WO2020022770A1 - 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2020022770A1
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금수정
이동훈
김동헌
이기곤
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present specification relates to a compound and an organic light emitting device including the same.
  • an organic light emitting device is a light emitting device using an organic semiconductor material and requires an exchange of holes and / or electrons between an electrode and an organic semiconductor material.
  • the organic light emitting device can be classified into two types according to the operation principle. First, an exciton is formed in the organic layer by photons introduced into the device from an external light source, and the exciton is separated into electrons and holes, and these electrons and holes are transferred to different electrodes to be used as current sources (voltage sources). Light emitting element of the form.
  • the second is a light emitting device in which holes and / or electrons are injected into the organic semiconductor material layer that interfaces with the electrodes by applying voltage or current to two or more electrodes, and is operated by the injected electrons and holes.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device 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 composed of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron suppression layer, an electron transport layer, an electron injection layer Can lose.
  • organic light emitting devices When the voltage is applied between the two electrodes in the structure of the organic light emitting device, holes are injected into the organic material layer at the anode, and electrons are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and the electrons meet each other. When it falls back to the ground, it glows.
  • organic light emitting devices are known to have characteristics such as self-luminous, high brightness, high efficiency, low driving voltage, wide viewing angle, and high contrast.
  • Materials used as the organic material layer in the organic light emitting device may be classified into light emitting materials and charge transport materials such as hole injection materials, hole transport materials, electron suppressing materials, electron transport materials, electron injection materials and the like depending on their functions.
  • the light emitting materials include blue, green, and red light emitting materials, and yellow and orange light emitting materials required to realize better natural colors, depending on the light emission color.
  • a host / dopant system may be used as the light emitting material in order to increase luminous efficiency through an increase in color purity and energy transfer.
  • the principle is that when a small amount of dopant having a smaller energy band gap and excellent luminous efficiency than a host mainly constituting the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, excitons generated in the host are transported to the dopant to give high efficiency light.
  • the wavelength of the host shifts to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant to be used.
  • a material which constitutes an organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron suppressor material, an electron transport material, an electron injection material, etc., is stable and efficient. Backed by, the development of new materials continues to be required.
  • the singlet energy of the host is transferred to the dopant in the form of light energy through a Forster energy transfer.
  • the excited singlet energy of the dopant received the energy becomes the singlet energy in the ground state and emits fluorescent light.
  • some of the triplet energy of the compound is harvested as singlet energy due to reverse intersystem crossing (RISC). can do.
  • RISC reverse intersystem crossing
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Publication No. 2017-126606
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a compound represented by the following formula (1).
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle,
  • R1 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 is an integer from 0 to 3
  • m2 and m3 are each an integer from 0 to 5
  • the substituents in the two or more parentheses are the same or different from each other
  • Z1 to Z4 are the same as or different from each other, and are each independently CH or N, n1 and n2 are each an integer of 0 to 2, when Z1 to Z4 are each CH, n1 + n2 is an integer of 2 to 4, When one or more of Z1 to Z4 is N, n1 + n2 is an integer of 1 to 4.
  • the present invention is a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode, wherein one or more layers of the organic material layers include the aforementioned compound.
  • the compound described herein can be used as the material of the organic material layer of the organic light emitting device.
  • organic light emitting device including the compound according to the exemplary embodiment of the present specification
  • an organic light emitting device having excellent luminous efficiency, low driving voltage, high efficiency, and long life may be obtained.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device composed of a substrate 1, an anode 2, a hole transport layer 6, a light emitting layer 3 and a cathode 4. As shown in FIG.
  • a substrate 1 is composed of a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, a layer 8 and a cathode 4 simultaneously for electron injection and electron transport.
  • An example of an organic light emitting element is shown.
  • FIG. 3 shows a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a first hole transport layer 6a, a second hole transport layer 6b, a light emitting layer 7, a layer for simultaneously injecting and transporting electrons.
  • An example of the organic light emitting element consisting of 8 and the cathode 4 is shown.
  • 5 and 6 illustrate a system comprising a compound BD-A or BD-B according to one embodiment of the present specification.
  • the present specification provides a compound represented by the following Formula 1.
  • n1 + n2 is an integer of 1 to 4, a non-covalent electron pair and a boron atom of the nitrogen atom (N) than when n1 + n2 is 0
  • the empty orbitals of (B) coordinate with each other to increase the thermal and chemical stability of the material containing boron atoms (B)
  • the life of the device increases when the compound is applied to the device.
  • the triplet energy-singlet energy value ( ⁇ E ST ) is 0.4eV or less, it is possible to additionally recover the excitons in the triplet state by the RISC mechanism.
  • the efficiency and life characteristics of the organic light emitting device is improved.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle,
  • R1 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 is an integer from 0 to 3
  • m2 and m3 are each an integer from 0 to 5
  • the substituents in the two or more parentheses are the same or different from each other
  • Z1 to Z4 are the same as or different from each other, and are each independently CH or N, n1 and n2 are each an integer of 0 to 2, when Z1 to Z4 are each CH, n1 + n2 is an integer of 2 to 4, When one or more of Z1 to Z4 is N, n1 + n2 is an integer of 1 to 4.
  • substituted means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent can be substituted, if two or more substituted , Two or more substituents may be the same or different from each other.
  • the term "substituted or unsubstituted” is deuterium (-D); Halogen group; Cyano group (-CN); Nitro group; Hydroxyl group; Silyl groups; Boron group; Alkyl groups; An alkoxy group; Cycloalkyl group; Aryl group; Amine groups; And it is substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group or two or more of the substituents exemplified above are substituted with a substituent, or means that do not have any substituents.
  • "a substituent to which two or more substituents are linked” may be a terphenyl group. That is, the terphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which three phenyl groups are linked.
  • examples of the halogen group include fluorine (-F), chlorine (-Cl), bromine (-Br) or iodine (-I).
  • the silyl group may be represented by a chemical formula of -SiY a Y b Y c , wherein Y a , Y b and Y c are each hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • silyl group examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group and phenylsilyl group. There is, but is not limited to this.
  • the boron group may be represented by a chemical formula of -BY d Y e , wherein Y d and Y e are each hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the boron group may include, but is not limited to, trimethylboron, triethylboron, tert-butyldimethylboron, triphenylboron, and phenylboron.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 60. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, n-pentyl group, hexyl group, n -Hexyl group, heptyl group, n-heptyl group, octyl group, n-octyl group and the like, but are not limited thereto.
  • carbon number of the said alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is 1-60. According to an exemplary embodiment, the alkoxy group has 1 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkoxy group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkoxy group has 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group include, but are not limited to, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, and the like.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group, but may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quarterphenyl group, or the like, but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, peryllenyl group, triphenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, triphenylenyl group, etc., but is not limited thereto. no.
  • a fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • Spirofluorenyl groups such as these, (9,9-dimethylfluorenyl group), and It may be a substituted fluorenyl group such as (9,9-diphenyl fluorenyl group).
  • the present invention is not limited thereto.
  • the heterocyclic group is a ring group containing one or more of N, O, S, and Se as hetero atoms, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the heterocyclic group has 2 to 30 carbon atoms.
  • heterocyclic group examples include, for example, pyridine group, pyrrole group, pyrimidine group, quinoline group, pyridazinyl group, furan group, thiophene group, imidazole group, pyrazole group, dibenzofuran group, dibenzothiophene group , Carbazole groups, benzocarbazole groups, naphthobenzofuran groups, benzonaphthothiophene groups, indenocarbazole groups and the like, but are not limited thereto.
  • the amine group may be represented by the formula of -NY f Y g , wherein Y f and Y g are each hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • the amine group is specifically dimethylamine group; Diphenylamine group; It may be a dicyclohexylamine group and the like, but is not limited thereto.
  • heterocyclic group may be applied except that the heteroaryl group is aromatic.
  • the description of the aforementioned heterocyclic group may be applied except that the aromatic heterocycle is divalent and aromatic.
  • the description about the aryl group described above may be applied except that the arylene group is a divalent group.
  • the description of the aforementioned aryl group may be applied except that the heteroarylene group is a divalent group.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 2 to 60 carbon atoms.
  • the Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring of 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic ring having 2 to 30 carbon atoms.
  • the Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted deuterium or halogen group having 1 to 20 carbon atoms, trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, carbon number
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently a substituted or unsubstituted benzene.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted deuterium or halogen group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, and deuterium Benzene unsubstituted or substituted with an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted with deuterium or fluorine-substituted methyl group, irophyl group, butyl group, trimethylsilyl group, deuterium Benzene unsubstituted or substituted with a substituted phenyl group, diphenylamine group or carbazole group.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently a methyl group, a trifluoromethyl group, a methyl group substituted with deuterium, an isopropyl group, a tert-butyl group, a trimethylsilyl group, or a phenyl group Or benzene unsubstituted or substituted with a phenyl-d5 group, a diphenylamine group, or a carbazole group.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and each independently substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms, or Unsubstituted benzene.
  • Cy1 and Cy2 are the same as or different from each other, and are each independently benzene unsubstituted or substituted with a methyl group, tert-butyl group, phenyl group, or diphenylamine group.
  • Formula 1 is represented by the following formula (2).
  • R1 to R9, Z1 to Z4, m1 to m3, n1 and n2 are as defined in Formula 1,
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n4 and m5 are each an integer of 0 to 4, and when m4 and m5 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • Z1 to Z4 are the same as or different from each other, and each independently CH or N, and when Z1 to Z4 are each CH, n1 + n2 is an integer of 2 to 4, and Z1 N1 + n2 is an integer of 1-4 when one or more of Z4 is N.
