WO2018016786A1 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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WO2018016786A1
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박종광
이윤석
소기호
박형근
정연석
박정환
이선희
이규민
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덕산네오룩스 주식회사
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Definitions

  • the present embodiments relate to a compound for an organic electric element, an organic electric element using the same, and an electronic device thereof.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic electric element using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic layer is often made of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic electric device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • Materials used as the organic material layer in the organic electric element may be classified into light emitting materials and charge transport materials such as hole injection materials, hole transport materials, electron transport materials, electron injection materials and the like according to their functions.
  • a light emitting auxiliary layer in order to solve the light emission problem in the hole transport layer, a light emitting auxiliary layer must exist between the hole transport layer and the light emitting layer, and different light emission according to each light emitting layer (R, G, B) It is time to develop the auxiliary layer.
  • electrons are transferred from the electron transport layer to the light emitting layer, and holes are transferred from the hole transport layer to the light emitting layer to generate excitons by recombination of electrons and holes.
  • the materials used in the hole transport layer have a low TMO value because they have a low HOMO value, which causes the exciton generated in the light emitting layer to pass to the hole transport layer, resulting in charge unbalance in the light emitting layer. This results in light emission in the hole transport layer or at the interface of the hole transport layer, resulting in reduced color purity, reduced efficiency, and low life.
  • the light emitting auxiliary layer has a hole mobility (in the range of the blue device driving voltage of a full device) and a high T1 (electron block) value to have a suitable driving voltage to solve the problems of the hole transport layer. It must be a material with a wide bandgap. However, this cannot be achieved simply by the structural properties of the core of the light emitting auxiliary layer material, but only when the properties of the core and the sub-substituent of the material are combined. Therefore, in order to improve the efficiency and lifespan of the organic electric device, development of a light emitting auxiliary layer material having a high T1 value and a wide band gap is urgently required.
  • materials forming the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, a light emitting auxiliary layer material, etc., are stable and efficient. Supported by the material should be preceded, but development of a stable and efficient organic material layer for an organic electric device has not been made yet. Therefore, the development of new materials continues to be required, and in particular, the development of materials for the light emitting auxiliary layer and the hole transport layer is urgently required.
  • the present invention provides a compound capable of improving the luminous efficiency and lifespan while lowering the driving voltage of the device by introducing a specific substituent and limiting specific substitution positions of the three amine groups, and providing an organic electric device using the same and an electronic device thereof. The purpose.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula.
  • the present invention provides an organic electronic device using the compound represented by the above formula and an electronic device thereof.
  • the inventive compound not only can the drive voltage of the device be lowered, but also the luminous efficiency and lifetime of the device can be greatly improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
  • halo or halogen as used herein is fluorine (F), bromine (Br), chlorine (Cl) or iodine (I) unless otherwise indicated.
  • alkyl or “alkyl group” has a single bond of 1 to 60 carbon atoms, unless otherwise indicated, and is a straight chain alkyl group, branched chain alkyl group, cycloalkyl (alicyclic) group, alkyl-substituted cyclo Radicals of saturated aliphatic functional groups, including alkyl groups, cycloalkyl-substituted alkyl groups.
  • heteroalkyl group means that at least one of the carbon atoms constituting the alkyl group has been replaced with a heteroatom.
  • alkenyl group or “alkynyl group”, unless stated otherwise, has a double or triple bond of 2 to 60 carbon atoms, and includes a straight or branched chain group, and is not limited thereto. It is not.
  • cycloalkyl refers to alkyl forming a ring having 3 to 60 carbon atoms, without being limited thereto.
  • alkoxyl group means an alkyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 1 to 60, and is limited herein. It is not.
  • alkenoxyl group means an alkenyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise stated, it is 2 to 60 It has carbon number of, It is not limited to this.
  • aryloxyl group or “aryloxy group” means an aryl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 6 to 60, but is not limited thereto.
  • aryl group and “arylene group” have a carbon number of 6 to 60 unless otherwise stated, but is not limited thereto.
  • an aryl group or an arylene group means an aromatic of a single ring or multiple rings, and includes an aromatic ring formed by neighboring substituents participating in a bond or a reaction.
  • the aryl group may be a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, fluorene group, spirofluorene group, spirobifluorene group.
  • aryl or "ar” means a radical substituted with an aryl group.
  • an arylalkyl group is an alkyl group substituted with an aryl group
  • an arylalkenyl group is an alkenyl group substituted with an aryl group
  • the radical substituted with an aryl group has the carbon number described herein.
  • an arylalkoxy group means an alkoxy group substituted with an aryl group
  • an alkoxylcarbonyl group means a carbonyl group substituted with an alkoxyl group
  • an arylcarbonylalkenyl group means an alkenyl group substituted with an arylcarbonyl group.
  • the arylcarbonyl group is a carbonyl group substituted with an aryl group.
  • heteroalkyl means an alkyl including one or more heteroatoms unless otherwise indicated.
  • heteroaryl group or “heteroarylene group” means an aryl group or arylene group having 2 to 60 carbon atoms, each containing one or more heteroatoms, unless otherwise specified. It may include at least one of a single ring and multiple rings, and may be formed by combining adjacent functional groups.
  • heterocyclic group includes one or more heteroatoms, unless otherwise indicated, and has from 2 to 60 carbon atoms, and includes at least one of single and multiple rings, heteroaliphatic rings and hetero Aromatic rings. Adjacent functional groups may be formed in combination.
  • heteroatom refers to N, O, S, P or Si unless otherwise stated.
  • Heterocyclic groups may also include rings comprising SO 2 in place of the carbon forming the ring.
  • a “heterocyclic group” includes the following compounds.
  • aliphatic as used herein means an aliphatic hydrocarbon having 1 to 60 carbon atoms
  • aliphatic ring means an aliphatic hydrocarbon ring having 3 to 60 carbon atoms.
  • ring refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring having 3 to 60 carbon atoms or an aromatic ring having 6 to 60 carbon atoms or a hetero ring having 2 to 60 carbon atoms or a combination thereof. Saturated or unsaturated rings.
  • heterocompounds or heteroradicals other than the aforementioned heterocompounds include, but are not limited to, one or more heteroatoms.
  • carbonyl used in the present invention is represented by -COR ', wherein R' is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and 3 to 30 carbon atoms. Cycloalkyl group, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a combination thereof.
  • ether as used herein is represented by -RO-R ', wherein R or R' are each independently of each other hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, It is an aryl group, a C3-C30 cycloalkyl group, a C2-C20 alkenyl group, a C2-C20 alkynyl group, or a combination thereof.
  • substituted in the term “substituted or unsubstituted” as used in the present invention is deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 20 alkyl group, C 1 ⁇ C 20 alkoxyl group, C 1 ⁇ C 20 alkylamine group, C 1 ⁇ C 20 alkylthiophene group, C 6 ⁇ C 20 arylthiophene group, C 2 ⁇ C 20 alkenyl group, C 2 ⁇ C 20 alkynyl, C 3 ⁇ C 20 cycloalkyl group, C 6 ⁇ C 20 aryl group, of a C 6 ⁇ C 20 substituted by deuterium aryl group, a C 8 ⁇ C 20 aryl alkenyl group, a silane group, a boron Group, germanium group, and C 2 ⁇ C 20 It is meant to be substituted with one or more substituents selected from the group consist
  • the substituent R 1 when a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent, when a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming the benzene ring, and a is an integer of 2 or 3 are each bonded as follows, where R 1 may be the same or different from each other, and when a is an integer from 4 to 6, it is bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner, while the indication of hydrogen bonded to the carbon forming the benzene ring Is omitted.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electric device according to an embodiment of the present invention.
