KR102448849B1 - 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102448849B1
KR102448849B1 KR1020170155822A KR20170155822A KR102448849B1 KR 102448849 B1 KR102448849 B1 KR 102448849B1 KR 1020170155822 A KR1020170155822 A KR 1020170155822A KR 20170155822 A KR20170155822 A KR 20170155822A KR 102448849 B1 KR102448849 B1 KR 102448849B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
compound
layer
electron transport
electroluminescent device
Prior art date
Application number
KR1020170155822A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190058135A (ko
Inventor
박우재
심재의
Original Assignee
솔루스첨단소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔루스첨단소재 주식회사 filed Critical 솔루스첨단소재 주식회사
Priority to KR1020170155822A priority Critical patent/KR102448849B1/ko
Publication of KR20190058135A publication Critical patent/KR20190058135A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102448849B1 publication Critical patent/KR102448849B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/94—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom spiro-condensed with carbocyclic rings or ring systems, e.g. griseofulvins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/04—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • H01L51/0073—
    • H01L51/0074—
    • H01L51/5012—
    • H01L51/5072—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

본 발명은 열적 안정성, 전자수송 특성 및 발광 특성이 우수한 유기 화합물 및 이를 포함하여 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 대한 것이다.

Description

유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 {ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 신규한 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열적 안정성, 캐리어 수송능, 전자수송능 및 발광 능이 우수한 유기 화합물 및 이를 포함하여 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL소자'라 함)는 두 전극 사이에 전압을 걸어주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광물질, 정공주입 물질, 정공수송 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 EL 소자의 발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다.
도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 재료는 이론적으로 형광 재료에 비해 4배까지 발광 효율이 높기 때문에, 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구도 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공주입층, 정공수송층. 정공 차단층, 전자수송층 재료로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광층 재료로는 안트라센 유도체들이 보고되고 있다. 특히, 발광층 재료 중 효율 향상 측면에서 장점을 가지고 있는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색(blue), 녹색(green), 적색(red)의 인광 도판트 재료로 사용되고 있으며, 4,4-디카바졸리비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)은 인광 호스트 재료로 사용되고 있다.
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 매우 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0070928호
본 발명은 내열성, 캐리어 수송능, 전자 수송능, 발광능 등이 우수하여 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 구체적으로 전자수송층 재료 및/또는 전자수송 보조층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기 신규 화합물을 포함하여 구동전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure 112017116021878-pat00001
(상기 화학식 1에서,
Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CR1이고, 다만 Z1 내지 Z3 중에서 적어도 2개는 N이며,
R1은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고;
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴기이고;
Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C12의 알킬기 및 C6~C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고;
L은 단일결합이거나, C6~C30의 아릴렌기이고;
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 혹은 S 또는 O이고;
상기 R1의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기, Ar1 및 Ar2 의 아릴기, 및 L의 아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이함).
또, 본 발명은 양극, 상기 양극에 대향 배치된 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송 보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송 보조층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 내열성, 캐리어 수송능, 전자 수송성, 발광능 등이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율 등의 측면이 크게 향상될 수 있고, 따라서 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<신규 유기 화합물>
본 발명에 따른 신규 유기 화합물은 스파이로 안트라센-플루오렌(spiro anthracene-fluorene)의 플루오렌에 벤조퓨란(benzofuran) 또는 벤조티오펜(benzothiphen)이 축합되어 이루어진 코어(core)에 2개 이상의 N을 함유하는 6원의 헤테로방향족 치환체가 직접 또는 링커를 통해 도입된 구조를 갖는 화합물로서, 상기 화학식 1로 표시된다. 이러한 본 발명의 화합물은 열적 안정성, 전자수송 특성 및 발광 특성이 우수하여 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 코어를 포함함으로써, 종래 유기 EL 소자용 재료보다 높은 분자량을 갖기 때문에, 유리전이온도가 높고, 따라서 열적 안정성이 우수하다.
