WO2022234909A1 - 유기 발광 소자, 헤테로고리 화합물, 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조방법 - Google Patents

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

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노영석
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엘티소재주식회사
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Definitions

  • the present specification relates to an organic light emitting device, a heterocyclic compound, and a composition for an organic material layer of an organic light emitting device.
  • the electroluminescent device is a kind of self-emission type display device, and has a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic thin film is disposed between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from the two electrodes combine in the organic thin film to form a pair, and then disappear and emit light.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers, if necessary.
  • the material of the organic thin film may have a light emitting function if necessary.
  • a compound capable of forming the light emitting layer by itself may be used, or a compound capable of serving as a host or dopant of the host-dopant light emitting layer may be used.
  • a compound capable of performing the roles of hole injection, hole transport, electron blocking, hole blocking, electron transport, electron injection, and the like may be used.
  • An object of the present specification is to provide an organic light emitting device, a heterocyclic compound, a composition for an organic material layer of the organic light emitting device, and a method of manufacturing the organic light emitting device.
  • X and Y are each independently CRR'; O; or S;
  • Z1 to Z3 are each independently N; or CR", and at least one of Z1 to Z3 is N,
  • L is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group,
  • l1 is an integer from 1 to 5
  • L is the same as or different from each other
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group
  • Ar3, R, R', R", R1 and R2 are each independently hydrogen; deuterium; substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; substituted or unsubstituted a C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group;
  • a is an integer from 1 to 7
  • r1 is an integer from 0 to 6
  • r2 is an integer from 0 to 4,
  • Ar3 are the same as or different from each other.
  • composition for an organic material layer of an organic light emitting device comprising the heterocyclic compound of Formula 1 above.
  • the organic light emitting device described herein includes one heterocyclic compound of Formula 1 or a heterocyclic compound of Formula 1 and a compound of Formula 2 in some organic material layers, thereby lowering the driving voltage of the device and improving light efficiency, can improve the lifespan characteristics of
  • the compounds of Formulas 1 and 2 may be used as a light emitting layer material of an organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound of Formula 1 has excellent thermal stability and luminous efficiency by necessarily including an aryl group at a specific position.
  • dibenzofuran/dibenzothiophene/fluorene and fused-carbazole are amphoteric materials having excellent hole and electron transport. These dibenzofuran/dibenzothiophene/fluorene and condensed carbazole are connected by an azine (pyridine, pyrimidine, or triazine) linker, which is an electron withdrawing agent with high electron absorption.
  • azine pyridine, pyrimidine, or triazine
  • the stability of the molecule may be increased, and thermal stability may be significantly increased due to steric hindrance of the compound. Therefore, the glass transition temperature is high and the morphology is uniform, so that it has high crystallinity and packing density, and thus thermal stability can be further improved.
  • 1 to 3 are diagrams exemplarily showing a stacked structure of an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • substitution means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the position at which the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent is substitutable, is not limited, and when two or more are substituted , two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • substituted or unsubstituted means deuterium; halogen group; cyano group; C1 to C60 alkyl group; C2 to C60 alkenyl group; C2 to C60 alkynyl group; C3 to C60 cycloalkyl group; C2 to C60 heterocycloalkyl group; C6 to C60 aryl group; C2 to C60 heteroaryl group; silyl group; phosphine oxide group; And one or more substituents selected from the group consisting of an amine group, or two or more substituents selected from the above exemplified substituents are substituted or unsubstituted by a connected substituent.
  • "when a substituent is not indicated in the chemical formula or compound structure” may mean that all positions that can come as a substituent are hydrogen or deuterium. That is, in the case of deuterium, deuterium is an isotope of hydrogen, and some hydrogen atoms may be isotope deuterium, and the content of deuterium may be 0% to 100%.
  • the content of deuterium is 0%, the content of hydrogen is 100%, and all of the substituents explicitly exclude deuterium such as hydrogen If not, hydrogen and deuterium may be mixed and used in the compound.
  • deuterium is one of the isotopes of hydrogen, and as an element having a deuteron consisting of one proton and one neutron as an atomic nucleus, hydrogen- It can be expressed as 2 , and the element symbol can also be written as D or 2H.
  • isotopes have the same number of protons (protons), but isotopes that have the same atomic number (Z), but different mass numbers (A) have the same number of protons It can also be interpreted as elements with different numbers of (neutrons).
  • 20% of the content of deuterium in the phenyl group represented by means that the total number of substituents that the phenyl group can have is 5 (T1 in the formula), and among them, when the number of deuterium is 1 (T2 in the formula), it will be expressed as 20% can That is, the 20% content of deuterium in the phenyl group may be represented by the following structural formula.
  • a phenyl group having a deuterium content of 0% it may mean a phenyl group that does not contain a deuterium atom, that is, has 5 hydrogen atoms.
  • halogen may be fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the alkyl group includes a straight or branched chain having 1 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group may be 1 to 60, specifically 1 to 40, more specifically, 1 to 20.
  • Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, 1-methyl-butyl group, 1- Ethyl-butyl group, pentyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, hexyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 4-methyl- 2-pentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, heptyl group, n-heptyl group, 1-methylhexyl group, octyl group, n-octyl group, tert-octyl group, 1-methylhep Tyl group,
  • the alkenyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the carbon number of the alkenyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • Specific examples include a vinyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 3-methyl-1 -Butenyl group, 1,3-butadienyl group, allyl group, 1-phenylvinyl-1-yl group, 2-phenylvinyl-1-yl group, 2,2-diphenylvinyl-1-yl group, 2-phenyl-2 -(naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl group, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl group, stilbenyl group, styrenyl group, etc., but are not limited thereto.
  • the alkynyl group includes a straight or branched chain having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the carbon number of the alkynyl group may be 2 to 60, specifically 2 to 40, more specifically, 2 to 20.
  • the alkoxy group may be a straight chain, branched chain or cyclic chain. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, isopentyloxy, n -hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy, etc. may be It is not limited.
  • the cycloalkyl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 3 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic refers to a group in which a cycloalkyl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a cycloalkyl group, but may be a different type of ring group, for example, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the number of carbon atoms of the cycloalkyl group may be 3 to 60, specifically 3 to 40, more specifically 5 to 20.
  • the heterocycloalkyl group includes O, S, Se, N or Si as a hetero atom, includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic refers to a group in which a heterocycloalkyl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heterocycloalkyl group, but may be a different type of ring group, for example, a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the heterocycloalkyl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group includes a monocyclic or polycyclic ring having 6 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • polycyclic means a group in which an aryl group is directly connected to another ring group or condensed.
  • the other ring group may be an aryl group, but may be a different type of ring group, for example, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, a heteroaryl group, or the like.
  • the aryl group includes a spiro group.
  • the carbon number of the aryl group may be 6 to 60, specifically 6 to 40, more specifically 6 to 25.
  • aryl group examples include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a chrysenyl group, a phenanthrenyl group, a perylenyl group, a fluoranthenyl group, a triphenylenyl group, a phenalenyl group , pyrenyl group, tetracenyl group, pentacenyl group, fluorenyl group, indenyl group, acenaphthylenyl group, benzofluorenyl group, spirobifluorenyl group, 2,3-dihydro-1H-indenyl group, these condensed ring groups, and the like, but are not limited thereto.
  • terphenyl group may be selected from the following structures.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may combine with each other to form a ring.
  • fluorenyl group when substituted, it may have the following structures, but is not limited thereto.
  • the heteroaryl group includes S, O, Se, N or Si as a hetero atom, and includes a monocyclic or polycyclic ring having 2 to 60 carbon atoms, and may be further substituted by other substituents.
  • the polycyclic refers to a group in which a heteroaryl group is directly connected or condensed with another ring group.
  • the other ring group may be a heteroaryl group, but may be a different type of ring group, for example, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, or the like.
  • the heteroaryl group may have 2 to 60 carbon atoms, specifically 2 to 40 carbon atoms, and more specifically 3 to 25 carbon atoms.
  • heteroaryl group examples include a pyridyl group, a pyrrolyl group, a pyrimidyl group, a pyridazinyl group, a furanyl group, a thiophene group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, an oxazolyl group, an isoxazolyl group, a thiazolyl group group, isothiazolyl group, triazolyl group, furazanyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, dithiazolyl group, tetrazolyl group, pyranyl group, thiopyranyl group, diazinyl group, oxazinyl group , thiazinyl group, dioxynyl group, triazinyl group, tetrazinyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, quinazolinyl group, isoquinazol
  • the silyl group is a substituent including Si and the Si atoms are directly connected as a radical, and is represented by -Si(R101)(R102)(R103), R101 to R103 are the same as or different from each other, and each independently Hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; an alkyl group; alkenyl group; alkoxy group; cycloalkyl group; heterocycloalkyl group; aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heteroaryl group.
  • Specific examples of the silyl group include the following structures, but are not limited thereto.
  • the phosphine oxide group includes, but is not limited to, a dimethyl phosphine oxide group, a diphenyl phosphine oxide group, and a dinaphthyl phosphine oxide group.
  • the amine group is represented by -N(R106)(R107), R106 and R107 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; an alkyl group; alkenyl group; alkoxy group; cycloalkyl group; heterocycloalkyl group; aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heteroaryl group.
  • the amine group is -NH 2 ; monoalkylamine group; monoarylamine group; monoheteroarylamine group; dialkylamine group; diarylamine group; diheteroarylamine group; an alkylarylamine group; an alkyl heteroarylamine group; And it may be selected from the group consisting of an arylheteroarylamine group, the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • the amine group include a methylamine group, a dimethylamine group, an ethylamine group, a diethylamine group, a phenylamine group, a naphthylamine group, a biphenylamine group, a dibiphenylamine group, an anthracenylamine group, 9- Methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, biphenylnaphthylamine group, phenylbiphenylamine group, biphenylfluorene
  • An organic light emitting diode includes a first electrode; a second electrode; and at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer includes a heterocyclic compound of Formula 1 below.
  • X and Y are each independently CRR'; O; or S;
  • Z1 to Z3 are each independently N; or CR", and at least one of Z1 to Z3 is N,
  • L is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group,
  • l1 is an integer from 1 to 5
  • L is the same as or different from each other
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group
  • Ar3, R, R', R", R1 and R2 are each independently hydrogen; deuterium; substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; substituted or unsubstituted a C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group;
  • a is an integer from 1 to 7
  • r1 is an integer from 0 to 6
  • r2 is an integer from 0 to 4,
  • Ar3 are the same as or different from each other.
  • X and Y are CRR'; O; or S, R and R' are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, R and R' are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, R and R' are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, R and R' are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, and R and R' are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, and R and R' are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, and R and R' are each independently a C1 to C10 alkyl group.
  • X and Y are CRR'; O; or S, and R and R' are each independently a methyl group.
  • Z1 to Z3 are each independently N or CR′′, and any one of Z1 to Z3 may be N.
  • Z1 to Z3 are each independently N or CR′′, and Z1 and Z2, Z1 and Z3, or Z2 and Z3 may be N.
  • Z1 to Z3 are each independently N or CR′′, and Z1 to Z3 may be N.
  • R′′ may be hydrogen; or deuterium.
  • Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formula 1-1 or 1-2.
  • X1 is O; or S, and the definition of the remaining substituents is the same as that of Formula 1.
  • X1 may be O.
  • X1 may be S.
  • L is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group.
  • L is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group.
  • L is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group.
  • L is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6 to C10 arylene group.
  • L is a direct bond; or a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • L is a direct bond; or a C6 to C30 arylene group.