  • the organic electric device 100 includes a first electrode 120, a second electrode 180, a first electrode 110, and a second electrode 180 formed on a substrate 110.
  • the first electrode 120 may be an anode (anode)
  • the second electrode 180 may be a cathode (cathode)
  • the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
  • the organic layer may include a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170 on the first electrode 120 in sequence. At this time, the remaining layers except for the light emitting layer 150 may not be formed.
  • the hole blocking layer, the electron blocking layer, the light emitting auxiliary layer 151, the buffer layer 141 may be further included, and the electron transport layer 160 may serve as the hole blocking layer.
  • the organic electric device according to the present invention may further include a protective layer or a light efficiency improving layer (Capping layer) formed on one surface of the at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • a protective layer or a light efficiency improving layer Capping layer
  • the compound according to the present invention applied to the organic material layer of the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the electron transport layer 160, the electron injection layer 170, the host of the dopant or light efficiency improvement layer of the light emitting layer 150 It may be used as a material.
  • the compound of the present invention may be used as the light emitting layer 150.
  • the present invention by forming a light emitting layer using the compound represented by the formula (1), by optimizing the energy level (level) and T1 value between each organic layer, the intrinsic properties (mobility, interfacial characteristics, etc.) of the organic layer Can improve the service life and efficiency at the same time.
  • the organic electric device according to the embodiment of the present invention may be manufactured using a physical vapor deposition (PVD) method.
  • the anode 120 is formed by depositing a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on a substrate, and the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the light emitting layer 150, and the electron transport layer are formed thereon.
  • the organic material layer including the 160 and the electron injection layer 170 it can be prepared by depositing a material that can be used as the cathode 180 thereon.
  • the organic material layer is a solution or solvent process (e.g., spin coating process, nozzle printing process, inkjet printing process, slot coating process, dip coating process, roll-to-roll process, doctor blading) using various polymer materials. It can be produced in fewer layers by methods such as ding process, screen printing process, or thermal transfer method. Since the organic material layer according to the present invention may be formed in various ways, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • the organic electric element according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type depending on the material used.
  • WOLED White Organic Light Emitting Device
  • a side-by-side method in which R (Red), G (Green), and B (Blue) light emitting parts are mutually planarized, and a stacking method in which R, G, and B light emitting layers are stacked up and down.
  • a color conversion material (CCM) method using photo-luminescence of an inorganic phosphor by using electroluminescence by a blue (B) organic light emitting layer and light therefrom. May also be applied to these WOLEDs.
  • CCM color conversion material
  • the organic electroluminescent device according to the present invention may be one of an organic electroluminescent device (OLED), an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor (organic TFT), a device for monochrome or white illumination.
  • OLED organic electroluminescent device
  • OPC organic photoconductor
  • organic TFT organic transistor
  • Another embodiment of the present invention may include a display device including the organic electric element of the present invention described above, and an electronic device including a control unit for controlling the display device.
  • the electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal, and includes all electronic devices such as a mobile communication terminal such as a mobile phone, a PDA, an electronic dictionary, a PMP, a remote controller, a navigation device, a game machine, various TVs, and various computers.
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , Ar 5 are the same as or different from each other independently, C 6 ⁇ C 60 An aryl group; Fluorenyl groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 6 -C 30 aryloxy group; And -L'-N (R a ) (R b ); wherein L 'is a single bond; C 6 -C 60 arylene group; fluorenylene group; C 3 -C 60 A fused ring group of an aliphatic ring and a C 6 ⁇ C 60 aromatic ring; and a hetero ring group of C 2 ⁇ C 60 ; wherein R a and R b are independently of each other C 6 ⁇ C 60 Aryl group; fluorenyl group; C 3 ⁇ C 60 A
  • n, m, p are integers from 0 to 4, o is an integer from 0 to 3, when m, n, o, p is 1 or more, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 is hydrogen; heavy hydrogen; halogen; C 6 ⁇ C 60 Aryl group; Fluorenyl groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C for 2 ⁇ C 20 alkenyl group; Alkynyl groups of C 2 to C 20 ; C 1 -C 30 alkoxyl group; C 6 -C 30 aryloxy group; And -L'-N (R a ) (R b ); selected from the group consisting of or neighboring a plurality of R 1 , or a plurality of R 2 , or
  • X is selected from either O or S,
  • L is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; Fused ring group of an aromatic ring of C 3 ⁇ C 60 of aliphatic rings and C 6 ⁇ C 60; And a C 2 -C 60 heterocyclic group including at least one heteroatom of O, N, S, Si, and P.
  • the carbon number may be 6 to 60, preferably 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms, and in the case of the heterocyclic group, the carbon number is 2 to 60, preferably 2 carbon atoms. ⁇ 30, more preferably a hetero ring having 2 to 20 carbon atoms, and in the case of the alkyl group, the carbon number is 1 to 50, preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably It may be an alkyl group of 1 to 10.
  • the aryl group or arylene group is independently of each other a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, phenanthryl group or phenylene group, biphenylene group, terphenylene group, naphthyl Lene group, phenanthryl group, pyrene or triphenylene and the like.
  • the compound represented by Formula (1) may be any one of the following compounds, but is not limited to the following compounds.
  • Formula (1) may be represented by one of the following formulas (2) to (5).
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , Ar 5 , n, m, p, o, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X, L are Ar 1 , defined in Formula (1) above Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , Ar 5 , n, m, p, o, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X, L are the same.
  • the compound represented by Formula (1) may be any one of the following compounds, but is not limited to the following compounds.
  • the present invention provides a compound for an organic electric device represented by the formula (1).
  • the present invention provides an organic electric device containing the compound represented by the formula (1).
  • the organic electric element includes a first electrode; Second electrode; And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode.
  • the organic material layer may include a compound represented by Formula (1), and the compound represented by Formula (1) may be a hole injection of an organic material layer. It may be contained in at least one of a layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron auxiliary layer, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • the compound represented by the formula (1) may be included in the hole transport layer or the light emitting auxiliary layer.
  • the compound represented by the formula (1) may be used as a material of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron auxiliary layer, an electron transport layer or an electron injection layer.
  • the compound represented by the formula (1) can be used as a material of the light emitting layer.
  • an organic electroluminescent device comprising one of the compounds represented by the formula (1) in the organic material layer, more specifically, the compound represented by the individual formulas (P-1 to P-68) in the organic material layer It provides an organic electric element comprising one of.
  • the compound is alone in at least one of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting auxiliary layer, the light emitting layer, the electron auxiliary layer, the electron transport layer and the electron injection layer of the organic material layer. It is contained, or the compound is contained in a combination of two or more different from each other, or the compound is provided with an organic compound, characterized in that the compound contained in a combination of two or more.
  • each of the layers may include a compound corresponding to formula (1) alone, may include a mixture of two or more compounds of formula (1), the compound of claims 1 to 3, and Mixtures with compounds not applicable may be included.
