WO2024035123A1 - 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 - Google Patents

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 Download PDF

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WO2024035123A1
WO2024035123A1 PCT/KR2023/011772 KR2023011772W WO2024035123A1 WO 2024035123 A1 WO2024035123 A1 WO 2024035123A1 KR 2023011772 W KR2023011772 W KR 2023011772W WO 2024035123 A1 WO2024035123 A1 WO 2024035123A1
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WO
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substituted
unsubstituted
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deuterium
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PCT/KR2023/011772
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박성종
박건유
노영석
김동준
최대혁
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엘티소재주식회사
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Publication date
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    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Definitions

  • the present invention relates to heterocyclic compounds, organic light-emitting devices containing the same, and compositions for organic material layers of organic light-emitting devices.
  • An electroluminescent device is a type of self-luminous display device and has the advantage of a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.
  • Organic light-emitting devices have a structure in which an organic thin film is placed between two electrodes. When voltage is applied to an organic light emitting device with this structure, electrons and holes injected from two electrodes combine in the organic thin film to form a pair and then annihilate, emitting light.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers, depending on need.
  • the material of the organic thin film may have a light-emitting function as needed.
  • a compound that can independently form a light-emitting layer may be used, or a compound that can act as a host or dopant of a host-dopant-based light-emitting layer may be used.
  • compounds that can perform functions such as hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport, and electron injection may be used.
  • the present invention seeks to provide a heterocyclic compound, an organic light-emitting device containing the same, and a composition for the organic material layer of the organic light-emitting device.
  • a heterocyclic compound represented by the following formula (1) is provided.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • Ar2 is a group represented by the following formula A,
  • Ar3 is a group represented by the following formula B,
  • X1 and X2 are the same or different from each other, and are each independently O; or S,
  • R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • At least one of R21 to R28 is an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and at least one of the others is deuterium,
  • a first electrode comprising a second electrode and one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein one or more layers of the organic material layers include a heterocyclic compound represented by Formula 1 above.
  • An organic light emitting device is provided.
  • an exemplary embodiment of the present application provides a composition for an organic material layer of an organic light-emitting device containing the heterocyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the heterocyclic compound according to an exemplary embodiment of the present application can be used as an organic layer material of an organic light-emitting device.
  • the heterocyclic compound can be used as a material such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a charge generation layer in an organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 can be used as a material for the light-emitting layer of an organic light-emitting device.
  • the driving voltage of the device can be lowered, luminous efficiency can be improved, and the lifespan characteristics of the device can be improved due to the thermal stability of the compound.
  • the driving voltage of the device is lowered, the luminous efficiency is improved, and the thermal stability of the compound increases.
  • the lifespan characteristics of the device can be improved.
  • the performance of the device can be improved.
  • 1 to 3 are diagrams schematically showing the stacked structure of an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • p to q means “p to q or less.”
  • n in Cn refers to the number of carbon atoms. That is, for example, C6 to C60 means 6 to 60 carbon atoms.
  • substitution means changing a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound to another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as it is a position where a hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent can be substituted, When two or more substituents are substituted, the two or more substituents may be the same or different from each other.
  • “when a substituent is not indicated in the chemical formula or compound structure” may mean that all positions that can appear as substituents are hydrogen or deuterium. That is, in the case of deuterium, it is an isotope of hydrogen, and some hydrogen atoms may be the isotope deuterium, and in this case, the content of deuterium may be 0% to 100%.
  • the content of deuterium is 0%, the content of hydrogen is 100%, and all substituents are hydrogen, etc., explicitly excluding deuterium. Otherwise, hydrogen and deuterium can be used together in compounds.
  • deuterium is one of the isotopes of hydrogen and is an element that has a deuteron consisting of one proton and one neutron as its nucleus.
  • Hydrogen- It can be expressed as 2, and the element symbol can also be written as D or 2 H.
  • isotopes refer to atoms having the same atomic number (Z) but different mass numbers (A). Isotopes have the same number of protons but do not contain neutrons. It can also be interpreted as an element with a different number of neutrons.
  • the deuterium content of 20% in the phenyl group represented by means that the total number of substituents that the phenyl group can have is 5 (T1 in the formula), and if the number of deuteriums among them is 1 (T2 in the formula), it will be expressed as 20%. You can. That is, the deuterium content of 20% in the phenyl group can be expressed by the following structural formula.
  • a phenyl group with a deuterium content of 0% may mean a phenyl group that does not contain deuterium atoms, that is, has 5 hydrogen atoms.
  • halogen may be fluorine, chlorine, bromine, or iodine.
  • the alkyl group includes a straight chain or branched chain having 1 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the carbon number of the alkyl group may be 1 to 60, specifically 1 to 40, and more specifically, 1 to 20.
  • Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methyl-butyl group, 1- Ethyl-butyl group, pentyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, hexyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methyl- 2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, octyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylheptyl group Ty
  • the alkenyl group includes a straight chain or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the alkenyl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 2 to 20 carbon atoms.
  • Specific examples include vinyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 3-methyl-1 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, allyl group, 1-phenylvinyl-1-yl group, 2-phenylvinyl-1-yl group, 2,2-diphenylvinyl-1-yl group, 2-phenyl-2 -(naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl group, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl group, stilbenyl group, styrenyl group, etc., but is not limited to these.
  • the alkynyl group includes a straight chain or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the carbon number of the alkynyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, and more specifically, 2 to 20.
  • a haloalkyl group refers to an alkyl group substituted with a halogen group, and specific examples include -CF 3 and -CF 2 CF 3 , but are not limited thereto.
  • the cycloalkyl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 3 to 60 carbon atoms and may be further substituted by another substituent.
  • polycyclic refers to a group in which a cycloalkyl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a cycloalkyl group, but may also be another type of ring group, such as a heterocycloalkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • the carbon number of the cycloalkyl group may be 3 to 60, specifically 3 to 40, and more specifically 5 to 20.
  • the heterocycloalkyl group contains O, S, Se, N or Si as a hetero atom, contains a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • polycyclic refers to a group in which a heterocycloalkyl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heterocycloalkyl group, but may also be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group.
  • the carbon number of the heterocycloalkyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, and more specifically 3 to 20.
  • the aryl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 6 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • polycyclic refers to a group in which an aryl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be an aryl group, but may also be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, heterocycloalkyl group, heteroaryl group, etc.
  • the aryl group includes a spiro group.
  • the aryl group may have 6 to 60 carbon atoms, specifically 6 to 40 carbon atoms, and more specifically 6 to 25 carbon atoms.
  • aryl group examples include phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, anthryl group, chrysenyl group, phenanthrenyl group, perylenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, and phenalenyl group.
  • pyrenyl group, tetracenyl group, pentacenyl group, fluorenyl group, indenyl group, acenaphthylenyl group, benzofluorenyl group, spirobifluorenyl group, 2,3-dihydro-1H-indenyl group, these Condensation ring groups, etc. may be included, but are not limited thereto.
  • terphenyl group may be selected from the following structures.
  • terphenyl group may be selected from the following structures.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may combine with each other to form a ring.
  • the heteroaryl group contains S, O, Se, N or Si as a hetero atom, contains a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by another substituent.
  • the polycyclic refers to a group in which a heteroaryl group is directly connected to or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heteroaryl group, but may also be another type of ring group, such as a cycloalkyl group, heterocycloalkyl group, or aryl group.
  • the carbon number of the heteroaryl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, and more specifically 3 to 25.
  • heteroaryl group examples include pyridine group, pyrrole group, pyrimidine group, pyridazine group, furan group, thiophene group, imidazole group, pyrazole group, oxazole group, isoxazole group, thiazole group, isothiazole group, Triazole group, furazine group, oxadiazole group, thiadiazole group, dithiazole group, tetrazolyl group, pyran group, thiopyran group, diazine group, oxazine group, thiazine group, dioxine group, triazine group, tetrazine group, quinoline group, Isoquinoline group, quinazoline group, isoquinazoline group, quinozoline group, naphthyridine group, acridine group, phenanthridine group, imidazopyridine group, diazanaphthalene group, triazindene
  • an additional substituent may be substituted on the nitrogen or carbon of the carbazole.
  • benzocarbazole group may have any one of the following structures.
  • the dibenzocarbazole group may have any one of the following structures.
  • the naphthobenzofuran group may have any one of the following structures.
  • the naphthobenzothiophene group may have any one of the following structures.
  • the alkoxy group is represented by -O(R101), and examples of the above-described alkyl group may be applied to R101.
  • the aryloxy group is represented by -O(R102), and examples of the above-described aryl groups may be applied to R102.
  • alkylthioxy group is represented by -S(R103), and examples of the alkyl groups described above may be applied to R103.
  • the arylthioxy group is represented by -S(R104), and examples of the above-described aryl groups may be applied to R104.
  • the silyl group is a substituent that contains Si and is directly connected to the Si atom as a radical, and is represented by -Si(R107)(R108)(R109), and R107 to R109 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Alkyl group; alkenyl group; Alkoxy group; Cycloalkyl group; heterocycloalkyl group; Aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heteroaryl group.
  • silyl groups include: (trimethylsilyl group), (triethylsilyl group), (t-butyldimethylsilyl group), (vinyldimethylsilyl group), (propyldimethylsilyl group), (triphenylsilyl group), (diphenylsilyl group), (phenylsilyl group), etc., but is not limited thereto.
  • the phosphine oxide group includes, but is not limited to, dimethylphosphine oxide, diphenylphosphine oxide, and dinaphthylphosphine oxide.
  • the amine group is represented by -N(R112)(R113), and R112 and R113 are the same or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; Alkyl group; alkenyl group; Alkoxy group; Cycloalkyl group; heterocycloalkyl group; Aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heteroaryl group.
  • the amine group is -NH 2 ; Monoalkylamine group; monoarylamine group; Monoheteroarylamine group; dialkylamine group; Diarylamine group; Diheteroarylamine group; Alkylarylamine group; Alkylheteroarylamine group; and an arylheteroarylamine group, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • amine group examples include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, dibiphenylamine group, anthracenylamine group, 9- Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, biphenylnaphthylamine group, phenylbiphenylamine group, biphenyl fluorescein Examples include a nylamine group, phenyltriphenylenylamine group, and biphenyltriphenylenylamine group, but are not limited to these.
  • the examples of the aryl group described above may be applied, except that the arylene group is a divalent group.
  • heteroaryl group described above may be applied, except that the heteroarylene group is a divalent group.