또, 상기 화합물은 상기 코어를 포함함으로써, 좁은 밴드갭(bandgap) 및 높은 삼중항 에너지(T1)를 갖고, 전자 이동도도 크기 때문에, 전자 수송능 및 발광능이 우수하다. 특히, 전자 이동도가 매우 크기 때문에, 상기 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료(바람직하게, 전자수송층 재료)로 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광 효율, 특히 청색 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물에서, 2개 이상의 N을 함유하는 6원의 헤테로방향족 치환체(예, 트리아진계 치환체, 피리미딘계 치환체)는 전자 흡수성이 큰 전자끌개기(electron withdrawing group, EWG)이다. 이러한 6원의 헤테로방향족 치환체가 상기 코어의 플루오렌 내 벤젠 부위에 도입될 경우, 상기 코어의 다른 부위에 도입되는 경우에 비해, 상기 6원의 헤테로방향족 치환체에 의한 분자 간 수소 결합이 더 유도될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 화합물은 유리전이온도(Tg)가 높을 뿐만 아니라, 더 규칙적으로 분자들이 배열되어 높은 결정성 및 패킹 밀도(packing density)를 갖고, 또 전자이동도도 증가된다. 따라서, 본 발명의 화합물은 열적 안정성 및 전자수송성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 이용될 수 있고, 바람직하게 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료(예, 그린 인광의 발광층 재료), 전자수송층 재료 및 발광층과 전자수송층 사이에 위치하는 전자수송 보조층의 재료 중 적어도 어느 하나로 이용될 수 있다.
게다가, 본 발명의 화합물은 삼중항 에너지(T1)가 높기 때문에, TFT(triplet-triplet fusion) 효과로 인해 효율이 향상될 수 있다. 또, 상기 화합물은 발광층에서 생성된 엑시톤이 발광층에 인접하는 전자수송층이나 정공수송층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화합물이 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게 전자수송층 재료, 발광층과 전자수송층 사이에 위치하는 전자수송보조층 재료로 이용될 경우, 발광층 내 발광의 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 증가될 수 있다.
아울러, 본 발명의 화합물이 유기 전계 발광 소자에 적용될 경우, 유기 전계 발광 소자는 저저압 구동이 가능하고, 이로 인해 유기 전계 발광 소자의 수명 특성은 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CR1이고, 다만 Z1 내지 Z3 중에서 적어도 2개는 N이다.
일례로, 상기 Z1 내지 Z3가 모두 N일 수 있다. 이 경우, Z1 내지 Z3 중 하나가 N인 경우, 또는 Z1 내지 Z3 중 2개가 N인 경우에 비해, 발광층 내 캐리어(정공/전자)의 밸런스가 우수하여 유기 전계 발광 소자의 발광 특성이 향상될 수 있다.
상기 R1은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기(구체적으로, C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(구체적으로, C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(구체적으로, C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(구체적으로, C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기(구체적으로, 핵원자수 3 내지 20개의 헤테로시클로알킬기), C6~C60의 아릴기(구체적으로, C6~C30의 아릴기), 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기(구체적으로, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기), C1~C40의 알킬옥시기(구체적으로, C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴옥시기(구체적으로, C6~C30의 아릴옥시기), C3~C40의 알킬실릴기(구체적으로, C3~C20의 알킬실릴기), C6~C60의 아릴실릴기(구체적으로, C6~C30의 아릴실릴기), C1~C40의 알킬보론기(구체적으로, C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(구체적으로, C6~C30의 아릴보론기), C6~C60의 아릴포스파닐기(구체적으로, C6~C30의 아릴포스파닐기), C6~C60의 모노아릴포스피닐기(구체적으로, C6~C30의 모노아릴포스피닐기), C6~C60의 디아릴포스피닐기(구체적으로, C6~C30의 디아릴포스피닐기) 및 C6~C60의 아릴아민기(구체적으로, C6~C30의 아릴아민기)로 이루어진 군에서 선택된다. 이때, 헤테로시클로알킬기 및 헤테로아릴기는 각각 1개 이상의 헤테로원자(예컨대, N, S, O, Se)를 포함한다.
또, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴기이다. 구체적으로, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 S-A1 내지 S-A5로 표시되는 아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112017116021878-pat00002
또, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C12의 알킬기 및 C6~C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. 구체적으로, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기일 수 있다. 상기 Ar3 및 Ar4이 각각 메틸기 또는 페닐기일 경우, 유기물층의 형성시 증착 온도를 용이하게 제어할 수 있다. 한편, 상기 Ar3 및 Ar4이 각각 메틸기인 화합물보다 Ar3 및 Ar4이 각각 페닐기인 화합물일 때, 화합물의 분자량이 커진다. 따라서, 상기 Ar3 및 Ar4이 각각 페닐기일 경우, 유기물층의 형성시 증착 온도를 높게 조절할 수 있다. 일례에 따르면, Ar3 및 Ar4이 모두 메틸기일 수 있다. 다른 일례에 따르면, Ar3 및 Ar4이 모두 페닐기일 수 있다.
또, 상기 L은 단일결합이거나, C6~C30의 아릴렌기이다. 구체적으로, 상기 L은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 하기 화학식 S-B1 내지 S-B7로 표시되는 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Figure 112017116021878-pat00003
또, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 혹은 S 또는 O이다.
일례에 따르면, 상기 X1 및 X2 중 어느 하나는 단일결합이고, 나머지는 S 또는 O일 수 있다.
또, 상기 R1의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기와; Ar1 및 Ar2 의 아릴기; 및 L의 아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 구체적으로 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이때, 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure 112017116021878-pat00004
(상기 화학식 2에서,
Z1 내지 Z3, Ar1 내지 Ar4 및 L은 각각 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
X1은 S 또는 O임).
본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure 112017116021878-pat00005
Figure 112017116021878-pat00006
Figure 112017116021878-pat00007
Figure 112017116021878-pat00008
(상기 화학식 3 내지 6에서,
Z1 내지 Z3, Ar1 내지 Ar4 및 L은 각각 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
X1은 S 또는 O임).
