계: 화합물 1-38의 합성
화합물 Int 1 30g(0.0535mol), Trifluoromethanesulfonic acid 40g(0.267mol), 및 D6-benzene 282g(3.35mol)을 넣고, 10℃에서 24시간 교반한다. 정제수를 투입하고, 포화 K3PO4 용액으로 중화시킨다. 유기층을 농축하고, 컬럼정제하여 화합물 1-38 18g(흰고체, LC-Mass Mz 578.79, C42H10D18N2)을 얻는다.
비교합성예 1: 화합물 Y1의 합성
[반응식 2]
(phenyl-4-boronic acid)-9H-carbazole 35g(0.095mol), bromobenzene-D5 17g(0.105mol), Pd(PPh3)4 3.3g(0.0028mol), K2CO3 32.7g(0.237mol), 정제수 120ml, 및 THF 320ml를 넣고, 환류 교반한다. 반응이 종결되면, 냉각하고, 정제수를 투입하여 유기층을 분리하고, 농축한다. 농축물을 컬럼 정제하여 Int 2 25g(분자량 324.43)을 얻는다.
Int 2 20g(0.062mol)을 DMF 200ml에 용해시키고, 0℃에서 NBS 11.5g(0.065mol)을 천천히 투입한다. 상온에서 교반하여 반응을 종결시키고, 정제수를 투입하여 고체를 생성시킨다. 고체를 컬럼 정제하여 Int 3 23g(분자량 403.33)을 얻는다.
Int 3 20g(0.0496mol), phenyl-9H-carbazole-3-boronic ester 22g(0.06mol), Pd(PPh3)4 1.72g(0.0015mol), K2CO3 13.7g(0.099mol), 정제수 50ml, 및 THF 165ml를 넣고, 환류 교반한다. 반응이 종결되면, 냉각하고, 정제수를 투입하여 유기층을 분리하여 농축한다. 농축물을 컬럼 정제하여 화합물 Y1 11.5g(분자량 565.72)를 얻는다.
비교합성예 2: 화합물 Y2의 합성
[반응식 3]
Carbazole 47g (0.281mol), bromobenzene-D5 50g(0.310mol), CuI 53g(0.028mol), K2CO3 58g(0.42mol), 1,10-phenanthroline 5g(0.028mol), 및 DMF 560ml를 넣고, 환류 교반한다. 반응이 완결되면, 상온으로 냉각한 후 정제수를 투입하여 고체를 형성시킨다. 고체를 컬럼정제하여 Int 4 62g(분자량 248.33)을 얻는다.
Int 4 62g(0.25mol)를 DMF에 넣고 용해시킨다. 0℃에서 NBS 45g(0.25mol)을 천천히 투입하고, 상온에서 교반하여 반응을 종결한다. 반응액에 정제수를 투입하여 결정을 생성하고, 고체를 컬럼정제하여 Int 5 80g(분자량 327.23)을 얻는다.
Int 5 80g(0.245mol), 4-biphenyl-carbazole-3-boronic ester 120g(0.27mol), K2CO3 68g(0.49mol), Pd(PPh3)4 14g(0.0122mol), 정제수 320ml, 및 THF 490ml을 넣고 환류 교반한다. 반응이 종결되면 정제수를 투입하여 추출하고, 유기층을 농축한다. 혼합물을 컬럼정제하여 화합물 Y2 90g(분자량 565.72)을 얻는다.
(제2 화합물의 합성)
합성예 2: 화합물 B-12의 합성
[반응식 4]
1단계: 중간체 M-2의 합성
11,12-dihydroindolo[2,3-a]carbazole(78.35g, 305.69mmol, CAS No. 60511-85-5), 3-bromobiphenyl(59.38g, 254.74mmol), NaOt-Bu(26.93g, 280.22mmol) 및 Pd2(dba)3(7g, 7.64mmol)을 toluene 1,400ml에 현탁시킨 후 P(t-Bu)3(3.64ml, 15.28mmol)을 넣고 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응액에 증류수를 넣고 혼합물을 분리하였다. 이렇게 얻어진 생성물을 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 M-2(68.7g, 57%)을 얻었다.
2단계: 중간체 M-3의 합성
2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine(74.50g, 329.56mmol)과 4-biphenylboronic acid(55.47g, 280.12mmol)를 tetrahydrofuran(THF)와 증류수 혼합액(3:1) 0.7L에 녹인 후, sodium tert-butoxide(68.32g, 494.34mmol)을 넣고 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응액을 냉각시키고, 층분리시킨 뒤 유기층을 모아 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 M-3(75.9g, 67%)을 얻었다.
3단계: 화합물 B-12의 합성
중간체 M-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 M-2와 중간체 M-3을 사용하여, 화합물 B-12를 얻었다.
(유기 발광 소자의 제작)
실시예 1
ITO(Indium tin oxide)로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 3% NDP-9(Novaled社로부터 시판됨)으로 도핑된 화합물 A을 진공 증착하여 100Å 두께의 정공주입층을 형성하고, 상기 정공주입층의 상부에 화합물 A를 1350 Å 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화합물 B를 350Å의 두께로 증착하여 정공수송보조층을 형성하였다. 정공수송보조층 상부에 상기 합성예에서 얻어진 화합물 1-38 및 화합물 B-12를 호스트로 4:6의 중량비로 동시에 사용하고 도판트로 PhGD를 10wt%로 도핑하여 진공 증착으로 330Å 두께의 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 C를 50Å의 두께로 증착하여 전자수송보조층을 형성하고, 화합물 D와 Liq를 동시에 1:1의 중량비로 진공 증착하여 300Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiQ 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
ITO/화합물A (3% NDP-9 doping, 100Å)/ 화합물A (1350Å)/ 화합물B (350Å)/ EML[90 wt%의 호스트 (화합물 1-38: 화합물 B-12=4:6 w/w): 10 wt%의 PhGD] (330Å)/ 화합물C(50Å)/ 화합물D:LiQ(300Å) /LiQ(15Å)/Al(1200Å)의 구조로 제작하였다.
화합물 A: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 B: N,N-bis(9,9-dimethyl-9H-fluoren-4-yl)-9,9-spirobi(fluorene)-2-amine
화합물 C: 2-[3'-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-yl)[1,1'-biphenyl]-3-yl]-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine
화합물 D: 2-(Biphenyl-4-yl)-4-(9,9-diphenyl-9H-fluoren-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine
[PhGD]
비교예 1 내지 3
하기 표 1에 기재한 바와 같이 호스트를 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 내지 3의 소자를 제작하였다.
평가
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광 효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도를 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 발광 효율(cd/A)을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 24000cd/m2로 유지하고 발광 효율(cd/A)이 95%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
표 1에 나타낸 값은 각각 비교예 2의 값을 기준으로 한 상대 값이다.
| No. | 화합물 (제1호스트) |
화합물 (제2호스트) |
수명비 (T95@24K) |
| 실시예 1 | 1-38 | B-12 | 124% |
| 비교예 1 | Int 1 | B-12 | 95% |
| 비교예 2 | Y1 | B-12 | 100% |
| 비교예 3 | Y2 | B-12 | 100% |
표 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 비교예에 따른 유기 발광 소자 대비 수명 특성이 현저히 개선된 것을 확인할 수 있다. 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (12)
- 하기 화학식 1로 표시되는 제1 화합물, 및하기 화학식 2 및 화학식 3의 조합으로 표시되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:[화학식 1]
상기 화학식 1에서,L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,Ar6 내지 Ar9는 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,m1 및 m4은 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수 중 하나이고,m2 및 m3은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수 중 하나이고,상기 화학식 1은 하기 조건 (i) 및 (ii)를 동시에 만족하며,(i) Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 그리고(ii) R1 내지 R4 중 적어도 하나는 중수소;[화학식 2] [화학식 3]
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,a1* 내지 a4*는 각각 독립적으로 연결 탄소 (C) 또는 C-La-Ra이고,화학식 2의 a1* 내지 a4* 중 인접한 둘은 화학식 3의 *와 각각 연결되고,La, L3 내지 L6은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,Ra 및 R5 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이다. - 제1항에 있어서,상기 제1 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10 중 어느 하나로 표시되는 유기 광전자 소자용 조성물:[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
[화학식 1-4]
[화학식 1-5]
[화학식 1-6]
[화학식 1-7]
[화학식 1-8]
[화학식 1-9]
[화학식 1-10]
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10에서,L1, L2, Ar1, Ar2, Ar6 내지 Ar9, R1 내지 R4 및 m1 내지 m4의 정의는 제1항에 기재한 바와 같다. - 제1항에 있어서,상기 화학식 1의 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 중수소로 치환된 페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 바이페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 터페닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 나프틸기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 안트라세닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 페난트레닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 트리페닐렌기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 플루오레닐기, 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조퓨란일기 또는 적어도 하나의 중수소로 치환된 디벤조티오펜일기인, 유기 광전자 소자용 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 화학식 1의 L1-Ar1 및 L2-Ar2는 각각 독립적으로하기 그룹 Ⅰ-1 및 그룹 Ⅰ-2에 나열된 치환기 중에서 선택되는 하나이고,L1-Ar1 및 L2-Ar2 중 적어도 하나는 하기 그룹 Ⅰ-2에 나열된 치환기 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:[그룹 Ⅰ-1]
[그룹 Ⅰ-2]
상기 그룹 Ⅰ-1 및 그룹 Ⅰ-2에서, *은 연결 지점이다. - 제1항에 있어서,상기 제1 화합물은 하기 화학식 1-8a로 표시되는 것인, 유기 광전자 소자용 조성물:[화학식 1-8a]
상기 화학식 1-8a에서,L1, L2, Ar1 및 Ar2는 제1항에서 정의한 바와 같다. - 제1항에 있어서,상기 제1 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:[그룹 1]
.
- 제1항에 있어서,상기 제2 화합물은 하기 화학식 2A 내지 화학식 2F 중 어느 하나로 표시되는 것인, 유기 광전자 소자용 조성물:[화학식 2A] [화학식 2B]
[화학식 2C] [화학식 2D]
[화학식 2E] [화학식 2F]
상기 화학식 2A 내지 화학식 2F에서,Ar3 내지 Ar5, L3 내지 L6, 및 R5 내지 R12은 제1항에서 정의한 바와 같고,La1 내지 La4는 전술한 La의 정의와 같으며,Ra1 내지 Ra4는 전술한 Ra의 정의와 같다. - 제1항에 있어서,상기 화학식 2 및 3의 R5 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 시아노기이고,상기 L3 내지 L6은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비치환된 바이페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 비치환된 피리디닐렌기이며,상기 Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조퓨란일기 또는 치환 또는 비치환된 비치환된 디벤조티오펜일기인, 유기 광전자 소자용 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 제1 화합물은 하기 화학식 1-8a로 표시되고,상기 제2 화합물은 하기 화학식 2B로 표시되는 것인, 유기 광전자 소자용 조성물:[화학식 1-8a]
상기 화학식 1-8a에서,L1 및 L2는 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,Ar1 및 Ar2는 각각 중수소로 치환된 페닐기, 중수소로 치환된 바이페닐기, 중수소로 치환된 터페닐기, 중수소로 치환된 트리페닐렌기이며,[화학식 2B]
상기 화학식 2B에서,La1 및 La2는 단일 결합이고,L3 내지 L6은 각각 독립적으로 단일결합이거나 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고,R5 내지 R12, Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이며,Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기이다. - 서로 마주하는 양극과 음극,상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고,상기 유기층은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
- 제10항에 있어서,상기 유기층은 발광층을 포함하고,상기 발광층은 상기 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
- 제10항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP22837955.8A EP4369900A1 (en) | 2021-07-06 | 2022-07-06 | Composition for organic optoelectronic device, organic optoelectronic device and display device |
| JP2023561662A JP2024513911A (ja) | 2021-07-06 | 2022-07-06 | 有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置 |
| CN202280032342.4A CN117256211A (zh) | 2021-07-06 | 2022-07-06 | 用于有机光电子装置的组合物、有机光电子装置及显示装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20210088618 | 2021-07-06 | ||
| KR10-2021-0088618 | 2021-07-06 | ||
| KR10-2022-0082644 | 2022-07-05 | ||
| KR1020220082644A KR20230007960A (ko) | 2021-07-06 | 2022-07-05 | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023282603A1 true WO2023282603A1 (ko) | 2023-01-12 |
Family
ID=84800736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2022/009716 WO2023282603A1 (ko) | 2021-07-06 | 2022-07-06 | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4369900A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024513911A (ko) |
| WO (1) | WO2023282603A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230397493A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-12-07 | Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co., Ltd. | Organic electroluminescent devices and electronic apparatus |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5061569A (en) | 1990-07-26 | 1991-10-29 | Eastman Kodak Company | Electroluminescent device with organic electroluminescent medium |
| JPH059471A (ja) | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 有機電界発光素子 |
| WO1995009147A1 (fr) | 1993-09-29 | 1995-04-06 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Element electroluminescent organique et derive d'arylenediamine |
| JPH07126615A (ja) | 1993-11-01 | 1995-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界発光素子 |
| JPH1095973A (ja) | 1996-07-24 | 1998-04-14 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 走行制御用発光性化合物及び該化合物を用いた走行制御方法 |
| KR20160049842A (ko) | 2014-10-28 | 2016-05-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
| CN110746409A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-02-04 | 广州华睿光电材料有限公司 | 有机化合物、混合物、组合物及电子器件和应用 |
| US20200203631A1 (en) * | 2018-12-24 | 2020-06-25 | Beijing Summer Sprout Technology Co., Ltd. | Organic electroluminescent device comprising a dopant material and multiple host materials |
| KR20210041166A (ko) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이를 포함한 장치 |
| US20210122765A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Universal Display Corporation | Organic electroluminescent materials and devices |
| KR20220017374A (ko) * | 2020-08-04 | 2022-02-11 | 주식회사 엘지화학 | 유기 발광 소자 |
-
2022
- 2022-07-06 JP JP2023561662A patent/JP2024513911A/ja active Pending
- 2022-07-06 EP EP22837955.8A patent/EP4369900A1/en active Pending
- 2022-07-06 WO PCT/KR2022/009716 patent/WO2023282603A1/ko active Application Filing
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5061569A (en) | 1990-07-26 | 1991-10-29 | Eastman Kodak Company | Electroluminescent device with organic electroluminescent medium |
| JPH059471A (ja) | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 有機電界発光素子 |
| WO1995009147A1 (fr) | 1993-09-29 | 1995-04-06 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Element electroluminescent organique et derive d'arylenediamine |
| JPH07126615A (ja) | 1993-11-01 | 1995-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界発光素子 |
| JPH1095973A (ja) | 1996-07-24 | 1998-04-14 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 走行制御用発光性化合物及び該化合物を用いた走行制御方法 |
| KR20160049842A (ko) | 2014-10-28 | 2016-05-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 광전자 소자 및 표시 장치 |
| CN110746409A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-02-04 | 广州华睿光电材料有限公司 | 有机化合物、混合物、组合物及电子器件和应用 |
| US20200203631A1 (en) * | 2018-12-24 | 2020-06-25 | Beijing Summer Sprout Technology Co., Ltd. | Organic electroluminescent device comprising a dopant material and multiple host materials |
| KR20210041166A (ko) * | 2019-10-04 | 2021-04-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이를 포함한 장치 |
| US20210122765A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Universal Display Corporation | Organic electroluminescent materials and devices |
| KR20220017374A (ko) * | 2020-08-04 | 2022-02-11 | 주식회사 엘지화학 | 유기 발광 소자 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CAS , no. 60511-85-5 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230397493A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-12-07 | Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co., Ltd. | Organic electroluminescent devices and electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4369900A1 (en) | 2024-05-15 |
| JP2024513911A (ja) | 2024-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020080872A1 (ko) | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2013100538A1 (ko) | 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치 | |
| WO2022025515A1 (ko) | 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 | |
| WO2019139419A1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| WO2011102586A4 (ko) | 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자 | |
| WO2012039534A1 (ko) | 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자 | |
| WO2019240464A1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| WO2019059611A1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| WO2014058123A1 (ko) | 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치 | |
| WO2020153758A1 (ko) | 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2022211594A1 (ko) | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2020153713A1 (ko) | 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2021215669A1 (ko) | 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2021020929A1 (ko) | 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2019004790A1 (ko) | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2021221475A1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| WO2019132484A1 (ko) | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2023282617A2 (ko) | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2022197166A1 (ko) | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2022080715A1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 | |
| WO2021177769A2 (ko) | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2023282603A1 (ko) | 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 | |
| WO2020159334A1 (ko) | 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2021015497A1 (ko) | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| WO2020159333A1 (ko) | 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023561662 Country of ref document: JP |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18288065 Country of ref document: US |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2022837955 Country of ref document: EP |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022837955 Country of ref document: EP Effective date: 20240206 |