  • the R1 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Trialkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted dicycloalkylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the R2 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the R2 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or a halogen group; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R2 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or a halogen group; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the R2 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Fluorine (fluoro); Methyl group unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; tert-butyl group; Phenyl group; Or a trimethylsilyl group.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted arylamine group having 12 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted dicycloalkylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; An arylamine group having 12 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with a halogen group or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Dicycloalkylamine groups having 12 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R1 is hydrogen; Deuterium; a substituted or unsubstituted methyl group; Substituted or unsubstituted butyl group; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted diphenylamine group; Substituted or unsubstituted dicyclohexylamine group; Substituted or unsubstituted carbazole group; Or substituted or unsubstituted dihydroacridine.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; An aryl group having 6 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium; A diphenylamine group unsubstituted or substituted with a halogen group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Dicyclohexylamine group; Carbazole groups unsubstituted or substituted with alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms; Or 9,10-dihydroacridine unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; Methyl tert-butyl group; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Diphenylamine group unsubstituted or substituted with a fluorine, methyl group or tert-butyl group; Dicyclohexylamine group; carbazole groups unsubstituted or substituted with tert-butyl groups; It is a dihydroacridine group unsubstituted or substituted by a methyl group or a phenyl group.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Aryl groups having 6 to 20 carbon atoms; A diphenylamine group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; Or a carbazole group.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; Methyl group; tert-butyl group; Phenyl group; diphenylamine group unsubstituted or substituted with tert-butyl group; Or a carbazole group.
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; An aryl group having 6 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium; Or -N (R201) (R202), and R201 and R202 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group, or R201 and R202 combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring. .
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; Methyl group; tert-butyl group; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or -N (R201) (R202).
  • R1 is hydrogen; heavy hydrogen; Methyl group; tert-butyl group; Phenyl group; Or -N (R201) (R202).
  • R201 and R202 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group having 6 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with a halogen group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R201 and R202 are Carbazole rings bonded to each other unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Or a dihydroacridin ring unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R201 and R202 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a fluorine, methyl group, or tert-butyl group, or R201 and R202 are bonded to each other and substituted with a tert-butyl group Or unsubstituted carbazole ring; Or a dihydroacridin ring unsubstituted or substituted with a methyl group or a phenyl group.
  • R201 and R202 are the same as or different from each other, and each independently an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or R201 and R202 are bonded to each other Carbazole rings are formed from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • R201 and R202 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a tert-butyl group, or R201 and R202 combine with each other to form a carbazole ring.
  • the R2 and R3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or a halogen group; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R2 and R3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or a halogen group; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R2 and R3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Fluorine (fluoro); Methyl group unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; tert-butyl group; Phenyl group; Or a trimethylsilyl group.
  • R2 and R3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Fluorine (fluoro); Methyl group unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; Or tert-butyl group.
  • m1 is an integer of 0 or 1.
  • m2 and m3 are each an integer of 0 to 5.
  • R2 is deuterium
  • m2 is 5.
  • m3 is 5.
  • m2 and m3 are each 0 or 1.
  • m4 and m5 are each an integer of 0 or 1, respectively.
  • R4 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R4 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R4 to R9 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Methyl group; Or tert-butyl group.
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Trialkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or a halogen group; Trialkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms; An aryl group having 6 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium; A diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Methyl group unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; Profile group; Butyl group; Trimethylsilyl group; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Diphenylamine group or carbazole group.
  • R10 and R11 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Methyl group; Trifluoromethyl group; Methyl group substituted with deuterium; Isopropyl group; tert-butyl group; Trimethylsilyl group; Phenyl group; Phenyl-d5 group; Diphenylamine group; Or a carbazole group.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1 to 1-4.
  • Cy1, Cy2, R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • One of Z5 and Z6 is N, the other is N or CH,
  • Z7 to Z12 are the same as or different from each other, and are each independently CH or N,
  • R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • p1 is an integer of 0 to 4
  • p2 to p4 are each an integer of 0 to 5
  • the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1-1 to 1-1-4.
  • R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • One of Z5 and Z6 is N, the other is N or CH,
  • Z7 to Z12 are the same as or different from each other, and are each independently CH or N,
  • R10, R11 and R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • p1 is an integer of 0 to 4
  • p2 to p4 are each an integer of 0 to 5
  • the substituents in the two or more parentheses are the same or different from each other
  • n4 and m5 are each an integer of 0 to 4, and when m4 and m5 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1-5 to 1-1-7.
  • R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • R10, R11 and R21 to R23 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • p1 to p3 are each an integer of 0 to 4, and when p1 to p3 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other,
  • n4 and m5 are each an integer of 0 to 4, and when m4 and m5 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1-8 to 1-1-10.
  • R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • R10, R11 and R21 to R23 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • p1 to p3 are each an integer of 0 to 4, and when p1 to p3 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other,
  • n4 and m5 are each an integer of 0 to 4, and when m4 and m5 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • the position at which hydrogen (H) is displayed may be substituted with R21 or R22.
  • any one of Z5 and Z6 is N, the other is N or CH.
  • Z5 is N and Z6 is CH.
  • Z5 is CH and Z6 is N.
  • Z7 to Z12 are the same as or different from each other, and are each independently CH or N.
  • Z7 is N and Z8 is CH.
  • Z7 is CH and Z8 is N.
  • Z7 and Z8 are each CH.
  • Z7 and Z8 are each N.
  • Z9 is N and Z10 is CH.
  • Z9 is CH and Z10 is N.
  • Z9 and Z10 are each CH.
  • Z9 and Z10 are each N.
  • Z11 is N and Z12 is CH.
  • Z11 is CH and Z12 is N.
  • Z11 and Z12 are each CH.
  • Z11 and Z12 are each N.
  • R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Trialkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Substituted or unsubstituted methyl group; Substituted or unsubstituted butyl group; Substituted or unsubstituted phenyl group; Or a substituted or unsubstituted trimethylsilyl group.
  • the R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the R21 to R24 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Fluorine; Trifluoromethyl group; Methyl group; tert-butyl group; Phenyl group; Or a trimethylsilyl group.
  • the p1 to p4 are each 0 or 1.
  • Chemical Formula 1 is represented by any one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-3.
  • Cy1, Cy2, R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • Formula 1 is represented by any one of the following formula 2-1-1 to 2-1-3.
  • R1, R4 to R9 and m1 are as defined in Formula 1,
  • R10, R11 and R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted amine group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n4 and m5 are each an integer of 0 to 4, and when m4 and m5 are each 2 or more, the substituents in two or more two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Trialkylsilyl groups having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A diarylamine group having 12 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Substituted or unsubstituted methyl group; Substituted or unsubstituted butyl group; Substituted or unsubstituted phenyl group; Or a substituted or unsubstituted trimethylsilyl group.
  • the R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with deuterium or fluorine; Aryl groups having 6 to 30 carbon atoms; Or a trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the R31 to R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Fluorine; Trifluoromethyl group; Methyl group; tert-butyl group; Phenyl group; Or a trimethylsilyl group.
  • Formula 1 may be represented by any one of the following compounds.
  • the triplet energy-singlet energy value ( ⁇ E ST ) of the compound represented by Formula 1 is 0.4 eV or less.
  • the triplet energy-singlet energy value ( ⁇ E ST ) of the compound represented by Formula 1 is 0.4 eV or less, preferably 0.3 eV or less, and more preferably 0.15 eV.
  • ⁇ E ST the triplet energy-singlet energy value
  • the thermally activated delayed fluorescence (TADF) effect is used when the dopant of the light emitting layer is used.
  • the quantum yield of the material is high, which increases the efficiency of the device.
  • the thermally activated delayed fluorescence refers to a phenomenon in which a reverse transition is induced from a triplet excited state to a singlet excited state by heat energy, and the excitons of the singlet excited state move to the ground state to cause fluorescence. .
  • the measuring instrument used to measure the triplet energy-singlet energy value ( ⁇ E ST ) is a JASCO FP-8600 fluorescence spectrophotometer.
  • the singlet energy E s can be obtained as follows.
  • the sample to be measured is prepared by dissolving the compound to be measured at 1 ⁇ M concentration using toluene as a solvent.
  • the sample solution is placed in a quartz cell, degassed using nitrogen gas (N 2 ) to remove oxygen from the solution, and the absorption spectrum is measured at room temperature (300K) using a measuring instrument.
  • the absorption spectrum is the wavelength ( ⁇ , unit: nm) and the y-axis is absorbance.
  • the tangent goes down from the maximum absorption peak at the longest wavelength to the longest wavelength, and the wavelength value of the point where the tangent meets the x-axis ( nm) is obtained.
  • the value which converted this wavelength value (nm) into the energy value (eV) is made into singlet energy ES (eV).
  • the triplet energy E T can be obtained by connecting a temperature control device PMU-830 to a JASCO FP-8600 fluorescence spectrophotometer measuring device as follows.
  • the quartz cell containing the oxygen-depleted sample solution prepared for the singlet energy is placed in a device containing liquid nitrogen (N 2 ).
  • N 2 liquid nitrogen
  • the phosphorescence spectrum is measured.
  • the x-axis is the wavelength ( ⁇ , unit: nm) and the y-axis is the luminescence.
  • the tangent goes down from the maximum emission peak at the longest wavelength to the shorter wavelength, the point of intersection between the tangent and the x-axis is drawn.
  • the wavelength value (nm) is obtained. Is a value converted to a wavelength values (nm) with an energy value (eV) as the triplet energy E T (eV).
  • E ST is defined as an absolute value of the difference between E S (eV) and E T (eV), and can be obtained by the difference of the values measured above.
  • the maximum light emission peak of the compound represented by Formula 1 is 420 nm to 470 nm.
  • the more preferable range is 450 nm to 465 nm.
  • the light emitting peak may be used as a blue light emitting dopant of the light emitting layer to increase the efficiency of the device.
  • the measuring equipment used to measure the maximum emission peak is a JASCO FP-8600 fluorescence spectrophotometer. Specifically, toluene is used as a solvent to dissolve the compound to be measured at a concentration of 1 ⁇ M to prepare a sample for fluorescence measurement, the sample solution is put in a quartz cell, and then the fluorescence intensity and maximum emission at room temperature (300K) using a fluorescence measurement equipment Peaks can be measured.