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는 하기 화합물들이 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112017116021878-pat00009
Figure 112017116021878-pat00010
Figure 112017116021878-pat00011
Figure 112017116021878-pat00012
Figure 112017116021878-pat00013
Figure 112017116021878-pat00014
Figure 112017116021878-pat00015
Figure 112017116021878-pat00016
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틸(adamantyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소(바람직하게, 1 내지 3개의 탄소)가 N, O, S 또는 Se 등과 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴리닐(morpholinyl), 피페라지닐(Piperazinyl) 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소(바람직하게는 1 내지 3개의 탄소)가 N, O, S 또는 Se 등과 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-알킬실릴을 포함한다. 또, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미하고, 모노-뿐만 아니라 디-, 트리-아릴실릴 등의 폴리아릴실릴을 포함한다.
본 발명에서 "알킬보론기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, "아릴보론기"는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미한다.
본 발명에서 "알킬포스피닐기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-알킬포스피닐기를 포함한다. 또, 본 발명에서 "아릴포스피닐기"는 탄소수 6 내지 60의 모노아릴 또는 디아릴로 치환된 포스핀기를 의미하고, 모노- 뿐만 아니라 디-아릴포스피닐기를 포함한다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 40의 아릴로 치환된 아민을 의미하며, 모노-뿐만 아니라 디-아릴아민를 포함한다.
<유기 전계 발광 소자>
한편, 본 발명의 다른 측면은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(이하, '유기 EL 소자')에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 양극(anode), 음극(cathode) 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 정공수송 보조층, 발광 보조층, 발광층, 수명 개선층, 전자수송층, 전자수송 보조층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상을 포함하고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
일례에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자수송층을 형성하는 재료이다. 이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자수송층 재료로 적용할 경우, 상기 화합물의 열적 안정성, 전자수송능이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자는 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상될 수 있다.
다른 일례에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송 보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송 보조층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자수송 보조층을 형성하는 재료이다. 여기서, 전자수송 보조층은 상기 발광층으로 이동된 정공 및/또는 발광층에서 형성된 엑시톤이 전자수송층으로 확산되거나, 또는 이동하지 못하게 하여, 결과적으로 정공 및/또는 엑시톤을 발광층에 제한시키는 기능을 한다. 이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자수송 보조층 재료로 적용할 경우, 발광층 내 발광에 기여하는 정공 및/또는 엑시톤의 수가 증가될 수 있기 때문에, 유기 전계 발광 소자는 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상될 수 있다.
또 다른 일례에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자에서, 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송 보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 및 전자수송 보조층은 각각 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 전자수송층을 형성하는 화학식 1의 화합물과 전자수송 보조층을 형성하는 화학식 1의 화합물은 서로 상이하다.
전술한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 공지된 통상적인 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 유기 전계 발광 소자의 구조는 기판 상에, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 전자수송층과 음극 사이에 전자주입층이 위치할 수 있고, 또 상기 발광층과 전자수송층 사이에 전자수송 보조층이 위치할 수 있으며, 또한 상기 정공수송층과 발광층 사이에 정공수송 보조층이 위치할 수 있다. 또한, 상기 정공수송 보조층과 발광층 사이에 발광 보조층이 위치할 수 있고, 또 상기 발광층과 전자수송 보조층 사이에 수명 개선층이 위치할 수 있다. 또, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 적어도 하나(바람직하게, 전자수송층 및/또는 전자수송 보조층)가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판은 특별히 한정되지 않으며, 비제한적인 예로는 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 있다.
또, 양극 물질의 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질의 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자주입층, 정공수송 보조층, 수명개선층, 발광보조층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] 화합물 SAF-1B 의 합성
<단계 1> 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란의 합성
Figure 112017116021878-pat00017
디벤조퓨란-4-일보로닉산(Dibenzofuran-4-ylboronic acid) 20.0g, 2-브로모-4-클로로-1-플루오로벤젠 31.4g, 테트라키스페닐포스핀팔라듐(0)[Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0), Pd(PPh3)4] 3.2g, 2M 포타슘 카보네이트 수용액 200ml을 THF에 넣고, 2시간 동안 가열 환류 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 인산칼륨 용액을 제거하여 층분리하였다. 용매를 제거한 후, 흰색의 고체를 에틸아세테이트와 에탄올로 재결정하여 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 (28.6g, 수율 84%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 8.08-7.92 (m, 3H), 7.88 (s, 1H), 7.47-7.30 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 358
<단계 2> 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 의 합성