  • L is a direct bond; or a C6 to C20 arylene group.
  • L is a direct bond; or a C6 to C10 arylene group.
  • L is a direct bond; or a phenylene group.
  • L is a direct bond; or selected from the following structures.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a C6 to C20 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; a substituted or unsubstituted terphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar1 and Ar2 are each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a terphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; or a naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Ar2 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; a substituted or unsubstituted terphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • a is 1 or 2.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; or a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6 to C15 aryl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; or a C6 to C15 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • Ar3 is hydrogen; heavy hydrogen; Or a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; or deuterium.
  • Chemical Formula 1-1 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1-1 to 1-1-4.
  • Chemical Formula 1-2 may be represented by the following Chemical Formula 1-2-1 or 1-2-2.
  • the deuterium content of Formula 1 is 0% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 1 may be 0% or 10% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 1 may be 0%.
  • the deuterium content of Formula 1 may be greater than 0% and 100% or less.
  • the deuterium content of Formula 1 may be 10% to 100%.
  • the photochemical characteristics of the compound containing deuterium and the compound containing deuterium are almost similar, but when deposited on a thin film, the material containing deuterium tends to be packed with a narrower intermolecular distance. have.
  • the thin film made of a compound containing deuterium is deposited on a more uniform surface without aggregation.
  • the deuterium content of the heterocyclic compound of Formula 1 according to the present application is within the above range is satisfied, the stability of the entire molecule is increased, thereby improving the device lifespan.
  • Chemical Formula 1 may be represented by any one of the following compounds.
  • the organic material layer including the heterocyclic compound of Formula 1 may further include a compound of Formula 2 below.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group,
  • R21, R22 and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group,
  • L21 and L22 are each independently, a direct bond; Or a substituted or unsubstituted C6 to C60 arylene group,
  • l21 and l22 are each an integer from 1 to 5
  • each L21 and L22 are the same as or different from each other,
  • r21 and r22 are each an integer of 0 to 7,
  • each of R21 and R22 is 2 or more, each of R21 and R22 is the same as or different from each other.
  • the exciplex phenomenon is a phenomenon in which electron exchange between two molecules of an N-type HOST compound and a P-type HOST compound releases energy having the size of the HOMO level of the donor (p-host) and the LUMO level of the acceptor (n-host).
  • the driving voltage is because holes are injected into the p-host and electrons are injected into the n-host. can be lowered, thereby helping to improve lifespan.
  • An organic light emitting device includes a first electrode; a second 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 is a heterocyclic compound of Formula 1; and a compound of Formula 2 above.
  • L21 and L22 are each independently, a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group.
  • L21 and L22 are a direct bond; or a C6 to C30 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L21 and L22 are a direct bond; or a C6 to C12 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L21 and L22 are a direct bond; a phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a biphenylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group, and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, R101 to R103 are each independently, hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, R101 to R103 are each independently, hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, R101 to R103 are each independently, hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6 to C30 aryl group; or a C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); or a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium, and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; C6 to C30 aryl group; or a C2 to C30 heteroaryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium, an alkyl group, or an aryl group; or 9,9'-spirobi [fluorene], and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a C6 to C30 aryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; a substituted or unsubstituted terphenyl group; a substituted or unsubstituted naphthyl group; a substituted or unsubstituted fluorenyl group; Or a substituted or unsubstituted triphenylenyl group, R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a C6 to C30 aryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; -Si(R101)(R102)(R103); or a C6 to C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium, and R101 to R103 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a C6 to C30 aryl group.
  • Ar21 and Ar22 are each independently a cyano group; (triphenylsilyl group); a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium or a cyano group; a biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a terphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; naphthyl group; 9,9'-dimethyl-9H-fluorenyl group; 9,9'-diphenyl-9H-fluorenyl group; 9,9'-spirobi[fluorene]; or a triphenylenyl group.
  • R21 and R22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C60 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C60 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C60 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C60 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group; a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group.
  • R21 and R22 are each independently hydrogen; or deuterium.
  • the deuterium content of Formula 2 is 0% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 2 is 0%, or 10% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 2 is 0%, or 30% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 2 may be 0%.
  • the deuterium content of Formula 2 may be greater than 0% and less than or equal to 100%.
  • the deuterium content of Formula 2 may be 10% to 100%.
  • the deuterium content of Formula 2 may be 100%.
  • Chemical Formula 2 may be represented by any one of the following compounds.
  • the organic material layer may include the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 in a weight ratio of 1:10 to 10:1, preferably 1:8 to 8: It may be included in a weight ratio of 1, 1:5 to 5:1, 1:3 to 3:1.
  • the content of deuterium in at least one of Chemical Formulas 1 and 2 may be greater than 0% and 100% or less.
  • the organic light emitting device includes: i) a deuterium content of Formula 1 is greater than 0% and 100% or less, and a deuterium content of Formula 2 is 0%; ii) the deuterium content of Formula 1 is 0%, and the deuterium content of Formula 2 is greater than 0% and 100% or less; and iii) the deuterium content of Formulas 1 and 2 is greater than 0% and 100% or less, respectively; Either one may be satisfied.
  • the organic material layer may further include a phosphorescent dopant.
  • the phosphorescent dopant may be a green, blue, or red phosphorescent dopant.
  • the phosphorescent dopant may be a green phosphorescent dopant.
  • the phosphorescent dopant may be an iridium-based dopant.
  • Ir(ppy) 3 may be used as the iridium-based dopant.
  • phosphorescent dopant material those known in the art may be used.
  • phosphorescent dopant materials represented by LL'MX', LL'L"M, LMX'X", L 2 MX' and L 3 M may be used, but the scope of the present invention is not limited by these examples. .
  • L, L', L", X' and X" are different bidentate ligands
  • M is a metal forming an octahedral complex
  • M may be iridium, platinum, osmium, or the like.
  • L, L' and L" are anionic bidentate ligands coordinated to M with the iridium-based dopant by sp2 carbon and a hetero atom
  • non-limiting examples of L, L' and L" include 1-phenylisoquinoline, 2-(1-naphthyl)benzoxazole, 2-phenylbenzoxazole, 2-phenylbenzothiazole, 2-phenylbenzothiazole, 7,8-benzoquinoline, thiophenepyrizine, phenylpyridine, benzothiazole and offenepyrizine, 3-methoxy-2-phenylpyridine, thiophenepyrizine, tolylpyridine, and the like.
  • X′ and X′′ may function to trap electrons or holes
  • non-limiting examples of X′ and X′′ include acetylacetonate (acac), hexafluoroacetylacetonate, salicylidene, picolinate , 8-hydroxyquinolinate, and the like.
  • the content of the dopant may be 1% to 15%, preferably 1% to 10%, more preferably 1% to 8% based on the entire emission layer.
  • the organic light emitting device is a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that one or more organic material layers are formed using the aforementioned heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 can be manufactured by
  • the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be formed into an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light emitting device.
  • the solution coating method refers to spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying, 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 multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic material layers.
  • the first electrode may be an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode may be a negative electrode
  • the second electrode may be an anode
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the heterocyclic compound of Formula 1 above.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 above.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, the light emitting layer may include a host, and the host may include the heterocyclic compound of Formula 1 above.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, the light emitting layer may include a host, and the host may include the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 above.
  • the heterocyclic compound of Formula 1 may be used as an N-type host material, and the compound of Formula 2 may be used as a P-type host material.
  • the organic light emitting device may be a blue organic light emitting device, and the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be used as a material of the blue organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in the host material of the light emitting layer of the blue organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be a green organic light emitting device, and the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be used as a material of the green organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in the host material of the emission layer of the green organic light emitting diode.
  • the organic light emitting device may be a red organic light emitting device, and the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be used as a material of the red organic light emitting device.
  • the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in the host material of the emission layer of the red organic light emitting device.
  • the organic light emitting device of the present invention may further include at least one layer selected from the group consisting of a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, an electron blocking layer, and a hole blocking layer.
  • 1 to 3 illustrate the stacking order of the electrode and the organic material layer of the organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • the scope of the present application be limited by these drawings, and the structure of an organic light emitting device known in the art may also be applied to the present application.
  • an organic light emitting device in which an anode 200 , an organic material layer 300 , and a cathode 400 are sequentially stacked on a substrate 100 is illustrated.
  • an organic light emitting device in which a cathode, an organic material layer, and an anode are sequentially stacked on a substrate may be implemented.
  • the organic light emitting diode according to FIG. 3 includes a hole injection layer 301 , a hole transport layer 302 , a light emitting layer 303 , a hole blocking layer 304 , an electron transport layer 305 , and an electron injection layer 306 .
  • a hole injection layer 301 a hole transport layer 302 , a light emitting layer 303 , a hole blocking layer 304 , an electron transport layer 305 , and an electron injection layer 306 .
  • the scope of the present application is not limited by such a laminated structure, and if necessary, the remaining layers except for the light emitting layer may be omitted, and other necessary functional layers may be further added.
  • the organic layer including the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may further include other materials if necessary.
  • anode material Materials having a relatively large work function may be used as the anode material, and transparent conductive oxides, metals, conductive polymers, or the like may be used.
  • the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the cathode material Materials having a relatively low work function may be used as the cathode material, and a metal, metal oxide, conductive polymer, or the like may be used.
  • 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; and a multi-layered material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but is not limited thereto.
  • a known hole injection material may be used, for example, a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or Advanced Material, 6, p.677 (1994).
  • starburst-type amine derivatives such as tris(4-carbazolyl-9-ylphenyl)amine (TCTA), 4,4′,4′′-tri[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine (m- MTDATA), 1,3,5-tris[4-(3-methylphenylphenylamino)phenyl]benzene (m-MTDAPB), soluble conducting polymers polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) or poly( 3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate) (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, a triphenyldiamine derivative, etc. may be used as a hole transport material, and a low molecular weight or high molecular material may be used.
  • Examples of the electron transport material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, and fluorenone.
  • Derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, etc. may be used, and polymer materials as well as low molecular weight materials may be used.
  • LiF is typically used in the art, but the present application is not limited thereto.
  • a red, green or blue light emitting material may be used as the light emitting material, and if necessary, two or more light emitting materials may be mixed and used. In this case, two or more light emitting materials may be deposited and used as individual sources, or may be premixed and deposited as a single source for use.
  • a fluorescent material can be used as a light emitting material, it can also be used as a phosphorescent material.
  • As the light emitting material a material that emits light by combining holes and electrons respectively injected from the anode and the cathode may be used, but materials in which the host material and the dopant material together participate in light emission may be used.
  • a host of the same series may be mixed and used, or a host of different series may be mixed and used.
  • any two or more types of an N-type host material or a P-type host material may be selected and used as the host material of the light emitting layer.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a back emission type, or a double side emission type depending on a material used.
  • the compound according to an exemplary embodiment of the present specification may act on a principle similar to that applied to an organic light emitting device in an organic electronic device including an organic solar cell, an organic photoreceptor, and an organic transistor.
  • composition for an organic material layer of an organic light emitting device comprising the heterocyclic compound of Formula 1 above.
  • another exemplary embodiment of the present specification provides a composition for an organic material layer of an organic light emitting device including the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 above.
  • heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 are the same as described above.
  • the weight ratio of the heterocyclic compound of Formula 1 to the compound of Formula 2 in the composition may be from 1:10 to 10:1, from 1:8 to 8:1, and from 1:5 to 5:1. and may be 1:3 to 3:1, but is not limited thereto.