  • the compound not corresponding to the present invention may be a single compound or two or more compounds.
  • the other compound when the compound is contained in a combination of two or more kinds of other compounds, the other compound may be a known compound of each organic material layer, or a compound to be developed in the future.
  • the compound contained in the organic material layer may be made of only the same kind of compound, but may be a mixture of two or more kinds of the compound represented by the formula (1).
  • a light efficiency improving layer formed on at least one side of the one side of the first electrode opposite to the organic material layer or one side of the second electrode opposite to the organic material layer. It provides an organic electric device.
  • Sub 1 of Scheme 1 may be synthesized by the reaction route of Scheme 2, but is not limited thereto.
  • Sub-II-7 (10 g, 14.86 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (2.84 g, 14.86 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.4 g, 0.5 mmol), 50% P ( t -Bu) 3 (0.4 ml, 0.9 mmol), NaO t -Bu (4.28 g, 44.5 mmol) was added to toluene (100 mL) and stirred at 130 ° C.
  • the Sub1-I-1 synthesis gave 8 g (yield: 68.7%) of product Sub 1-7.
  • Sub-II-7 (10 g, 28.5 mmol), 1-bromo-3-chloro-5-methylbenzene (5.9 g, 28.5 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.78 g, 0.86 mmol), 50% P ( t- Bu) 3 (0.7 ml, 1.7 mmol), NaO t -Bu (8.2 g, 85.59 mmol) was added to toluene (100 mL) and stirred at 130 ° C.
  • the Sub1-I-1 synthesis gave 10 g (yield: 73.8%) of product Sub 1-10.
  • Sub-II-7 (15 g, 35.2 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (6.7 g, 35.2 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.9 g, 1.1 mmol), 50% P ( t -Bu) 3 (0.8 ml, 2.1 mmol), NaO t -Bu (10.1 g, 105.5 mmol) was added to toluene (110 mL) and stirred at 130 ° C. 16 g (yield: 84.7%) of product Sub 1-19 was obtained through the Sub1-I-1 synthesis method.
  • Sub-II-20 (15 g, 33.9 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (6.5 g, 33.9 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.9 g, 1.01 mmol), 50% P ( t -Bu) 3 (0.9 ml, 2.04 mmol), NaO t -Bu (9.8 g, 101.8 mmol) was added to toluene (110 mL) and stirred at 130 ° C.
  • the Sub1-I-1 synthesis gave 18 g (yield: 95.9%) of product Sub 1-20.
  • Sub-I-33 (70 g, 162.4 mmol), dibenzo [b, d] thiophen-2-amine (32.3 g, 162.4 mmol), Pd 2 (dba) 3 (4.5 g, 4.87 mmol), 50% P ( t- Bu) 3 (4 ml, 9.74 mmol), NaO t -Bu (46.8 g, 487.23 mmol) was added to toluene (900 mL) and stirred at 130 ° C. 80 g (yield: 82.8%) of the product Sub 1-II-33 was obtained through the Sub1-I-1 synthesis method.
  • Sub-II-48 (10 g, 19.9 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (3.8 g, 19.9 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.55 g, 0.59 mmol), 50% P ( t -Bu) 3 (0.5 ml, 1.2 mmol), NaO t -Bu (5.7 g, 59.7 mmol) was added to toluene (100 mL) and stirred at 130 ° C.
  • the Sub1-I-1 synthesis gave 11 g (yield: 91%) of the product Sub 1-48.
  • the compound belonging to Sub 1 may be, but is not limited to, the following compounds.
  • Table 1 shows FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) values of some compounds belonging to Sub 1.
  • Sub 2 of Scheme 7 may be synthesized by the reaction route of Scheme 10, but is not limited thereto.
  • Compounds belonging to Sub 2 may be the following compounds, but are not limited thereto, and Table 2 shows Field Desorption-Mass Spectrometry (FD-MS) values of some compounds belonging to Sub 2.
  • FD-MS Field Desorption-Mass Spectrometry
  • Sub 1-1 (20 g, 44.7 mmol) obtained in the above synthesis was dissolved in toluene (150 ml) in a round bottom flask, and then Sub 2-1 (12.3 g, 44.7 mmol), Pd 2 (dba) 3 (1.2 g, 1.3 mmol), 50% P ( t -Bu) 3 (1 ml, 2.68 mmol), NaO t -Bu (13 g, 134.2 mmol) was added and stirred at 135 ° C.
  • N 1- (naphthalen-2-yl) -N 4 , N 4 -bis (4- (naphthalen-2-yl (phenyl) amino) phenyl ) -N 1 -phenylbenzene-1,4-diamine (abbreviated as 2-TNATA) membrane was vacuum deposited to form a thickness of 60 nm.
  • NPB N-bis-phenyl- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine
  • Vacuum deposition was performed to form a hole transport layer.
  • the inventive compound represented by the formula (1) was vacuum deposited to a thickness of 20 nm as a light emitting auxiliary layer material to form a light emitting auxiliary layer.
  • CBP 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl
  • piq 2 Ir (acac)
  • bis- ( A light emitting layer having a thickness of 30 nm was deposited on the light emitting auxiliary layer by doping 1-phenylisoquinolyl) iridium (III) acetylacetonate] at a weight of 95: 5.
  • BAlq (1,1'-bisphenyl) -4-oleito) bis (2-methyl-8-quinoline oleito) aluminum
  • BAlq the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • Alq3 the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • the electroluminescent (EL) characteristics of the Example and Comparative Example organic electroluminescent devices manufactured as described above were applied to the PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage, and the measurement results were obtained at a luminance of 2500 cd / m2.
  • the T95 life was measured using a life measurement instrument manufactured by McScience.
  • the following table shows the results of device fabrication and evaluation.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the light emitting auxiliary layer was not used.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compounds A to D were used as the light emitting auxiliary layer material.
  • Comparative Examples 2 to 5 using Comparative Compounds A to D were superior to Comparative Example 1 without using the light emitting auxiliary layer, and two or more phenyls substituted at the meta position must be substituted than the Comparative Compounds.
  • Examples 1 to 64 of the compound of the present invention in which one or more dibenzothiophen or dibenzofuran derivative compounds were substituted showed the best results.
  • Comparative Compounds B, C, and D which were substituted with a specific substituent called dibenzothiophen, were superior to those of Comparative Compound A, where the substituent was a simple aryl group, and all of them were meta-substituted compared to Comparative Compounds B and C where phenyl was substituted at the para position.
  • the comparative compound D having one substituted phenyl was better, and more than two phenyl substituted at the meta position must be substituted, and the compound of the present invention in which at least one dibenzothiophen or dibenzofuran derivative compound was substituted was the driving voltage and efficiency. And it can be seen that it shows a remarkably excellent result in terms of life.
  • the phenyl compound substituted by meta position must be substituted at least two, and the compound of the present invention in which at least one dibenzothiophen or dibenzofuran derivative compound is substituted may have significantly different chemical and physical properties from the existing compounds.
  • N 1- (naphthalen-2-yl) -N 4 , N 4 -bis (4- (naphthalen-2-yl (phenyl) amino) phenyl ) -N 1 -phenylbenzene-1,4-diamine (abbreviated as 2-TNATA) membrane was vacuum deposited to form a thickness of 60 nm.