Figure 112017116021878-pat00018
4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 14g을 THF 250ml에 용해한 후, 온도를 -78℃로 낮춘 다음, 2.5M의 n-BuLi 20.4ml를 적가하고, 30분 후, 10,10-디메틸안트라센-9(10H)-온 13.6g을 넣은 다음, 상온으로 올린 후 1시간 동안 교반하였다. 1N의 HCl 300ml를 상기 혼합물에 넣은 후, 30분간 교반한 다음 층 분리하여 용매를 제거한 후, 남은 고체를 에틸아세테이트로 정제하여 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올(19.5g, 85%)를 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.08-7.92 (m, 3H), 7.74 (d, 1H), 7.65 (s, 1H), 7.50-7.44 (m, 3H), 7.38-7.31 (m, 6H), 7.19 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 502
<단계 3> 화합물 SAF-1 의 합성
Figure 112017116021878-pat00019
9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 10g을 아세트산 250ml에 넣은 후, 황산 1ml를 적가하고, 2 시간 동안 교반 환류하였다. 이후, 온도를 상온으로 낮추고, 물로 중화한 다음, 필터링하여 얻은 고체를 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트로 재결정하여 화합물 SAF-1 (9.24g, 95%)을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.18 (d, 1H), 7.94 (d, 2H), 7.61 (s, 1H), 7.54-7.48 (m, 2H), 7.38-7.31 (m, 6H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 484
<단계 4> 화합물 SAF-1B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00020
화합물 SAF-1 12.0g 및 테트라히드로퓨란(탈수) 500mL를 플라스크에 넣고, -78℃로 냉각하였다. 여기에, n-BuLi(헥산 중 1.60M) 28mL를 첨가하고, 0℃까지 승온시키면서 2시간 동안 교반한 후, 온도를 -78℃로 냉각한 다음, B(OMe)3 11.6g을 첨가하고, -78℃에서 10분간 교반한 후, 실온까지 서서히 승온시키면서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1N HCl 수용액 100mL을 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 교반한 후, 분액 깔때기에서 아세트산에틸로 용액을 추출한 다음, 상기 용액을 MgSO4로 건조한 후, 농축하고, 헥산으로 세정하여 화합물 SAF-1B (7.2g, 수율: 65％, 백색 고체)을 얻었다.
Mass : [(M+H)+] : 493
[준비예 2] 화합물 SAF-2B 의 합성
<단계 1> 3-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 의 합성
Figure 112017116021878-pat00021
상기 준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 디벤조퓨란-4-일보로닉산 대신 디벤조퓨란-3-일보로닉산을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 방법으로 3-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.09-7.93 (m, 3H), 7.88 (s, 1H), 7.46-7.32 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 358
<단계 2> 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-3-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 의 합성
Figure 112017116021878-pat00022
상기 준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 3-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-3-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.09-7.93 (m, 3H), 7, 84 (s, 1H), 7.74 (d, 1H), 7.65 (s, 1H), 7.50-7.44 (m, 3H), 7.38-7.30 (m, 5H), 7.19 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 502
<단계 3> 화합물 SAF-2 의 합성
Figure 112017116021878-pat00023
상기 준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 대신 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-3-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 방법으로 화합물 SAF-2를 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.20 (d, 1H), 7.92 (d, 2H), 7.78 (s, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.54-7.48 (m, 2H), 7.38-7.31 (m, 5H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 484
<단계 4> 화합물 SAF-2B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00024
상기 준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 SAF-1 대신 상기 <단계 3>에서 얻은 화합물 SAF-2를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 방법으로 화합물 SAF-2B를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 493
[준비예 3] 화합물 SAF-3B 의 합성
<단계 1> 2-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 의 합성
Figure 112017116021878-pat00025
상기 준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 디벤조퓨란-4-일보로닉산 대신 디벤조퓨란-2-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 방법으로 2-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.11-7.96 (m, 3H), 7.88 (s, 1H), 7.46-7.32 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 358
<단계 2> 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 의 합성
Figure 112017116021878-pat00026
상기 준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 2-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.10-7.95 (m, 3H), 7, 87 (s, 1H), 7.74 (d, 1H), 7.50-7.44 (m, 4H), 7.38-7.30 (m, 5H), 7.19 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 502
<단계 3> 화합물 SAF-3 의 합성
Figure 112017116021878-pat00027
상기 준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 대신 상기 <단계 2>에서 얻은 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 방법으로 화합물 SAF-3을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.18 (d, 1H), 7.91 (d, 2H), 7.78 (s, 1H), 7.54-7.48 (m, 2H), 7.38-7.31 (m, 6H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 484