  • the compound of Formula 1 may be prepared as in Scheme 1 below.
  • Scheme 1 below describes a process for synthesizing some compounds corresponding to Formula 1 of the present application, but various compounds corresponding to Formula 1 of the present application may be synthesized using a synthesis process such as Scheme 1 below, and a substituent may be used in the art.
  • a substituent may be used in the art.
  • an amine brominated (arylbromide) intermediate is synthesized by an amination reaction using a palladium catalyst. Subsequently, after the Li-halogen exchange reaction, boron is introduced using boron tribromide.
  • a compound having various energy band gaps may be synthesized by introducing various substituents into the core structure of Chemical Formula 1.
  • the HOMO and LUMO energy levels of the compound may be adjusted by introducing various substituents into the core structure of the above structure.
  • the compound which has the intrinsic property of the introduced substituent can be synthesize
  • the substance to make can be synthesize
  • the organic light emitting device comprises a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes a compound represented by Chemical Formula 1 described above.
  • the organic light emitting device of the present invention may be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that at least one organic material layer is formed using the above-described compound.
  • the compound may be formed as an organic layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying method, roll coating and the like, but is not limited thereto.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present invention may have a single layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention includes a hole injection layer, a hole transport layer, a layer for simultaneously transporting holes and holes, an electron suppression layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer, an electron transport and an electron injection layer as an organic material layer. It may have a structure including the.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include fewer or more organic layers.
  • the organic material layer may include an electron transport layer or an electron injection layer, and the electron transport layer or the electron injection layer may include the above-described compound.
  • the organic material layer may include a hole injection layer or a hole transport layer, the hole injection layer or a hole transport layer may include the above-described compound.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes the aforementioned compound.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the aforementioned compound as a dopant of the light emitting layer.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the aforementioned compound as a dopant of the light emitting layer and further include a host.
  • the organic material layer may include a light emitting layer
  • the light emitting layer may include the compound described above as a dopant of the light emitting layer, and may further include a compound represented by the following Chemical Formula 1-A as a host.
  • Y1 To Y3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • R101 is hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • q1 is an integer of 0-7, and when q1 is two or more, two or more R101 are same or different from each other.
  • the Y1 To Y3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • the Y1 To Y3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • the Y1 To Y3 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Y3 is hydrogen
  • Y1 is hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group; Substituted or unsubstituted thiophene group; Or a substituted or unsubstituted indolocarbazole group.
  • Y1 is hydrogen; Phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Naphthobenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Thiophene groups unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms
  • Y1 is hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; A naphthyl group unsubstituted or substituted with a methyl group; Dibenzofuran group; Naphthobenzofuran group; Thiophene group substituted with phenyl group; Indolocarbazole groups; Isoquinoline group; Or N-phenylbenzocarbazole group.
  • Y2 is hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Y2 is hydrogen; Substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted terphenyl group; Substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group.
  • Y2 is hydrogen; Phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium (D), a halogen group, a cyano group, a silyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium (D), a halogen group, a cyano group, a silyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; A naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium (D), a halogen group, a cyano group, a silyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloal
  • Y2 is hydrogen; A phenyl group unsubstituted or substituted with a cyclohexyl group, a phenyl group or a naphthyl group; A biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium, fluorine, cyano group, or trimethylsilyl group; A naphthyl group unsubstituted or substituted with a methyl group, a phenyl group, or a naphthyl group; Dibenzofuran group; Or a naphthobenzofuran group.
  • the L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 2 to 60 carbon atoms.
  • the L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the L1 to L3 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Phenylene group; Or a naphthylene group.
  • R101 is hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group (-CN); Nitro group; Silyl groups; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R101 is hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group (-CN); Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R101 is hydrogen
  • q1 is an integer of 0 to 2.
  • q1 is 0 or 1.
  • Chemical Formula 1-A may be represented by any one of the following compounds.
  • the content of the dopant may be 1 part by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the host.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes the above-mentioned compound as a dopant of the light emitting layer, and at least two of the compounds represented by the following Chemical Formulas 1-B and 1-C as hosts It may further include.
  • Y4, Y5, Y6 and Y8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • Y7 is a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Y9 is a substituted or unsubstituted heterocyclic group
  • L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • R102 and R103 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • q2 and q3 are each an integer of 0 to 7, and when q2 and q3 are each 2 or more, the substituents in the two or more parentheses are the same as or different from each other.
  • the Y4, Y5, Y6 and Y8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms.
  • the Y4, Y5, Y6, and Y8 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Y6 and Y8 are hydrogen.
  • Y4 and Y5 are the same as or different from each other, each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • the Y4 and Y5 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Y4 and Y5 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with a naphthyl group; Biphenyl group; Or a naphthyl group unsubstituted or substituted with a phenyl group or a naphthyl group.
  • Y7 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • Y7 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Y7 is a substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; Substituted or unsubstituted naphthyl group; Substituted or unsubstituted terphenyl group; Substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group.
  • Y9 is a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • Y9 is a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Y9 is a dibenzofuran group; Naphthobenzofuran group; Thiophene group substituted with phenyl group; Indolocarbazole groups; Carbazole group substituted with a phenyl group.
  • Ar9 is a substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group; Substituted or unsubstituted thiophene group; Or a substituted or unsubstituted indolocarbazole group.
  • Ar9 is a dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Naphthobenzofuran group substituted or acyclic with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Thiophene groups unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or an indolocarbazole group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ar9 is a dibenzofuran group; Naphthobenzofuran group; Thiophene group substituted with phenyl group; Or an indolocarbazole group.
  • the L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 2 to 60 carbon atoms.
  • the L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the L4 to L9 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Phenylene group; Or a naphthylene group.
  • R102 and R103 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group (-CN); Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • the R102 and R103 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group (-CN); Nitro group; Substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R101 and R102 are hydrogen.
  • q2 is an integer of 0 to 7, and when q2 is 2 or more, two or more R102 are the same as or different from each other.
  • q2 is an integer of 0 to 2.
  • q2 is 0 or 1.
  • q3 is an integer of 0 to 7, and when q3 is 2 or more, two or more R103 are the same as or different from each other.
  • q3 is an integer of 0 to 2.
  • q3 is 0 or 1.
  • Chemical Formula 1-B may be represented by any one of the following compounds.
  • Chemical Formula 1-C may be represented by any one of the following compounds.
  • the content of the dopant is 0.5 parts by weight to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the host. It may be 10 parts by weight.
  • the dopant is included in the content range in the light emitting layer, there is an advantage in that the driving voltage of the manufactured organic light emitting device is low, has a long life, and is excellent in luminous efficiency.
  • the compound may be included as a dopant of the light emitting layer, and the compound represented by Formula 1-B and the compound represented by Formula 1-C may be included as a host of the light emitting layer.
  • the mixed weight ratio of (1: B: 1-C) may be 95: 5 to 5:95.
  • a more preferable range is 30:70 to 70:30.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes the aforementioned compound as a dopant of the light emitting layer, includes a fluorescent host or a phosphorescent host, and includes another organic compound, metal or metal compound as a dopant. It may include.
  • the organic material layer may include a light emitting layer
  • the light emitting layer may include the aforementioned compound as a dopant of the light emitting layer, include a fluorescent host or a phosphorescent host, and may be used with an iridium-based (Ir) dopant.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the aforementioned compound as a host of the light emitting layer.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the aforementioned compound as a host of the light emitting layer and further include a dopant.
  • the organic material layer may include an electron suppression layer, and the electron suppression layer may include the aforementioned compound.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the organic light emitting diode may have a laminate structure as described below, but is not limited thereto.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIGS. 1 and 2, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound may be included in the light emitting layer (3).
  • an anode 2 a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, a layer 8 simultaneously performing electron injection and electron transport and a cathode 4 are sequentially disposed on the substrate 1.
  • the structure of the stacked organic light emitting device is illustrated. In such a structure, the compound may be included in the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, the light emitting layer 7, or the layer 8 simultaneously performing electron injection and electron transport.
  • the 3 illustrates an anode 2, a hole injection layer 5, a first hole transport layer 6a, a second hole transport layer 6b, a light emitting layer 7, and an electron injection and electron transport layer on the substrate 1.
  • the structure of the organic light emitting element in which the 8 and the cathode 4 are sequentially stacked is illustrated.
  • the compound includes the hole injection layer 5, the first hole transport layer 6a, the second hole transport layer 6b, the light emitting layer 7, or the layer 8 simultaneously performing electron injection and electron transport. Can be included.
  • the organic light emitting device uses a metal vapor deposition (PVD) method, such as sputtering or e-beam evaporation, to form a metal oxide or a metal oxide or an alloy thereof on a substrate.
  • PVD metal vapor deposition
  • an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron suppression layer, an electron transport layer, and an electron injection layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the organic material layer may have a multilayer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a layer for simultaneously injecting and transporting electrons, an electron suppression layer, a light emitting layer and an electron transport layer, an electron injection layer, a layer for simultaneously injecting and transporting electrons, and the like.
  • the present invention is not limited thereto and may have a single layer structure.
  • the organic material layer may be formed by using a variety of polymer materials, and by using a method such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer, rather than a deposition method. It can be prepared in layers.
  • the anode is an electrode for injecting holes, and a material having a large work function is preferable as the anode material so that hole injection can be smoothly performed into an organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode is an electrode for injecting electrons
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that facilitates the injection of holes from the anode to the light emitting layer, and the hole injection material is a material capable of well injecting holes from the anode at a low voltage, the highest occupied hole injection material
  • the molecular orbital is preferably between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • Specific examples of hole injection materials include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organics, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organics, quinacridone-based organics, and perylene-based Organic materials, anthraquinone and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer may have a thickness of 1 to 150 nm.
  • the thickness of the hole injection layer is 1 nm or more, there is an advantage in that the hole injection characteristic is prevented from being lowered.
  • the thickness of the hole injection layer is 150 nm or less, the thickness of the hole injection layer is too thick, so that the driving voltage is increased to improve the movement of holes. There is an advantage that can be prevented.
  • the hole transport layer may serve to facilitate the transport of holes.
  • the hole transport layer may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers, and a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer is suitable as a hole transport material. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer has a multilayer structure.
  • a hole buffer layer may be additionally provided between the hole injection layer and the hole transport layer, and may include a hole injection or transport material known in the art.
  • An electron suppression layer may be provided between the hole transport layer and the light emitting layer.
  • the electron suppression layer may be a compound described above or a material known in the art.
  • the emission layer may emit red, green, or blue light and may be formed of a phosphor or a fluorescent material.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzo quinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • Alq 3 8-hydroxyquinoline aluminum complex
  • Carbazole series compounds Dimerized styryl compounds
  • BAlq 10-hydroxybenzo quinoline-metal compound
  • Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds include Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • PSV poly (p-phenylenevinylene)
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • the heterocyclic containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types. Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • light emitting dopants include PIQIr (acac) (bis (1-phenylisoquinoline) acetylacetonateiridium), PQIr (acac) (bis (1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium) and PQIr (tris (1-phenylquinoline) iridium ), Phosphors such as PtOEP (octaethylporphyrin platinum), or fluorescent materials such as Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum) may be used, but are not limited thereto.
  • a phosphor such as Ir (ppy) 3 (fac tris (2-phenylpyridine) iridium) or a phosphor such as Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum) may be used as the light emitting dopant.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the light emitting dopant may be a phosphor such as (4,6-F2ppy) 2 Irpic, spiro-DPVBi, spiro-6P, ditylbenzene (DSB), distriarylene (DSA), Fluorescent materials such as PFO-based polymers and PPV-based polymers may be used, but are not limited thereto.
  • a hole suppression layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer, and a material known in the art may be used.
  • the electron transport layer may serve to facilitate the transport of electrons.
  • the electron transporting material a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring the electrons to the light emitting layer is suitable. Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the thickness of the electron transport layer may be 1 to 50 nm. If the thickness of the electron transporting layer is 1 nm or more, there is an advantage that the electron transporting property can be prevented from being lowered. If the thickness of the electron transporting layer is 50 nm or less, the thickness of the electron transporting layer is too thick to prevent the driving voltage from rising to improve the movement of electrons. There is an advantage to this.
  • the electron injection layer may play a role of smoothly injecting electrons.
  • As the electron injection material it has the ability of transporting electrons, has an electron injection effect from the cathode, excellent electron injection effect to the light emitting layer or the light emitting material, and prevents the movement of excitons generated in the light emitting layer to the hole injection layer, and The compound which is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the derivatives thereof, metal Complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtholato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtolato) gallium, etc. It is not limited to this.
  • the hole blocking layer is a layer which blocks the reaching of the cathode of the hole, and may generally be formed under the same conditions as the hole injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device 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.
  • the glass substrate coated with ITO indium tin oxide having a thickness of 1300 ⁇ was placed in distilled water in which detergent was dissolved, and ultrasonically cleaned. At this time, Fischer Co. product was used as a detergent, and distilled water filtered secondly as a filter of Millipore Co. product was used as distilled water. After ITO was washed for 30 minutes, ultrasonic washing was performed twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried and transported to a plasma cleaner. In addition, the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • ITO indium tin oxide
  • the following compound HAT was thermally vacuum deposited to a thickness of 50 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • the following compound HT-A 1000 microseconds was vacuum-deposited on the 1st positive hole transport layer, and the following compound HT-B 100 microseconds was subsequently deposited by the 2nd positive hole transport layer.
  • Host BH-A and dopant Compound A-1 were vacuum-deposited at a weight ratio of 95: 5 to form a light emitting layer having a thickness of 200 kHz.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 1.0 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum is 2 ⁇ / sec
  • the vacuum degree during deposition is 1 ⁇ 10
  • An organic light-emitting device was manufactured by maintaining ⁇ 7 to 5 ⁇ 10 ⁇ 8 torr.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the host and dopant compounds shown in Table 1 were used as the emission layer material in Example 1.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the host and dopant compounds shown in Table 1 were used as the emission layer material in Example 1.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the host and dopant compounds shown in Table 1 were used as the emission layer material in Example 1. Specifically, the host used the first host and the second host in a 1: 1 weight ratio instead of the BH-A of Example 1.
  • the driving voltage and the efficiency of the organic light emitting diodes manufactured by Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 5 were measured at a current density of 10 mA / cm 2 , and 97% of the initial luminance at a current density of 20 mA / cm 2 .
  • the time to become (T97) was measured. The results are shown in Table 1 below.
  • the device of Examples 1 to 19 using the compound having the structure of Formula 1 has the characteristics of low voltage, high efficiency and long life than the device of Comparative Examples 1 to 5.
  • 4 shows a system of BD-X and Host-1
  • FIG. 5 shows a system of BD-A and Host-1
  • FIG. 6 shows a system of BD-B and Host-1.
  • BD-A and BD-B are compounds corresponding to Formula 1 of the present invention, and have a structure in which a substituent is bonded at an ortho position around a carbon atom linked to N of the core structure.
  • BD-A (FIG. 5) and BD-B (FIG. 6) compounds in which bulky substituents are introduced are farther from the host than BD-X (FIG. 4). You can see that. As a result, the dexter energy transfer with the triplet energy of the host of the device in which the relatively bulky substituent is introduced occurs, resulting in high efficiency of the device.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 07월 24일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0085936호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서, 유기 발광 소자란 유기 반도체 물질을 이용한 발광 소자로서, 전극과 유기 반도체 물질 사이에서의 정공 및/또는 전자의 교류를 필요로 한다. 유기 발광 소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고, 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 발광 소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기 반도체 물질층에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 작동하는 형태의 발광 소자이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자억제층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 전자 억제 물질, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료가 있다.
또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도펀트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도펀트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도펀트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도펀트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
전술한 유기 발광 소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 발광 물질, 전자 억제 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되므로 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
일반적인 형광을 내는 호스트와 도펀트 시스템에서는, 호스트의 일중항 에너지가 포스터(Forster) 에너지 전이를 통해 광 에너지 형태로 도펀트로 전달된다. 에너지를 전달 받은 도펀트의 들뜬 일중항 에너지는 바닥상태의 일중항 에너지가 되면서 형광 빛을 발광한다. 반면, 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)이 작은 화합물의 경우, 역계 간 전이(reverse intersystem crossing, 이하 'RISC'라 함)에 의해 화합물의 삼중항 에너지를 일중항 에너지로 일부 수확할 수 있다. 상기 화합물을 유기 발광 소자에 적용시킬 경우, 소자의 효율을 증가한다.
일반적으로 일중항 상태의 엑시톤은 여기상태에서 바닥상태로 빠르게 빛을 내며 떨어지게 되지만, 삼중항 상태의 엑시톤의 여기상태의 수명(lifetime)이 일중항 상태의 그것보다 길게되어 RISC로 회수되기도 하지만 비발광형태로 소멸되기도 한다.
[선행기술문헌] (특허문헌 1) 일본 공개 공보 제2017-126606호
본 명세서에는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이며,
R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1은 0 내지 3의 정수이고, m2 및 m3는 각각 0 내지 5의 정수이고, m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, n1 및 n2는 각각 0 내지 2의 정수이며, 상기 Z1 내지 Z4가 각각 CH인 경우 n1+n2는 2 내지 4의 정수이고, 상기 Z1 내지 Z4 중 1 이상이 N인 경우 n1+n2는 1 내지 4의 정수이다.
또한, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제조하는 경우, 발광 효율이 우수하고, 낮은 구동전압, 고효율 및 장수명을 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 정공수송층(6), 발광층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 제1 정공수송층(6a), 제2 정공수송층(6b), 발광층(7), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 4는 비교 화합물 BD-X를 포함한 시스템을 도시한 것이다.
도 5 및 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물 BD-A 또는 BD-B를 포함한 시스템의 도시한 것이다.
[부호의 설명]
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
6a: 제1 정공수송층
6b: 제2 정공수송층
7: 발광층
8: 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 코어구조의 N에 연결된 탄소원자를 중심으로 오쏘(ortho) 위치에 '
Figure PCTKR2019009167-appb-I000002
' 및/또는 '
Figure PCTKR2019009167-appb-I000003
'가 결합되어 있으므로, 분자간의 쌓임(stacking)을 최소화하여 응집(aggregation)되는 것을 막아주므로 유기 발광 소자에 적용 시, 고효율을 기대할 수 있다.
특히, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 코어구조의 N에 연결된 탄소원자를 중심으로 오쏘(ortho)위치에 결합된 치환기의 Z1 내지 Z4가 모두 CH이고, n1+n2가 2 이상인 경우, n1+n2가 0 또는 1인 경우보다 분자간 상호작용을 막아주어 전술한 바와 같이, 소자의 효율증가의 효과를 가진다. 또한, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 Z1 내지 Z4 중 1 이상이 N이고, n1+n2가 1 내지 4의 정수인 경우, n1+n2가 0인 경우보다 질소원자(N)의 비공유전자쌍과 붕소원자(B)의 빈 오비탈이 서로 배위결합하여 붕소원자(B)를 포함하는 물질의 열적 및 화학적 안정성을 증가시키므로, 상기 화합물을 소자에 적용 시, 소자의 수명이 증가한다.