  • the inventive compound represented by the formula (2) was vacuum deposited to a thickness of 60 nm as a hole transport layer material to form a hole transport layer.
  • BAlq (1,1'-bisphenyl) -4-oleito) bis (2-methyl-8-quinoline oleito) aluminum
  • BAlq the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • Alq3 the electron transport layer Tris (8-quinolinol) aluminum
  • the electroluminescent (EL) characteristics of the Example and Comparative Example organic electroluminescent devices manufactured as described above were applied to the PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage, and the measurement results were obtained at a luminance of 2500 cd / m2.
  • the T95 life was measured using a life measurement instrument manufactured by McScience.
  • the following table shows the results of device fabrication and evaluation.
  • NPB N, N'-Bis (1-naphthalenyl) -N, N'-bis-phenyl- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 2, except that Comparative Compounds A to D were used as the hole transport layer material.

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Abstract

본 발명은 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 실시예들은 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구하던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 중요한 요소이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 늘어나는 경향을 나타낸다. 하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 3중항 여기에너지 값(이하, T1으로 표기), 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등)등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
또한, 최근 유기 전기 발광소자에 있어서, 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해서는 반드시 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 존재하여야 하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광 보조층의 개발이 필요한 시점이다.
일반적으로, 유기 전기 발광소자는 전자수송층에서 발광층으로 전자(electron)가 전달되고 정공(hole)이 정공수송층에서 발광층으로 전달되어 전자와 정공의 재조합(recombination)에 의해 엑시톤(exciton)이 생성된다.
하지만 정공수송층에 사용되는 물질의 경우 낮은 HOMO 값을 가져야하기 때문에 대부분 낮은 T1 값을 가지며, 이로 인해 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 정공수송층으로 넘어가게 되어 결과적으로 발광층 내 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 정공수송층 내 또는 정공수송층 계면에서 발광하여 색순도 저하, 효율 감소 및 저 수명 현상을 나타낸다.
또한 낮은 구동전압을 만들기 위해 정공이동도(hole mobility)가 빠른 물질을 사용할 경우 이로 인해 효율이 감소하는 경향을 나타낸다. 이는 일반적인 유기전기발광소자에서 정공이동도(hole mobility)가 전자 이동도(electron mobility) 보다 빠르기 때문에 발광층 내에 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 효율 감소 및 저 수명으로 나타나는 것이다.
따라서 발광보조층은 상기 정공수송층의 문제점 등을 해결할 수 있는 적당한 구동전압을 갖기 위한 정공이동도(hole mobility: 풀디바이스(full device)의 블루소자 구동전압 범위 내)와 높은 T1(electron block) 값, 넓은 밴드갭(wide bandgap)을 갖은 물질이어야 한다. 하지만 이는 단순히 발광보조층 물질의 코어에 대한 구조적 특성으로 이루어질 수는 없으며, 물질의 코어 및 서브(Sub)-치환기의 특성이 조합을 이루어졌을 때 가능하다. 따라서 유기전기소자의 효율과 수명을 향상시키기 위해, 높은 T1 값 및 넓은 밴드갭을 가지는 발광보조층 재료에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 발광보조층과 정공수송층의 재료에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 3개의 아민기에 특정 치환위치의 한정 및 특정 치환기를 도입하여 소자의 구동전압을 낮추면서, 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
발명 화합물을 이용함으로써, 소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 소자의 발광 효율 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다.
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 시클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라센일기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기, 스파이로바이플루오렌기일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000002
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000003
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000004
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150)의 호스트 또는 도펀트 또는 광효율 개선층의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 발광층(150)으로 사용될 수 있을 것이다.
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합도 아주 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 장수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 사용하여 발광층을 형성함으로써 각 유기물층 간의 에너지 레벨(level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등을 최적화하여 유기전기소자의 수명 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기전기소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 측면에 따른 화합물은 하기 화학식 (1)로 표시된다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000005
Figure PCTKR2017007336-appb-I000006
상기 화학식 (1)에서,
1) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되며, (여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택됨) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 중 적어도 하나는 화학식 (1-1)로 치환되고,
2) n, m, p는 0 내지 4의 정수, o는 0 내지 3의 정수이고, m, n, o, p가 1이상일 경우 R1, R2, R3, R4는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고 또는 이웃한 복수의 R1끼리, 혹은 복수의 R2, 혹은 복수의 R3, 혹은 복수의 R4끼리 서로 결합하여 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 형성 할 수 있고,
3) X는 O 또는 S 중 어느 하나로 선택되고,
4) L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 아릴옥시기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기 각각은 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; -L'-N(Ra)(Rb)(여기서 L', Ra, Rb는 상술한 L', Ra, Rb의 정의와 동일함); C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 탄소수 3 내지 20의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 20의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
여기서, 상기 아릴기인 경우 탄소수는 6~60, 바람직하게는 탄소수 6~40, 보다 바람직하게는 탄소수 6~30의 아릴기일 수 있으며, 상기 헤테로고리기인 경우 탄소수는 2~60, 바람직하게는 탄소수 2~30, 보다 바람직하게는 탄소수 2~20의 헤테로고리일 수 있으며, 상기 알킬기인 경우 탄소수는 1~50, 바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~10의 알킬기일 수 있다.
상기 전술한 아릴기 또는 아릴렌기일 경우, 구체적으로 아릴기 또는 아릴렌기는 서로 독립적으로 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트릴기 또는 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트릴렌기, 파이렌 또는 트리페닐렌 등일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있으며, 하기 화합물에만 한정하는 것은 아니다.
상기 화학식 (1)은 하기 화학식 (2) 내지 화학식 (5) 중 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000007
상기 화학식 (2) 내지 화학식 (5)에서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, n, m, p, o, R1, R2, R3, R4, X, L은 상기 화학식 (1)에서 정의된 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, n, m, p, o, R1, R2, R3, R4, X, L과 같다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있으며, 하기 화합물에만 한정하는 것은 아니다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000008
Figure PCTKR2017007336-appb-I000009
Figure PCTKR2017007336-appb-I000010
Figure PCTKR2017007336-appb-I000011
Figure PCTKR2017007336-appb-I000012
Figure PCTKR2017007336-appb-I000013
다른 실시예로서, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 표시되는 유기전기소자용 화합물을 제공한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 유기전기소자를 제공한다.
이때, 유기전기소자는 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함할 수 있으며, 유기물층은 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 포함할 수 있으며, 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 유기물층의 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나의 층에 함유될 수 있을 것이다. 특히 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 정공수송층 또는 발광보조층에 포함될 수 있다.
즉, 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자보조층, 전자수송층 또는 전자주입층의 재료로 사용될 수 있다. 특히 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 발광층의 재료로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 유기물층에 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물 중 하나를 포함하는 유기전기소자를 제공하고, 보다 구체적으로, 상기 유기물층에 상기 개별 화학식(P-1 내지 P-68)으로 표시되는 화합물 중 하나를 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
또 다른 실시예에서, 상기 유기물층의 상기 정공주입층, 상기 정공수송층, 상기 발광보조층, 상기 발광층, 상기 전자보조층, 상기 전자수송층 및 상기 전자주입층 중 적어도 하나의 층에, 상기 화합물이 단독으로 함유되거나, 상기 화합물이 서로 다른 2종 이상의 조합으로 함유되거나, 상기 화합물이 다른 화합물과 2종 이상의 조합으로 함유된 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다. 다시 말해서, 각각의 층들에는 화학식 (1)에 해당하는 화합물이 단독으로 포함될 수 있고, 2종 이상의 화학식 (1)의 화합물들의 혼합물이 포함될 수 있으며, 청구항 1항 내지 3항의 화합물과, 본 발명에 해당하지 않는 화합물과의 혼합물이 포함될 수 있다. 여기서 본 발명에 해당하지 않는 화합물은 단일의 화합물일 수 있고, 2종 이상의 화합물들일 수도 있다. 이때 상기 화합물이 다른 화합물과 2종 이상의 조합으로 함유될 경우 다른 화합물은 각 유기물층의 이미 알려진 화합물일 수도 있고, 앞으로 개발될 화합물 등일 수 있다. 이때 상기 유기물층에 함유된 화합물은 동종의 화합물로만 이루어질 수도 있지만, 화학식 (1)로 표시되는 이종의 화합물이 2이상 혼합된 혼합물일 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 화합물(final product)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1 또는 Sub 2가 Sub3가 반응하여 제조되며, 이에 한정된 것은 아니다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000014
I. Sub 1의 합성
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000015
Sub 1에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.
1. Sub 1- 1합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000016
(1) Sub 1-I-1
출발물질인 diphenylamine (50 g, 295.46 mmol)을 둥근 바닥 플라스크에 toluene (985ml)으로 녹인 후에, 1-bromo-3-chlorobenzene (68 g, 354.54 mmol), Pd2(dba)3 (8.12 g, 8.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (7.1 ml, 17.72 mmol), NaOt-Bu (85.3 g, 886.36 mmol)을 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 Sub1-I-1 74.5 g (수율: 90%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 1합성
Sub-I-1 (75 g, 268.08 mmol), aniline (37.5 g, 402.11 mmol), Pd2(dba)3 (7.4 g, 8.04 mmol), 50% P(t-Bu)3 (6.5 ml, 16.08 mmol), NaOt-Bu (77.35 g, 804.23 mmol)을 toluene(900mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-1을 77.6 g (수율: 77.6%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 1합성
Sub-II-1 (10 g, 29.72 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (5.7 g, 29.72 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 0.9 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.8 ml, 0.9 mmol), NaOt-Bu (8.6 g, 89.17 mmol)을 toluene(100mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-1을 12 g (수율: 90.3%)를 얻었다.
2. Sub 1- 7합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000017
(1) Sub 1-I-7
출발물질인N-phenyldibenzo[b,d]thiophen-4-amine (50 g, 181.57 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (34.7 g, 181.57 mmol), Pd2(dba)3 (5 g, 5.47 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.4 ml, 10.89 mmol), NaOt-Bu (52.4 g, 544.74 mmol)을 toluene(600mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-I-7을 49 g (수율: 70.3%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 7합성
Sub-I-1 (40 g, 103.89 mmol), 4-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)aniline (33.6 g, 103.89 mmol), Pd2(dba)3 (2.85 g, 3.11 mmol), 50% P(t-Bu)3 (2.5 ml, 6.23 mmol), NaOt-Bu (30 g, 311.68 mmol)을 toluene(350mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-7을 54g (수율: 77.2%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 7합성
Sub-II-7 (10 g, 14.86 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (2.84 g, 14.86 mmol), Pd2(dba)3 (0.4 g, 0.5 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.4 ml, 0.9 mmol), NaOt-Bu (4.28 g, 44.5 mmol)을 toluene(100mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-7을 8 g (수율: 68.7%)를 얻었다.
3. Sub 1- 10합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000018
(1) Sub 1-I-10
출발물질인diphenylamine (50 g, 295.46 mmol), 1-bromo-3-chloro-5-methylbenzene (70.6 g, 295.46 mmol), Pd2(dba)3 (8.1 g, 8.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (7.2 ml, 17.72 mmol), NaOt-Bu (85.2 g, 886.36 mmol)을 toluene(1000mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-I-10을 70 g (수율: 80.6 %)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 10합성
Sub-I-1 (50 g, 208.51 mmol), aniline (19.4 g, 208.51 mmol), Pd2(dba)3 (5.7 g, 6.26 mmol), 50% P(t-Bu)3 (5 ml, 12.5 mmol), NaOt-Bu (60.1 g, 625.5 mmol)을 toluene(700mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-10을 64g (수율: 87.6%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 10합성
Sub-II-7 (10 g, 28.5 mmol), 1-bromo-3-chloro-5-methylbenzene (5.9 g, 28.5 mmol), Pd2(dba)3 (0.78 g, 0.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.7 ml, 1.7 mmol), NaOt-Bu (8.2 g, 85.59 mmol)을 toluene(100mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-10을 10 g (수율: 73.8%)를 얻었다.
4. Sub 1- 19합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000019
(1) Sub 1-I-19
출발물질인N-phenyldibenzo[b,d]furan-2-amine (50 g, 192.8 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (40 g, 192.8 mmol), Pd2(dba)3 (5.3 g, 5.78 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.6 ml, 11.6 mmol), NaOt-Bu (55.6 g, 578.45 mmol)을 toluene(650mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-I-19을 66 g (수율: 92.5%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 19합성
Sub-I-1 (60 g, 162.2 mmol), aniline (15.6 g, 162.2 mmol), Pd2(dba)3 (4.5 g, 4.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4 ml, 9.73 mmol), NaOt-Bu (46.8 g, 486.4 mmol)을 toluene(550mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-19을 58 g (수율: 83.8%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 19합성
Sub-II-7 (15 g, 35.2 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (6.7 g, 35.2 mmol), Pd2(dba)3 (0.9 g, 1.1 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.8 ml, 2.1 mmol), NaOt-Bu (10.1 g, 105.5 mmol)을 toluene(110mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-19을 16 g (수율: 84.7%)를 얻었다.
5. Sub 1- 20합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000020
(1) Sub 1-I-20
출발물질인 diphenylamine (50 g, 295.46 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (68 g, 354.54 mmol), Pd2(dba)3 (8.12 g, 8.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (7.1 ml, 17.72 mmol), NaOt-Bu (85.3 g, 886.36 mmol)을 toluene(1000mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-20을 74.5 g (수율: 90%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 20합성
Sub-I-20 (50 g, 178.71 mmol), dibenzo[b,d]thiophen-2-amine (35.6 g, 178.71 mmol), Pd2(dba)3 (4.9 g, 5.36 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.4 ml, 10.72 mmol), NaOt-Bu (51.5 g, 536.15 mmol)을 toluene(600mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-20을 71 g (수율: 89.9%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 20합성
Sub-II-20 (15 g, 33.9 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (6.5 g, 33.9 mmol), Pd2(dba)3 (0.9 g, 1.01 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.9 ml, 2.04mmol), NaOt-Bu (9.8 g, 101.8 mmol)을 toluene(110mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-20을 18 g (수율: 95.9%)를 얻었다.
6. Sub 1- 33합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000021
(1) Sub 1-I-33
Di([1,1'-biphenyl]-3-yl)amine (100 g, 311.1 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (59.5 g, 311.1 mmol), Pd2(dba)3 (8.55 g, 9.33 mmol), 50% P(t-Bu)3 (7.4 ml, 18.6 mmol), NaOt-Bu (89.8 g, 933.3 mmol)을 toluene(1000mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-20을 121 g (수율: 90%)를 얻었다.
(2) Sub1 -II- 33합성
Sub-I-33 (70 g, 162.4 mmol), dibenzo[b,d]thiophen-2-amine (32.3 g, 162.4 mmol), Pd2(dba)3 (4.5 g, 4.87 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4 ml, 9.74 mmol), NaOt-Bu (46.8 g, 487.23 mmol)을 toluene(900mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-33을 80 g (수율: 82.8%)를 얻었다.
(3) Sub1 - 33합성
Sub-II-20 (15 g, 25.2 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (4.81g, 25.2 mmol), Pd2(dba)3 (0.7 g, 0.76 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.6 ml, 1.51 mmol), NaOt-Bu (7 g, 75.6 mmol)을 toluene(100mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-33을 17 g (수율: 78.7%)를 얻었다.
7. Sub 1- 48합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000022
(1) Sub 1-I-48
출발물질인 diphenylamine (50 g, 295.46 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (68 g, 354.54 mmol), Pd2(dba)3 (8.12 g, 8.86 mmol), 50% P(t-Bu)3 (7.1 ml, 17.72 mmol), NaOt-Bu (85.3 g, 886.36 mmol)을 toluene(1000mL)에 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-20을 74.5 g (수율: 90%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II- 48합성
Sub-I-20 (50 g, 178.71 mmol), 4-(dibenzo[b,d]furan-2-yl)aniline (46.3 g, 178.71 mmol), Pd2(dba)3 (4.9 g, 5.36 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.4 ml, 10.72 mmol), NaOt-Bu (51.5 g, 536.15 mmol)을 toluene(600mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-II-48을 55 g (수율: 61.2%)를 얻었다.
(3) Sub 1- 48합성
Sub-II-48 (10 g, 19.9 mmol), 1-bromo-3-chlorobenzene (3.8 g, 19.9 mmol), Pd2(dba)3 (0.55 g, 0.59 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.5 ml, 1.2 mmol), NaOt-Bu (5.7 g, 59.7 mmol)을 toluene(100mL)에 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 상기 Sub1-I-1합성법을 통해 생성물 Sub 1-48을 11 g (수율: 91%)를 얻었다.
Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 1은 Sub 1에 속하는 일부 화합물의 FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000023
Figure PCTKR2017007336-appb-I000024
Figure PCTKR2017007336-appb-I000025
Figure PCTKR2017007336-appb-I000026
Figure PCTKR2017007336-appb-T000001
II. Sub 2의 합성
상기 반응식 7의 Sub 2은 하기 반응식 10의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000027
Sub 2에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.
1. Sub 2-1 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000028
출발물질인 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (38.11 g, 144.82 mmol)에 aniline (14.84 g, 159.30 mmol), Pd2(dba)3 (3.98 g, 4.34 mmol), 50% P(t-Bu)3 (5.6ml, 11.59 mmol), NaOt-Bu (41.76 g, 434.47 mmol), toluene (760ml)을 첨가하고80°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물Sub2-1을 30.7 g (수율: 77%)를 얻었다.
2. Sub 2-29 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000029
출발물질인 4-(4-bromophenyl)dibenzo[b,d]furan (20 g, 61.8 mmol)에 aniline (5.8 g, 61.8 mmol), Pd2(dba)3 (1.7 g, 1.85 mmol), 50% P(t-Bu)3 (1.5ml, 3.71 mmol), NaOt-Bu (17.8 g, 185.6 mmol), toluene (200ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-1 합성법을 사용하여 생성물 Sub2-29을 17 g (수율: 82%)를 얻었다.
3. Sub 2-31 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000030
출발물질인 bromobenzene (40.68 g, 259.09 mmol)을 둥근바닥플라스크에 toluene (1360ml)으로 녹인 후에, aniline (26.54 g, 285.00 mmol), Pd2(dba)3 (7.12 g, 7.77 mmol), 50% P(t-Bu)3 (10.1 ml, 20.73 mmol), NaOt-Bu (74.70 g, 777.28 mmol)을 첨가하고 상기 Sub 2-1 합성법을 사용하여 Sub2-31 을32.88 g (수율: 75%)를 얻었다.
4. Sub 2-34 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000031
출발물질인 4-bromo-1,1'-biphenyl (23.65 g, 101.46 mmol)에 aniline (10.39 g, 111.60 mmol), Pd2(dba)3 (2.79 g, 3.04 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.0ml, 8.12 mmol), NaOt-Bu (29.25 g, 304.38 mmol), toluene (710ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-1 합성법을 사용하여 생성물 Sub2-34을 20.66 g (수율: 83%)를 얻었다.
5. Sub 2-35 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000032
출발물질인 2-(4-bromophenyl)pyridine (10.53 g, 44.98 mmol)에 aniline (4.61 g, 49.48 mmol), Pd2(dba)3 (1.24 g, 1.35 mmol), 50% P(t-Bu)3 (1.8ml, 3.60 mmol), NaOt-Bu (12.97 g, 134.95 mmol), toluene (315ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-1 합성법을 사용하여 생성물 7.87 g (수율: 71%)를 얻었다.
Sub 2에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 2는 Sub 2에 속하는 일부 화합물의 FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000033
Figure PCTKR2017007336-appb-I000034
Figure PCTKR2017007336-appb-I000035
Figure PCTKR2017007336-appb-T000002
Ⅲ. Product 합성
Sub 1 (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 Toluene으로 녹인 후에, Sub 2 (1 당량), Pd2(dba)3 (0.03 당량), (t-Bu)3P (0.06당량), NaOt-Bu (3당량)을 135°C에서 3시간 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 최종 생성물(final product)를 얻었다.
1. P-1 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000036
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (20 g, 44.7 mmol)을 둥근바닥플라스크에 toluene (150ml)으로 녹인 후에, Sub 2-1 (12.3 g, 44.7 mmol), Pd2(dba)3 (1.2 g, 1.3 mmol), 50% P(t-Bu)3 (1ml, 2.68 mmol), NaOt-Bu (13 g, 134.2 mmol)을 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene과 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 P-1를 22 g (수율: 71.7%)를 얻었다.
2. P-12 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000037
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (20 g, 44.7 mmol), Sub 2-8 (19 g, 44.7 mmol), Pd2(dba)3 (1.2 g, 1.3 mmol), 50% P(t-Bu)3 (1ml, 2.68 mmol), NaOt-Bu (13 g, 134.2 mmol)을 toluene (150ml)에 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 상기 P-1분리방법을 이용해서 생성물 P-12를 35 g (수율: 93.6%)를 얻었다.
3. P-25 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000038
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-20 (10 g, 18 mmol), Sub 2-31 (3.1 g, 18 mmol), Pd2(dba)3 (0.5 g, 0.54 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.42ml, 1.1 mmol), NaOt-Bu (5.2 g, 54.4 mmol)을 toluene (100ml)에 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 상기 P-1분리방법을 이용해서 생성물 P-25를 10 g (수율: 80.6%)를 얻었다.
4. P-36 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000039
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-33 (10 g, 14 mmol), Sub 2-30 (5.4 g, 14 mmol), Pd2(dba)3 (0.4 g, 0.42 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.32ml, 0.83 mmol), NaOt-Bu (4 g, 41.9 mmol)을 toluene (80ml)에 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 상기 P-1분리방법을 이용해서 생성물 P-36를 13 g (수율: 87.4%)를 얻었다.
5. P-39 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000040
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-36 (15 g, 23.8 mmol), Sub 2-31 (4 g, 23.8 mmol), Pd2(dba)3 (0.65 g, 0.71 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.58ml, 1.4 mmol), NaOt-Bu (6.9 g, 71.5 mmol)을 toluene (120ml)에 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 상기 P-1분리방법을 이용해서 생성물 P-39를 13 g (수율: 71.6%)를 얻었다.
6. P-64 합성예
Figure PCTKR2017007336-appb-I000041
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-54 (15 g, 19.1 mmol), Sub 2-35 (4.7 g, 19.1 mmol), Pd2(dba)3 (0.5 g, 0.57 mmol), 50% P(t-Bu)3 (0.46ml, 1.2 mmol), NaOt-Bu (5.5 g, 57.5 mmol)을 toluene (110ml)에 첨가하고 135°C에서 교반하였다. 상기 P-1분리방법을 이용해서 생성물 P-64를 15 g (수율: 78.9%)를 얻었다.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P-1 내지 P-68의 FD-MS 값은 하기 표 3과 같다.
Figure PCTKR2017007336-appb-T000003
Figure PCTKR2017007336-appb-I000042
유기전기소자의 제조평가
실시 예 1) 레드 유기 발광 소자의 제작 및 시험 (발광보조층)
먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 우선 홀 주입층으로서 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (2-TNATA로 약기함) 막을 진공증착하여 60 nm 두께로 형성하였다. 이어서, N,N'-Bis(1-naphthalenyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine (이하 NPB로 약기함)을 60 nm 두께로 진공증착하여 홀 수송층을 형성하였다. 이어서, 발광 보조층 재료로서 화학식 (1)로 표시되는 상기 발명 화합물을 20nm의 두께로 진공증착하여 발광 보조층을 형성하였다. 발광 보조층을 형성한 후, 발광 보조층 상부에 호스트로서는 CBP[4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl]를 사용하였으며, 도판트로서는 (piq)2Ir(acac) [bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate] 을 95:5 중량으로 도핑함으로써 상기 발광 보조층 위에 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 홀 저지층으로 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하고, 전자수송층으로 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 40 nm 두께로 성막하였다. 이후, 전자주입층으로 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극으로 사용함으로서 유기전기발광소자를 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 및 비교예 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 하기 표는 소자제작 및 평가한 결과를 나타낸다.
[비교예 1]
발광보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
[비교예 2 내지 비교예 5]
발광보조층 재료로써 비교화합물 A~D를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2017007336-appb-I000043
Figure PCTKR2017007336-appb-T000004
Figure PCTKR2017007336-appb-I000044
Figure PCTKR2017007336-appb-I000045
상기 표 4의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 발광보조층 재료로 사용하여 레드 유기전기발광소자를 제작한 경우, 발광보조층을 사용하지 않거나 비교화합물 A~D를 사용한 비교예보다 유기전기발광소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 발광 효율과 수명을 현저히 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
다시 말해, 발광보조층을 사용하지 않은 비교예 1 보다는 비교화합물 A~D를 사용한 비교예 2~5의 결과가 우수했고, 비교화합물들 보다는 meta위치로 치환된 페닐이 반드시 2개 이상 치환되어야 하고 dibenzothiophen 또는 dibenzofuran 유도체 화합물이 1개 이상 치환된 자사 발명 화합물의 실시예 1~64가 가장 우수한 결과를 나타내었다.
자세히 비교해보면, 치환기가 단순 아릴기인 비교화합물 A 보다는 dibenzothiophen 이라는 특정 치환기가 치환된 비교화합물 B, C, D의 결과가 우수했으며, 모두 para위치의 페닐이 치환된 비교화합물 B, C 보다는 meta위치로 치환된 페닐이 1개 존재하는 비교화합물 D가 더 우수했으며 이보다는 meta위치로 치환된 페닐이 반드시 2개 이상 치환되어야 하고 dibenzothiophen 또는 dibenzofuran 유도체 화합물이 1개 이상 치환된 자사 발명 화합물이 구동전압, 효율 그리고 수명면에서 현저히 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이는 meta위치로 치환된 페닐이 2개 존재하면서 비교화합물들보다 화합물의 결합길이(conjugation length)가 짧아지고 깊은 HOMO에너지 레벨과 높은 T1값을 가지게 되어 이로 인해 정공이 발광층으로 원활하게 수송되고 전자를 블로킹하는 능력을 향상되어 효율 및 수명이 향상되는 것으로 판단된다. 또한 dibenzothiophen 또는 dibenzofuran과 같은 특정 치환기가 치환되면서 hole 특성, 광효율 특성, 에너지 레벨 (LUMO, HOMO레벨), hole injection & mobility 특성, Electron blocking특성과 같은 화합물의 물성이 달라짐에 따라 소자 증착 시 소자 성능 향상 (특히 효율 향상)에 주요인자로 작용하여 이러한 상이한 결과가 도출됨을 확인할 수 있다.
따라서 이는 meta위치로 치환된 페닐이 반드시 2개 이상 치환되어야 하고 dibenzothiophen 또는 dibenzofuran 유도체 화합물이 1개 이상 치환된 자사 발명 화합물이 기존 화합물들과는 화학적, 물리적 특성이 현저히 달라질 수 있음을 시사하고 있다.
실시 예 2) 레드 유기 발광 소자의 제작 및 시험 (정공수송층)
먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 우선 홀 주입층으로서 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (2-TNATA로 약기함) 막을 진공증착하여 60 nm 두께로 형성하였다. 이어서, 정공수송층 재료로써 화학식 (2)로 표시되는 상기 발명화합물을 60nm두께로 진공증착하여 홀 수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 호스트로서는 CBP[4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl]를 사용하였으며, 도판트로서는 (piq)2Ir(acac) [bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate] 을 95:5 중량으로 도핑함으로써 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 홀 저지층으로 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하고, 전자수송층으로 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 40 nm 두께로 성막하였다. 이후, 전자주입층으로 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극으로 사용함으로서 유기전기발광소자를 제조하였다.
이와 같이 제조된 실시예 및 비교예 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 하기 표는 소자제작 및 평가한 결과를 나타낸다.
[비교예 6]
정공 수송층 재료로써 N,N'-Bis(1-naphthalenyl)-N,N'-bis-phenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine (이하 NPB로 약기함)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
[비교예 7 내지 비교예 10]
정공 수송층 재료로써 비교화합물 A~D를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2017007336-appb-T000005
상기 표 5의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 정공 수송층 재료로 사용하여 레드 유기전기발광소자를 제작한 경우, NPB를 사용하거나 비교화합물 A~D를 사용한 비교예보다 유기전기발광소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 발광 효율과 수명을 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
이는 표 4의 설명과 마찬가지로meta위치로 치환된 페닐이 반드시 2개 이상 치환되어야 하고 dibenzothiophen 또는 dibenzofuran 유도체 화합물이 1개 이상 치환된 자사 발명 화합물이 기존 화합물들과는 화학적, 물리적 특성이 현저히 달라질 수 있고, 그로 인해 상이한 소자 결과가 도출될 수 있음을 시사하고 있다.
이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
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Claims (10)

  1. 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물.
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000046
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000047
    상기 화학식 (1)에서,
    1) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되며, (여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택됨) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 중 적어도 하나는 화학식 (1-1)로 치환되고,
    2) n, m, p는 0 내지 4의 정수, o는 0 내지 3의 정수이고, m, n, o, p가 1이상일 경우 R1, R2, R3, R4는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고 또는 이웃한 복수의 R1끼리, 혹은 복수의 R2, 혹은 복수의 R3, 혹은 복수의 R4끼리 서로 결합하여 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 형성 할 수 있고,
    3) X는 O 또는 S 중 어느 하나로 선택되고,
    4) L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택된다.
    상기 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 융합고리기, 아릴옥시기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기 각각은 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; -L'-N(Ra)(Rb)(여기서 L', Ra, Rb는 상술한 L', Ra, Rb의 정의와 동일함); C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 탄소수 3 내지 20의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 20의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
  2. 제 1항에 있어서,
    화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (2) 내지 화학식 (5) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000048
    상기 화학식 (2) 내지 화학식 (5)에서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, n, m, p, o, R1, R2, R3, R4, X, L은 상기 화학식 (1)에서 정의된 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, n, m, p, o, R1, R2, R3, R4, X, L과 동일하다.
  3. 제 1항에 있어서,
    화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화학식 나타내는 화합물 중 어느 하나인 화합물.
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000049
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000050
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000051
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000052
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000053
    Figure PCTKR2017007336-appb-I000054
  4. 제 1전극;
    제 2전극; 및
    상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유기물층의 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층 및 전자보조층 중 적어도 하나의 층에 상기 화합물이 함유되며, 상기 화합물은 1종 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 혼합물의 성분으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 화합물은 정공수송층 또는 발광보조층으로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1전극과 상기 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제 4항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부를 포함하는 전자장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018225991A1 (ko) * 2017-06-05 2018-12-13 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2020027261A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日産化学株式会社 アニリン誘導体
WO2020027259A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス
CN110818681A (zh) * 2018-08-07 2020-02-21 东进世美肯株式会社 新颖化合物及包含其的有机发光器件
CN111138395A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新颖化合物及包含其的有机发光器件
CN113166129A (zh) * 2018-10-23 2021-07-23 德山新勒克斯有限公司 用于有机电子元件的化合物，使用该化合物的有机电子元件及其电子设备
CN113372337A (zh) * 2021-07-02 2021-09-10 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种芳胺类衍生物及其有机电致发光器件
CN113614068A (zh) * 2019-03-27 2021-11-05 日产化学株式会社 芳基胺化合物及其利用
EP3909946A3 (en) * 2020-05-11 2022-02-23 Samsung Display Co., Ltd. Organic electroluminescence device and polycyclic compound for organic electroluminescence device
US11807615B2 (en) * 2019-10-28 2023-11-07 Wuhan Tianma Micro-Electronics Co., Ltd. Compound, organic electroluminescent device, and display device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022053547A (ja) * 2018-12-03 2022-04-06 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び電子機器
KR102448566B1 (ko) 2018-12-04 2022-09-27 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20240031014A (ko) 2022-08-30 2024-03-07 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기 전계 발광 화합물, 복수 종의 호스트 재료, 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11185965A (ja) * 1997-12-18 1999-07-09 Mitsui Chem Inc 有機電界発光素子
WO2008129947A1 (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. オリゴアニリン化合物
JP2014065885A (ja) * 2012-09-06 2014-04-17 Tosoh Corp アリールアミンポリマー、その製造方法及びその用途
JP2016102858A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
KR20160067925A (ko) * 2013-10-04 2016-06-14 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 아닐린 유도체 및 그 이용

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4032180B2 (ja) 2003-02-06 2008-01-16 東ソー株式会社 新規トリアリールアミンポリマー、その製造方法及びその用途
US9190623B2 (en) * 2012-11-20 2015-11-17 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
KR20140081421A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 신규한 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11185965A (ja) * 1997-12-18 1999-07-09 Mitsui Chem Inc 有機電界発光素子
WO2008129947A1 (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. オリゴアニリン化合物
JP2014065885A (ja) * 2012-09-06 2014-04-17 Tosoh Corp アリールアミンポリマー、その製造方法及びその用途
KR20160067925A (ko) * 2013-10-04 2016-06-14 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 아닐린 유도체 및 그 이용
JP2016102858A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHI, YANTAO ET AL.: "Two methoxyaniline-substituted dibenzofuran derivatives as hole-transport materials for perovskite solar cells", J. MATER. CHEM. A, vol. 4, no. 15, 2016, pages 5415 - 5422, XP055602715, DOI: 10.1039/C6TA00976J *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110730772B (zh) * 2017-06-05 2023-07-18 德山新勒克斯有限公司 用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备
CN110730772A (zh) * 2017-06-05 2020-01-24 德山新勒克斯有限公司 用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备
US11871657B2 (en) 2017-06-05 2024-01-09 Duk San Neolux Co., Ltd. Compound for organic electric device, organic electric device using same, and electronic device thereof
WO2018225991A1 (ko) * 2017-06-05 2018-12-13 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
JP7367677B2 (ja) 2018-08-03 2023-10-24 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス
TWI819047B (zh) * 2018-08-03 2023-10-21 日商日產化學股份有限公司 苯胺衍生物及其製造方法
CN112533901A (zh) * 2018-08-03 2021-03-19 日产化学株式会社 苯胺衍生物
JP7420073B2 (ja) 2018-08-03 2024-01-23 日産化学株式会社 アニリン誘導体
JPWO2020027261A1 (ja) * 2018-08-03 2021-08-26 日産化学株式会社 アニリン誘導体
WO2020027261A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日産化学株式会社 アニリン誘導体
JPWO2020027259A1 (ja) * 2018-08-03 2021-09-24 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス
WO2020027259A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス
CN110818681A (zh) * 2018-08-07 2020-02-21 东进世美肯株式会社 新颖化合物及包含其的有机发光器件
CN113166129A (zh) * 2018-10-23 2021-07-23 德山新勒克斯有限公司 用于有机电子元件的化合物，使用该化合物的有机电子元件及其电子设备
CN111138395A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新颖化合物及包含其的有机发光器件
CN113614068A (zh) * 2019-03-27 2021-11-05 日产化学株式会社 芳基胺化合物及其利用
US11807615B2 (en) * 2019-10-28 2023-11-07 Wuhan Tianma Micro-Electronics Co., Ltd. Compound, organic electroluminescent device, and display device
EP3909946A3 (en) * 2020-05-11 2022-02-23 Samsung Display Co., Ltd. Organic electroluminescence device and polycyclic compound for organic electroluminescence device
CN113372337A (zh) * 2021-07-02 2021-09-10 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种芳胺类衍生物及其有机电致发光器件
CN113372337B (zh) * 2021-07-02 2024-01-26 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种芳胺类衍生物及其有机电致发光器件

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