<단계 4> 화합물 SAF-3B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00028
상기 준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 SAF-1 대신 상기 <단계 3>에서 얻은 화합물 SAF-3을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>와 동일한 방법으로 화합물 SAF-3B를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 493
[준비예 4] 화합물 SAF-4B 의 합성
<단계 1> 4-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란 의 합성
Figure 112017116021878-pat00029
상기 준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-브로모-4-클로로-1-플루오로벤젠 대신 1-브로모-4-클로로-2-플루오로벤젠을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 방법으로 4-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.13-8.00 (m, 3H), 7.76 (s, 1H), 7.45-7.31 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 358
<단계 2> 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올의 합성
Figure 112017116021878-pat00030
상기 준비예 1 의 <단계 2>에서 사용된 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 4-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.07-7.91 (m, 3H), 7.76-7.74 (m, 2H), 7.51-7.45 (m, 4H), 7.37-7.31 (m, 5H), 7.19 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 502
<단계 3> 화합물 SAF-4의 합성
Figure 112017116021878-pat00031
상기 준비예 1 의 <단계 3>에서 사용된 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 대신 상기 <단계 2>에서 얻은 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 사용한 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 방법으로 화합물 SAF-4를 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.15 (d, 1H), 7.96 (d, 2H), 7.66 (s, 1H), 7.55-7.46 (m, 4H), 7.35-7.28 (m, 4H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 484
<단계 4> 화합물 SAF-4B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00032
상기 준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 SAF-1 대신 상기 <단계 3>에서 얻은 화합물 SAF-4를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 방법으로 SAF-4B 를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 493
[준비예 5] 화합물 SAF-5B 의 합성
<단계 1> 2-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란 의 합성
Figure 112017116021878-pat00033
상기 준비예 1의 <단계 1>에서 사용되는 디벤조퓨란-4-일보로닉산 대신 디벤조퓨란-3-일보로닉산을 사용하고, 2-브로모-4-클로로-1-플루오로벤젠 대신 1-브로모-4-클로로-2-플루오로벤젠을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 방법으로 2-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.13-8.02 (m, 3H), 7.68 (s, 1H), 7.45-7.31 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 358
<단계 2> 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 의 합성
Figure 112017116021878-pat00034
상기 준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 4-(2-브로모-4-클로로페닐)디벤조퓨란 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 2-(2-브로모-5-클로로페닐)디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.12-8.01 (m, 3H), 7.75-7.71 (m, 2H), 7.55-7.41 (m, 4H), 7.34-7.30 (m, 5H), 7.11 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 502
<단계 3> 화합물 SAF - 5 의 합성
Figure 112017116021878-pat00035
상기 준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 대신 상기 <단계 2>에서 얻은 9-(4-클로로-2-(디벤조퓨란-2-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 화합물 SAF-5를 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.08 (d, 1H), 7.78 (s, 1H), 7.68 (d, 2H), 7.54-7.42 (d, 2H), 7.40-7.22 (m, 6H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 484
<단계 4> 화합물 SAF-5B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00036
상기 준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 SAF-1 대신 상기 <단계 3>에서 얻은 화합물 SAF-5를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 방법으로 화합물 SAF-5B를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 493
[준비예 6] 화합물 SAF-6B 의 합성
<단계 1> 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디페닐-9,10-디하이드로안트라센-9-올 의 합성
Figure 112017116021878-pat00037
상기 준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 10,10-디메틸안트라센-9(10H)-온 대신 10,10-디페닐안트라센-9(10H)-온을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 방법으로 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디페닐-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.14-8.03 (m, 3H), 7.85-7.75 (m, 6H), 7.65-7.40 (m, 10H), 7.34-7.30 (m, 5H), 7.11 (d, 4H), 5.02 (s, 1H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 526
<단계 2> 화합물 SAF-6 의 합성
Figure 112017116021878-pat00038