  • the composition is a form in which two or more compounds are simply mixed, and a powdery material may be mixed before forming the organic material layer of the organic light emitting device, and the compound is in a liquid state at an appropriate temperature or higher can be mixed.
  • the composition is in a solid state below the melting point of each material, and can be maintained in a liquid state by adjusting the temperature.
  • composition may further include materials known in the art, such as solvents and additives.
  • the composition may be used when forming an organic material of an organic light emitting device, and in particular, when forming a host of a light emitting layer, it may be more preferably used.
  • a method of manufacturing an organic light emitting device includes preparing a substrate; forming a first electrode on the substrate; forming one or more organic material layers on the first electrode; and forming a second electrode on the organic material layer, wherein the forming of the organic material layer comprises at least one organic material layer using a composition for an organic material layer comprising the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 Including the step of forming, the step of forming the organic material layer is a heterocyclic compound of Formula 1; And the compound of Formula 2 may be pre-mixed and formed using a thermal vacuum deposition method.
  • the pre-mixed refers to mixing the materials in one park before depositing the heterocyclic compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 on the organic layer.
  • the pre-mixed material may be referred to as a composition for an organic material layer according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • Table 4 is the NMR values
  • Table 5 is the measured values of the FD-mass spectrometer (FD-MS: Field desorption mass spectrometry).
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO to a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water and ultrasonic waves. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed with a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol, etc., dried, and UVO-treated for 5 minutes using UV in a UV washer.
  • a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol, etc.
  • plasma treatment was performed to remove the ITO work function and residual film in a vacuum state, and the substrate was transferred to a thermal deposition equipment for organic deposition.
  • a light emitting layer was deposited thereon by thermal vacuum deposition as follows.
  • the light emitting layer uses the compounds shown in Table 6 below as a host, and Ir(ppy) 3 (tris(2-phenylpyridine)iridium) as a green phosphorescent dopant is used as a host, and Ir(ppy) 3 is used as a host based on the weight of the entire light emitting layer.
  • Doping 7wt% was deposited at 400 ⁇ . After that, 60 ⁇ of basocuproine (hereinafter, BCP) was deposited as a hole blocking layer, and 200 ⁇ of Alq 3 was deposited thereon as an electron transport layer.
  • BCP basocuproine
  • lithium fluoride (LiF) is deposited on the electron transport layer to a thickness of 10 ⁇ to form an electron injection layer, and then an aluminum (Al) cathode is deposited to a thickness of 1200 ⁇ on the electron injection layer to form a cathode.
  • Al aluminum
  • the heterocyclic compound of the present invention since dibenzofuran/dibenzothiophene/fluorene linked to triazine has an aryl group as a substituent, it can be seen that thermal stability and luminous efficiency are excellent. Specifically, as the aryl group is substituted, the stability of the molecule is increased, and the thermal stability is significantly increased due to the occurrence of steric hindrance of the compound.
  • the compound containing the condensed carbazole used in the present invention has a structurally appropriate length and strength than the compound having a simple carbazole structure like the comparative compound.
  • the hole mobility is high, and as an aryl group is substituted for dibenzofuran/dibenzothiophene/fluorene, it has a high triplet energy due to a steric effect, so that luminous efficiency and lifespan can be improved.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO to a thickness of 1,500 ⁇ was washed with distilled water and ultrasonic waves. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed with a solvent such as acetone, methanol, isopropyl alcohol, etc., dried, and then UVO-treated for 5 minutes using UV in a UV washer. Thereafter, the substrate was transferred to a plasma cleaner (PT), and then plasma-treated to remove the ITO work function and residual film in a vacuum state, and transferred to a thermal deposition equipment for organic deposition.
  • PT plasma cleaner
  • a light emitting layer was deposited thereon by thermal vacuum deposition as follows.
  • the light emitting layer was pre - mixed with one heterocyclic compound of Formula 1 and one compound of Formula 2 as a host, and after preliminary mixing, 400 ⁇ was deposited in one park. It was deposited by doping. Thereafter, 60 ⁇ of BCP was deposited as a hole blocking layer, and 200 ⁇ of Alq 3 was deposited thereon as an electron transporting layer. Finally, lithium fluoride (LiF) is deposited on the electron transport layer to a thickness of 10 ⁇ to form an electron injection layer, and then an aluminum (Al) cathode is deposited to a thickness of 1,200 ⁇ on the electron injection layer to form a cathode.
  • An organic electroluminescent device was prepared.
  • the organic light-emitting device exhibits a more excellent effect in terms of lifetime, efficiency, and driving voltage characteristics. (exciplex) phenomenon can be expected to occur.
  • the exciplex phenomenon is an electron exchange between two molecules of an N-type HOST compound and a P-type HOST compound, which releases energy equal to the HOMO level of the donor (P-type HOST) and the LUMO level of the acceptor (N-type HOST).
  • P-type HOST HOMO level of the donor
  • N-type HOST LUMO level of the acceptor
  • the heterocyclic compound of Formula 1 was used as the N-type HOST compound, and the compound of Formula 2 was used as the P-type HOST compound.

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Abstract

본 명세서는 유기 발광 소자, 헤테로고리 화합물, 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자, 헤테로고리 화합물, 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조방법
본 명세서는 유기 발광 소자, 헤테로고리 화합물, 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 5월 6일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2021-0058573호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기 박막의 재료로서, 정공주입, 정공수송, 전자차단, 정공차단, 전자수송, 전자주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
본 명세서는 유기 발광 소자, 헤테로고리 화합물, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 하기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000001
상기 화학식 1에 있어서,
X 및 Y는 각각 독립적으로, CRR'; O; 또는 S이고,
Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N; 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이며,
l1은 1 내지 5의 정수이고,
l1이 2 이상인 경우, L은 서로 같거나 상이하며,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
Ar3, R, R', R", R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
a는 1 내지 7의 정수이고,
r1은 0 내지 6의 정수이며,
r2는 0 내지 4의 정수이고,
a, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 각 Ar2, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하며,
a가 1 내지 5의 정수인 경우, Ar3은 서로 같거나 상이하다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 제공한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 명세서에 기재된 유기 발광 소자는 일부 유기물층에 화학식 1의 헤테로고리 화합물 1종, 또는 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 화학식 2의 화합물이 함께 포함됨으로써, 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 화학식 1 및 2의 화합물은 유기 발광 소자의 발광층 재료로서 사용될 수 있다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물은 특정 위치에 아릴기를 반드시 포함함으로써, 열안정성 및 발광효율이 뛰어나다.
본 발명의 헤테로고리 화합물에서 디벤조퓨란/디벤조티오펜/플루오렌과 축합카바졸(Fused-carbazole)은 정공 및 전자 수송이 우수한 양쪽성 물질이다. 이러한 디벤조퓨란/디벤조티오펜/플루오렌과 축합카바졸 사이는 전자 흡수성이 큰 전자 끌개인 아진(피리딘, 피리미딘, 또는 트리아진) 링커에 의해 연결되어 있다. 이때 디벤조퓨란/디벤조티오펜/플루오렌에 아릴기가 치환됨에 따라 분자의 안정성이 증가될 수 있고, 또 화합물의 입체장애가 발생하여 열적 안정성이 유의적으로 증가될 수 있다. 따라서 유리전이온도가 높을 뿐만 아니라 morphology가 균일하여 높은 결정성 및 패킹 밀도를 갖고, 따라서 열적 안정성이 더 향상될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층 구조를 예시적으로 나타낸 도이다.
[부호의 설명]
100: 기판
200: 양극
300: 유기물층
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 발광층
304: 정공 저지층
305: 전자 수송층
306: 전자 주입층
400: 음극
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 화학식의
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000002
는 결합되는 위치를 의미한다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치, 즉 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 중수소; 할로겐기; 시아노기; C1 내지 C60의 알킬기; C2 내지 C60의 알케닐기; C2 내지 C60의 알키닐기; C3 내지 C60의 시클로알킬기; C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; C6 내지 C60의 아릴기; C2 내지 C60의 헤테로아릴기; 실릴기; 포스핀옥사이드기; 및 아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기, 또는 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 탄소 원자에 수소 원자가 결합된 것을 의미한다. 다만, 중수소(2H, Deuterium)는 수소의 동위원소이므로, 일부 수소 원자는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 치환기로 올 수 있는 위치가 모두 수소 또는 중수소인 것을 의미할 수 있다. 즉, 중수소의 경우 수소의 동위원소로, 일부의 수소 원자는 동위원소인 중수소일 수 있으며, 이 때 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"에 있어, 중수소의 함량이 0%, 수소의 함량이 100%, 치환기는 모두 수소 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 중수소는 수소의 동위원소(isotope)중 하나로 양성자(proton) 1개와 중성자(neutron) 1개로 이루어진 중양성자(deuteron)를 원자핵(nucleus)으로 가지는 원소로서, 수소-2로 표현될 수 있으며, 원소기호는 D 또는 2H로 쓸 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 동위원소는 원자 번호(atomic number, Z)는 같지만, 질량수(mass number, A)가 다른 원자를 의미하는 동위원소는 같은 수의 양성자(proton)를 갖지만, 중성자(neutron)의 수가 다른 원소로도 해석할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 특정 치환기의 함량 T%의 의미는 기본이 되는 화합물이 가질 수 있는 치환기의 총 개수를 T1으로 정의하고, 그 중 특정의 치환기의 개수를 T2로 정의하는 경우 T2/T1Х100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서,
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000003
로 표시되는 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것은 페닐기가 가질 수 있는 치환기의 총 개수는 5(식 중 T1)개이고, 그 중 중수소의 개수가 1(식 중 T2)인 경우 20%로 표시될 수 있다. 즉, 페닐기에 있어 중수소의 함량이 20%인 것은 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
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또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, "중수소의 함량이 0%인 페닐기"의 경우 중수소 원자가 포함되지 않은, 즉 수소 원자 5개를 갖는 페닐기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기(terphenyl), 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 터페닐기는 하기 구조 중에서 선택될 수 있다.
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본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플로오레닐기가 치환되는 경우, 하기 구조들이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 2,3-디히드로벤조[b]티오펜, 2,3-디히드로벤조퓨란, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -Si(R101)(R102)(R103)로 표시되고, R101 내지 R103은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 하기 구조들이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000012
(트리메틸실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000013
(트리에틸실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000014
(t-부틸디메틸실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000015
(비닐디메틸실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000016
(프로필디메틸실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000017
(트리페닐실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000018
(디페닐실릴기),
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000019
(페닐실릴기)
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)(R104)(R105)로 표시되고, R104 및 R105는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 구체적으로 알킬기 또는 아릴기로 치환될 수 있으며, 상기 알킬기 및 아릴기는 전술한 예시가 적용될 수 있다. 예컨대, 포스핀옥사이드기는 디메틸포스핀옥사이드기, 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -N(R106)(R107)로 표시되고, R106 및 R107는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 헤테로시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로아릴기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 상기 아민기는 -NH2; 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고, 전술한 아릴기의 예시가 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 하기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000020
상기 화학식 1에 있어서,
X 및 Y는 각각 독립적으로, CRR'; O; 또는 S이고,
Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N; 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이며,
l1은 1 내지 5의 정수이고,
l1이 2 이상인 경우, L은 서로 같거나 상이하며,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
Ar3, R, R', R", R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
a는 1 내지 7의 정수이고,
r1은 0 내지 6의 정수이며,
r2는 0 내지 4의 정수이고,
a, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 각 Ar2, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하며,
a가 1 내지 5의 정수인 경우, Ar3은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, C1 내지 C10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X 및 Y는 CRR'; O; 또는 S이고, R 및 R'는 각각 독립적으로, 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3 중 어느 하나는 N일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N 또는 CR"이며, Z1 및 Z2, Z1 및 Z3, 또는 Z2 및 Z3은 N일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3는 N일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R"은 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000021
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000022
상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서, X1은 O; 또는 S이고, 나머지 치환기의 정의는 화학식 1의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 O일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 S일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C10의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 C6 내지 C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 C6 내지 C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 C6 내지 C10의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L은 직접결합; 또는 하기 구조 중에서 선택된다.
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000023
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a는 1 또는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C15의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C15의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-1은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1-1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000024
[화학식 1-1-2]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000025
[화학식 1-1-3]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000026
[화학식 1-1-4]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000027
상기 화학식 1-1-1 내지 1-1-4에 있어서, 각 치환기의 정의는 화학식 1 및 1-1의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-2는 하기 화학식 1-2-1 또는 1-2-2로 표시될 수 있다.
[화학식 1-2-1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000028
[화학식 1-2-2]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000029
상기 화학식 1-2-1 및 1-2-2에 있어서, 각 치환기의 정의는 화학식 1의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 0% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 0%이거나, 10% 내지 100%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 0%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 0% 초과 100% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 10% 내지 100%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 중수소를 포함하지 않은 화합물과 중수소를 포함한 화합물의 광화학적 특징은 거의 비슷하지만, 얇은 박막에 증착했을 때, 중수소를 포함한 물질이 분자간 거리가 더 좁게 packing되는 경향성이 있다.
이에 따라, EOD(Electron Only Device)와 HOD(Hole Only Device)를 제작하여 전압에 따른 전류 밀도를 확인해보면 본 출원에 따른 화합물 중 중수소를 포함하지 않은 화합물보다 중수소를 포함하는 화합물이 훨씬 균형 잡힌 전하 수송 특징을 나타낸다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 원자현미경(AFM, Atomic Force Microscope)으로 박막 표면을 보면 중수소를 포함하는 화합물로 제작한 박막은 응집(Aggregate)된 곳 없이 보다 균일한 표면으로 증착된 점을 확인할 수 있다.
추가로, 탄소와 중수소의 단일 결합 해리 에너지(Bond Dissociation Energy)는 탄소와 수소의 단일 결합 해리 에너지(Bond Dissociation Energy)보다 높기 때문에 본 출원에 따른 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물의 중수소 함량이 상기 범위를 만족함에 따라 전체 분자의 안정성이 증가하여 소자 수명이 개선되는 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000030
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000031
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000032
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Figure PCTKR2021017003-appb-img-000037
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Figure PCTKR2021017003-appb-img-000050
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000051
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Figure PCTKR2021017003-appb-img-000068
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 하기 화학식 2의 화합물을 더 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000069
상기 화학식 2에 있어서,
Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
R21, R22 및 R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
L21 및 L22는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이고,
l21 및 l22는 각각 1 내지 5의 정수이며,
l21 및 l22가 각각 2 이상인 경우, 각 L21 및 L22는 서로 같거나 상이하고,
r21 및 r22는 각각 0 내지 7의 정수이며,
r21 및 r22가 각각 2 이상인 경우, 각 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물이 상기 화학식 2로 표시되는 화합물과 함께 사용될 경우, 유기 발광 소자의 수명, 효율, 및 구동전압의 특성에서 더욱 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이 결과는 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어난 것으로 예상할 수 있다. 엑시플렉스(exciplex) 현상은 N type HOST 화합물 및 P type HOST 화합물의 두 분자간 전자 교환으로 donor(p-host)의 HOMO level, acceptor(n-host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(p-host)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(n-host)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물; 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L21 및 L22는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L21 및 L22는 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L21 및 L22는 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L21 및 L22는 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; C6 내지 C30의 아릴기; 또는 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; C6 내지 C30의 아릴기; 또는 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 중수소, 알킬기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 9,9'-스피로비[플루오렌]이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이고, R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기;
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(트리페닐실릴기); 중수소 또는 시아노기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 나프틸기; 9,9'-디메틸-9H-플루오레닐기; 9,9'-디페닐-9H-플루오레닐기; 9,9'-스피로비[플루오렌]; 또는 트리페닐레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0%이거나, 10% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0%이거나, 30% 내지 100%이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0% 초과 100% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 10% 내지 100%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 100%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 1:10 내지 10:1의 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1:8 내지 8:1, 1:5 내지 5:1, 1:3 내지 3:1의 중량비로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 및 2 중 적어도 하나는 중수소의 함량이 0% 초과 100% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 i) 상기 화학식 1의 중수소 함량이 0% 초과 100% 이하이고, 상기 화학식 2의 중수소 함량이 0%; ii) 상기 화학식 1의 중수소 함량이 0%이고, 상기 화학식 2의 중수소 함량이 0% 초과 100% 이하; 및 iii) 상기 화학식 1 및 2의 중수소 함량이 각각 0% 초과 100% 이하; 중 어느 하나를 만족할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 인광 도펀트를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 인광 도펀트는 녹색, 청색, 또는 적색 인광 도펀트일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 인광 도펀트는 녹색 인광 도펀트일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 인광 도펀트는 이리듐계 도펀트일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이리듐계 도펀트로 Ir(ppy)3가 사용될 수 있다.
상기 인광 도펀트 재료로는 당 기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, LL'MX', LL'L"M, LMX'X", L2MX' 및 L3M로 표시되는 인광 도펀트 재료를 사용할 수 있으나, 이들 예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
여기서, L, L', L", X' 및 X"는 서로 상이한 2좌 배위자이고, M은 8 면상 착체를 형성하는 금속이다.
M은 이리듐, 백금, 오스뮴 등이 될 수 있다.
L, L' 및 L"은 sp2 탄소 및 헤테로 원자에 의하여 상기 이리듐계 도펀트로 M에 배위되는 음이온성 2좌 배위자이며, L, L' 및 L"의 비한정적인 예로는 1-페닐이소퀴놀린, 2-(1-나프틸)벤조옥사졸, 2-페닐벤조옥사졸, 2-페닐벤조티아졸, 2-페닐벤조티아졸, 7,8-벤조퀴놀린, 티오펜기피리진, 페닐피리딘, 벤조티오펜기피리진, 3-메톡시-2-페닐피리딘, 티오펜기피리진, 톨릴피리딘 등이 있다.
X' 및 X"는 전자 또는 정공을 트랩하는 기능을 할 수 있으며, X' 및 X"의 비한정적인 예로는 아세틸아세토네이트(acac), 헥사플루오로아세틸아세토네이트, 살리실리덴, 피콜리네이트, 8-히드록시퀴놀리네이트 등이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트의 함량은 발광층 전체를 기준으로 1% 내지 15%, 바람직하게는 1% 내지 10%, 더욱 바람직하게는 1% 내지 8%의 함량을 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 화학식 2의 화합물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트를 포함하며, 상기 호스트는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트를 포함하며, 상기 호스트는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 조합하여 호스트를 구성할 경우, 하나의 호스트를 사용할 때 보다 좋은 효율과 수명을 보인다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물은 N-타입 호스트 물질로 사용될 수 있고, 상기 화학식 2의 화합물은 P-타입 호스트 물질로 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 상기 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 청색 유기 발광 소자의 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 상기 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 상기 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물은 적색 유기 발광 소자의 발광층의 호스트 물질에 포함될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 저지층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 이상을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 3에 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기물층은 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산 (Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate)) 등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때, 2 이상의 발광 재료를 개별적인 공급원으로 증착하여 사용하거나, 예비혼합하여 하나의 공급원으로 증착하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
발광 재료의 호스트를 혼합하여 사용하는 경우에는, 동일 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있고, 다른 계열의 호스트를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, N-타입 호스트 재료 또는 P-타입 호스트 재료 중 어느 두 종류 이상의 재료를 선택하여 발광층의 호스트 재료로 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
또한, 본 명세서의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2의 화합물의 중량비는 1:10 내지 10:1일 수 있고, 1:8 내지 8:1일 수 있고, 1:5 내지 5:1 일 수 있으며, 1:3 내지 3:1일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물은 둘 이상의 화합물이 단순 혼합되어 있는 형태이며, 유기 발광 소자의 유기물층 형성 전에 파우더 상태의 재료를 혼합할 수도 있고, 적정 온도 이상에서 액상 상태로 되어있는 화합물을 혼합할 수 있다. 상기 조성물은 각 재료의 녹는점 이하에서는 고체 상태이며, 온도를 조정하면 액상으로 유지할 수 있다.
상기 조성물은 추가로 용매, 첨가제 등 당 기술분야에 공지된 재료들이 추가로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 유기 발광 소자의 유기물 형성시 이용할 수 있고, 특히 발광층의 호스트 형성시, 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
또 하나의 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물; 및 상기 화학식 2의 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 유기물층에 증착하기 전, 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
예비 혼합된 재료는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물로 언급될 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
[제조예 1] 화합물 1-1의 제조
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000077
(1) 중간체 1-1-1의 제조
반응 플라스크에 5,7-디하이드로-7,7-디메틸-인데노[2,1-b]카바졸(5,7-Dihydro-7,7-dimethyl-indeno[2,1-b]carbazole) [B] (31g, 109.5mmol)을 넣은 후 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofurane, THF) 500ml를 넣었다. 반응온도를 -78℃로 내린 후 n-BuLi (57ml, 142.2mmol)을 넣은 후 30분동안 교반하였다. 이 후 2,4-디클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) [A] (25g, 109.5mmol)을 넣은 후 1시간동안 교반하였다. 반응 종료 후 생긴 고체를 증류수와 메탄올(MeOH)로 씻어주어 중간체 1-1-1을 얻었다. (26g, 수율 61.8%)
(2) 화합물 1-1의 제조
반응 플라스크에 중간체 1-1-1(9g, 19mmol), 4,4,5,5-테트라메틸-2-(1-페닐디벤조퓨란-4-일)-1,3,2-디옥사보로란(4,4,5,5-tetramethyl-2-(1-phenyldibenzofuran-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane) [C] (7g, 19mmol), Pd(PPh3)4 (테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)) (1g, 0.95mmol), K2CO3(포타슘 카보네이트) (5.1g, 38mmol) 및 1,4-디옥산/물 (100ml/20ml)을 넣은 후, 120℃에서 3시간동안 환류 하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수 및 MeOH로 씻어주어 화합물 1-1을 얻었다. (9g, 수율 69%)
상기 제조예 1에서 2,4-디클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 [A] 대신 하기 표 1의 화합물 A를 사용하고, 5,7-디하이드로-7,7-디메틸-인데노[2,1-b]카바졸 [B] 대신 하기 표 1의 화합물 B를 사용하며, 4,4,5,5-테트라메틸-2-(1-페닐디벤조퓨란-4-yl)-1,3,2-디옥사보로란 [C] 대신 하기 표 1의 화합물 C를 사용한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 하기 표 1의 목적화합물 D를 합성하였다.
[표 1]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000078
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000079
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Figure PCTKR2021017003-appb-img-000094
[제조예 2] 화합물 4-1의 제조
1) 중간체 4-1-1의 제조
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000095
반응 플라스크에 7,7-디메틸-5,7-디하이드로인데노[2,1-b]카바졸(7,7-dimethyl-5,7-dihydroindeno[2,1-b]carbazole) [E] (15g, 52.9mmol), 1-브로모-3-아이오도벤젠(1-bromo-3-iodobenzene) [F] (17.9g, 63.5mmol), Pd(OAc)2(팔라듐(II) 아세테이트) (0.59g, 2.64mmol), Xantphos(3g, 5.29mmol), 및 NaOtBu(7.6g, 79.3mmol)을 넣고 톨루엔 150mL를 넣은 후, 120℃에서 8시간동안 환류하였다. 반응이 종료되면 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC)와 H2O로 추출한 후 컬럼 정제하여 중간체 4-1-1을 얻었다. (18g, 수율 78%)
2) 중간체 4-1-2의 제조
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000096
중간체 4-1-1(18g, 41mmol), 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolate)diboron) (20.8g, 82.1mmol), Pd(dppf)Cl2([1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II)) (3g, 4.1mmol) 및 KOAc(12g, 123mmol)을 넣은 후 1,4-디옥산 180ml를 넣고 120℃에서 4시간동안 환류하였다. 반응이 종료되면 MC와 H2O를 사용해서 추출한 후 유기층 농축 후 컬럼 정제하여 중간체 4-1-2를 얻었다. (17g, 수율 85%)
3) 화합물 G의 제조
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000097
2,4-디클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) (10g,44.2mmol),4,4,5,5-테트라메틸-2-(1-페닐디벤조[b,d]퓨란-4-일)-1,3,2-디옥사보로란(4,4,5,5-tetramethyl-2-(1-phenyldibenzo[b,d]furan-4-yl)-1,3,2-dioxaborolane) (19.6g, 53mmol), Pd(PPh3)4(2.5g, 2.21mmol), K2CO3(18.3g, 132.6mmol)을 넣은 후 THF:H2O=100mL:20mL를 넣고 85℃에서 4시간동안 반응시켰다.
반응이 종료된 후 석출된 고체를 MeOH로 씻어주어 화합물 G를 얻었다. (17g, 수율 89%)
4) 화합물 4-1의 제조
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000098
중간체 4-1-2 (10g, 20mmol), 화합물 G (10.7g, 24.7mmol), Pd(PPh3)4 (1.1g, 1mmol), K2CO3 (8.3g, 60mmol)을 넣은 후 1,4-디옥산:H2O=100mL:20mL를 넣고 120℃에서 4시간동안 환류하였다. 반응 종료 후 생긴 고체를 MeOH, H2O, 아세톤으로 씻어주며 필터하여 화합물 4-1을 얻었다. (13g, 수율 86%)
상기 제조예 2에서 7,7-디메틸-5,7-디하이드로인데노[2,1-b]카바졸 [E] 대신 하기 표 2의 화합물 E를 사용하고, 1-브로모-3-아이오도벤젠 [F] 대신 하기 표 2의 화합물 F를 사용하며, 화합물 G 대신 하기 표 2의 화합물 G-1을 사용한 것을 제외하고 제조예 2와 동일한 방법으로 하기 표 2의 목적화합물 H를 합성하였다.
[표 2]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000099
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000100
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000101
<제조예 3> 화합물 A-3 합성
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000102
3-브로모-1,1'-비페닐(3-bromo-1,1'-biphenyl) 3.7g(15.8mM), 9-페닐-9H,9'H-3,3'-비카바졸(9-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazole) 6.5g(15.8mM), CuI 3.0g(15.8mM), 트랜스-1,2-디아미노사이클로헥산(trans-1,2-diaminocyclohxane) 1.9mL(15.8mM) 및 K3PO4 3.3g(31.6mM)를 1,4-디옥산 100mL에 녹인 후 24시간동안 환류하였다. 반응이 완결된 후 실온에서 증류수와 DCM을 넣고 추출하였고, 유기층은 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거하였다. 반응물은 컬럼 크로마토그래피(DCM:Hexane=1:3)로 정제하였고 메탄올로 재결정하여 화합물 A-3을 얻었다. (7.5g, 수율 85%)
상기 제조예 3에서 3-브로모-1,1'-비페닐 대신 하기 표 3의 화합물 A-1를 사용하고, 9-페닐-9H,9'H-3,3'-바이카바졸 대신 하기 표 3의 화합물 B-1를 사용한 것을 제외하고 제조예 3의 제조와 동일한 방법으로 제조하여 하기 표 3의 목적화합물 C-1을 합성하였다.
[표 3]
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000103
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000104
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000105
상기 제조예들과 같은 방법으로 화합물을 제조하고, 그 합성확인결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다. 표 4는 NMR 값이고, 표 5는 FD-질량분석계(FD-MS: Field desorption mass spectrometry)의 측정값이다.
화합물 1H NMR(CDCl3, 300Mz)
1-1 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 2H), 7.94-7.79(m, 6H), 7.69-7.61(m, 2H), 7.51-7.24(m, 13H), 1.72(s, 6H)
1-2 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94-7.89(m, 2H), 7.79(m, 2H), 7.66-7.24(m, 18H), 1.72(m, 6H)
1-3 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94-7.89(m, 2H), 7.69-7.24(m, 20H), 1.72(s, 6H)
1-4 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94(m, 1H), 7.85-7.81(m, 3H), 7.61(m, 1H), 7.51-7.24(m, 9H), 1.72(s, 6H)
1-9 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94(m, 1H), 7.85-7.81(m, 3H), 7.61(m, 1H), 7.51-7.24(m, 9H), 1.72(s, 6H)
1-18 δ = 8.55(m, 1H), 8.24(m, 1H), 8.09(m, 1H), 7.94-7.89(m, 2H), 7.79(m, 2H), 7.69-7.24(m, 22H), 1.72(m, 6H)
1-22 δ = 8.55(m. 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94-7.79(m, 2H), 7.79-7.24(m, 24H), 1.76(s, 6H)
1-82 δ = 8.55(m, 1H), 8.45(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09-7.94(m, 4H), 7.79-7.77(m, 3H), 7.69(m, 1H), 7.61(m, 1H), 7.52-7.24(m, 13H), 1.72(m, 6H)
1-113 δ = 8.28(m, 2H), 7.87-7.79(m, 6H), 7.51-7.38(m, 12H), 1.72(m, 6H)
1-122 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.09(m, 2H), 7.94(m, 2H), 7.87-7.69(m, 6H), 7.61-7.24(m, 15H), 1.72(s, 12H)
1-124 δ = 8.55(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.12-8.09(m, 2H), 7.94(m, 1H), 7.87-7.82(m, 2H), 7.73(m, 1H), 7.55-7.24(m, 18h), 1.72(s, 12H)
2-2 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(d, 2H), 7.98-7.86(m, 4H), 7.79-7.78(m, 3H), 7.66-7.25(m, 15H)
2-41 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.89(m, 8H), 7.66-7.25(m, 14H)
2-42 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.89(m, 4H), 7.79(m, 2H), 7.66-7.25(m, 16H)
2-43 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.94(m, 4H), 7.66-7.25(m, 18H)
2-44 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1h), 8.05-7.81(m, 6H), 7.66-7.25(m, 16H)
2-54 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.94(m, 3H), 7.75-7.71(m, 3H), 7.60-7.25(m, 15H)
2-62 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.94(m, 4H), 7.79-7.75(m, 3H), 7.64-7.25(m, 19H)
2-79 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05(d, 1H), 7.98-7.94(m, 2H), 7.87-7.81(m, 3H), 7.72-7.71(m, 2H), 7.60-7.25(m, 18H)
2-85 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.98-7.95(m, 4H), 7.86(s, 1H), 7.78-7.75(m, 3H), 7.64(s, 2H), 7.51-7.25(m, 12H)
2-166 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.08-7.99(m, 6H), 7.82-7.77(m, 4H), 7.60-7.25(m, 16H)
2-199 δ = 8.28(m, 2H), 7.85-7.81(m, 3H), 7.72-7.71(m, 2H), 7.51-7.38(m, 9H)
3-30 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 3H), 7.79-7.75(m, 3H), 7.66-7.25(m, 21H)
3-41 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.79(m, 8H), 7.66(m, 2H), 7.53-7.25(m, 13H)
3-42 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.89(m, 4H), 7.79(m, 2H), 7.53-7.25(m, 17H)
3-58 δ = 8.55(d, 1H), 8.24(m, 1H), 7.94-7.89(m, 4H), 7.79(m, 2H), 7.66-7.25(m, 22H)
3-66 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.79(m, 9H), 7.66-7.64(m, 2H), 7.51-7.25(m, 16H)
3-81 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.79(m, 7H), 7.66(m, 2H), 7.51-7.25(m, 14H)
3-112 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.91(m, 1H), 7.79-7.75(m, 5H), 7.66-7.25(m, 20H)
3-122 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.89(m, 4H), 7.79(m, 2H), 7.66-7.25(m, 16H), 7.13(m, 1H)
3-123 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.89(m, 4H), 7.66-7.25(m, 18H), 7.13(m, 1H)
3-163 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(m, 1H), 8.28(m, 2H), 8.04-7.89(m, 5H), 7.77(d, 1H), 7.51(m, 1H), 7.53-7.25(m, 15H)
3-166 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.11-8.04(m, 3H), 7.94-7.77(m, 7H), 7.66(m, 1H), 7.52-7.25(m, 16H)
4-1 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 3H), 8.09(m, 2H), 7.94-7.79(m, 6H), 7.69-7.61(m, 2H), 7.51-7.24(m, 16H), 1.72(s, 6H)
4-2 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(d, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94(m, 1H), 7.79(m, 4H), 7.66-7.24(m, 21H), 1.72(s, 6H)
4-3 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(d, 2H), 8.09(m, 1H), 7.94-7.89(m, 2H), 7.79(m, 2H), 7.66-7.25(m, 21H), 1.72(s, 6H)
4-33 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 3h), 8.09(s, 1H), 7.98-7.78(m, 9H), 7.66(d, 1H), 7.52-7.25(m, 14H)
4-34 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.98-7.78(m, 9H), 7.68-7.25(m, 17H)
4-40 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1h), 8.28(m, 3H), 8.09(s, 1H), 7.98-7.95(m, 3H), 7.86-7.71(m, 6H), 7.86-7.71(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.25(m, 9H)
4-51 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.89(m, 4H), 7.79(m, 4H), 7.66-7.25(m, 18H)
4-55 δ = 8.55(d, 1H), 8.45(d, 1H), 8.28(m, 2H), 8.05-7.94(m, 3H), 7.85-7.25(m, 23H)
4-106 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.95-7.66(m, 13H), 7.51-7.25(m, 14H)
4-113 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 2H), 7.94-7.79(m, 11H), 7.68-7.66(m, 3H), 7.53-7.25(m, 17H)
4-128 δ = 8.55(d, 1H), 8.28(m, 3H), 8.09(s, 1H), 7.94-7.89(m, 3H), 7.71-7.64(m, 6H), 7.51-7.25(m, 11H)
A-3 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21-8.13(3H, m), 7.99-7.89(4H, m), 7.77-7.35(17H, m), 7.20-7.16(2H, m)
A-4 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.19-8.13(2H, m), 7.99-7.89(8H, m), 7.77-7.75(3H, m), 7.62-7.35(11H, m), 7.20-7.16(2H, m)
A-7 δ = 8.55(1H, d), 8.31-8.30(3H, d), 8.19-8.13(2H, m), 7.99-7.89(5H, m), 7.77-7.75(5H, m), 7.62-7.35(14H, m), 7.20-7.16(2H, m)
A-16 δ = 8.93-8.90 (3H, d), 8.55 (1H, d), 8.18-8.10 (5H, m), 8.00-7.77 (10H, m), 7.58-7.45 (8H, m), 7.33-7.29 (2H, m)
A-31 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21-8.13(4H, m), 7.99-7.89(4H, m), 7.77-7.35(20H, m), 7.20-7.16(2H, m)
A-32 δ = 8.55(1H, d), 8.30(1H, d), 8.21-8.13(3H, m), 7.99-7.89(8H, m), 7.77-7.35(17H, m), 7.20-7.16(2H, m)
A-34 δ = 8.55 (1H, d), 8.18-8.09 (3H, m), 8.00-7.94 (2H, m), 7.87 (1H, d), 7.79-7.77 (4H, m), 7.69-7.63 (4H, m), 7.51-7.25 (21H, m)
A-42 δ = 8.55 (1H, d), 8.18-8.12 (2H, m), 8.00-7.87 (3H, m), 7.79-7,77(6H, m), 7.69-7.63 (6H, m), 7.52-7.25 (14H, m)
A-97 δ = 8.55 (1H, d), 8.18-8.09 (3H, m), 8.00-7.94 (2H, m), 7.87(1H, d), 7.79-7.77 (4H, m), 7.57-7.29 (25H, m)
화합물 FD-Mass 화합물 FD-Mass
1-1 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26) 1-2 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26)
1-3 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26) 1-4 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26)
1-5 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-6 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-7 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-8 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29)
1-9 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29) 1-10 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-11 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-12 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-13 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-14 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-15 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-16 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29)
1-17 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-18 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-19 m/z= 690.86 (C48H22D10N4O= 690.32) 1-20 m/z= 696.89 (C48H16D16N4O= 696.36)
1-21 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-22 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-23 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-24 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-25 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-26 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-27 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-28 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-29 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-30 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-31 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-32 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-33 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-34 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-35 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-36 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-37 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-38 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-39 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-40 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-41 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26) 1-42 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26)
1-43 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26) 1-44 m/z= 680.79 (C48H32N4O=680.26)
1-45 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-46 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-47 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-48 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29)
1-49 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29) 1-50 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-51 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-52 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-53 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-54 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26)
1-55 m/z= 679.81 (C49H33N3O=679.26) 1-56 m/z= 685.82 (C48H27D5N4O=685.29)
1-57 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-58 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-59 m/z= 690.86 (C48H22D10N4O= 690.32) 1-60 m/z= 696.89 (C48H16D16N4O= 696.36)
1-61 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-62 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-63 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-64 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-65 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-66 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-67 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-68 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-69 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-70 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-71 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-72 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-73 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-74 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-75 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-76 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-77 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-78 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-79 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29) 1-80 m/z= 756.89 (C54H36N4O= 756.29)
1-81 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-82 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23)
1-83 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-84 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23)
1-85 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-86 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-87 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-88 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-89 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-90 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-91 m/z= 772.96 (C54H36N4S=727.27) 1-92 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-93 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-94 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23)
1-95 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-96 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23)
1-97 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-98 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-99 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-100 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-101 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-102 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-103 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27) 1-104 m/z= 772.96 (C54H36N4S=772.27)
1-105 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-106 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23)
1-107 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-108 m/z= 701.89 (C48H27D5N4S =702.27)
1-109 m/z= 783.02 (C54H26D10N4S =782.33) 1-110 m/z= 788.05 (C54H21D15N4S =787.36)
1-111 m/z= 777.99 (C54H31D5N4S =777.30) 1-112 m/z= 783.02 (C54H26D10N4S =782.33)
1-113 m/z= 766.95 (C54H26D10N4O =766.35) 1-114 m/z= 787.07 (C54H6D30N4O =786.48)
1-115 m/z= 766.95 (C54H26D10N4O =766.35) 1-116 m/z= 766.95 (C54H26D10N4O =766.35)
1-117 m/z= 706.95 (C48H6D26N4O =706.42) 1-118 m/z= 696.89 (C48H16D16N4O=696.26)
1-119 m/z= 696.86 (C48H32N4S=696.23) 1-120 m/z= 705.95 (C48H6D26N4O =705.42)
1-121 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31) 1-122 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31)
1-123 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31) 1-124 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31)
1-125 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-126 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
1-127 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-128 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
1-129 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-130 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
1-131 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-132 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
1-133 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31) 1-134 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31)
1-135 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31) 1-136 m/z= 706.87(C51H38N4=706.31)
1-137 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-138 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
1-139 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34) 1-140 m/z= 782.92 (C57H42N4=782.34)
2-1 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-2 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-3 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-4 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-5 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-6 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-7 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-8 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS=675.21)
2-9 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS=675.21) 2-10 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-11 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-12 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-13 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-14 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-15 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-16 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS=675.21)
2-17 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-18 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-19 m/z= 680.84(C45H16D10N4OS =680.25) 2-20 m/z= 686.88 (C45H10D16N4OS=686.28)
2-21 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-22 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-23 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-24 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-25 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-26 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-27 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-28 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-29 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-30 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-31 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-32 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-33 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-34 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-35 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-36 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-37 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-38 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-39 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-40 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-41 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-42 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-43 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-44 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-45 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-46 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-47 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-48 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS =675.21)
2-49 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS =675.21) 2-50 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-51 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-52 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-53 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-54 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18)
2-55 m/z= 670.78 (C45H26N4OS=670.18) 2-56 m/z= 675.81 (C45H21D5N4OS =675.21)
2-57 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-58 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-59 m/z= 680.84 (C45H16D10N4OS =680.25) 2-60 m/z= 686.88 (C45H10D16N4OS =686.18)
2-61 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-62 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-63 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-64 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-65 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-66 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-67 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-68 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-69 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-70 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-71 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-72 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-73 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-74 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-75 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-76 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
2-77 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21) 2-78 m/z= 746.88 (C51H30N4OS =746.21)
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3-11 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-12 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21)
3-13 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-14 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21)
3-15 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-16 m/z= 659.74 (C45H21D5N4O2 =659.24)
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3-79 m/z= 730.81 (C51H3N4O2 =730.24) 3-80 m/z= 730.81 (C51H3N4O2 =730.24)
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3-83 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-84 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21)
3-85 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-86 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21)
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3-93 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21) 3-94 m/z= 654.71 (C45H26N4O2 =654.21)
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4-75 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-76 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-77 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-78 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-79 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-80 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-81 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21) 4-82 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21)
4-83 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21) 4-84 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21)
4-85 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21) 4-86 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21)
4-87 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21) 4-88 m/z= 746.88 (C51H30N4O= 746.21)
4-89 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-90 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-91 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-92 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-93 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-94 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-95 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25) 4-96 m/z= 822.97 (C57H34N4OS= 822.25)
4-97 m/z= 735.84 (C51H25D5N4O= 735.27) 4-98 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-99 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-100 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-101 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-102 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-103 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-104 m/z= 735.84 (C51H25D5N4O= 735.27)
4-105 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-106 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-107 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-108 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-109 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-110 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-111 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-112 m/z= 735.84 (C51H25D5N4O= 735.27)
4-113 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-114 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-115 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-116 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-117 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-118 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-119 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-120 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-121 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-122 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-123 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-124 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-125 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-126 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-127 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-128 m/z= 735.84 (C51H25D5N4O= 735.27)
4-129 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-130 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-131 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-132 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-133 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-134 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-135 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27) 4-136 m/z= 806.91 (C57H34N4O2= 806.27)
4-137 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-138 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-139 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-140 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-141 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-142 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24)
4-143 m/z= 730.81 (C51H30N4O= 730.24) 4-144 m/z= 735.84 (C51H25D5N4O= 735.27)
4-145 m/z=679.81(C49H33N3O=679.26) 4-146 m/z=679.81(C49H33N3O=679.26)
4-147 m/z=679.81(C49H33N3O=679.26) 4-148 m/z=679.81(C49H33N3O=679.26)
4-149 m/z=678.82(C50H34N2O=678.27) 4-150 m/z=678.82(C50H34N2O=678.27)
4-151 m/z=678.82(C50H34N2O=678.27) 4-152 m/z=648.84(C49H28D5N3O=648.29)
4-153 m/z=674.82(C46H22D5N3OS=674.22) 4-154 m/z=669.79(C46H27N3OS=669.19)
4-155 m/z=669.79(C46H27N3OS=669.19) 4-156 m/z=653.73(C46H27N3O2=653.21)
4-157 m/z=730.85(C52H34N4O=730.27) 4-158 m/z=730.85(C52H34N4O=730.27)
4-159 m/z=756.89(C54H36N4)==756.29) 4-160 m/z=760.91(C54H32D4N4O=760.31)
4-161 m/z=796.93(C55H32N4OS=796.23) 4-162 m/z=909.08(C66H44N4O=908.35)
4-163 m/z=740.91(C52H24D10N4O=740.34) 4-166 m/z=658.89(C46H11D16N3OS=658.29)
A-1 m/z= 484.19 (C36H24N2=484.60) A-2 m/z= 560.23 (C42H28N2=560.70)
A-3 m/z= 560.23 (C42H28N2=560.70) A-4 m/z= 560.23 (C42H28N2=560.70)
A-5 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80) A-6 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80)
A-7 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80) A-8 m/z= 534.21 (C40H26N2=534.66)
A-9 m/z= 534.21 (C40H26N2=534.66) A-10 m/z= 600.26 (C45H32N2=600.76)
A-11 m/z= 600.26 (C45H32N2=600.76) A-12 m/z= 724.29 (C55H36N2=724.91)
A-13 m/z= 724.29 (C55H36N2=724.91) A-14 m/z= 722.27 (C55H34N2=722.89)
A-15 m/z= 722.27 (C55H34N2=722.89) A-16 m/z= 634.24 (C48H30N2=634.78)
A-17 m/z= 509.19 (C37H23N3=509.61) A-18 m/z= 742.28 (C54H38N2Si=743.00)
A-19 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80) A-20 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80)
A-21 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80) A-22 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90)
A-23 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90) A-24 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90)
A-25 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76) A-26 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76)
A-27 m/z= 676.29 (C51H36N2=676.86) A-28 m/z= 710.27 (C54H34N2=710.88)
A-29 m/z= 585.22 (C43H27N3=585.71) A-30 m/z= 818.31 (C60H42N2Si=819.10)
A-31 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80) A-32 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80)
A-33 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90) A-34 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90)
A-35 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90) A-36 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76)
A-37 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76) A-38 m/z= 676.29 (C51H36N2=676.86)
A-39 m/z= 710.27 (C54H34N2=710.88) A-40 m/z= 585.22 (C43H27N3=585.71)
A-41 m/z= 818.31 (C60H42N2Si=819.10) A-42 m/z= 636.26 (C48H32N2=636.80)
A-43 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90) A-44 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90)
A-45 m/z= 712.29 (C54H36N2=712.90) A-46 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76)
A-47 m/z= 610.24 (C46H30N2=610.76) A-48 m/z= 676.29 (C51H36N2=676.86)
A-49 m/z= 710.27 (C54H34N2=710.88) A-50 m/z= 585.22 (C43H27N3=585.71)
A-51 m/z= 818.31 (C60H42N2Si=819.10) A-52 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99)
A-53 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99) A-54 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99)
A-55 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86) A-56 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86)
A-57 m/z= 752.32 (C57H40N2=752.96) A-58 m/z= 786.30 (C60H38N2=786.98)
A-59 m/z= 661.25 (C49H31N3=661.81) A-60 m/z= 894.34 (C66H46N2Si=895.19)
A-61 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99) A-62 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99)
A-63 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86) 2-64 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86)
A-65 m/z= 752.32 (C57H40N2=752.96) A-66 m/z= 786.30 (C60H38N2=786.98)
A-67 m/z= 661.25 (C49H31N3=661.81) A-68 m/z= 894.34 (C66H46N2Si=895.19)
A-69 m/z= 788.32 (C60H40N2=788.99) A-70 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86)
A-71 m/z= 686.27 (C52H34N2=686.86) A-72 m/z= 752.32 (C57H40N2=752.96)
A-73 m/z= 786.30 (C60H38N2=786.98) A-74 m/z= 661.25 (C49H31N3=661.81)
A-75 m/z= 894.34 (C66H46N2Si=895.19) A-76 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72)
A-77 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72) A-78 m/z= 650.27 (C49H34N2=650.83)
A-79 m/z= 684.26 (C52H32N2=684.84) A-80 m/z= 559.20 (C41H25N3=559.67)
A-81 m/z= 792.30 (C58H40N2Si=793.06) A-82 m/z= 584.23 (C44H28N2=584.72)
A-83 m/z= 650.27 (C49H34N2=650.83) A-84 m/z= 684.26 (C52H32N2=684.84)
A-85 m/z= 559.20 (C41H25N3=559.67) A-86 m/z= 792.30 (C58H40N2Si=793.06)
A-87 m/z= 716.32 (C54H40N2=716.93) A-88 m/z= 750.30 (C57H38N2=750.94)
A-89 m/z= 625.25 (C46H31N3=625.77) A-90 m/z= 858.34 (C63H46N2Si=859.16)
A-91 m/z= 784.29 (C60H36N2=784.96) A-92 m/z= 659.24 (C49H29N3=659.79)
A-93 m/z= 892.33 (C66H44N2Si=893.18) A-94 m/z= 534.18 (C38H22N4=534.62)
A-95 m/z= 767.28 (C55H37N3Si=768.01) A-96 m/z= 1000.37 (C72H52N2Si2=1001.39)
A-97 m/z=712.88(C54H36N2=712.29) A-98 m/z=508.74(C30D24N2=508.34)
A-99 m/z=588.86(C42D28N2=588.40) A-100 m/z=588.86(C42D28N2=588.40)
A-101 m/z=749.10(C54D36N2=748.51) A-102 m/z=668.98(C48D32N2=668.46)
A-103 m/z=668.98(C48D32N2=668.46) A-104 m/z=668.98(C48D32N2=668.46)
A-105 m/z=749.10(C54D36N2=748.51) A-106 m/z=749.10(C54D36N2=748.51)
A-107 m/z=749.10(C54D36N2=748.51) A-108 m/z=749.10(C54D36N2=748.51)
<실험예 1>
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO 처리하였다.
이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4',4"-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공수송층 NPB(N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 표 6에 기재된 화합물을 사용하고, 녹색 인광 도펀트로 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium)을 사용하여 호스트에 Ir(ppy)3를 발광층 전체의 중량을 기준으로 7wt% 도핑하여 400Å 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 바소쿠프로인(Bathocuproine, 이하 BCP)를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å의 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제조하였다.
구체적으로, 비교예 1 내지 4에 사용된 화합물 A 내지 D는 하기와 같았다.
<비교예 화합물>
Figure PCTKR2021017003-appb-img-000106
2) 유기 발광 소자의 평가
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 표 6과 같았다.
화합물 구동전압
(V)		 발광효율
(cd/A)		 색좌표
(x, y)		 수명
(T90)
비교예 1 A 5.72 46.7 (0.273, 0.684) 55
비교예 2 B 5.55 50.2 (0.277, 0.674) 65
비교예 3 C 5.23 59.2 (0.271, 0.686) 43
비교예 4 D 5.42 52.7 (0.273, 0.684) 51
실시예 1 1-2 4.01 70.2 (0.277, 0.669) 154
실시예 2 1-3 3.62 77.3 (0.281, 0.679) 149
실시예 3 1-4 3.66 75.2 (0.280, 0.677) 148
실시예 4 1-5 3.98 72.7 (0.279, 0.676) 154
실시예 5 1-6 4.64 77.2 (0.272, 0.669) 138
실시예 6 1-7 4.32 66.4 (0.271, 0.671) 135
실시예 7 1-18 3.88 67.2 (0.275, 0.672) 158
실시예 8 1-19 3.74 75.3 (0.279, 0.675) 162
실시예 9 1-22 3.84 71.4 (0.280, 0.676) 170
실시예 10 1-23 3.72 72.6 (0.278, 0.672) 169
실시예 11 1-24 4.53 63.4 (0.283, 0.687) 134
실시예 12 1-26 4.32 60.2 (0.286, 0.686) 138
실시예 13 1-30 4.42 67.4 (0.274, 0.678) 102
실시예 14 1-37 3.99 65.2 (0.279, 0.677) 169
실시예 15 1-41 3.88 74.2 (0.278, 0.677) 160
실시예 16 1-44 4.02 63.3 (0.276, 0.671) 152
실시예 17 1-48 4.46 65.4 (0.284, 0.687) 149
실시예 18 1-66 4.51 67.4 (0.281, 0.684) 153
실시예 19 1-76 4.21 69.2 (0.283, 0.681) 146
실시예 20 1-77 4.11 63.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 21 1-80 4.08 66.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 22 1-81 4.32 72.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 23 1-82 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 24 1-83 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 25 1-86 3.85 69.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 26 1-87 3.71 77.4 (0.278, 0.678) 139
실시예 27 1-88 4.11 67.4 (0.277, 0.674) 151
실시예 28 1-113 4.32 62.2 (0.279, 0.674) 143
실시예 29 1-114 4.23 69.3 (0.278, 0.677) 153
실시예 30 1-117 4.31 68.2 (0.283, 0.677) 141
실시예 31 1-119 4.18 66.4 (0.273, 0.678) 149
실시예 32 1-120 4.11 67.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 33 1-121 4.08 68.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 34 1-122 4.32 70.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 35 1-123 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 36 1-124 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 37 1-126 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 38 1-127 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 39 1-128 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 40 1-130 3.86 78.4 (0.280, 0.678) 166
실시예 41 1-133 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
실시예 42 1-138 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
실시예 43 2-1 3.90 79.9 (0.277, 0.676) 148
실시예 44 2-2 3.77 73.4 (0.280, 0.674) 167
실시예 45 2-5 3.92 79.7 (0.281, 0.672) 178
실시예 46 2-7 3.73 71.3 (0.280, 0.674) 178
실시예 47 2-14 4.33 69.1 (0.282, 0.679) 142
실시예 48 2-16 4.51 67.4 (0.281, 0.684) 153
실시예 49 2-17 4.21 69.2 (0.283, 0.681) 146
실시예 50 2-18 4.11 63.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 51 2-22 4.08 66.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 52 2-23 4.32 72.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 53 2-37 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 54 2-41 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 55 2-42 3.85 69.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 56 2-43 3.71 77.4 (0.278, 0.678) 139
실시예 57 2-44 4.11 67.4 (0.277, 0.674) 151
실시예 58 2-45 3.88 74.2 (0.278, 0.677) 160
실시예 59 2-47 4.02 62.3 (0.276, 0.671) 152
실시예 60 2-54 4.46 66.4 (0.284, 0.687) 149
실시예 61 2-59 4.51 68.4 (0.281, 0.684) 153
실시예 62 2-62 4.21 70.2 (0.283, 0.681) 146
실시예 63 2-63 4.11 67.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 64 2-64 4.08 68.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 65 2-66 4.32 70.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 66 2-70 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 67 2-79 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 68 2-85 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 69 2-88 4.11 67.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 70 2-106 4.08 68.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 71 2-117 4.32 70.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 72 2-121 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 73 2-124 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 74 2-125 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 75 2-161 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 76 2-162 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 77 2-164 4.11 67.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 78 2-165 4.08 68.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 79 2-166 4.32 70.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 80 2-167 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 81 2-170 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 82 2-182 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 83 2-187 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 84 2-190 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 85 2-194 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 86 2-195 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 87 2-196 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 88 2-199 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 89 2-201 3.86 78.4 (0.280, 0.678) 166
실시예 90 2-203 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
실시예 91 2-204 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
실시예 92 2-206 3.90 79.9 (0.277, 0.676) 148
실시예 93 2-208 3.77 73.4 (0.280, 0.674) 167
실시예 94 2-218 3.92 79.7 (0.281, 0.672) 178
실시예 95 3-1 3.73 71.3 (0.280, 0.674) 178
실시예 96 3-2 4.33 69.1 (0.282, 0.679) 142
실시예 97 3-30 4.11 67.5 (0.279, 0.681) 146
실시예 98 3-41 4.08 68.7 (0.280, 0.679) 132
실시예 99 3-42 4.32 70.2 (0.281, 0.678) 137
실시예 100 3-43 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 101 3-48 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 102 3-58 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 103 3-61 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 104 3-62 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 105 3-63 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 106 3-66 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 107 3-81 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 108 3-90 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 109 3-94 3.86 78.4 (0.280, 0.678) 166
실시예 110 3-112 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
실시예 111 3-122 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
실시예 112 3-123 3.90 79.9 (0.277, 0.676) 148
실시예 113 3-161 3.77 73.4 (0.280, 0.674) 167
실시예 114 3-163 3.92 79.7 (0.281, 0.672) 178
실시예 115 3-166 3.73 71.3 (0.280, 0.674) 178
실시예 116 3-168 4.33 69.1 (0.282, 0.679) 142
실시예 117 3-201 3.86 68.2 (0.278, 0.682) 141
실시예 118 3-203 4.01 60.3 (0.286, 0.692) 132
실시예 119 3-210 3.85 68.2 (0.274, 0.672) 138
실시예 120 4-1 3.60 72.9 (0.280, 0.673) 173
실시예 121 4-2 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 169
실시예 122 4-3 3.86 78.4 (0.280, 0.678) 166
실시예 123 4-4 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
실시예 124 4-10 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
실시예 125 4-33 3.90 79.9 (0.277, 0.676) 148
실시예 126 4-40 3.77 73.4 (0.280, 0.674) 167
실시예 127 4-49 3.92 79.7 (0.281, 0.672) 178
실시예 128 4-50 3.73 71.3 (0.280, 0.674) 178
실시예 129 4-51 4.33 69.1 (0.282, 0.679) 142
실시예 130 4-55 3.86 78.4 (0.280, 0.678) 166
실시예 131 4-113 4.72 63.4 (0.278, 0.673) 142
실시예 132 4-128 4.23 67.2 (0.276, 0.672) 139
실시예 133 1-1 3.61 72.9 (0.280, 0.673) 170
실시예 134 1-17 3.63 79.3 (0.281, 0.678) 165
상기 표 6의 결과를 보면, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 구동전압, 효율 및 수명이 우수한 것을 알 수 있다.
구체적으로, 비교예의 화합물 A, B, C 및 D와 본 발명의 화합물을 비교했을 때, 먼저 화합물 A는 트리아진과 디벤조퓨란이 직접 결합되지 않고, 디벤조퓨란은 치환기로서 아릴기를 포함하지 않으며, 트리아진과 결합된 카바졸 유도체가 본 발명과 상이하다. 또한, 화합물 B와 C의 경우, 트리아진에 결합된 디벤조퓨란에 아릴기가 치환되지 않았으며, 화합물 D는 본 발명의 카바졸 유도체를 포함하지 않는다.
반면, 본 발명의 헤테로고리 화합물은 트리아진에 연결된 디벤조퓨란/디벤조티오펜/플루오렌이 치환기로서 아릴기를 가짐으로써, 열안정성 및 발광효율이 뛰어난 것을 알 수 있다. 구체적으로, 아릴기가 치환됨에 따라 분자의 안정성이 증가되고, 화합물의 입체장애가 발생하여 열적 안정성이 유의적으로 증가되므로, 소자의 내구성 및 안정성이 향상되어 소자의 수명이 개선되는 효과가 있다.
특히, 비교예 4의 화합물 D와 본 발명의 화합물을 비교하였을 때 비교 화합물과 같이 단순한 카바졸 구조를 가지는 화합물보다 본 발명에서 사용한 축합카바졸이 포함된 화합물이 구조적으로 적절한 길이와 강도를 가짐으로써 정공이동도가 높고, 디벤조퓨란/디벤조티오펜/플루오렌에 아릴기가 치환됨에 따라 입체 영향으로 높은 삼중항 에너지를 갖게 되어 발광 효율 및 수명이 개선될 수 있다.
<실험예 2>
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4',4"-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공수송층 NPB(N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 화학식 1의 헤테로고리 화합물 1종과 화학식 2의 화합물 1종을 pre-mixed하여 예비 혼합 후 하나의 공원에서 400Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 발광층 증착 두께의 7% 도핑하여 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å의 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-8~10-6torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
2) 유기 발광 소자의 평가
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명에 따라 제조된 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명을 측정한 결과는 표 7과 같았다.
발광층
화합물		 비율
(중량비)		 구동전압
(V)		 발광효율
(cd/A)		 색좌표
(x, y)		 수명
(T90)
실시예 135 1-1 : A-3 1 : 8 4.82 30.3 (0.278, 0.683) 234
실시예 136 1-1 : A-3 1 : 5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 267
실시예 137 1-1 : A-3 1 : 2 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 221
실시예 138 1-1 : A-3 1 : 1 3.40 110.3 (0.276, 0.679) 280
실시예 139 1-1 : A-3 2 : 1 3.67 112.1 (0.276, 0.676) 222
실시예 140 1-1 : A-3 5 : 1 4.32 89.7 (0.277, 0.677) 262
실시예 141 1-1 : A-3 8 : 1 4.99 65.3 (0.279, 0.677) 274
실시예 142 1-2 : A-31 1 : 2 3.42 101.2 (0.277, 0.677) 293
실시예 143 1-2 : A-31 1 : 1 3.44 112.4 (0.277, 0.680) 281
실시예 144 1-3 : A-16 1 : 2 3.53 100.2 (0.278, 0.681) 293
실시예 145 1-3 : A-16 1 : 1 3.56 108.7 (0.277, 0.682) 282
실시예 146 1-17 : A-16 1 : 2 3.38 105.3 (0.281, 0.676) 260
실시예 147 1-17 : A-16 1 : 1 3.39 115.3 (0.280, 0.676) 200
실시예 148 1-22 : A-31 1 : 2 3.43 104.2 (0.276, 0.679) 355
실시예 149 1-22 : A-31 1 : 1 3.43 114.8 (0.275, 0.679) 312
실시예 150 1-2 : A-97 1 : 2 3.31 110.4 (0.278, 0.678) 340
실시예 151 1-2 : A-97 1 : 1 3.29 117.6 (0.279, 0.677) 342
실시예 152 1-2 : A-99 1 : 2 3.88 96.7 (0.275, 0.680) 301
실시예 153 1-2 : A-99 1 : 1 3.78 100.7 (0.274, 0.678) 288
실시예 154 1-3 : A-100 1 : 2 3.77 99.3 (0.276, 0.676) 308
실시예 155 1-3 : A-100 1 : 1 3.78 104.7 (0.274, 0.679) 279
실시예 156 2-42 : A-34 1 : 2 3.98 89.7 (0.288, 0.681) 298
실시예 157 2-42 : A-34 1 : 1 3.72 101.4 (0.285, 0.680) 282
실시예 158 2-44 : A-7 1 : 2 3.01 121.4 (0.276, 0.679) 385
실시예 159 2-44 : A-7 1 : 1 3.07 124.7 (0.276, 0.676) 330
실시예 160 2-45 : A-108 1 : 2 3.32 112.6 (0.278, 0.681) 340
실시예 161 2-45 : A-108 1 : 1 3.42 118.4 (0.275, 0.680) 313
실시예 162 2-45 : A-102 1 : 3 3.62 109.4 (0.277, 0.678) 301
실시예 163 2-45 : A-102 1 : 2 3.66 116.1 (0.276, 0.677) 285
실시예 164 2-45 : A-102 1 : 1.5 3.33 121.3 (0.280, 0.679) 237
실시예 165 2-45 : A-102 1 : 1 3.27 118.6 (0.279, 0.678) 281
실시예 166 2-161 : A-98 1 : 2 3.98 89.7 (0.288, 0.681) 298
실시예 167 2-161 : A-98 1 : 1 3.72 101.4 (0.285, 0.680) 282
실시예 168 2-164 : A-100 1 : 2 3.38 105.3 (0.281, 0.676) 260
실시예 169 2-164 : A-100 1 : 1 3.39 115.3 (0.280, 0.676) 200
실시예 170 2-194 : A-7 1 : 5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 267
실시예 171 2-194 : A-7 1 : 2 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 221
실시예 172 2-194 : A-7 1 : 1 3.40 110.3 (0.276, 0.679) 280
실시예 173 2-195 : A-105 1 : 3 4.82 30.3 (0.278, 0.683) 234
실시예 174 2-195 : A-105 1 : 2.5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 267
실시예 175 2-195 : A-105 1 : 1 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 221
실시예 176 3-41 : A-100 1 : 2 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 221
실시예 177 3-41 : A-100 1 : 1 3.40 110.3 (0.276, 0.679) 280
실시예 178 3-42 : A-25 1 : 5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 267
실시예 179 3-43 : A-98 1 : 3 3.62 109.4 (0.277, 0.678) 301
실시예 180 3-43 : A-98 1 : 2 3.66 116.1 (0.276, 0.677) 285
실시예 181 3-43 : A-98 1 : 1.5 3.33 121.3 (0.280, 0.679) 237
실시예 182 4-1 : A-2 1 : 2 3.32 112.6 (0.278, 0.681) 340
실시예 183 4-2 : A-98 1 : 5 4.31 43.2 (0.277, 0.682) 267
실시예 184 4-2 : A-98 1 : 2 3.41 103.4 (0.277, 0.678) 221
실시예 185 4-3 : A-99 1 : 2 3.38 105.3 (0.281, 0.676) 260
실시예 186 4-3 : A-99 1 : 1 3.39 115.3 (0.280, 0.676) 200
표 7의 결과를 표 6의 결과와 비교해보면 화학식 1의 헤테로고리 화합물이 단독으로 포함되는 실시예보다, 화학식 2의 화합물과 함께 포함하는 실시예가 더 우수한 효율 및 수명 효과를 보이는 것을 알 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 사용할 경우, 유기 발광 소자의 수명, 효율 및 구동전압의 특성에서 더욱 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있으며, 이 결과는 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어난 것으로 예상할 수 있다.
엑시플렉스(exciplex) 현상은 N-type HOST 화합물 및 P-type HOST 화합물의 두 분자간 전자 교환으로 donor(P-type HOST)의 HOMO level, acceptor(N-type HOST)의 LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 정공 수송 능력이 좋은 donor(P-type HOST)와 전자 수송 능력이 좋은 acceptor(N-type HOST)가 발광층의 호스트로 사용될 경우 정공은 P-type HOST로 주입되고, 전자는 N-type HOST로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에서는 화학식 1의 헤테로고리 화합물이 N-type HOST 화합물로서 사용되었고, 화학식 2의 화합물이 P-type HOST 화합물로서 사용되었다.

Claims (17)

  1. 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 하기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000107
    상기 화학식 1에 있어서,
    X 및 Y는 각각 독립적으로, CRR'; O; 또는 S이고,
    Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N; 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
    L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이며,
    l1은 1 내지 5의 정수이고,
    l1이 2 이상인 경우, L은 서로 같거나 상이하며,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
    Ar3, R, R', R", R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    a는 1 내지 7의 정수이고,
    r1은 0 내지 6의 정수이며,
    r2는 0 내지 4의 정수이고,
    a, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 각 Ar2, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하며,
    a가 1 내지 5의 정수인 경우, Ar3은 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000108
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000109
    상기 화학식 1-1 및 1-2에 있어서,
    X1은 O; 또는 S이고,
    나머지 치환기의 정의는 화학식 1의 정의와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar3은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기인 것인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소인 것인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 중수소 함량은 0%이거나, 10% 내지 100%인 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000110
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000111
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000112
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000113
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000114
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000115
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000116
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000117
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000118
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000119
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000120
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000121
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000122
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000123
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000124
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000125
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000126
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000127
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000128
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000129
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000130
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000131
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000132
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000133
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000134
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000135
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000136
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000137
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000138
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000139
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000140
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000141
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000142
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000143
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000144
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000145
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000146
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000147
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000148
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 하기 화학식 2의 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000149
    상기 화학식 2에 있어서,
    Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
    R21, R22 및 R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    L21 및 L22는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이고,
    l21 및 l22는 각각 1 내지 5의 정수이며,
    l21 및 l22가 각각 2 이상인 경우, 각 L21 및 L22는 서로 같거나 상이하고,
    r21 및 r22는 각각 0 내지 7의 정수이며,
    r21 및 r22가 각각 2 이상인 경우, 각 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하다.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 2의 중수소 함량은 0%이거나, 10% 내지 100%인 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000150
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000151
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000152
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000153
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000154
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000155
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 1 및 2 중 적어도 하나는 중수소의 함량이 0% 초과 100% 이하인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 저지층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  14. 하기 화학식 1의 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000156
    상기 화학식 1에 있어서,
    X 및 Y는 각각 독립적으로, CRR'; O; 또는 S이고,
    Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로, N; 또는 CR"이며, Z1 내지 Z3 중 적어도 하나는 N이고,
    L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이며,
    l1은 1 내지 5의 정수이고,
    l1이 2 이상인 경우, L은 서로 같거나 상이하며,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
    Ar3, R, R', R", R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    a는 1 내지 7의 정수이고,
    r1은 0 내지 6의 정수이며,
    r2는 0 내지 4의 정수이고,
    a, r1 및 r2가 각각 2 이상인 경우, 각 Ar2, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하며,
    a가 1 내지 5의 정수인 경우, Ar3은 서로 같거나 상이하다.
  15. 청구항 14에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 유기물층용 조성물은 하기 화학식 2의 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2021017003-appb-img-000157
    상기 화학식 2에 있어서,
    Ar21 및 Ar22는 각각 독립적으로, 시아노기; -Si(R101)(R102)(R103); 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
    R21, R22 및 R101 내지 R103은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
    L21 및 L22는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기이고,
    l21 및 l22는 각각 1 내지 5의 정수이며,
    l21 및 l22가 각각 2 이상인 경우, 각 L21 및 L22는 서로 같거나 상이하고,
    r21 및 r22는 각각 0 내지 7의 정수이며,
    r21 및 r22가 각각 2 이상인 경우, 각 R21 및 R22는 서로 같거나 상이하다.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 조성물 내 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물과 상기 화학식 2의 화합물의 중량비는 1:10 내지 10:1인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
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