구체적으로, 분자의 구조적으로도 부피가 커지게 될 뿐만 아니라 분자의 비어있는 오비탈을 가지게 된다. 이는 상대적으로 루이스 산(Lewis acid)의 성격을 띄는 붕소 주변에 입체장애가 큰 치환기를 도입함으로써 코어 자체의 안정성을 증가시켜 소자의 장수명의 특성을 나타내도록 한다. 더불어, 부피가 큰 치환기를 도입함으로써 분자 간 (도펀트-도펀트 및 도펀트-호스트)의 상호작용을 억제할 수 있다. 이는 호스트의 삼중항과 도펀트 사이의 덱스터 에너지 전이를 방해하여 엑시톤의 소멸을 막을 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 경우, 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)이 0.4eV 이하인 화합물으로, RISC 메커니즘으로 삼중항 상태의 엑시톤을 추가적으로 회수 할 수 있다.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 사용하는 경우, 유기 발광 소자의 효율 및 수명 특성이 향상된다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000004
상기 화학식 1에 있어서,
Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이며,
R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1은 0 내지 3의 정수이고, m2 및 m3는 각각 0 내지 5의 정수이고, m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, n1 및 n2는 각각 0 내지 2의 정수이며, 상기 Z1 내지 Z4가 각각 CH인 경우 n1+n2는 2 내지 4의 정수이고, 상기 Z1 내지 Z4 중 1 이상이 N인 경우 n1+n2는 1 내지 4의 정수이다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환" 이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소(-D); 할로겐기; 시아노기(-CN); 니트로기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 아민기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 터페닐기일 수 있다. 즉, 터페닐기는 아릴기일 수도 있고, 3개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 도 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 디메틸페닐실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BYdYe의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yd 및 Ye는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, tert-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 헵틸기, n-헵틸기, 옥틸기, n-옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 트리페닐레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2019009167-appb-I000005
등의 스피로플루오레닐기,
Figure PCTKR2019009167-appb-I000006
(9,9-디메틸플루오레닐기), 및
Figure PCTKR2019009167-appb-I000007
(9,9-디페닐플루오레닐기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 탄소수는 2 내지 30이다. 헤테로 고리기의 예로는 예로는 피리딘기, 피롤기, 피리미딘기, 퀴놀린기, 피리다지닐기, 퓨란기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 디벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 나프토벤조퓨란기, 벤조나프토티오펜기, 인데노카바졸기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NYfYg의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yf 및 Yg는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기일 수 있다. 상기 아민기는 구체적으로 디메틸아민기; 디페닐아민기; 디시클로헥실아민기 등일 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리는 2가인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리는 2가이고 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 방향족 헤테로고리이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 방향족 헤테로고리이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기, 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소고리; 또는 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 방향족 헤테로고리이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기, 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 벤젠이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기, 이로필기, 부틸기, 트리메틸실릴기, 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기, 디페닐아민기 또는 카바졸기로 치환 또는 비치환된 벤젠이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 트리플루오로메틸기, 중수소로 치환된 메틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 트리메틸실릴기, 페닐기, 페닐-d5기, 디페닐아민기 또는 카바졸기로 치환 또는 비치환된 벤젠이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기로치환 또는 비치환된 벤젠이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, tert-부틸기, 페닐기 또는 디페닐아민기로 치환 또는 비치환된 벤젠이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000008
상기 화학식 2에 있어서,
R1 내지 R9, Z1 내지 Z4, m1 내지 m3, n1 및 n2는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 복수 개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, 상기 Z1 내지 Z4가 각각 CH인 경우 n1+n2는 2 내지 4의 정수이고, 상기 Z1 내지 Z4 중 1 이상이 N인 경우 n1+n2는 1 내지 4의 정수이다.
상기 n1이 2인 경우, 2개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며, 상기 n2가 2인 경우, 2개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 30의 디시클로알킬아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소(플루오로); 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; 또는 트리메틸실릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 30의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 30의 디시클로알킬아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 할로겐기 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 30의 아릴아민기; 탄소수 12 내지 30의 디시클로알킬아민기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소; 중수소;치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 치환 또는 비치환된 디시클로헥실아민기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 치환 또는 비치환된 디하이드로아크리딘이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 할로겐기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 디시클로헥실아민기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 9,10-디하이드로아크리딘이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 수소; 중수소; 메틸기tert-부틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 불소, 메틸기 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 디시클로헥실아민기; tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디하이드로아크리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 또는 카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1은 수소; 중수소; 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 또는 카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, R1은 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 -N(R201)(R202)이고, 상기 R201 및 R202는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, R201 및 R202가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, R1은 수소; 중수소; 메틸기; tert-부틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 -N(R201)(R202)이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, R1은 수소; 중수소; 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; 또는 -N(R201)(R202)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R201 및 R202는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이거나, R201 및 R202가 서로 결합하여 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 카바졸고리; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 디하이드로아크리딘고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R201 및 R202는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 불소, 메틸기 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, R201 및 R202가 서로 결합하여 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 카바졸고리; 또는 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디하이드로아크리딘고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R201 및 R202는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이거나, R201 및 R202가 서로 결합하여 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 카바졸고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R201 및 R202는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, R201 및 R202가 서로 결합하여 카바졸고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소(플루오로); 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; 또는 트리메틸실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소(플루오로); 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; 또는 tert-부틸기이다.
본 명세서에 있어서, Z1 또는 Z2가 CH이고, m2가 1 이상인 경우, 상기의 CH의 수소는 R2으로 대체될 수 있다. 즉, R2의 치환기는 Z1 또는 Z2의 탄소에도 연결되는 것을 포함하는 개념이다.
본 명세서에 있어서, Z3 또는 Z4가 CH이고, m3이 1 이상인 경우, 상기의 CH의 수소는 R3으로 대체될 수 있다. 즉, R3의 치환기는 Z3 또는 Z4의 탄소에도 연결되는 것을 포함하는 개념이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m1은 0 또는 1의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m2 및 m3는 각각 0 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2는 중수소이고, 상기 m2는 5이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R3은 중수소이고, 상기 m3은 5이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m2 및 m3는 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 m4 및 m5는 각각 0 또는 1의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R4 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R4 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R4 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 또는 tert-부틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 12 내지30의 디아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 12 내지 30의 디아릴아민기; 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 메틸기; 프로필기; 부틸기; 트리메틸실릴기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 디페닐아민기 또는 카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 메틸기; 트리플루오로메틸기; 중수소로 치환된 메틸기; 이소프로필기; tert-부틸기; 트리메틸실릴기; 페닐기; 페닐-d5기; 디페닐아민기; 또는 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000009
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000010
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000011
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000012
상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
Cy1, Cy2, R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Z5 및 Z6 중 어느 하나는 N이고, 나머지 하나는 N 또는 CH이며,
Z7 내지 Z12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고,
R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
p1는 0 내지 4의 정수이고, p2 내지 p4는 각각 0 내지 5의 정수이고, p1 내지 p4가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1-1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000013
[화학식 1-1-2]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000014
[화학식 1-1-3]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000015
[화학식 1-1-4]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000016
상기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4에 있어서,
R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Z5 및 Z6 중 어느 하나는 N이고, 나머지 하나는 N 또는 CH이며,
Z7 내지 Z12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고,
R10, R11 및 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
p1는 0 내지 4의 정수이고, p2 내지 p4는 각각 0 내지 5의 정수이고, p1 내지 p4가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1-5 내지 1-1-7 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1-5]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000017
[화학식 1-1-6]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000018
[화학식 1-1-7]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000019
상기 화학식 1-1-5 내지 1-1-7에 있어서,
R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R10, R11 및 R21 내지 R23은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
p1 내지 p3은 각각 0 내지 4의 정수이고, p1 내지 p3이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 복수 개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
상기 화학식 1-1-5 내지 1-1-7에 있어서, 수소(H)가 표시된 위치는 R21 또는 R22로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1-8 내지 1-1-10 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 1-1-8]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000020
[화학식 1-1-9]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000021
[화학식 1-1-10]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000022
상기 화학식 1-1-8 내지 1-1-10에 있어서,
R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R10, R11 및 R21 내지 R23은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
p1 내지 p3은 각각 0 내지 4의 정수이고, p1 내지 p3이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 복수 개의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
상기 화학식 1-1-8 내지 1-1-10에 있어서, 수소(H)가 표시된 위치는 R21 또는 R22로 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z5 및 Z6 중 어느 하나는 N이고, 나머지 하나는 N 또는 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z5는 N이고, Z6은 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z5는 CH이고, Z6은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z7 내지 Z12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z7은 N이고, Z8은 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z7은 CH이고, Z8은 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z7 및 Z8은 각각 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z7 및 Z8은 각각 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z9는 N이고, Z10은 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z9는 CH이고, Z10은 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z9 및 Z10은 각각 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z9 및 Z10은 각각 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z11은 N이고, Z12는 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z11은 CH이고, Z12는 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z11 및 Z12는 각각 CH이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Z11 및 Z12는 각각 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 12 내지30의 디아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 트리플루오로메틸기; 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; 또는 트리메틸실릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 p1 내지 p4는 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000023
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000024
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000025
상기 화학식 2-1 내지 2-3에 있어서,
Cy1, Cy2, R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1-1 내지 2-1-3 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 2-1-1]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000026
[화학식 2-1-2]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000027
[화학식 2-1-3]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000028
상기 화학식 2-1-1 내지 2-1-3에 있어서,
R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R10, R11 및 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 탄소수 12 내지30의 디아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 부틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리메틸실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 중수소 또는 불소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 불소; 트리플루오로메틸기; 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; 또는 트리메틸실릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000029
Figure PCTKR2019009167-appb-I000030
Figure PCTKR2019009167-appb-I000031
Figure PCTKR2019009167-appb-I000032
Figure PCTKR2019009167-appb-I000033
Figure PCTKR2019009167-appb-I000034
Figure PCTKR2019009167-appb-I000035
Figure PCTKR2019009167-appb-I000036
Figure PCTKR2019009167-appb-I000037
Figure PCTKR2019009167-appb-I000038
Figure PCTKR2019009167-appb-I000039
Figure PCTKR2019009167-appb-I000040
Figure PCTKR2019009167-appb-I000041
Figure PCTKR2019009167-appb-I000042
Figure PCTKR2019009167-appb-I000043
Figure PCTKR2019009167-appb-I000044
Figure PCTKR2019009167-appb-I000045
Figure PCTKR2019009167-appb-I000046
Figure PCTKR2019009167-appb-I000047
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)은 0.4 eV 이하이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)은 0.4 eV 이하이고, 바람직하게는 0.3 eV 이하이고, 보다 바람직하게는 0.15 eV 이하이며, 상기 범위를 만족하는 경우 높은 양자효율을 얻을 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)이 상기 범위를 만족하는 경우, 발광층의 도펀트로 사용 시, 열활성화 지연 형광(TADF, Thermally activated delayed fluorescence) 효과로 인해 물질의 quantum yield(양자효율)가 높으며, 이로 인하여 소자의 효율 또한 높일 수 있다.
상기 열활성화 지연 형광이란 열에너지에 의하여 삼중항 여기 상태로부터 일중항 여기 상태로 역계간전이가 유도되고, 일중항 여기 상태의 엑시톤이 바닥 상태(Ground State)로 이동하여 형광 발광을 일으키는 현상을 의미한다.
상기 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)을 측정하기 위해 이용한 측정장비는 JASCO FP-8600 형광분광광도계이다.
상기 일중항 에너지 Es는 다음과 같이 얻을 수 있다. 톨루엔을 용매로 하여 측정할 화합물을 1νM 농도로 용해하여 측정용 시료를 준비한다. 시료용액을 석영셀에 넣고 질소 기체(N2)를 이용하여 탈기(degassing)해주어 용액내 산소를 제거한 다음, 측정 장비를 이용하여 실온(300K)에서 흡수 스펙트럼을 측정한다. 이때 흡수스펙트럼은 x축이 파장(λ, 단위: nm)이고 y축이 흡광도인데, 가장 장파장에서의 최대흡광피크에서부터 장파장 방향으로 내려가는 접선을 그어서 그 접선과 x축과의 만나는 점의 파장값(nm)을 얻는다. 이 파장값(nm)을 에너지값(eV)으로 환산한 값을 일중항 에너지 ES(eV)로 한다.
상기 삼중항 에너지 ET는 JASCO FP-8600 형광분광광도계 측정장비에 온도조절장치 PMU-830를 연결하여 다음과 같이 얻을 수 있다. 일중항 에너지를 얻기 위해 준비한 산소를 제거한 시료용액을 넣은 석영셀을 액체질소(N2)가 담긴 장치에 넣는다. 온도 안정화(77K)가 된 다음, 인광 스펙트럼을 측정한다. 이때 인광 스펙트럼은 x축이 파장(λ, 단위: nm)이고 y축이 발광도인데, 가장 장파장에서의 최대발광피크에서부터 단파장 방향으로 내려가는 접선을 그었을 때, 그 접선과 x축과의 만나는 점의 파장값(nm)을 얻는다. 이 파장값(nm)을 에너지값(eV)으로 환산한 값을 삼중항 에너지 ET(eV)로 한다.
상기 △EST는 ES(eV)와 ET(eV) 사이의 차이의 절대값으로 정의하며, 위에서 측정한 값의 차로 얻을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 최대발광피크가 420 nm 내지 470nm이다. 보다 바람직한 범위는 450 nm 내지 465nm 이다. 상기 최대발광피크가 상기 범위를 만족하는 경우, 발광층의 청색 발광 도펀트로 사용되어 소자의 효율을 높일 수 있다.
상기 최대발광피크를 측정하기 위해 이용한 측정장비는 JASCO FP-8600 형광분광광도계이다. 구체적으로, 톨루엔을 용매로 하여 측정할 화합물을 1νM 농도로 용해하여 형광 측정용 시료를 준비하고, 시료용액을 석영셀에 넣은 다음, 형광 측정 장비를 이용하여 실온(300K)에서 형광 강도 및 최대발광피크를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1과 같이 제조될 수 있다. 하기 반응식 1은 본원 화학식 1에 해당하는 일부 화합물의 합성과정을 기재하고 있으나, 하기 반응식 1과 같은 합성과정을 이용하여 본원 화학식 1에 해당하는 다양한 화합물을 합성할 수 있고, 치환기는 당 기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 및 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
<반응식 1>
Figure PCTKR2019009167-appb-I000048
리브로마이드 화합물(Tribromide compound)에서 시작하여 팔라듐 촉매를 이용한 아민화 반응으로 아민이 치환된 아릴브로마이드(arylbromide) 중간체를 합성한다. 이어서 리듐-할로겐 교환 반응(Li-halogen exchange) 후에 보론 트리브로마이드(boron tribromide)를 이용하여 보론(Boron)을 도입한다.
본 발명에서는 상기 화학식 1의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 전자 억제용 물질, 발광층 물질 및 전자 수송층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 전자억제층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함할 수 있고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 전술한 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함할 수 있고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 전술한 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 전술한 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 호스트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 하기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 호스트로서 더 포함할 수 있다.
[화학식 1-A]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000049
상기 화학식 1-A에 있어서,
Y1 내지 Y3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R101은 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
q1은 0 내지 7의 정수이며, q1이 2 이상인 경우 2 이상의 R101은 서로 같거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 내지 Y3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 내지 Y3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y3는 수소이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1은 수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기이다.
또 하나의 일 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1은 수소; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 티오펜기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 이소퀴놀린기; 또는 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 벤조카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1은 수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 페닐기로 치환된 티오펜기; 인돌로카바졸기; 이소퀴놀린기; 또는 N-페닐벤조카바졸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y2는 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y2는 수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y2는 수소; 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 중수소(D), 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y2는 수소; 시클로헥실기, 페닐기 또는 나프틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소, 불소, 시아노기, 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 메틸기, 페닐기, 또는 나프틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 나프토벤조퓨란기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R101은 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기(-CN); 니트로기; 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R101은 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기(-CN); 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101은 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 q1은 0 내지 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 q1은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-A는 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000050
Figure PCTKR2019009167-appb-I000051
Figure PCTKR2019009167-appb-I000052
본 발명의 화합물을 발광층의 도펀트로 포함하고, 상기 화학식 1-A를 호스트로서 포함하는 경우, 도펀트의 함량은 호스트 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 10 중량부일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 하기 화학식 1-B 및 화학식 1-C로 표시되는 화합물 중 2 이상을 호스트로서 더 포함할 수 있다.
[화학식 1-B]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000053
[화학식 1-C]
Figure PCTKR2019009167-appb-I000054
상기 화학식 1-B 및 1-C에 있어서,
Y4, Y5, Y6 및 Y8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
Y7은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
Y9는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R102 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
q2 및 q3은 각각 0 내지 7의 정수이고, q2 및 q3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y4, Y5, Y6 및 Y8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y4, Y5, Y6 및 Y8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y6 및 Y8은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y4 및 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y4 및 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y4 및 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 나프틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 또는 페닐기 또는 나프틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y7은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y7은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y7은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y9는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y9는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y9는 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 페닐기로 치환된 티오펜기; 인돌로카바졸기; 페닐기로 치환된 카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar9는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비환된 나프토벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 티오펜기; 또는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar9는 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비환된 나프토벤조퓨란기; 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 티오펜기; 또는 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar9는 디벤조퓨란기; 나프토벤조퓨란기; 페닐기로 치환된 티오펜기; 또는 인돌로카바졸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R102 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기(-CN); 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R102 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기(-CN); 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R101 및 R102는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 q2는 0 내지 7의 정수이고, q2가 2 이상인 경우 2 이상의 R102는 서로 같거나 상이하다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 q2는 0 내지 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 q2는 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 q3은 0 내지 7의 정수이고, q3이 2 이상인 경우 2 이상의 R103은 서로 같거나 상이하다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 q3은 0 내지 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 q3은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-B는 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000055
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-C는 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000056
Figure PCTKR2019009167-appb-I000057
본 발명의 화합물을 발광층의 도펀트로 포함하고, 상기 화학식 1-B 및 화학식 1-C로 표시되는 화합물 중 2 이상을 호스트로서 포함하는 경우, 도펀트의 함량은 호스트 100 중량부를 기준으로 0.5 중량부 내지 10 중량부일 수 있다. 발광층 내에 도펀트를 상기 함량 범위로 포함하는 경우, 제조된 유기 발광 소자의 구동전압이 낮고, 장수명을 가지며, 발광 효율이 우수한 이점이 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물을 발광층의 도펀트로 포함하고, 상기 화학식 1-B로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 1-C로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함할 수 있으며, 상기 호스트의 혼합 중량비(1:B:1-C)는 95:5 내지 5:95일 수 있다. 보다 바람직한 범위는 30:70 내지 70:30이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 포함하며, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 포함하며, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 호스트로서 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화합물을 발광층의 호스트로서 포함하고, 도펀트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자억제층을 포함하고, 상기 전자억제층은 전술한 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 음극이고, 제2 전극은 양극이다.
상기 유기 발광 소자는 예컨대 하기와 같은 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
(1) 양극/정공수송층/발광층/음극
(2) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/음극
(3) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/음극
(4) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(5) 양극/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(6) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(7) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(8) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극
(9) 양극/정공주입층/정공버퍼층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층 /음극
(10) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/음극
(11) 양극/ 정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극
(12) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/음극
(13) 양극/정공주입층/정공수송층/전자억제층/발광층/전자수송층/전자주입 층/음극
(14) 양극/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/음극
(15) 양극/정공수송층/발광층/ 정공억제층/전자수송층/전자주입층/음극
(16) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/음극
(17) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공억제층/전자수송층/전자주입 층/음극
(18) 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층/음극
본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7) 또는 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(5), 제1 정공 수송층(6a), 제2 정공 수송층(6b), 발광층(7), 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공 주입층(5), 제1 정공 수송층(6a), 제2 정공수송층(6b), 발광층(7) 또는 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층(8)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자억제층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는층, 전자억제층, 발광층 및 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 정공주입층의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 상기 정공주입층의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 정공수송층은 단층 또는 2층 이상의 다층구조일 수 있으며, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 이어서, 정공수송층은 다층구조이다.
정공주입층과 정공수송층 사이에 추가로 정공버퍼층이 구비될 있으며, 당 기술분야에 알려져 있는 정공주입 또는 수송재료를 포함할 수 있다.
정공수송층과 발광층 사이에 전자억제층이 구비될 수 있다. 상기 전자억제층은 전술한 화합물 또는 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
전자수송층과 발광층 사이에 정공억제층이 구비될 수 있으며, 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자수송층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 전자수송층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<합성예>
합성예 1. 중간체 A-1-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000058
1,2,3-트리브로모벤젠(X-1, 5g), N-(4-(tert-부틸)페닐)-[1,1'-비페닐] -2-아민 (N-1, 10g), Pd(PtBu3)2 (0.16 g), NaOtBu (4.6g) 및 자일렌 (50ml)이 들어간 플라스크를 130℃에서 가열하고, 3시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, 물 및 에틸아세테이트를 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류제거하였다. 재결정(ethyl acetate/hexane)으로 정제하여 화합물 A-1-1(9.2g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=755에서 피크가 확인되었다.
합성예 2. 화합물 A-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000059
중간체 A-1-1 (9 g) 및 자일렌 (120 ml)이 들어간 플라스크에, 아르곤 분위기 하, 0℃에서 n-부틸리튬펜탄 용액 (9.5ml, 2.5M in hexane)을 가하였다. 적하 종료 후, 50℃로 승온하여 2시간 교반하였다. -40℃로 냉각하고 삼브롬화 붕소 (3.44 ml)를 가하고, 실온으로 승온하며 4시간 교반하였다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민 (10 ml)을 가하고, 반응액을 실온에서 30분 더 추가 교반한다. Sat.aq. NaCl 및 에틸아세테이트를 가하여 분액한 후, 용매를 감압 하에서 증류 제거하였다. 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (전개액: 헥산/에틸아세테이트=1/30)로 정제하여, 화합물 A-1 (2.7 g)를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=684에서 피크가 확인되었다.
합성예 3. 중간체 A-2-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000060
'합성예 1'과 동일한 방법으로 X-2(5 g) 및 N-2(11.9g)을 이용하여 중간체 A-2-1 (9.4 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=910에서 피크가 확인되었다.
합성예 4. 화합물 A-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000061
'합성예 2'과 동일한 방법으로 A-2-1(9 g)을 이용하여 화합물 A-2 (2.5 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=839에서 피크가 확인되었다.
합성예 5. 중간체 A-3-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000062
'합성예 1'과 동일한 방법으로 X-3(10 g) 및 N-3(18.9g)을 이용하여 중간체 A-3-2 (15.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=846에서 피크가 확인되었다.
합성예 6. 중간체 A-3-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000063
'합성예 2'과 동일한 방법으로 A-3-2(15.5 g)을 이용하여 중간체 A-3-1 (4.5 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=775에서 피크가 확인되었다.
합성예 7. 화합물 A-3의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000064
중간체 A-3-1 (2.0 g), 중간체 N-4 (0.64g), Pd(PtBu3)2 (26 mg), CsCO3 (3.4g) 및 자일렌 (20ml)이 들어간 플라스크를 130℃에서 가열하고, 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, sat.aq. NH4Cl 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류제거하였다. 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (전개액: 헥산/에틸아세테이트=1/30)로 정제하여 화합물 A-3(1.8g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=964에서 피크가 확인되었다.
합성예 8. 화합물 A-4의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000065
'합성예 7'과 동일한 방법으로 중간체 N-5 (0.5 g)을 이용하여 화합물 A-4 (1.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=906에서 피크가 확인되었다.
합성예 9. 중간체 B-1-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000066
중간체 X-4 (5.0 g), 중간체 N-6 (6.67g), Pd(PtBu3)2 (0.11g), NaOtBu (3.2g) 및 톨루엔 (110ml)이 들어간 플라스크를 110℃에서 가열하고, 30분 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, sat.aq. NH4Cl 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류제거하였다. 재결정(메틸 tert-부틸 에테르/헥산)으로 정제하여 중간체 B-1-2(6.3g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=426에서 피크가 확인되었다.
합성예 10. 중간체 B-1-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000067
중간체 B-1-2 (6 g), 중간체 N-7 (7.6g), Pd(PtBu3)2 (0.14g), NaOtBu (2.7g) 및 자일렌 (50ml)이 들어간 플라스크를 110℃에서 가열하고, 3시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, sat.aq. NH4Cl 및 톨루엔을 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류제거하였다. 재결정 (에틸아세테이트/헥산)으로 정제하여 중간체 B-1-1(8.7g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=880에서 피크가 확인되었다.
합성예 11. 화합물 B-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000068
중간체 B-1-1 (8.0 g) 및 톨루엔 (90 ml)이 들어간 플라스크에, 아르곤 분위기 하, 0℃에서 1.7M의 tert-부틸리튬펜탄 용액 (21 ml)을 가하였다. 적하 종료 후, 70℃로 승온하여 4시간 교반하였다. -40℃로 냉각하고 삼브롬화 붕소 (2.6 ml)를 가하고, 40℃로 승온하며 4시간 교반하였다. 그 후, 다시 0℃까지 냉각하고 트라이에틸아민 (10 ml)을 가하고, 상온에서 30분 동안 교반하였다.
Sat.aq. NaCl 및 에틸아세테이트를 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류 제거하였다. 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (전개액: 헥산/에틸아세테이트 =1/30)로 정제하여, 화합물 B-1 (1.9 g)를 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=853에서 피크가 확인되었다.
합성예 12. 중간체 B-2-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000069
'합성예 9'과 동일한 방법으로 중간체 X-5 (10 g)을 이용하여 화합물 B-2-2 (13.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=440에서 피크가 확인되었다.
합성예 13. 중간체 B-2-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000070
'합성예 10'과 동일한 방법으로 중간체 B-2-2 (4.5 g), 중간체 N-8 (4.2 g)을 이용하여 화합물 B-2-1 (5.5 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=781에서 피크가 확인되었다.
합성예 14. 화합물 B-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000071
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 B-2-1 (5.5 g)을 이용하여 화합물 B-2 (0.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=754에서 피크가 확인되었다.
합성예 15. 화합물 B-3의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000072
'합성예 10'과 동일한 방법으로 중간체 B-2-2, 중간체 N-9을 이용하여 화합물 B-3-1 (5.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=873에서 피크가 확인되었다.
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 B-3-1 (5.5 g)을 이용하여 화합물 B-3 (1.2 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=846에서 피크가 확인되었다.
합성예 16. 화합물 C-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000073
'합성예 15'과 동일한 방법으로 중간체 B-2-2, 중간체 N-10, 중간체 C-1-1을 이용하여 화합물 C-1 (1.0 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=735에서 피크가 확인되었다.
합성예 17. 중간체 B-4-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000074
'합성예 12'과 동일한 방법으로 중간체 X-6 (5 g), 중간체 N-11, 중간체 B-4-2, 중간체 N-12을 이용하여 화합물 B-4-1 (6.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=873에서 피크가 확인되었다.
합성예 18. 화합물 B-4의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000075
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 B-4-1 (6.9 g)을 이용하여 화합물 B-4 (0.8 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=847에서 피크가 확인되었다.
합성예 19. 화합물 C-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000076
'합성예 12'과 동일한 방법으로 중간체 X-6을 이용하여 중간체 C-2-2 (6.1 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=482에서 피크가 확인되었다.
'합성예 16'과 동일한 방법으로 중간체 C-2-2, 중간체 N-13, 중간체 C-2-1을 이용하여 화합물 C-2 (1.1 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=778에서 피크가 확인되었다.
합성예 20. 화합물 C-3의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000077
'합성예 1'과 동일한 방법으로 X-6(5 g) 및 N-14을 이용하여 중간체 C-3-1 (10.8g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=825에서 피크가 확인되었다.
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 C-3-1 (9.5 g)을 이용하여 화합물 C-3 (1.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=799에서 피크가 확인되었다.
합성예 21. 중간체 B-5-3의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000078
'합성예 17'과 동일한 방법으로 중간체 X-7 (13 g), 중간체 N-15, 중간체 B-5-4(11g), 중간체 N-16을 이용하여 화합물 B-5-3 (11.0 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=894에서 피크가 확인되었다.
합성예 22. 중간체 B-5-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000079
중간체 B-5-3 (5g)g를 DMF (20) mL에 녹인 후 포타슘 카보네이트 (1.2g)을 상온에서 추가한 다음, 0℃에서 트리플릭 언하이드라이드 (triflic anhydride) (1.1g)를 천천히 적가하였다. 2시간 동안 교반하여 반응 종료 후 물 20mL를 넣고 30분동안 교반하였다. 생성된 고체를 필터하여 얻은 고체를 톨루엔에 녹이고 sat. aq. NH4Cl을 이용하여 분액 후, 유기층을 회수하여 Na2SO4(anhydrous) 처리하여 여과하였다. 여과한 용액의 용매를 감압 증류 제거하고 재결정(에틸아세테이트/헥산) 후 건조하여 중간체 B-5-2를 41g을 얻었다.
합성예 23. 중간체 B-5-1의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000080
중간체 B-5-2 (4.8g), 페닐보론산 (0.75g), Pd(dba)2 (27 mg), Xphos(45mg), K2CO3 (1.0g) 및 디옥산 (40ml), 물 (10ml)이 들어간 플라스크를 90℃에서 가열하고, 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각시키고, sat. aq. NH4Cl 및 에틸아세테이트를 가하여 분액한 후, 용매를 감압하에서 증류제거하였다. 재결정(에틸아세테이트/헥산)으로 정제하여 화합물 B-5-1 (3.7g)을 얻었다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=954에서 피크가 확인되었다.