상기 준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디메틸-9,10-디하이드로안트라센-9-올 대신 상기 <단계 1>에서 얻은 9-(5-클로로-2-(디벤조퓨란-4-일)페닐)-10,10-디페닐-9,10-디하이드로안트라센-9-올을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 방법으로 화합물 SAF-6을 제조하였다.
1H-NMR: δ 8.14 (d, 1H), 7.78-7.42 (d, 10H), 7.38-7.21 (m, 11H), 7.19 (d, 4H), 1.69 (s, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 608
<단계 3> 화합물 SAF-6B 의 합성
Figure 112017116021878-pat00039
상기 준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 SAF-1 대신 상기 <단계 2>에서 얻은 화합물 SAF-6을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 방법으로 화합물 SAF-6B를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 617
[합성예 1] 화합물 2의 합성
Figure 112017116021878-pat00040
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 3.0g, 준비예 1에서 얻은 화합물 SAF-1B 4.3g, 테트라키스페닐포스핀팔라듐(0) 500mg 및 2M 포타슘 카보네이트 수용액 15ml을 Toluene/EtOH/H2O (60㎖/15㎖/15㎖)에 넣고 2시간 가열 환류 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 인산칼륨 용액을 제거하고 층분리한 후 감압 농축시킨 다음, MC : Hex = 2:1으로 컬럼하여 화합물 2 (2.8g, 수율 55%)를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 680
[합성예 2] 화합물 4의 합성
Figure 112017116021878-pat00041
상기 합성예 1에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 2에서 얻은 화합물 SAF-2B 를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 4를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 680
[합성예 3] 화합물 9의 합성
Figure 112017116021878-pat00042
상기 합성예 1에서 사용된 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용하고, 화합물 SAF-1B 대신 준비예 2에서 얻은 화합물 SAF-2B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 9를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 756
[합성예 4] 화합물 12의 합성
Figure 112017116021878-pat00043
상기 합성예 1에서 사용된 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-6-클로로-2-페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 12를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 755
[합성예 5] 화합물 17의 합성
Figure 112017116021878-pat00044
상기 합성예 1 에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 6에서 얻은 화합물 SAF-6B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 17을 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 804
[합성예 6] 화합물 27의 합성
Figure 112017116021878-pat00045
상기 합성예 4에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 6에서 얻은 화합물 SAF-6B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 방법으로 화합물 27을 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 880
[합성예 7] 화합물 32의 합성
Figure 112017116021878-pat00046
상기 합성예 1에서 사용된 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 32를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 756
[합성예 8] 화합물 33의 합성
Figure 112017116021878-pat00047
상기 합성예 1에서 사용된 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하고, 화합물 SAF-1B 대신 준비예 3에서 얻은 화합물 SAF-3B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 33을 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 756
[합성예 9] 화합물 34의 합성
Figure 112017116021878-pat00048
상기 합성예 8에서 사용된 화합물 SAF-3B 대신 준비예 2에서 얻은 화합물 SAF-2B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 8과 동일한 방법으로 화합물 34를 제조하였다.
Mass: [(M+H)+] : 756
[합성예 10] 화합물 38의 합성
Figure 112017116021878-pat00049
상기 합성예 8에서 사용된 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(3-브로모페닐)-6-페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 8과 동일한 방법으로 화합물 38 를 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 832
[합성예 11] 화합물 48의 합성
Figure 112017116021878-pat00050
2-(3'-클로로-[1,1,'-비페닐]-4-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 2.3g, 준비예 3에서 얻은 화합물 SAF-3B 2.4g, 및 Cs2CO3 3.0g을 혼합한 후, 여기에 톨루엔 60ml, 에탄올 12ml 및 물 12ml를 첨가한 다음, Pd(OAc)2 55mg 및 Xphos 250mg를 넣고 4시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 다음, 여과하였다. 여과액을 물에 붓고 클로로포름으로 추출한 다음, 유기층을 MgSO4 로 건조한 후, 감압 농축시킨 뒤 THF:Hex = 1:3으로 컬럼하여 화합물 48 (2.6g, 수율: 63%)을 얻었다.
Mass : [(M+H)+] : 833
[합성예 12] 화합물 62의 합성
Figure 112017116021878-pat00051
상기 합성예 1 에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 4에서 얻은 화합물 SAF-4B 를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 62를 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 680
[합성예 13] 화합물 63의 합성
Figure 112017116021878-pat00052
상기 합성예 1에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 5에서 얻은 화합물 SAF-5B 를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법으로 화합물 63을 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 680
[합성예 14] 화합물 72의 합성
Figure 112017116021878-pat00053
상기 합성예 4에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 4에서 얻은 화합물 SAF-4B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 방법으로 화합물 72를 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 755