  • an “adjacent” group may mean a substituent substituted on an atom directly connected to the atom on which the substituent is substituted, a substituent located closest to the substituent in terms of structure, or another substituent substituted on the atom on which the substituent is substituted. You can. For example, two substituents substituted at ortho positions in a benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in an aliphatic ring can be interpreted as “adjacent” groups.
  • Hydrocarbon rings and heterocycles that can be formed by adjacent groups include aliphatic hydrocarbon rings, aromatic hydrocarbon rings, aliphatic heterocycles, and aromatic heterocycles, and the rings are each of the above-described cycloalkyl groups and aryl groups, except that they are not monovalent. Structures exemplified by groups, heterocycloalkyl groups, and heteroaryl groups can be applied.
  • a heterocyclic compound represented by Formula 1 is provided.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 has a triazine skeleton necessarily having a dibenzothiophene group substituted with at least one deuterium or a dibenzofuran group substituted with at least one deuterium, and the dibenzofuran group substituted with at least one deuterium. It is characterized in that the benzothiophene group and the dibenzofuran group substituted with at least one deuterium each contain an aryl group substituted with one or more deuterium. In other words, the heterocyclic compound represented by Formula 1 must have a substituent substituted with deuterium, which has a molecular weight greater than hydrogen, and thus has the effect of reducing the change in vibrational frequency.
  • the energy of the molecule can be lowered, which means that the heterocyclic compound represented by Formula 1 is a highly stable compound. Additionally, since the single bond dissociation energy of carbon and deuterium is higher than that of carbon and hydrogen, the thermal stability of the molecule also increases.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 when used in the organic material layer of an organic light-emitting device by having a structure in which the dibenzothiophene group or dibenzofuran group substituted on the triazine skeleton is necessarily substituted with at least one aryl group, , since holes and electrons can stay together in not only the dibenzothiophene group or dibenzofuran group but also the aryl group substituted with the dibenzothiophene group or dibenzofuran group, stability is high. That is, when the heterocyclic compound represented by Formula 1 is used in the organic material layer of an organic light-emitting device, the device has excellent performance.
  • the deuterium content is too high, the problem of excessively high packing density may occur.
  • the higher the packing density the closer the distance between molecules is, meaning that electrons or holes move faster within the device.
  • the packing density is too high, a problem may occur in which electrons or holes cannot properly stay in the light-emitting layer. If electrons or holes do not properly stay in the light-emitting layer, the efficiency and lifespan of the device may decrease.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 has the effect of reducing the change in vibrational frequency by having a substituent substituted with deuterium, which has a molecular weight greater than hydrogen, and is represented by Formula 1 Since heterocyclic compounds have an appropriate level of deuterium content, they also have the characteristic of allowing electrons and holes to appropriately stay in the light-emitting layer.
  • an organic light-emitting device that uses the heterocyclic compound represented by Formula 1 in the organic material layer of the organic light-emitting device and has excellent drive, efficiency, and lifespan.
  • a group not indicated as a substituent may mean that all groups represented by hydrogen can be replaced by deuterium. i.e. hydrogen; Alternatively, it may indicate that deuterium can be substituted for each other.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be greater than 0% and less than or equal to 100%. That is, the heterocyclic compound represented by Formula 1 necessarily contains deuterium.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be 10% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be 20% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be 40% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be 60% to 100%.
  • heterocyclic compounds represented by Formula 1 of the present invention compounds substituted with deuterium have a characteristic of lower ground state energy compared to compounds substituted with hydrogen, and as the bond length between carbon and deuterium becomes shorter, the molecular center becomes shorter.
  • the volume Molecular hardcore volume
  • electrical polarizability can be reduced, intermolecular interactions can be weakened, and the volume of the device thin film can be increased.
  • heterocyclic compounds represented by Formula 1 compounds substituted with deuterium can be effective in improving the heat resistance of OLED (Organic Light Emitting Diodes) devices, thereby improving their lifespan and driving characteristics.
  • OLED Organic Light Emitting Diodes
  • the 'OLED device' may be expressed by terms such as 'organic light emitting diode', 'OLED (Organic Light Emitting Diodes)', 'organic light emitting device', and 'organic electroluminescent device'.
  • Ar1 may be a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group.
  • Ar1 may be a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group.
  • Ar1 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted terphenyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar1 is a phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Or it may be a naphthyl group.
  • Ar2 of Chemical Formula 1 may be represented by Chemical Formula A below.
  • X1 is O; or S,
  • R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • R11 is In this case, the formula A may be expressed as the following formula A-1.
  • X1 is O; or S,
  • R12 to R18 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • one of R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C40, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted terphenyl group, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Or a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and one of the others is a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group, and other than that, they are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and one of the others is a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group, and other than that, they are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R11 to R18 is , and one of the others is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and other than that, they are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • the content of deuterium in Formula A may be 0% to 100%.
  • the content of deuterium in Formula A may be 0%.
  • the content of deuterium in Formula A may be 0% to 10%. That is, the fact that the deuterium content of the formula A is 0% to 10% means that, considering only the expression of the chemical formula, the deuterium content may theoretically be 0%, but naturally existing deuterium cannot be completely excluded.
  • the formula A of the heterocyclic compound represented by formula 1, which has formula B containing at least one deuterium as a substituent, is also suitable for the light emitting layer because electrons and holes move very quickly when the deuterium content is high. Problems may arise that make it impossible to stay still. As a result, the efficiency and lifespan of the device may decrease.
  • the efficiency and lifespan of the device can be improved because electrons or holes can appropriately stay in the light-emitting layer.
  • the content of deuterium in Formula A may be greater than 0%.
  • the content of deuterium in Formula A may be 20% to 100%.
  • the content of deuterium in Formula A may be 60% to 100%.
  • Ar3 of Formula 1 may be represented by the following Formula B.
  • X2 is O; or S,
  • R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • At least one of R21 to R28 is an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and at least one of the others is deuterium,
  • At least one of R21 to R28 of Formula B is an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and an aryl group of C6 to C60 among R21 to R28 is substituted with one or more deuterium.
  • at least one has a structure containing deuterium.
  • R21 is In this case, the formula B may be expressed as the following formula B-1.
  • X2 is O; or S,
  • R22 to R28 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60,
  • At least one of R22 to R28 is an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and at least one of the others is deuterium,
  • one of R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group, wherein at least one of R21 to R28 is a C6 to C60 aryl group substituted with one or more deuterium, and at least one of the remaining is deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group, wherein at least one of R21 to R28 is a C6 to C40 aryl group substituted with one or more deuterium, and at least one of the remaining is deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, wherein at least one of R21 to R28 is a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and at least one of the remaining is deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R21 to R28 is , and the remainders are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R21 to R28 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuteriums, and at least one of the others is deuterium, is the position bonded to Formula 1 above.
  • one of R21 to R28 is , and one of the remainder is a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and the remainder are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and must contain one or more deuterium.
  • one of R21 to R28 is , and one of the others is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuteriums, the remainder being the same or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium, and must contain one or more deuterium.
  • one of R21 to R28 is and at least one of the remainder may be an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and among R21 to R28 Except for the case where all remainders other than are C6 to C60 aryl groups substituted with one or more deuteriums, the C6 to C60 aryl groups substituted with one or more deuteriums or At least one of R21 to R28 other than is deuterium.
  • one of R21 to R28 is and at least one of the remainder may be an aryl group of C6 to C40 substituted with one or more deuterium, and among R21 to R28 Except for the case where all remainders other than are C6 to C40 aryl groups substituted with one or more deuterium, the C6 to C40 aryl groups are substituted with one or more deuterium or At least one of R21 to R28 other than is deuterium.
  • one of R21 to R28 is and at least one of the remainder may be an aryl group of C6 to C20 substituted with one or more deuterium, and among R21 to R28 Except for the case where all remainders other than are C6 to C20 aryl groups substituted with one or more deuteriums, the C6 to C20 aryl groups substituted with one or more deuteriums or At least one of R21 to R28 other than is deuterium.
  • one of R21 to R28 is , and one of the others is an aryl group of C6 to C60 substituted with one or more deuterium, and the others are hydrogen; or deuterium, and at least one of them is deuterium.
  • one of R21 to R28 is , and one of the remainder is an aryl group of C6 to C40 substituted with one or more deuterium, and the others are hydrogen; or deuterium, and at least one of them is deuterium.
  • one of R21 to R28 is , and one of the remainder is a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and the others are hydrogen; or deuterium, and at least one of them is deuterium.
  • the content of deuterium in Formula B may be greater than 0%.
  • the content of deuterium in Formula B may be 10% to 100%.
  • the content of deuterium in Formula B may be 20% to 100%.
  • the content of deuterium in Formula B may be 60% to 100%.
  • the deuterium content of Formula B may be 80% to 100%.
  • Formula 1 may be represented by any one of the following Formulas 1-1 to 1-4.
  • R101 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R101 to R108 is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group,
  • Ar1, Ar3, and X1 are the same as those in Chemical Formula 1.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R105 to R108 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and one of R105 to R108 is a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C20, the others are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; Or it is deuterium.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R101 to R104 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, wherein one of R101 to R104 is a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C20, the others are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; Or it is deuterium.
  • R101 to R108 are substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl groups
  • the description of R11 to R18 may be applied to R101 to R108.
  • Formula 1 may be represented by any one of the following Formulas 1-5 to 1-8.
  • R201 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group,
  • At least one of R201 to R208 is an aryl group of C6 to C20 substituted with one or more deuterium, and at least one of the others is deuterium,
  • Ar1, Ar2, and X2 are the same as those in Chemical Formula 1.
  • R201 to R204 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R205 to R208 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R205 to R208 may be a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and one or more deuteriums among R201 to R204 and R205 to R208. At least one of the non-aryl groups of C6 to C20 substituted with may be deuterium.
  • R201 to R204 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, wherein one of R205 to R208 is a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C20, the others are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; Or it is deuterium, and at least one of R201 to R204 and R205 to R208 that is not an aryl group of C6 to C20 substituted with deuterium is at least one of deuterium.
  • R205 to R208 are the same or different from each other and are each independently hydrogen; or deuterium, and R201 to R204 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, wherein at least one of R201 to R204 may be a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and the C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium among R201 to R204.
  • C20 which is not an aryl group, and at least one of R205 to R208 may be deuterium.
  • R205 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, wherein one of R201 to R204 is a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C20, the others are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; Or, it is deuterium, and at least one of R201 to R204 is not an aryl group of C6 to C20 substituted with deuterium, and at least one of R205 to R208 is deuterium.
  • R201 to R208 are substituted or unsubstituted aryl groups of C6 to C20
  • the description of R21 to R28 may be applied to R101 to R108.
  • Formula 1 may be represented by the following Formulas 1-9.
  • Rp and Rq are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or an aryl group of C6 to C60, p and q are each integers of 0 to 3, and when p is 2 or more, Rp in parentheses are the same or different from each other, and when q is 2 or more, Rq in parentheses are the same or different from each other. ,
  • R105 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of Rp and R105 to R108 is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group,
  • R205 to R208 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group,
  • At least one of Rq and R205 to R208 is an aryl group of C6 to C20 substituted with one or more deuterium, and at least one of the others is deuterium,
  • R101 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R101 to R108 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R101 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and at least one of R101 to R108 is a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted terphenyl group.
  • R101 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R101 to R108 is a phenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Alternatively, it may be a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium.
  • one of R101 to R108 is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium, the remainders being the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or it may be deuterium.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R105 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R105 to R108 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R105 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and at least one of R105 to R108 is a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted terphenyl group.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R105 to R108 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R105 to R108 is a phenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Alternatively, it may be a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium.
  • R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium
  • one of R105 to R108 is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium, the remainders being the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or it may be deuterium.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R101 to R104 may be a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, and at least one of R101 to R104 is a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted terphenyl group.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R101 to R104 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R101 to R104 is a phenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Alternatively, it may be a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium.
  • R105 to R108 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium
  • one of R101 to R104 is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium, the remainders being the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or it may be deuterium.
  • R201 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or, it is a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R201 to R208 may be a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and at least one of the others may be deuterium.
  • R201 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R201 to R208 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; Alternatively, it may be a terphenyl group substituted with one or more deuterium, and at least one of the remaining groups may be deuterium.
  • one of R201 to R208 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuterium, the remainder being the same or different from each other, and each independently hydrogen; Or it may be deuterium, at least one of which is deuterium.
  • R201 to R204 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R205 to R208 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, and at least one of R205 to R208 is a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and one or more of R201 to R204 and R205 to R208 are substituted with deuterium. At least one of the substituted C6 to C20 aryl groups may be deuterium.
  • R201 to R204 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R205 to R208 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R205 to R208 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuterium, and a phenyl group substituted with one or more deuterium among R201 to R204 and R205 to R208; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; Alternatively, at least one of the non-terphenyl groups substituted with one or more deuterium may be deuterium.
  • R201 to R204 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and one of R205 to R208 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuterium, the remainder being the same or different from each other, and each independently hydrogen; or a phenyl group that is deuterium and is substituted with deuterium at least one of R201 to R204 and R205 to R208; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; Or at least one of the non-terphenyl groups substituted with one or more deuterium is deuterium.
  • R205 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R201 to R204 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, wherein at least one of R201 to R204 is a C6 to C20 aryl group substituted with one or more deuterium, and among R201 to R204, C6 to C20 is substituted with one or more deuterium. At least one of R205 to R208 that is not an aryl group may be deuterium.
  • R205 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and R201 to R204 are the same or different from each other, and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted terphenyl group, wherein at least one of R201 to R204 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuteriums, and a phenyl group substituted with one or more deuteriums among R201 to R204; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; Alternatively, it may not be a terphenyl group substituted with one or more deuterium, and at least one of R205 to R208 may
  • R205 to R208 are the same as or different from each other, and are each independently hydrogen; or deuterium, and one of R201 to R204 is a phenyl group substituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or a terphenyl group substituted with one or more deuterium, the remainder being the same or different from each other, and each independently hydrogen; or a phenyl group substituted with deuterium and at least one of R201 to R204; Biphenyl group substituted with one or more deuterium; or is not a terphenyl group substituted with one or more deuterium, and at least one of R205 to R208 is deuterium.
  • X1 and X2 are identical to each other.
  • X1 and X2 are different from each other.
  • both X1 and X2 are O.
  • both X1 and X2 are S.
  • one of X1 and X2 is O, and the other is S.
  • Formula 1 may be represented by any one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • a compound having the unique properties of the introduced substituent can be synthesized.
  • substituents mainly used in hole injection materials, hole transport materials, light-emitting materials, electron transport materials, and electron injection materials used in the manufacture of organic light-emitting devices into the core structure, a material that satisfies the conditions required for each organic layer can be created. It can be synthesized.
  • the compound of Formula 1 has excellent thermal stability, and this thermal stability provides driving stability to the organic light-emitting device and improves lifespan characteristics.
  • a first electrode comprising a second electrode and one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein one or more layers of the organic material layers include a heterocyclic compound represented by Formula 1 above.
  • An organic light emitting device is provided.
  • an organic light-emitting device wherein the organic material layer includes a light-emitting layer, and the light-emitting layer includes a heterocyclic compound represented by Formula 1.
  • the light-emitting layer may include the heterocyclic compound as a host material.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • the organic light emitting device of the present invention may further include one or two or more layers selected from the group consisting of a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the organic material layer may further include a heterocyclic compound represented by the following formula (2).
  • R', R" and R"' are the same or different from each other and are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; Substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group,
  • r and s are integers from 0 to 7, and when r and s are 2 or more, the substituents in parentheses are the same or different from each other,
  • Ar21 and Ar22 are the same or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C60; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • Ra and Rb in Formula 2 are the same as or different from each other, and are hydrogen; Or it may be deuterium, r and s are integers from 0 to 7, and when r and s are 2 or more, the substituents in parentheses are the same or different from each other.
  • Ar21 and Ar22 in Formula 2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are the same or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C40 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C40 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted terphenyl group; Substituted or unsubstituted triphenyl group; Substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted dibenzothiophene group; Or a substituted or unsubstituted dibenzofuran group.
  • Ar21 and Ar22 are the same as or different from each other, and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Biphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Terphenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; A triphenyl group unsubstituted or substituted with one or more deuterium; Dimethylfluorenyl group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Dibenzothiophene group substituted or unsubstituted with one or more deuterium; Or it is a dibenzofuran group substituted or unsubstituted with one or more deuterium.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 0% or 10% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 0% to 10%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 10% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 20% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 40% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 60% to 100%.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound represented by Formula 2 may be 80% to 100%.
  • Formula 2 may be represented by any one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • the compound of Formula 2 has excellent thermal stability, and this thermal stability provides driving stability to the organic light-emitting device and improves lifespan characteristics.
  • an organic light-emitting device wherein the organic material layer includes a light-emitting layer, and the light-emitting layer includes a heterocyclic compound represented by Formula 1 and a heterocyclic compound represented by Formula 2.
  • the light-emitting layer may include the heterocyclic compound represented by Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Formula 2 as host materials.
  • the light emitting layer may include two or more host materials, and the two or more host materials may each include one or more p-type host materials and one or more n-type host materials.
  • the light emitting layer can be used by pre-mixing two or more host materials.
  • the pre-mixed means that the light emitting layer first mixes two or more host materials into one container before depositing them on the organic layer.
  • the organic light-emitting device can be manufactured using conventional organic light-emitting device manufacturing methods and materials, except that the organic material layer is formed using the above-described heterocyclic compound.
  • FIG. 1 to 3 illustrate the stacking order of electrodes and organic material layers of an organic light-emitting device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • the scope of the present application be limited by these drawings, and structures of organic light-emitting devices known in the art may also be applied to the present application.
  • an organic light emitting device is shown in which an anode 200, an organic material layer 300, and a cathode 400 are sequentially stacked on a substrate 100.
  • an organic light-emitting device may be implemented in which a cathode, an organic material layer, and an anode are sequentially stacked on a substrate, as shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 illustrates the case where the organic material layer is multi-layered.
  • the organic light emitting device according to FIG. 3 includes a hole injection layer 301, a hole transport layer 302, a light emitting layer 303, a hole blocking layer 304, an electron transport layer 305, and an electron injection layer 306.
  • the scope of the present application is not limited by this laminated structure, and if necessary, the remaining layers except the light-emitting layer may be omitted, and other necessary functional layers may be added.
  • a composition for an organic material layer of an organic light-emitting device containing the heterocyclic compound represented by Formula 1 is provided.
  • a composition for an organic material layer of an organic light-emitting device comprising a heterocyclic compound represented by Formula 1 and a heterocyclic compound represented by Formula 2 is provided.
  • the composition can be used when forming an organic layer of an organic light emitting device, and can be more preferably used as a material for an electron transport layer or charge generation layer.
  • the composition is a simple mixture of two or more compounds, and powdered materials may be mixed before forming the organic material layer of the organic light-emitting device, or compounds in a liquid state at an appropriate temperature or higher may be mixed.
  • the composition is in a solid state below the melting point of each material, and can be maintained in a liquid state by adjusting the temperature.
  • the weight ratio of the heterocyclic compound represented by Formula 1 to the heterocyclic compound represented by Formula 2 in the composition may be 1:10 to 10:1, 1:8 to 8:1, and 1:5. It may be 5:1 or 1:2 to 2:1, but is not limited thereto.
  • the composition can be used when forming an organic material layer of an organic light-emitting device, and can be particularly preferably used as a host material for the light-emitting layer.
  • the composition is a simple mixture of two or more compounds, and powdered materials may be mixed before forming the organic material layer of the organic light-emitting device, or compounds in a liquid state at an appropriate temperature or higher may be mixed.
  • the composition is in a solid state below the melting point of each material, and can be maintained in a liquid state by adjusting the temperature.
  • composition may further include materials known in the art, such as solvents and additives.
  • the step of forming the organic material layer provides a method of manufacturing an organic light-emitting device in which the heterocyclic compound represented by Formula 1 is formed using a thermal vacuum deposition method.
  • the step of forming the organic material layer is an organic light-emitting device in which the heterocyclic compound represented by Formula 1 and the heterocyclic compound represented by Formula 2 are formed using a thermal vacuum deposition method. Provides a manufacturing method.
  • the organic light-emitting device can be manufactured using conventional organic light-emitting device manufacturing methods and materials, except that the organic material layer is formed using the above-described compound.
  • the organic light emitting device of the present invention may further include one or two or more layers selected from the group consisting of a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole auxiliary layer, and a hole blocking layer. You can.
  • the organic light-emitting device may be a blue organic light-emitting device, and the heterocyclic compound according to Formula 1 may be used as a material for the blue organic light-emitting device.
  • the organic light-emitting device may be a green organic light-emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material for the green organic light-emitting device.
  • the organic light-emitting device may be a red organic light-emitting device, and the heterocyclic compound represented by Formula 1 may be used as a material for the red organic light-emitting device.
  • the heterocyclic compound may be formed into an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light-emitting device.
  • the solution application method refers to spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, etc., but is not limited to these.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may have a single-layer structure, or may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited to this and may include a smaller number of organic material layers.
  • the organic material layer may include an iridium-based dopant.
  • Ir(ppy) 3 a green phosphorescent dopant
  • a green phosphorescent dopant may be used as the iridium-based dopant.
  • (piq) 2 (Ir) (acac), a red phosphorescent dopant may be used as the iridium-based dopant.
  • the organic light-emitting device of the present invention can be manufactured using conventional organic light-emitting device manufacturing methods and materials, except that one or more organic material layers are formed using the heterocyclic compound described above.
  • anode material materials with a relatively high work function can be used as the anode material, and transparent conductive oxides, metals, or conductive polymers can be used.
  • the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); Combination of metal and oxide such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; Conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline are included, but are not limited to these.
  • the cathode material materials with a relatively low work function can be used, and metals, metal oxides, or conductive polymers can be used.
  • specific examples of the cathode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or alloys thereof; There are, but are not limited to, multi-layered materials such as LiF/Al or LiO 2 /Al.
  • hole injection material known hole injection materials may be used, for example, phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or described in Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • Starburst type amine derivatives such as tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine (TCTA), 4,4',4"-tri[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine (m- MTDATA), 1,3,5-tris[4-(3-methylphenylphenylamino)phenyl]benzene (m-MTDAPB), polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid, a soluble conductive polymer, or poly( 3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate), Polyaniline/Camphor sulfonic acid or polyaniline/ Poly(4-styrenesulfonate)
  • pyrazoline derivatives As hole transport materials, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, etc. may be used, and low molecular or high molecular materials may also be used.
  • Electron transport materials include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, and fluorenone.
  • Derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, etc. may be used, and not only low molecular substances but also high molecular substances may be used.
  • LiF is typically used as an electron injection material in the industry, but the present application is not limited thereto.
  • Red, green, or blue light-emitting materials may be used as the light-emitting material, and if necessary, two or more light-emitting materials may be mixed. At this time, two or more light emitting materials can be deposited and used from individual sources, or they can be premixed and deposited from a single source. Additionally, a fluorescent material can be used as a light-emitting material, but it can also be used as a phosphorescent material. As a light-emitting material, a material that emits light by combining holes and electrons injected from an anode and a cathode, respectively, may be used, but materials that participate in light emission together with a host material and a dopant material may also be used.
  • hosts of the same series may be mixed and used, or hosts of different series may be mixed and used.
  • any two or more types of materials such as an n-type host material or a p-type host material, can be selected and used as a host material for the light emitting layer.
  • the organic light emitting device may be a front emitting type, a rear emitting type, or a double-sided emitting type depending on the material used.
  • the heterocyclic compound according to an exemplary embodiment of the present application may function in organic electronic devices, including organic solar cells, organic photoreceptors, organic transistors, etc., on a principle similar to that applied to organic light-emitting devices.
  • compound 9-P2 was prepared from compound 9-P3 under the conditions shown in Table 1 below.
  • the amount and yield items in Table 1 below refer to the amount and yield of compound 9-P2.
  • reaction condition 5 had the highest yield.
  • the target compound can be synthesized directly by adding 2 equivalents of Compound E in Preparation Example 2 above. That is, if Compound E and Compound E’ are the same, Preparation Example 2-2 can be omitted.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO with a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonic waves. After washing with distilled water, it was ultrasonic washed with solvents such as acetone, methanol, and isopropyl alcohol, dried, and then treated with UV for 5 minutes using UV light in a UV cleaner. Afterwards, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), then plasma treated in a vacuum to remove the ITO work function and residual film, and then transferred to a thermal evaporation equipment for organic deposition.
  • PT plasma cleaner
  • a common hole injection layer 2-TNATA (4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) and a hole transport layer NPB(N,N′-Di (1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine) was formed.
  • a light emitting layer was thermally vacuum deposited thereon as follows.
  • the light-emitting layer used the heterocyclic compound shown in Table 7 below as the host and Ir(ppy) 3 (tris(2-phenylpyridine)iridium) as the green phosphorescent dopant, and 7% of Ir(ppy) 3 was doped into the host and deposited at 360 ⁇ .
  • 60 ⁇ of BCP was deposited as a hole blocking layer, and 200 ⁇ of Alq 3 was deposited on top of it as an electron transport layer.
  • lithium fluoride (LiF) was deposited to a thickness of 10 ⁇ on the electron transport layer to form an electron injection layer, and then an aluminum (Al) cathode was deposited to a thickness of 1200 ⁇ to form a cathode on the electron injection layer, thereby producing organic light emission.
  • Devices were manufactured (Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 7).
  • examples and comparative examples used green hosts. That is, in Example 22, in which the heterocyclic compound shown in Table 7 below was used as a red host, Ir(piq) 2 (acac) was used as a red phosphorescent dopant. At this time, the device manufacturing process was the same in Example 22, except for the use of a red host and a red phosphorescent dopant.
  • the electroluminescence (EL) characteristics of the organic light-emitting devices of Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 7 manufactured as described above were measured using M7000 from McScience, and the lifespan measurement results manufactured by McScience were measured based on the measurement results.
  • T 90 (unit: h) was measured using the equipment (M6000).
  • the organic light-emitting device containing the heterocyclic compound of Formula 1 of the present invention in the organic material layer is superior to the comparative example in terms of driving voltage, luminous efficiency, and lifespan.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 of the present invention has a dibenzothiophene group substituted with at least one deuterium or a dibenzofuran group substituted with at least one deuterium in the triazine skeleton, and the at least one deuterium It is characterized in that the dibenzothiophene group substituted with and the dibenzofuran group substituted with at least one deuterium each contain an aryl group substituted with one or more deuterium.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 must have a substituent substituted with deuterium, which has a molecular weight greater than hydrogen, and thus has the effect of reducing the change in vibrational frequency.
  • the energy of the molecule can be lowered, which means that the heterocyclic compound represented by Formula 1 is a highly stable compound. Additionally, since the single bond dissociation energy of carbon and deuterium is higher than that of carbon and hydrogen, the thermal stability of the molecule also increases.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 of the present invention has a structure in which the dibenzothiophene group or dibenzofuran group substituted on the triazine skeleton is necessarily substituted with at least one aryl group, so that the heterocyclic compound represented by Formula 1
  • a heterocyclic compound is used in the organic material layer of an organic light-emitting device, holes and electrons may remain together in not only the dibenzothiophene group or dibenzofuran group, but also the aryl group substituted with the dibenzothiophene group or dibenzofuran group, Stability is high.
  • the compound used in Comparative Example 7 has a structure in which the dibenzofuran group is not substituted with an aryl group (Ar).
  • the dibenzofuran group is not substituted with an aryl group (Ar).
  • aryl group Ar
  • holes and electrons can stay only in the dibenzofuran group, holes and electrons can stay together in the dibenzothiophene group or the aryl group substituted by the dibenzofuran group.
  • the heterocycle represented by Formula 1 of the present invention Compared to compounds, it is believed that the stability of compounds within the device will be reduced.
  • the packing density increases, which means that electrons or holes move faster within the device because the distance between molecules is closer. This means that problems may occur in which electrons or holes cannot properly stay in the light-emitting layer. If electrons or holes do not properly stay in the light-emitting layer, the efficiency and lifespan of the device may decrease.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 has the effect of reducing the change in vibrational frequency by having a substituent substituted with deuterium, which has a molecular weight greater than hydrogen, and is represented by Formula 1 Since heterocyclic compounds have an appropriate level of deuterium content, they also have the characteristic of allowing electrons and holes to appropriately stay in the light-emitting layer.
  • the heterocyclic compound represented by Formula 1 of the present invention when used in the organic material layer of an organic light-emitting device, the drive, efficiency, and lifespan of the device are significantly excellent. In particular, when used as a host of the light-emitting layer, the drive, efficiency, and life of the device are significantly improved. It was confirmed that the lifespan was significantly excellent.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO with a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonic waves. After washing with distilled water, it was ultrasonic washed with solvents such as acetone, methanol, and isopropyl alcohol, dried, and treated with UV for 5 minutes using UV light in a UV cleaner. Afterwards, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), then plasma treated in a vacuum to remove the ITO work function and residual film, and then transferred to a thermal evaporation equipment for organic deposition.
  • PT plasma cleaner
  • a common hole injection layer 2-TNATA (4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) and a hole transport layer NPB(N,N′-Di (1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine) was formed.
  • a light emitting layer was thermally vacuum deposited thereon as follows.
  • the light-emitting layer was pre-mixed with two types of heterocyclic compounds as shown in Table 8 below, and then deposited at 360 ⁇ in one park, and the green phosphorescent dopant was Ir(ppy) 3 at 7% of the thickness of the light-emitting layer deposition. % doped and deposited.
  • 60 ⁇ of BCP was deposited as a hole blocking layer, and 200 ⁇ of Alq 3 was deposited on top of it as an electron transport layer.
  • lithium fluoride (LiF) was deposited to a thickness of 10 ⁇ on the electron transport layer to form an electron injection layer
  • an aluminum (Al) cathode was deposited to a thickness of 1,200 ⁇ on the electron injection layer to form the cathode, thereby forming an organic Electroluminescent devices were manufactured (Examples 31 to 90 and 94 to 120 and Comparative Examples 8 to 19).
  • red hosts In Table 8 below, in addition to those separately indicated as red hosts (Examples 91 to 93), green hosts were used in Examples and Comparative Examples. Ir(piq) 2 (acac) was used as a red phosphorescent dopant. That is, in Examples 91 to 93 in which the heterocyclic compounds listed in Table 8 below were used as red hosts, Ir(piq) 2 (acac) was used as a red phosphorescent dopant. At this time, the device manufacturing process was the same in Examples 91 to 93, except for the use of a red host and a red phosphorescent dopant.
  • the electroluminescence (EL) characteristics of the organic light-emitting devices of Examples 31 to 120 and Comparative Examples 8 to 19 manufactured as described above were measured using M7000 from McScience, and the lifespan measurement measured by McScience was based on the measurement results.
  • T 90 (unit: h) was measured using the equipment (M6000).
  • the exciplex phenomenon is a phenomenon in which energy equivalent to the HOMO level of the donor (p-host) and the LUMO level of the acceptor (n-host) is released through electron exchange between two molecules.
  • RISC Reverse Intersystem Crossing
  • a donor (p-host) with good hole transport ability and an acceptor (n-host) with good electron transport ability are used as hosts for the emitting layer, holes are injected into the p-host and electrons are injected into the n-host, so the driving voltage can be lowered, thereby helping to improve lifespan.
  • the compound of formula 2 of the present invention plays the role of a donor, and the compound of formula 1 of the present invention plays the role of an acceptor, so that when both compounds are used simultaneously as a light emitting layer host, excellent It was confirmed that the device characteristics were exhibited.
  • the lifespan characteristics are excellent when the portion corresponding to hydrogen in the heterocyclic compound represented by Formula 2 of the present invention is replaced with deuterium.
  • the change in vibrational frequency can be reduced, and the single bond dissociation energy of carbon and deuterium is that of carbon and hydrogen. It is believed that this is due to the effect arising from the fact that it is higher than the single bond dissociation energy of .

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Abstract

본 명세서는 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
본 출원은 2022년 08월 10일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2022-0099754호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 기능을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 효율 및 수명을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
<선행기술문헌>
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000001
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
Ar2는 하기 화학식 A로 표시되는 기이고,
Ar3는 하기 화학식 B로 표시되는 기이며,
[화학식 A]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000002
[화학식 B]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000003
상기 화학식 A 및 화학식 B에 있어서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O; 또는 S이고,
R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000004
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000005
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000006
및
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000007
는 각각 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 출원의 일 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 생성층 등의 재료로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 발광층의 재료로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용하는 경우, 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 발광층의 재료로 사용하는 경우 소자의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
<부호의 설명>
100: 기판
200: 양극
300: 유기물층
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 발광층
304: 정공 저지층
305: 전자 수송층
306: 전자 주입층
400: 음극
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 화학식의
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000008
및
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000009
는 결합되는 위치를 의미한다.
본 명세서에 있어서, "p 내지 q"는 "p 이상 q 이하"를 의미한다.
본 명세서에 있어서, Cn의 n은 탄소수를 의미한다. 즉, 예를 들어 C6 내지 C60은 탄소수 6 내지 탄소수 60을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치, 즉 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 중수소; 할로겐기; -CN; C1 내지 C60의 알킬기; C2 내지 C60의 알케닐기; C2 내지 C60의 알키닐기; C1 내지 C60의 할로알킬기; C1 내지 C60의 알콕시기; C6 내지 C60의 아릴옥시기; C1 내지 C60의 알킬티옥시기; C6 내지 C60의 아릴티옥시기; C1 내지 C60의 알킬술폭시기; C6 내지 C60의 아릴술폭시기; C3 내지 C60의 시클로알킬기; C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 아릴기; C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기, 또는 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고, R, R' 및 R"은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기이다.
본 명세서에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 탄소 원자에 수소 원자가 결합된 것을 의미한다. 다만, 중수소(2H, Deuterium)는 수소의 동위원소이므로, 일부 수소 원자는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 치환기로 올 수 있는 위치가 모두 수소 또는 중수소인 것을 의미할 수 있다. 즉, 중수소의 경우 수소의 동위원소로, 일부의 수소 원자는 동위원소인 중수소일 수 있으며, 이 때 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"에 있어, 중수소의 함량이 0%, 수소의 함량이 100%, 치환기는 모두 수소 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 중수소는 수소의 동위원소(isotope)중 하나로 양성자(proton) 1개와 중성자(neutron) 1개로 이루어진 중양성자(deuteron)를 원자핵(nucleus)으로 가지는 원소로서, 수소-2로 표현될 수 있으며, 원소기호는 D 또는 2H로 쓸 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 동위원소는 원자 번호(atomic number, Z)는 같지만, 질량수(mass number, A)가 다른 원자를 의미하는 동위원소는 같은 수의 양성자(proton)를 갖지만, 중성자(neutron)의 수가 다른 원소로도 해석할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 특정 치환기의 함량 T%의 의미는 기본이 되는 화합물이 가질 수 있는 치환기의 총 개수를 T1으로 정의하고, 그 중 특정의 치환기의 개수를 T2로 정의하는 경우 T2/T1Х100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000010
로 표시되는 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것은 페닐기가 가질 수 있는 치환기의 총 개수는 5(식 중 T1)개이고, 그 중 중수소의 개수가 1(식 중 T2)인 경우 20%로 표시될 수 있다. 즉, 페닐기에 있어 중수소의 함량이 20%인 것은 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000011
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, "중수소의 함량이 0%인 페닐기"의 경우 중수소 원자가 포함되지 않은, 즉 수소 원자 5개를 갖는 페닐기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로알킬기는 할로겐기로 치환된 알킬기를 의미하며, 구체적인 예로는, -CF3, -CF2CF3 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기(terphenyl), 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 터페닐기는 하기 구조 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 터페닐기는 하기 구조 중에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000012
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000013
,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000014
,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000015
,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000016
,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000017
,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000018
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딘기, 피롤기, 피리미딘기, 피리다진기, 퓨란기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이속사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 퓨라잔기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 디티아졸기, 테트라졸릴기, 피란기, 티오피란기, 디아진기, 옥사진기, 티아진기, 다이옥신기, 트리아진기, 테트라진기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴나졸린기, 이소퀴나졸린기, 퀴노졸린기, 나프티리딘기, 아크리딘기, 페난트리딘기, 이미다조피리딘기, 디아자나프탈렌기, 트리아자인덴기, 인돌기, 인돌리진기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 디벤조퓨란기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 디벤조카바졸기, 페나진기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나진기, 페녹사진기, 페난트리딘기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸기, 인돌로[2,3-b]카바졸기, 인돌린기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리딘기, 페난트라진기, 페노티아티아진기, 프탈라진기, 페난트롤린기, 나프토벤조퓨란기, 나프토벤조티오펜기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸기, 2,3-디히드로벤조[b]티오펜기, 2,3-디히드로벤조퓨란기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실린기, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸린기, 피리도[1,2-b]인다졸기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌린기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 치환기가 카바졸기인 경우, 카바졸의 질소 또는 탄소와 결합하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 카바졸기가 치환될 경우, 카바졸의 질소 또는 탄소에 추가의 치환기가 치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 벤조카바졸기는 하기 구조 중 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000019
본 명세서에 있어서, 디벤조카바졸기는 하기 구조 중 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000020
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000021
본 명세서에 있어서, 나프토벤조퓨란기는 하기 구조 중 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000022
본 명세서에 있어서, 나프토벤조티오펜기는 하기 구조 중 어느 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000023
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 -O(R101)로 표시되고, R101은 전술한 알킬기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기는 -O(R102)로 표시되고, R102는 전술한 아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기는 -S(R103)로 표시되고, R103은 전술한 알킬기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴티옥시기는 -S(R104)로 표시되고, R104는 전술한 아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬술폭시기는 -S(=0)2(R105)로 표시되고, R105는 전술한 알킬기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴술폭시기는 -S(=0)2(R106)로 표시되고, R106은 전술한 아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -Si(R107)(R108)(R109)로 표시되고, R107 내지 R109는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000024
(트리메틸실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000025
(트리에틸실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000026
(t-부틸디메틸실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000027
(비닐디메틸실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000028
(프로필디메틸실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000029
(트리페닐실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000030
(디페닐실릴기),
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000031
(페닐실릴기) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)(R110)(R111)로 표시되고, R110 및 R111은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 구체적으로 알킬기 또는 아릴기로 치환될 수 있으며, 상기 알킬기 및 아릴기는 전술한 예시가 적용될 수 있다. 예컨대, 포스핀옥사이드기는 디메틸포스핀옥사이드기, 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -N(R112)(R113)로 표시되고, R112 및 R113은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 상기 아민기는 -NH2; 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고, 전술한 아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고, 전술한 헤테로아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한"기로 해석될 수 있다.
인접한 기들이 형성할 수 있는 탄화수소고리 및 헤테로고리는 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리를 포함하고, 상기 고리들은 1가기가 아닌 것을 제외하고는 각각 전술한 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로시클로알킬기 및 헤테로아릴기로 예시된 구조들이 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 트리아진 골격에 반드시 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조티오펜기 또는 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조퓨란기를 가지고, 상기 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조티오펜기 및 상기 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조퓨란기가 각각 1 이상의 중수소로 치환된 아릴기를 포함하고 있는 것이 특징이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 반드시 수소보다 분자량이 더 큰 중수소가 치환된 치환기를 가짐으로써, 진동 주파수(Vibrational frequency)의 변화를 줄이는 효과가 있다.
이렇게 진동 주파수의 변화를 줄이는 경우, 분자의 에너지를 낮출 수 있고, 이는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 안정성이 높은 화합물임을 의미한다. 또한, 탄소와 중수소의 단일 결합 해리에너지는 탄소와 수소의 단일 결합 해리에너지보다 높으므로, 분자의 열적 안정성도 증가한다.
또한, 상기 트리아진 골격에 치환된 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기가 반드시 적어도 1 이상의 아릴기로 치환된 구조를 가짐으로써 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용했을 경우, 상기 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기뿐 아니라 상기 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기에 치환된 아릴기에도 정공과 전자가 함께 머무를 수 있으므로, 안정성이 높다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용하는 경우, 소자의 성능이 우수한 효과가 있다.
반면, 중수소의 함량이 너무 높을 경우, 패킹 밀도가 지나치게 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 패킹밀도가 높으면 높을수록 분자간 거리가 가까워 전자나 정공이 소자 내에서 더 빠르게 이동함을 의미한다. 즉, 패킹 밀도가 너무 높을 경우, 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무르지 못 하는 문제가 발생할 수 있음을 의미한다. 이렇게 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무르지 못 하는 경우, 소자의 효율과 수명이 감소할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 상술한 바와 같이 반드시 수소보다 분자량이 더 큰 중수소가 치환된 치환기를 가짐으로써, 진동 주파수(Vibrational frequency)의 변화를 줄이는 효과가 있으면서도, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적절한 수준의 중수소의 함량을 가지고 있기 때문에 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무를 수 있는 특징도 있다.
이러한 특징에 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용하는 소자의 구동, 효율 및 수명이 우수한 유기 발광 소자의 제조가 가능하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 치환기로 표시되지 않은 기; 또는 수소로 표시되는 기는 모두 중수소로 치환 가능한 것을 의미할 수 있다. 즉, 수소; 또는 중수소는 서로 치환 가능한 상태임을 나타낼 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 0% 초과, 100% 이하일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 중수소를 반드시 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 10% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 20% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 40% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 60% 내지 100%일 수 있다.
일반적으로 수소로 결합된 화합물과 중수소로 치환된 화합물의 경우 열역학적인 거동에서 차이를 보인다. 이러한 이유는 중수소 원자의 질량이 수소에 비해 2배 크기 때문인데, 원자의 질량 차이로 인해 중수소의 경우 더 낮은 진동 에너지를 갖는 특징이 있다. 또한, 탄소와 중수소의 결합 길이는 수소와의 결합에 비해 더 짧고 결합을 끊는데 사용되는 해리 에너지(Dissociation energy)도 더 강하다. 왜냐하면 중수소의 반데르발스 반경이 수소보다 작아 탄소-중수소 사이 결합의 신장 진폭이 더 좁아지기 때문이다.
본원 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 중수소로 치환된 화합물은 수소 치환된 화합물에 비해 바닥상태의 에너지가 더 낮아지는 특성이 있고, 탄소-중수소 사이의 결합 길이가 짧아질수록 분자 중심의 부피(Molecular hardcore volume)는 줄어든다. 이로 인해 전기적 극성화도(Electroical polarizability)를 감소시킬 수 있으며, 분자간 상호작용(Intermolecular interaction)을 보다 약하게 만들어 소자 박막의 부피를 증가시킬 수 있다. 이러한 특성은 박막의 비결정성(Amorphous) 상태를 만들어 결정화도를 낮추는 효과를 유도한다.
따라서, 상기 화학식 1 로 표시되는 헤테로고리 화합물 중 중수소로 치환된 화합물은 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 소자 내열성 향상에 효과적일 수 있으며, 이로 인해 수명과 구동 특성이 개선될 수 있다.
본 명세서에서 상기 'OLED 소자'는 '유기 발광 다이오드', 'OLED(Organic Light Emitting Diodes)', '유기 발광 소자', '유기 전계 발광 소자' 등의 용어로 표현될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 페닐기; 비페닐기; 터페닐기; 또는 나프틸기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 Ar2는 하기 화학식 A로 표시될 수 있다.
[화학식 A]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000032
상기 화학식 A에 있어서,
X1은 O; 또는 S이고,
R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000033
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000034
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
예를 들어, 상기 화학식 A에서 R11이
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000035
인 경우, 상기 화학식 A는 하기 화학식 A-1로 표시될 수 있다.
[화학식 A-1]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000036
상기 화학식 A-1에 있어서,
X1은 O; 또는 S이고,
R12 내지 R18은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000037
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000038
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000039
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000040
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000041
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000042
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000043
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000044
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000045
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000046
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기이며,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000047
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000048
이고, 나머지 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 그 외에는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000049
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000050
이고, 나머지 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기이고, 그 외에는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000051
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R11 내지 R18 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000052
이고, 나머지 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 그 외에는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000053
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0% 내지 10%일 수 있다. 즉, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0% 내지 10%라는 것은 화학식의 표현만을 고려하면 이론상 중수소의 함량이 0%일 수 있으나, 자연상 존재하는 중수소를 완전히 배제할 수 없음을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 다른 화학식의 중수소의 함량에 대해서도 이에 대한 설명을 적용할 수 있다.
화학식 A가 중수소로 치환되면 될수록 수소로 치환된 경우보다 패킹(packing) 밀도가 더 높다. 즉, 화학식 A의 중수소의 함량이 100%인 경우가 패킹 밀도가 가장 높다. 패킹 밀도가 높다는 것은 분자간 거리가 가까워 전자나 정공이 소자내에서 더 빠르게 이동함을 의미한다.
따라서, 반드시 1 이상의 중수소를 포함하는 화학식 B를 치환기로 갖는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 화학식 A도 중수소의 함량이 높을 경우 전자나 정공이 매우 빠르게 이동하기 때문에 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무르지 못 하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 소자의 효율과 수명이 감소할 수 있다.
즉, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0% 내지 10%인 경우, 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무를 수 있기 때문에 소자의 효율과 수명을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 0% 초과일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 20% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소의 함량은 60% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 Ar3는 하기 화학식 B로 표시될 수 있다.
[화학식 B]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000054
상기 화학식 B에 있어서,
X2는 O; 또는 S이고,
R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000055
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000056
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
즉, 상기 화학식 B의 구조는 상기 화학식 B의 R21 내지 R28중 적어도 하나는 반드시 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, R21 내지 R28중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기가 아닌 것 중에서 적어도 하나는 중수소를 갖는 구조이다.
예를 들어, 상기 화학식 B에서 R21이
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000057
인 경우, 상기 화학식 B는 하기 화학식 B-1로 표시될 수 있다.
[화학식 B-1]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000058
상기 화학식 B-1에 있어서,
X2는 O; 또는 S이고,
R22 내지 R28은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
상기 R22 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000059
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000060
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며, 상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000061
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000062
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기이며, 상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C40의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000063
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000064
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이며, 상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000065
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000066
이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이며, 상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000067
는 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000068
이고, 나머지 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 그 외 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 반드시 1 이상의 중수소를 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000069
이고, 나머지 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이고, 그 외 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 반드시 1 이상의 중수소를 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000070
이고, 나머지 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있고, 상기 R21 내지 R28 중
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000071
가 아닌 나머지가 모두 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기인 경우는 제외하며, 상기 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기 또는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000072
가 아닌 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000073
이고, 나머지 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있고, 상기 R21 내지 R28 중
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000074
가 아닌 나머지가 모두 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C40의 아릴기인 경우는 제외하며, 상기 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C40의 아릴기 또는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000075
가 아닌 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000076
이고, 나머지 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있고, 상기 R21 내지 R28 중
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000077
가 아닌 나머지가 모두 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 경우는 제외하며, 상기 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기 또는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000078
가 아닌 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000079
이고, 나머지 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 그 외에는 수소; 또는 중수소이고, 그 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000080
이고, 나머지 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C40의 아릴기이고, 그 외에는 수소; 또는 중수소이고, 그 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R28 중 하나는
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000081
이고, 나머지 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 그 외에는 수소; 또는 중수소이고, 그 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소의 함량은 0% 초과일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소의 함량은 10% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소의 함량은 20% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소의 함량은 60% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소 함량은 80% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4 중 어느 하나로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000082
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000083
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000084
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000085
상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
R101 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R101 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
Ar1, Ar3 및 X1의 정의는 화학식 1의 정의와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R105 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R101 내지 R104 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R108이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 경우, 상기 R11 내지 R18에 대한 설명이 R101 내지 R108에 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-5 내지 화학식 1-8 중 어느 하나로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-5]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000086
[화학식 1-6]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000087
[화학식 1-7]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000088
[화학식 1-8]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000089
상기 화학식 1-5 내지 1-8에 있어서,
R201 내지 R208는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
상기 R201 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Ar1, Ar2 및 X2의 정의는 화학식 1의 정의와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이고, R205 내지 R208는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있고, 상기 R201 내지 R204 및 상기 R205 내지 R208 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R205 내지 R208 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 상기 R201 내지 R204 및 상기 R205 내지 R208 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이고, R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R201 내지 R204 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있고, 상기 R201 내지 R204 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 및 상기 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R201 내지 R204 중 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 상기 R201 내지 R204 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 및 상기 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R208이 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 경우, 상기 R21 내지 R28에 대한 설명이 R101 내지 R108에 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-9로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-9]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000090
상기 화학식 1-9에 있어서,
Rp및 Rq는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C60의 아릴기이고, p 및 q는 각각 0 내지 3의 정수이고, p가 2 이상인 경우 괄호 내의 Rp는 서로 동일하거나 상이하고, q가 2 이상인 경우 괄호 내의 Rq는 서로 동일하거나 상이하고,
R105 내지 R108는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 Rp 및 R105 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
R205 내지 R208는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
상기 Rq 및 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
Ar1, X1 및 X2의 정의는 화학식 1의 정의와 같다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R101 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R101 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R101 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R101 내지 R108 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R108 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R105 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R105 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R105 내지 R108 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R105 내지 R108 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R101 내지 R104 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R101 내지 R104 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 상기 R101 내지 R104 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R105 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R101 내지 R104 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R201 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기일 수 있고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이며, 상기 R201 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기일 수 있고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R208 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있고, 그 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이며, 상기 R201 내지 R204 및 상기 R205 내지 R208 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이며, 상기 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이며, 상기 R201 내지 R204 및 상기 R205 내지 R208 중 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기가 아닌 것 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R205 내지 R208 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 상기 R201 내지 R204 및 상기 R205 내지 R208 중 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기가 아닌 것 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R201 내지 R204 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이며, 상기 R201 내지 R204 중 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기가 아닌 것 및 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R201 내지 R204는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이며, 상기 R201 내지 R204 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이며, 상기 R201 내지 R204 중 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기가 아닌 것 및 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R205 내지 R208은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고, 상기 R201 내지 R204 중 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며, 상기 R201 내지 R204 중 1 이상의 중수소로 치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환된 터페닐기가 아닌 것 및 R205 내지 R208 중 적어도 하나는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 상이하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 모두 O이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 모두 S이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2 중 하나는 O이고, 다른 하나는 S이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료 및 전자주입재료에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 열적 안정성이 우수하며, 이러한 열적 안정성은 유기 발광 소자에 구동 안정성을 제공하며, 수명 특성을 향상시킨다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함하는 것일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 더 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
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상기 화학식 2에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiR'R"R"'; -P(=O)R'R"; 및 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 지방족 또는 방향족 헤테로고리를 형성하고,
R', R" 및 R"'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 수소; 또는 중수소일 수 있고, r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 트리페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 디메틸플루오레닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 0% 또는 10% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 0% 내지 10%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 10% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 20% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 40% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 60% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소 함량은 80% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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또한, 상기 화학식 2의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료 및 전자주입재료에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 2의 화합물은 열적 안정성이 우수하며, 이러한 열적 안정성은 유기 발광 소자에 구동 안정성을 제공하며, 수명 특성을 향상시킨다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함하는 것일 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 2개 이상의 호스트 물질은 각각 1개 이상의 p 타입 호스트 재료 및 n 타입 호스트 재료를 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 예비 혼합(pre-mixed)하여 사용할 수 있다. 상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 유기물층에 증착하기 전에 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
도 1 내지 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 유기 발광 소자의 유기물층 형성시 이용할 수 있고, 특히 전자 수송층 또는 전하 생성층의 물질로 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
상기 조성물은 둘 이상의 화합물이 단순 혼합되어 있는 형태이며, 유기 발광 소자의 유기물층 형성 전에 파우더 상태의 재료를 혼합할 수도 있고, 적정 온도 이상에서 액상 상태로 되어있는 화합물을 혼합할 수 있다. 상기 조성물은 각 재료의 녹는점 이하에서는 고체 상태이며, 온도를 조정하면 액상으로 유지할 수 있다.