합성예 24. 화합물 B-5의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000081
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 B-5-1 (3.7 g)을 이용하여 화합물 B-5 (0.9 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=928에서 피크가 확인되었다.
합성예 25. 중간체 B-6-2의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000082
'합성예 20'과 동일한 방법으로 중간체 B-5-4 (11 g), 중간체 N-12을 이용하여 중간체 B-6-3 (11.5 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=879에서 피크가 확인되었다.
'합성예 21'과 동일한 방법으로 중간체 B-6-3 (11.5g)을 이용하여 화합물 B-6-2 (10.4 g)을 제조하였다.
합성예 26. 화합물 B-6의 합성
Figure PCTKR2019009167-appb-I000083
'합성예 7'과 동일한 방법으로 중간체 B-6-2 (5 g), 중간체 N-17을 이용하여 화합물 B-6-1 (3.8 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=974에서 피크가 확인되었다.
'합성예 11'과 동일한 방법으로 중간체 B-6-1 (3.8 g)을 이용하여 화합물 B-6 (1.0 g)을 제조하였다. 얻어진 고체의 질량스펙트럼 측정결과, [M+H+]=948에서 피크가 확인되었다.
<실험예 1>
실시예 1.
ITO(indium tin oxide)가 1300Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화합물 HAT를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 제1 정공수송층으로 하기 화합물 HT-A 1000Å을 진공 증착하고, 연이어 제2 정공수송층으로 하기 화합물 HT-B 100Å을 증착하였다. 호스트인 BH-A와 도펀트인 화합물 A-1를 95 : 5의 중량비로 진공 증착하여 200Å두께의 발광층을 형성하였다.
그 다음에 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층으로 하기 화합물 ET-A 와 하기 화합물 Liq를 1:1 비율로 300Å을 증착하였고, 이 위에 순차적으로 10Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ∼ 1.0 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 ×10-7 내지 5 ×10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000084
실시예 2 내지 14
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000085
비교예 1 내지 4
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다.
Figure PCTKR2019009167-appb-I000086
실시예 15 내지 19 및 비교예 5
상기 실시예 1에서 발광층 물질로 하기 표 1에 기재된 호스트 및 도펀트 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조했다. 구체적으로, 호스트는 실시예 1의 BH-A 대신 제1 호스트 및 제2 호스트를 1:1 중량비로 사용하였다.
상기 실시예 1 내지 19 및 비교예 1 내지 5에 의해 제작된 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동 전압 및 효율을 측정하였고, 20mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 97%가 되는 시간(T97)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
제1 호스트(발광층) 제2 호스트(발광층) 도펀트(발광층) 10mA/cm2 20mA/cm2
구동전압(V) 발광효율(Cd/A) 수명, T97(시간)
실시예 1 BH-A - A-1 4.4 5.5 187
실시예 2 BH-A - A-3 4.1 5.7 192
실시예 3 BH-A - B-2 4.2 6.4 243
실시예 4 BH-A - B-4 4.5 6.0 275
실시예 5 BH-A - B-5 4.4 6.7 228
실시예 6 BH-A - C-1 4.0 6.2 236
실시예 7 BH-A - C-3 3.8 6.0 228
비교예 1 BH-A - R-1 4.4 5.0 157
비교예 2 BH-A - R-2 4.3 5.2 173
실시예 8 BH-B - A-1 4.4 5.6 192
실시예 9 BH-B - B-2 4.2 6.3 248
실시예 10 BH-B - C-1 4.0 6.5 231
비교예 3 BH-B - R-1 4.4 5.1 160
실시예 11 BH-C - A-3 4.1 5.6 192
실시예 12 BH-C - B-4 4.5 6.2 277
실시예 13 BH-C - B-5 4.3 7.0 237
실시예 14 BH-C - C-3 3.9 5.8 225
비교예 4 BH-C - R-2 4.3 5.1 173
실시예 15 BH-A BH-D A-3 3.9 5.5 180
실시예 16 BH-A BH-E B-4 4.2 5.7 253
실시예 17 BH-A BH-E B-5 3.7 6.3 207
실시예 18 BH-B BH-D C-1 3.7 6.2 208
실시예 19 BH-B BH-E B-5 3.9 6.5 220
비교예 5 BH-B BH-E R-1 4.0 4.6 141
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 사용한 실시예 1 내지 19의 소자는 비교예 1 내지 5의 소자보다 저전압, 고효율 및 장수명의 특성을 가진다.
<실험예 2>
Figure PCTKR2019009167-appb-I000087
상기 화합물 BD-X, BD-A 또는 BD-B 및 Host-1을 5% 및 95%의 비율로 포함된 시스템을 구현하였다. 구체적으로, OPLS3e force field를 이용하여 분자 300개(Host-1 95%, BD-X 또는 A 또는 B가 5%의 비율), 온도 300K, 시뮬레이션 시간(simulation time) 30ns으로 하여 NVT 및 NPT 계산을 통해 도핑되어 있는 소자의 환경을 계산화학적으로 구현하였다. 구현된 분자 모형은 도 4 내지 도 6에 나타내었다. 도 4는 BD-X와 Host-1의 시스템을, 도 5는 BD-A와 Host-1의 시스템을, 도 6은 BD-B와 Host-1의 시스템을 도시한 것이다.
이 때의 전체 분자의 부피와 밀도 및 서로 다른 분자간의 평균 거리를 계산으로 얻었다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.
BD-X와 Host-1시스템 BD-A와 Host-1시스템 BD-B와 Host-1시스템
전체 부피 193.60 * 10-27 cm3 198.76 * 10-27 cm3 198.63 * 10-27 cm3
전체 밀도 1.107 g/ cm3 1.097 g/ cm3 1.098 g/ cm3
분자간 거리 7.1 Å 15.15 Å 14.95 Å
BD-A 및 BD-B는 본 발명의 화학식 1에 대응되는 화합물로, 코어구조의 N에 연결된 탄소원자를 중심으로 오쏘(ortho) 위치에 치환기가 결합된 구조이다.
상기 표 2 및 도 4 내지 6을 보면, 부피가 큰 치환기가 도입된 BD-A(도 5) 및 BD-B(도 6) 화합물은 BD-X(도 4)보다 호스트와의 거리가 더 멀어진 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상대적으로 부피가 큰 치환기가 도입된 소자의 호스트의 삼중항 에너지와의 덱스터 에너지 전이가 적게 일어나므로 소자의 효율이 높아진다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000088
    상기 화학식 1에 있어서,
    Cy1 및 Cy2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이며,
    R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    m1은 0 내지 3의 정수이고, m2 및 m3는 각각 0 내지 5의 정수이고,
    m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, n1 및 n2는 각각 0 내지 2의 정수이며, 상기 Z1 내지 Z4가 각각 CH인 경우 n1+n2는 2 내지 4의 정수이고, 상기 Z1 내지 Z4 중 1 이상이 N인 경우 n1+n2는 1 내지 4의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000089
    상기 화학식 2에 있어서,
    R1 내지 R9, Z1 내지 Z4, m1 내지 m3, n1 및 n2는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R10 및 R11은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000090
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000091
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000092
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000093
    상기 화학식 1-1 내지 1-4에 있어서,
    Cy1, Cy2, R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    Z5 및 Z6 중 어느 하나는 N이고, 나머지 하나는 N 또는 CH이며,
    Z7 내지 Z12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고,
    R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    p1는 0 내지 4의 정수이고, p2 내지 p4는 각각 0 내지 5의 정수이고, p1 내지 p4가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 2-1]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000094
    [화학식 2-2]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000095
    [화학식 2-3]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000096
    상기 화학식 2-1 내지 2-3에 있어서,
    Cy1, Cy2, R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 1-1-1]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000097
    [화학식 1-1-2]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000098
    [화학식 1-1-3]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000099
    [화학식 1-1-4]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000100
    상기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4에 있어서,
    R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    Z5 및 Z6 중 어느 하나는 N이고, 나머지 하나는 N 또는 CH이며,
    Z7 내지 Z12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CH 또는 N이고,
    R10, R11 및 R21 내지 R24는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    p1는 0 내지 4의 정수이고, p2 내지 p4는 각각 0 내지 5의 정수이고, p1 내지 p4가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1-1 내지 2-1-3 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 2-1-1]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000101
    [화학식 2-1-2]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000102
    [화학식 2-1-3]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000103
    상기 화학식 2-1-1 내지 2-1-3에 있어서,
    R1, R4 내지 R9 및 m1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R10, R11 및 R31 내지 R42는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    m4 및 m5는 각각 0 내지 4의 정수이고, m4 및 m5가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화합물들 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000104
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000105
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000106
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000107
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000108
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000109
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000110
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000111
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000112
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000113
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000114
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000115
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000116
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000117
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000118
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000119
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000120
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000121
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000122
    .
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 삼중항 에너지 - 일중항 에너지 값(△EST)이 0.4eV 이하인 화합물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 최대발광피크가 420 nm 내지 470 nm 인 화합물.
  10. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 발광층의 도펀트로 포함하는 유기 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광층은 호스트로서 하기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 더 포함하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1-A]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000123
    상기 화학식 1-A에 있어서,
    Y1 내지 Y3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    L1 내지 L3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R101은 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    q1은 0 내지 7의 정수이며, q1이 2 이상인 경우 2 이상의 R101은 서로 같거나 상이하다.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광층은 호스트로서 하기 화학식 1-B 및 화학식 1-C로 표시되는 화합물 중 2 이상을 더 포함하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1-B]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000124
    [화학식 1-C]
    Figure PCTKR2019009167-appb-I000125
    상기 화학식 1-B 및 1-C에 있어서,
    Y4, Y5, Y6 및 Y8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    Y7은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    Y9는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    L4 내지 L9는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R102 및 R103은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    q2 및 q3은 각각 0 내지 7의 정수이고, q2 및 q3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
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