[합성예 15] 화합물 73의 합성
Figure 112017116021878-pat00054
상기 합성예 10에서 사용된 화합물 SAF-3B 대신 준비예 5에서 얻은 화합물 SAF-5B를 사용하고, 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(3-브로모페닐)-6-페닐피리미딘 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 방법으로 화합물 73을 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 755
[합성예 16] 화합물 92의 합성
Figure 112017116021878-pat00055
상기 합성예 7 에서 사용된 화합물 SAF-1B 대신 준비예 4에서 얻은 화합물 SAF-4B를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 7과 동일한 방법으로 화합물 92을 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 756
[합성예 17] 화합물 93의 합성
Figure 112017116021878-pat00056
상기 합성예 8에서 사용된 화합물 SAF-3B 대신 준비예 5에서 얻은 화합물 SAF-5B 3g 을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 8과 동일한 방법으로 화합물 93을 제조하였다.
Mass : [(M+H)+] : 756
[ 실시예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예 1에서 합성된 화합물 2를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고, 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205[㈜두산전자](80 nm)/NPB (15 nm)/95wt% ADN+5wt% DS-405[㈜두산전자](30nm)/화합물 2(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm) 순으로 적층하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 사용된 NPB 및 ADN의 구조는 하기와 같다.
Figure 112017116021878-pat00057
[실시예 2~17] 청색 유기 EL 소자의 제작
실시예 1에서 전자수송층 물질로 사용된 화합물 2 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 1에서 전자수송층 물질로 사용된 화합물 2 대신 Alq3을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 이때 사용된 Alq3의 구조는 하기와 같다.
Figure 112017116021878-pat00058
[비교예 2] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 1에서 전자수송층 물질로 사용된 화합물 2를 사용하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 17 및 비교예 1 및 2 에서 각각 제작된 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 전자수송층 구동전압(V) 발광피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 1 화합물 2 3.7 454 8.6
실시예 2 화합물 4 3.6 453 8.4
실시예 3 화합물 9 3.9 455 8.8
실시예 4 화합물12 3.4 454 8.7
실시예 5 화합물 17 3.5 452 8.3
실시예 6 화합물 27 3.7 453 8.9
실시예 7 화합물 32 3.8 452 9.3
실시예 8 화합물 33 3.7 454 8.2
실시예 9 화합물 34 3.6 453 8.1
실시예 10 화합물 38 3.8 452 8.5
실시예 11 화합물 48 3.5 453 8.2
실시예 12 화합물 62 3.5 452 7.9
실시예 13 화합물 63 3.6 453 7.4
실시예 14 화합물 72 4.1 454 7.6
실시예 15 화합물 73 3.8 455 8.1
실시예 16 화합물 92 3.9 451 8.0
실시예 17 화합물 93 3.6 452 7.9
비교예 1 Alq3 4.8 457 5.6
비교예 2 - 4.7 459 6.1
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 전자수송층에 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 1 내지 17)는 종래의 Alq3를 전자수송층에 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 1) 및 전자수송층이 없는 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 2)에 비해 구동전압, 발광피크 및 전류효율 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 18] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예 1에서 합성된 화합물 2를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 이후, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205[㈜두산전자](80 nm)/NPB (15 nm)/95 중량%의 ADN+5 중량% DS-405[㈜두산전자](30nm)/화합물 2(5 nm)/Alq3 (25 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다. 이때 사용된 NPB, ADN 및 Alq3의 구조는 하기와 같다.
Figure 112017116021878-pat00059
[실시예 19~25] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 23에서 전자수송 보조층 물질로서 화합물 2 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 3] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
전자수송 보조층 물질로서 화합물 2를 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3의 두께를 25 nm 대신 30 nm로 증착하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 14 과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 2]
실시예 18 내지 25 및 비교예 3에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 발광파장, 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 전자수송 보조층
(두께)		 구동 전압(V) 발광 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 18 화합물 2 (5 ㎚) 3.9 455 8.3
실시예 19 화합물 9 (5 ㎚) 3.8 457 8.5
실시예 20 화합물 17 (5 ㎚) 3.9 454 8.7
실시예 21 화합물 33 (5 ㎚) 3.9 456 8.4
실시예 22 화합물 48 (5 ㎚) 3.7 456 9.3
실시예 23 화합물 63 (5 ㎚) 3.6 456 8.2
실시예 24 화합물 73 (5 ㎚) 3.5 456 7.9
실시예 25 화합물 93 (5 ㎚) 3.2 454 7.8
비교예 3 - 4.7 459 6.1
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물(표 2의 화합물 2~93)을 전자수송 보조층 물질로 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 18 내지 25)는 전자수송 보조층이 없는 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 3)에 비해 전류 효율, 발광피크 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 2로 표시되는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112022069344093-pat00061