상기 조성물 내의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1 일 수 있으며, 1 : 8 내지 8: 1 일 수 있고, 1 : 5 내지 5 : 1 일 수 있으며, 1 : 2 내지 2 : 1 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물은 유기 발광 소자의 유기물층 형성시 이용할 수 있고, 특히 발광층의 호스트 물질로 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
상기 조성물은 둘 이상의 화합물이 단순 혼합되어 있는 형태이며, 유기 발광 소자의 유기물층 형성 전에 파우더 상태의 재료를 혼합할 수도 있고, 적정 온도 이상에서 액상 상태로 되어있는 화합물을 혼합할 수 있다. 상기 조성물은 각 재료의 녹는점 이하에서는 고체 상태이며, 온도를 조정하면 액상으로 유지할 수 있다.
상기 조성물은 추가로 용매, 첨가제 등 당 기술분야에 공지된 재료들이 추가로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 보조층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 이리듐계 도펀트를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 이리듐계 도펀트로 녹색 인광 도펀트인Ir(ppy)3이 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 이리듐계 도펀트로 적색 인광 도펀트인(piq)2(Ir)(acac)이 사용될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 1 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
본 출원의 유기 발광 소자에 있어서, 양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때, 2 이상의 발광 재료를 개별적인 공급원으로 증착하여 사용하거나, 예비혼합하여 하나의 공급원으로 증착하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
발광 재료의 호스트를 혼합하여 사용하는 경우에는, 동일 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있고, 다른 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, n-type 호스트 재료 또는 p-type 호스트 재료 중 어느 두 종류 이상의 재료를 선택하여 발광층의 호스트 재료로 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
<실시예>
<제조예 1> 화합물 9의 제조
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000124
1) 화합물 9-P3의 제조
반응 플라스크(flask)에 화합물 9-P4 20g(80.94 mmol)과 페닐보론산(phenylboronic acid) (A) 9.87g(80.96 mmol)을 넣고, 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 200mL와 증류수 40mL에 녹인 후, Pd(PPh3)4 4.7g(4.05 mmol)과 K2CO3 28g(202.35 mmol)을 넣고, 8시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후, 반응액에 디클로로메탄(Dichloromethane, DCM)를 넣어 용해시킨 다음, 증류수로 추출하고, 유기층을 무수 MgSO4로 건조시킨 후, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 이후, 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 하여 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 9-P3 15.82 g(수율 70%)를 얻었다.
2) 화합물 9-P2의 제조
화합물 9-P3으로부터 화합물 9-P2를 제조하기 위한 최적 조건을 판단하기 위해서 하기 표 1과 같은 조건에서 화합물 9-P3으로부터 화합물 9-P2를 제조하였다. 하기 표 1에서 얻은 양, 수율 항목은 화합물 9-P2의 얻은 양 및 수율을 의미한다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000125
상기 표 1의 결과로부터 반응 조건 5가 가장 수율이 높은 것을 확인할 수 있었다.
이에, 수율이 가장 높은 5번 반응 조건으로 화합물 9-P2을 합성하였다.
구체적으로, 반응 플라스크(flask)에 화합물 9-P3 15.82g(56.7 mmol)을 벤젠-d6(Benzene-d6) 791g과 CF3SO3H 215 g에 녹이고, 50℃에서 1시간 교반하였다. 반응 완료 후, D2O 중의 Na2CO3로 중화하였다. 중화 후 혼합액에 클로로포름(Chloroform)를 넣어 용해시킨 다음, 유기층을 분리하고, 무수 MgSO4로 건조시킨 후, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 이후, 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 하여 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 9-P2 11.21g(수율 68%)를 얻었다.
3) 화합물 9-P1의 제조
반응 플라스크(flask)에 화합물 9-P2 11.2g(38.64 mmol)과 4,4,4',4',5,5,5',5'-옥타틸-2,2'-비(1,3,2-디옥사보로란)(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane)) 14.8g(58 mmol)을 넣고, 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 112mL에 녹인 후 Pd2(dba)3 1.74g(1.9mmol)과 아세트산칼륨(Potassium acetate) 11.3g(115.9 mmol) 그리고 S phos 1.6g(3.9 mmol)을 넣고 8시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후 반응액에 에틸 아세테이트(Ethyl acetate)를 넣어 용해시킨 후 증류수로 추출하고 유기층을 무수 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거한 후 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 9-P1 11.8g(수율=80%)를 얻었다.
4) 화합물 9의 제조
반응 플라스크(flask)에 화합물 9-P1 11.8g(30.91 mmol) 과 2-클로로-4-페닐-6-(9-페닐디벤조[b,d]푸란-3-일)-1,3,5-트리아진)(2-chloro-4-phenyl-6-(9-phenyldibenzo[b,d]furan-3-yl)-1,3,5-triazine)) (B) 13.41g(30.91 mmol)을 넣고, 1,4-디옥산 (1,4-dioxane) 120mL와 증류수 24 mL에 녹인 후, Pd(PPh3)4 1.78g(1.54 mmol)과 K2CO3 10.68g(77.29 mmol)을 넣고, 7시간동안 환류 교반하였다. 반응 완료 후 반응액에 클로로포름(Chloroform)을 넣어 용해시킨 후 증류수로 추출하고 유기층을 무수 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거 한 후 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물 9 14.4 g(수율=72%)를 얻었다.
상기 제조예 1에서 9-P4 대신 하기 표 2의 중간체 1를 사용하고, 화합물 A 대신 하기 표 2의 중간체 2를 사용하고, 화합물 B 대신 하기 표 2의 중간체 3을 사용한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물을 제조하여 하기 표 2의 목적화합물을 합성하였다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000126
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000127
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000128
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000129
[제조예 2] 화합물 2-79의 제조
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000130
2-1) 중간체 2-79-1의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크에 9H,9'H-3,3'-비카바졸(9H,9'H-3,3'-bicarbazole) (10g, 0.030mol), 4-브로모-1,1’-비페닐 (4-bromo-1,1'-biphenyl) [E] (7.26g, 0.030mol), CuI (0.57g, 0.003mol), 트랜스-1,2-디아미노사이클로헥산(Trans-1,2-diaminocyclohexane) (0.34g, 0.003mol), K3PO4 (12.74g, 0.06mol)를 넣고, 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 100mL에 녹인 후 125℃에서 8시간 동안 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 DCM을 넣고 추출하였고 유기층은 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 반응물은 컬럼 크로마토그래피 (DCM:Hexane=1:3)로 정제하였고 메탄올로 재결정하여 중간체 2-79-1를 얻었다. (13.92g, 수율 94%)
2-2) 화합물 2-79의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크에 중간체 2-79-1 (13.92g, 0.028mol), 3-브로모-1,1'-비페닐(3-bromo-1,1'-biphenyl) [E'] (6.83g, 0.028mol), CuI (0.53g, 0.0028mol), 트랜스-1,2-디아미노사이클로헥산 (0.32g, 0.0028mol), K3PO4 (11.89g, 0.056mol)를 넣고, 1,4-디옥산 140mL에 녹인 후 125℃에서 8시간 동안 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 DCM을 넣고 추출하였고 유기층은 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 반응물은 컬럼 크로마토그래피 (DCM:Hexane=1:3)로 정제하였고 메탄올로 재결정하여 목적 화합물 2-79 (G1)를 얻었다. (16.14g, 수율 88%)
상기 제조예 2에 있어서, 4-브로모-1,1'-비페닐[E], 3-브로모-1,1'-비페닐[E'] 대신 하기 표 3의 화합물 E, E’을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 2와 동일하게 합성하여 하기 목적 화합물 G1을 동일한 방법으로 합성하였다.
이 때, 화합물 E와 화합물 E’가 동일한 경우 상기 제조예 2에서 화합물 E를 2당량 넣어 목적 화합물을 바로 합성할 수 있다. 즉, 화합물 E와 화합물 E’가 동일한 경우 상기 제조예 2-2를 생략할 수 있다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000131
[제조예 3] 화합물 2-57의 제조
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000132
1) 화합물 2-57의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크에 중간체 2-79 (E3) (12.17g, 0.017mol), 트리플릭산(Triflic acid) 51.5g 및 D6-벤젠(D6-benzene)(608.5mL) 혼합물을 50℃에서 1시간 교반 하였다. 반응 완료 후, D2O 중의 Na2CO3로 켄칭(quenching)하였다. 켄칭 후 혼합액에 DCM을 넣어 용해시킨 다음, 유기층을 분리하고, 무수 MgSO4로 건조시킨 후, 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 이후, 디클로로메탄과 헥산을 전개용매로 하여 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물 2-57 (G3)을 얻었다. (8.01g, 수율 70%)
상기 제조예 3에 있어서, 화합물 2-79 대신 하기 표 4의 화합물 E3을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 3와 동일하게 합성하여 하기 목적 화합물 G3을 동일한 방법으로 합성하였다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000133
상기 제조예 1 내지 3 및 표 2 내지 표 4에 기재된 화합물 이외의 나머지 화합물도 전술한 제조예에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조하였으며, 하기 표 5 및 표 6에 합성결과를 나타내었다. 하기 표 5은 1H NMR(CDCl3, 400MHz)의 측정값이고, 하기 표 6는 FD-질량분석계(FD-MS: Field desorption mass spectrometry)의 측정값이다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000134
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000135
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000136
[실험예]
<실험예 1>
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO 처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공수송층 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 표 7의 헤테로고리 화합물, 녹색 인광 도펀트로 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium)을 사용하였으며, 호스트에 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 360Å 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 제조하였다(실시예 1 내지 30 및 비교예 1 내지 7).
하기 표 7에서 별도로 적색 호스트로 표기한 것(실시예 22) 이외에 실시예 및 비교예는 녹색 호스트로 사용되었다. 즉, 하기 표 7에 기재된 헤테로고리 화합물을 적색 호스트로 사용한 실시예 22의 경우 레드 인광 도펀트로 Ir(piq)2(acac)를 사용하였다. 이 때, 적색 호스트 및 레드 인광 도펀트의 사용을 제외하고, 실시예 22의 경우에도 소자의 제조 과정은 동일하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-8~10-6torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
2) 유기 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 실시예 1 내지 30 및 비교예 1 내지 7의 유기 발광 소자에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 전계발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90(단위: h)을 측정하였다.
본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE) 및 수명(T90, 단위: h)을 측정한 결과는 하기 표 7와 같았다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000137
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000138
또한, 표 7에서 비교예 1 내지 7에 사용된 비교화합물 A 내지 G는 하기와 같았다.
[비교 화합물]
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000139
상기 표 7의 결과를 살펴보면, 본 발명의 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 유기물층에 포함하는 유기 발광 소자의 경우, 비교예보다 구동전압, 발광효율 및 수명 면에서 모두 우수한 것을 알 수 있다.
이는 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 안정성이 높기 때문에 발생하는 효과로 판단된다.
구체적으로 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 트리아진 골격에 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조티오펜기 또는 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조퓨란기를 가지고, 상기 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조티오펜기 및 상기 적어도 1 이상의 중수소로 치환된 디벤조퓨란기가 각각 1 이상의 중수소로 치환된 아릴기를 포함하고 있는 것이 특징이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 반드시 수소보다 분자량이 더 큰 중수소가 치환된 치환기를 가짐으로써, 진동 주파수(Vibrational frequency)의 변화를 줄이는 효과가 있다.
이렇게 진동 주파수의 변화를 줄이는 경우, 분자의 에너지를 낮출 수 있고, 이는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 안정성이 높은 화합물임을 의미한다. 또한, 탄소와 중수소의 단일 결합 해리에너지는 탄소와 수소의 단일 결합 해리에너지보다 높으므로, 분자의 열적 안정성도 증가한다.
비교예 1 내지 6에 사용한 화합물의 경우에는 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 비교할 때, 중수소로 치환된 비율이 적음을 확인할 수 있었다. 특히, 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기에 중수소로 치환된 페닐기가 치환된 위치를 제외하고 모두 수소임을 확인할 수 있었다. 즉, 중수소로 치환된 페닐기가 치환된 위치를 제외하고, 중수소가 치환되지 않았다.
상기 표 7의 결과에서 알 수 있듯이, 비교예 1 내지 6의 경우 실시예와 비교할 때 소자의 성능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 비교예 1 내지 6에 사용한 화합물의 중수소 치환 비율로 인하여 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물보다 비교예 1 내지 6에 사용한 화합물의 안정성이 떨어지기 때문에 발생한 현상이라고 판단된다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 상기 트리아진 골격에 치환된 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기가 반드시 적어도 1 이상의 아릴기로 치환된 구조를 가짐으로써 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용했을 경우, 상기 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기뿐 아니라 상기 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기에 치환된 아릴기에도 정공과 전자가 함께 머무를 수 있으므로, 안정성이 높다.
반면, 비교예 7에 사용한 화합물의 경우에는 디벤조퓨란기에 아릴기(Ar)가 치환되지 않은 구조이다. 이 경우에는 디벤조퓨란기에만 정공과 전자가 머무를 수 있으므로, 상기 디벤조티오펜기 또는 디벤조퓨란기에 치환된 아릴기에도 정공과 전자가 함께 머무를 수 있는 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 비교할 때, 소자 내에서 화합물의 안정성이 떨어질 것으로 판단된다.
이로 인하여, 비교예 7의 소자의 성능이 실시예보다 저하됨을 상기 표 7의 결과로부터 확인할 수 있었다.
반면, 중수소의 함량이 너무 높을 경못 우, 패킹 밀도가 높아져서 분자간 거리가 가까워 전자나 정공이 소자 내에서 더 빠르게 이동함을 의미한다. 이는 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무르지 못하는 문제가 발생할 수 있음을 의미한다. 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무르지 못하는 경우, 소자의 효율과 수명이 감소할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 상술한 바와 같이 반드시 수소보다 분자량이 더 큰 중수소가 치환된 치환기를 가짐으로써, 진동 주파수(Vibrational frequency)의 변화를 줄이는 효과가 있으면서도, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적절한 수준의 중수소의 함량을 가지고 있기 때문에 전자나 정공이 발광층에 적절하게 머무를 수 있는 특징도 있다.
따라서, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용하는 경우, 소자의 구동, 효율 및 수명이 현저히 우수하며, 특히 발광층의 호스트로 사용하는 경우 소자의 구동, 효율 및 수명이 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 유기 발광 소자의 제작
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 표 8에 표시된 바와 같이 2종의 헤테로고리 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)한 후, 하나의 공원에서 360Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 발광층 증착 두께의 7% 도핑하여 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다(실시예 31 내지 90 및 94 내지 120 및 비교예 8 내지 19).
하기 표 8에서 별도로 적색 호스트로 표기한 것(실시예 91 내지 93)이외에 실시예 및 비교예는 녹색 호스트로 사용되었다. 레드 인광 도펀트로 Ir(piq)2(acac)를 사용하였다. 즉, 하기 표 8에 기재된 헤테로고리 화합물들을 적색 호스트로 사용한 실시예 91 내지 93의 경우 레드 인광 도펀트로 Ir(piq)2(acac)를 사용하였다. 이 때, 적색 호스트 및 레드 인광 도펀트의 사용을 제외하고, 실시예 91 내지 93의 경우에도 소자의 제조 과정은 동일하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-8~10-6torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
2) 유기 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 실시예 31 내지 120 및 비교예 8 내지 19의 유기 발광 소자에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 전계발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90(단위: h)을 측정하였다.
본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE) 및 수명(T90, 단위: h)을 측정한 결과는 하기 표 8과 같았다.
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000140
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000141
Figure PCTKR2023011772-appb-img-000142
또한, 상기 표 8에서 비교예 8 내지 19에 사용된 비교화합물 A, C, D 및 F는 상기 표 7에서 사용한 비교화합물 A, C, D 및 F와 동일하다.
상기 표 8의 결과를 보면, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 본 발명의 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 유기물층에 사용하는 경우, 구동전압, 발광효율 및 수명이 모두 개선된 것을 확인할 수 있었다. 특히 발광층 호스트 물질로 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 본 발명의 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 사용하는 경우, 구동전압, 발광효율 및 수명이 모두 개선된 것을 확인할 수 있었다.
이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어났기 때문으로 예상할 수 있다.
상기 엑시플렉스(exciplex) 현상은 두 분자간 전자 교환으로 donor(p-host)의 HOMO level, acceptor(n-host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 Reverse Intersystem Crossing(RISC)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(p-host)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(n-host)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다. 본 발명에서는 도너(donor) 역할은 본 발명의 상기 화학식 2의 화합물이 하고, 억셉터(acceptor) 역할은 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물이 함으로서, 두 화합물을 동시에 발광층 호스트로 사용되었을 경우에 우수한 소자 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
특히, 본 발명의 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 수소에 해당하는 부분이 중수소로 치환되면 수명 특성이 우수함을 확인할 수 있다. 이는 실험예 1에서 상술한 바와 같이 수소보다 분자량이 더 큰 중수소가 치환된 치환기를 가짐으로써, 진동 주파수(Vibrational frequency)의 변화를 줄일 수 있다는 점과 탄소와 중수소의 단일 결합 해리에너지는 탄소와 수소의 단일 결합 해리에너지보다 높다는 점으로부터 발생하는 효과 때문인 것으로 판단된다.
또한, 상기 표 8의 결과로부터 본 발명의 범위에 포함되지 않는 비교 화합물(비교예 8 내지 19)을 본 발명의 상기 화학식 2의 화합물과 조합하여 사용할 경우, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물과 본 발명의 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 유기물층에 사용하는 경우보다 구동전압, 발광효율 및 수명에서 소자의 성능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 본 발명의 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 동시에 발광층의 호스트로 사용하는 경우, 구동전압, 발광효율 및 수명이 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000143
    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
    Ar2는 하기 화학식 A로 표시되는 기이고,
    Ar3는 하기 화학식 B로 표시되는 기이며,
    [화학식 A]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000144
    [화학식 B]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000145
    상기 화학식 A 및 화학식 B에 있어서,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O; 또는 S이고,
    R11 내지 R18 중 하나는
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000146
    이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
    R21 내지 R28 중 하나는
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000147
    이고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이며,
    상기 R21 내지 R28 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000148
    및
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000149
    는 각각 상기 화학식 1에 결합되는 위치이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000150
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000151
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000152
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000153
    상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
    R101 내지 R108은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 상기 R101 내지 R108 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
    Ar1, Ar3 및 X1의 정의는 화학식 1의 정의와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-5 내지 화학식 1-8 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1-5]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000154
    [화학식 1-6]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000155
    [화학식 1-7]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000156
    [화학식 1-8]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000157
    상기 화학식 1-5 내지 1-8에 있어서,
    R201 내지 R208는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고,
    상기 R201 내지 R208 중 적어도 하나는 1 이상의 중수소로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기이고, 나머지 중 적어도 하나는 중수소이고,
    Ar1, Ar2 및 X2의 정의는 화학식 1의 정의와 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기인 것인 헤테로고리 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 A의 중수소 함량은 0% 내지 10%인 것인 헤테로고리 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 B의 중수소 함량은 60% 내지 100%인 헤테로고리 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000158
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000159
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000160
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000161
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000162
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000163
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000164
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000165
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000166
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000167
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000168
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000169
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000170
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000171
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000172
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000173
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000174
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000175
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000176
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000177
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000178
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000179
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000180
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000181
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000182
    .
  8. 제1 전극; 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000183
    상기 화학식 2에 있어서,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiR'R"R"'; -P(=O)R'R"; 및 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 지방족 또는 방향족 헤테로고리를 형성하고,
    R', R" 및 R"'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 0% 또는 10% 내지 100%인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000184
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000185
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000186
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000187
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000188
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000189
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000190
    .
  15. 청구항 1에 따른 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023011772-appb-img-000191
    상기 화학식 2에 있어서,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiR'R"R"'; -P(=O)R'R"; 및 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 지방족 또는 방향족 헤테로고리를 형성하고,
    R', R" 및 R"'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고,
    Ar21 및 Ar22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
PCT/KR2023/011772 2022-08-10 2023-08-09 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 WO2024035123A1 (ko)

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