    (상기 화학식 2에서,
    Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CR1이고, 다만 Z1 내지 Z3 중에서 적어도 2개는 N이며,
    R1은 수소, 또는 중수소이고;
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴기이고;
    Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1~C12의 알킬기 및 C6~C20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고;
    L은 단일결합이거나, C6~C30의 아릴렌기이고;
    X1는 단일결합이거나, 혹은 S 또는 O이고;
    상기 Ar1 및 Ar2의 아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 복수의 치환기는 서로 동일하거나 상이함).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 3 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure 112017116021878-pat00062

    [화학식 4]
    Figure 112017116021878-pat00063

    [화학식 5]
    Figure 112017116021878-pat00064

    [화학식 6]
    Figure 112017116021878-pat00065

    (상기 화학식 3 내지 6에서,
    Z1 내지 Z3, Ar1 내지 Ar4 및 L은 각각 제1항에서 정의한 바와 같고,
    X1은 S 또는 O임).
  4. 제1항에 있어서,
    Ar1 및 Ar2가 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 화학식 S-A1 내지 S-A5로 표시되는 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 화합물.
    Figure 112017116021878-pat00066
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Ar3 및 Ar4가 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기인 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 L은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 하기 화학식 S-B1 내지 S-B7로 표시되는 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된 화합물.
    Figure 112017116021878-pat00067
  7. 제1항에 있어서,
    하기 화합물 1 내지 화합물 160으로 이루어진 군에서 선택된 화합물.
    Figure 112022069344093-pat00076

    Figure 112022069344093-pat00077

    Figure 112022069344093-pat00078

    Figure 112022069344093-pat00079

    Figure 112022069344093-pat00080

    Figure 112022069344093-pat00081

    Figure 112022069344093-pat00082

    Figure 112022069344093-pat00083
  8. 양극,
    상기 양극에 대향 배치된 음극, 및
    상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층
    을 포함하며,
    상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고,
    상기 전자수송층은 상기 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송 보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하고,
    상기 전자수송 보조층은 상기 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
KR1020170155822A 2017-11-21 2017-11-21 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 KR102448849B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170155822A KR102448849B1 (ko) 2017-11-21 2017-11-21 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170155822A KR102448849B1 (ko) 2017-11-21 2017-11-21 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190058135A KR20190058135A (ko) 2019-05-29
KR102448849B1 true KR102448849B1 (ko) 2022-09-30

Family

ID=66672557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170155822A KR102448849B1 (ko) 2017-11-21 2017-11-21 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102448849B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150070928A (ko) 2013-12-17 2015-06-25 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102593531B1 (ko) * 2015-05-27 2023-10-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102160326B1 (ko) * 2016-12-07 2020-09-25 두산솔루스 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190058135A (ko) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102587383B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102123759B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP7057417B2 (ja) 有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子
JP7071404B2 (ja) 有機化合物およびこれを含む有機電界発光素子
KR102617944B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20190004517A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR102160326B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102220220B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20240095140A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20220100846A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20150061174A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102198515B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190087283A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20240076757A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102617611B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180045695A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20180024891A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102448849B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR102358032B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20210062314A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20170065283A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR102508487B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102389616B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190017268A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20230106215A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant