[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR101837565B1 - 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101837565B1
KR101837565B1 KR1020140101213A KR20140101213A KR101837565B1 KR 101837565 B1 KR101837565 B1 KR 101837565B1 KR 1020140101213 A KR1020140101213 A KR 1020140101213A KR 20140101213 A KR20140101213 A KR 20140101213A KR 101837565 B1 KR101837565 B1 KR 101837565B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
organic
mmol
Prior art date
Application number
KR1020140101213A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160017530A (ko
Inventor
김병구
김영권
류진현
신창주
유은선
이승재
서주희
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140101213A priority Critical patent/KR101837565B1/ko
Priority to CN201580040479.4A priority patent/CN106661038B/zh
Priority to PCT/KR2015/004757 priority patent/WO2016021815A1/ko
Priority to US15/312,012 priority patent/US10680190B2/en
Priority to TW104117294A priority patent/TWI651326B/zh
Publication of KR20160017530A publication Critical patent/KR20160017530A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101837565B1 publication Critical patent/KR101837565B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/70—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/78—Benzo [b] furans; Hydrogenated benzo [b] furans
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/10—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C07D491/044—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
    • C07D491/048—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring the oxygen-containing ring being five-membered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F13/00—Compounds containing elements of Groups 7 or 17 of the Periodic Table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803—Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • C07F7/0814—Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring said ring is substituted at a C ring atom by Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1048—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1051—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1096—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing other heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/185—Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/186—Metal complexes of the light metals other than alkali metals and alkaline earth metals, i.e. Be, Al or Mg
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

하기 화학식 1로 표현되는 유기 화합물, 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112014074519779-pat00164

상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd 이고, Y는 N 또는 CRe 이고, Y 중 적어도 하나는 N이고, Ar1은 치환 또는 비치환된 융합 고리이고, Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로고리기 또는 이들의 조합이고, Re는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이다.

Description

유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectric diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다. 특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 유기 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112014074519779-pat00001
상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd 이고,
Y는 N 또는 CRe 이고,
Y 중 적어도 하나는 N이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 융합 고리이고,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로고리기 또는 이들의 조합이고,
Re는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
우수한 전기적 특성 및 열적 안정성을 가지는 유기 화합물을 제공하고, 상기 유기 화합물을 채용한 유기 발광 소자는 저 구동 전압, 고효율, 고휘도 및 장수명 특성을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
또한 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 카르복실기 또는 이들의 조합 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 치환된 C6 내지 C30 아릴기는 인접한 또 다른 치환된 C6 내지 C30 아릴기와 융합되어 치환 또는 비치환된 플루오렌 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리"는 아릴기 또는 시클로알킬기와 같은 고리 화합물 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로고리가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸기, 이들의 조합 또는 이들의 조합이 융합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Figure 112014074519779-pat00002
상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CRaRb 또는 SiRcRd 이고,
Y는 N 또는 CRe 이고,
Y 중 적어도 하나는 N이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 융합 고리이고,
Ra 내지 Rd는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로고리기 또는 이들의 조합이고,
Re는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이다.
상기 화학식 1로 표현되는 유기 화합물은 적어도 하나의 질소를 포함하는 고리와 치환 또는 비치환된 융합 고리가 융합되어 있는 구조를 가진다.
상기 적어도 하나의 질소를 포함하는 고리는 극성을 가지고 있어 전극과 상호작용이 가능하고 이에 따라 전하의 주입을 용이하게 할 수 있다. 또한 상기 적어도 하나의 질소를 포함하는 고리는 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
또한 상기 적어도 하나의 질소를 포함하는 고리와 치환 또는 비치환된 융합 고리가 융합되어 있는 구조는 정공과 전자의 밸런스를 맞추는데 유리하여 상기 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 효율을 높일 수 있다.
또한 상기 유기 화합물은 치환기들을 적절하게 배치함으로써 바이폴라(bipolar) 구조를 형성하여 정공 및 전자의 흐름을 적절히 균형 맞출 수 있고, 이에 따라 상기 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 효율을 개선할 수 있다.
상기 화학식 1에서, Y 중 적어도 하나는 질소(N)일 수 있고, 예컨대 2개 또는 3개의 질소(N)를 포함할 수 있다.
상기 화학식 1의 Ar1은 두 개 이상의 고리가 융합된 형태의 융합 고리일 수 있으며, 예컨대 치환 또는 비치환된 나프탈렌기, 치환 또는 비치환된 안트라센 기, 치환 또는 비치환된 페난트렌기, 치환 또는 비치환된 테트라센 기, 치환 또는 비치환된 피렌기 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 상기 화학식 1의 Ar1은 하기 그룹 1에 나열된 기에서 선택될 수 있다.
[그룹 1]
Figure 112014074519779-pat00003
상기 그룹 1에서,
R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 아릴아민기일 수 있고, 여기서 치환은 예컨대 할로겐 기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것일 수 있고,
*는 화학식 1과의 연결 지점이다.
일 예로, 상기 화학식 1의 Re 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 아릴기 및/또는 헤테로아릴기는 예컨대 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 쿼터페닐기와 같은 비융합 고리이거나 나프틸기, 안트라세닐기 또는 페난트레닐기와 같은 융합 고리일 수 있다.
상기 유기 화합물은 질소의 위치 및 개수에 따라 예컨대 하기 화학식 2 또는 3으로 표현될 수 있다.
[화학식 2] [화학식 3]
Figure 112014074519779-pat00004
Figure 112014074519779-pat00005
상기 화학식 2 또는 3에서, X, Ar1은 및 Ra 내지 Rd는 전술한 바와 같고, Re1 및 Re2는 전술한 Re와 같다.
상기 화학식 2 또는 3에서, 예컨대 Re1 및 Re2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 아릴기 및/또는 헤테로아릴기는 예컨대 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 쿼터페닐기와 같은 비융합 고리이거나 나프틸기, 안트라세닐기 또는 페난트레닐기와 같은 융합 고리일 수 있다.
일 예로, Re1 및 Re2 중 적어도 하나는 하기 화학식 A로 표현될 수 있다.
[화학식 A]
*-L-Ar2
상기 화학식 A에서,
*는 상기 화학식 2 또는 3과의 연결 지점이고,
상기 L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 이들의 조합 또는 이들의 조합의 융합 고리이고,
상기 Ar2는 하기 그룹 2에 나열된 기 중 하나를 포함할 수 있다.
[그룹 2]
Figure 112014074519779-pat00006
상기 그룹 2에서,
R10 내지 R75는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 아릴아민기이고, 여기서 치환은 예컨대 할로겐 기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것일 수 있고,
*는 상기 L과의 연결 지점이다.
상기 유기 화합물은 예컨대 하기 화학식 4 내지 35 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
Figure 112014074519779-pat00007
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10] [화학식 11]
Figure 112014074519779-pat00008
[화학식 12] [화학식 13] [화학식 14] [화학식 15]
Figure 112014074519779-pat00009
[화학식 16] [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
Figure 112014074519779-pat00010
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22] [화학식 23]
Figure 112014074519779-pat00011
[화학식 24] [화학식 25] [화학식 26] [화학식 27]
Figure 112014074519779-pat00012
[화학식 28] [화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
Figure 112014074519779-pat00013
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34] [화학식 35]
Figure 112014074519779-pat00014
상기 화학식 4 내지 35에서, R1 내지 R9, Ra 내지 Rd, Re1 및 Re2는 전술한 바와 같다.
상기 유기 화합물은 예컨대 하기 그룹 3에 나열된 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 3]
Figure 112014074519779-pat00015
Figure 112014074519779-pat00016
Figure 112014074519779-pat00017
Figure 112014074519779-pat00018
Figure 112014074519779-pat00019
Figure 112014074519779-pat00020
Figure 112014074519779-pat00021
Figure 112014074519779-pat00022
Figure 112014074519779-pat00023
Figure 112014074519779-pat00024
Figure 112014074519779-pat00025
Figure 112014074519779-pat00026
Figure 112014074519779-pat00027
Figure 112014074519779-pat00028
Figure 112014074519779-pat00029
Figure 112014074519779-pat00030
Figure 112014074519779-pat00031
Figure 112014074519779-pat00032
Figure 112014074519779-pat00033
Figure 112014074519779-pat00034
Figure 112014074519779-pat00035
Figure 112014074519779-pat00036
Figure 112014074519779-pat00037
Figure 112014074519779-pat00038
Figure 112014074519779-pat00039
Figure 112014074519779-pat00040
Figure 112014074519779-pat00041
Figure 112014074519779-pat00042
Figure 112014074519779-pat00043
Figure 112014074519779-pat00044
Figure 112014074519779-pat00045
Figure 112014074519779-pat00046
Figure 112014074519779-pat00047
Figure 112014074519779-pat00048
Figure 112014074519779-pat00049
Figure 112014074519779-pat00050
Figure 112014074519779-pat00051
Figure 112014074519779-pat00052
Figure 112014074519779-pat00053
Figure 112014074519779-pat00054
Figure 112014074519779-pat00055
Figure 112014074519779-pat00056
Figure 112014074519779-pat00057
Figure 112014074519779-pat00058
Figure 112014074519779-pat00059
Figure 112014074519779-pat00060
Figure 112014074519779-pat00061
Figure 112014074519779-pat00062
Figure 112014074519779-pat00063
Figure 112014074519779-pat00064
Figure 112014074519779-pat00065
Figure 112014074519779-pat00066
Figure 112014074519779-pat00067
Figure 112014074519779-pat00068
Figure 112014074519779-pat00069
Figure 112014074519779-pat00070
Figure 112014074519779-pat00071
Figure 112014074519779-pat00072
Figure 112014074519779-pat00073
Figure 112014074519779-pat00074
Figure 112014074519779-pat00075
Figure 112014074519779-pat00076
Figure 112014074519779-pat00077
Figure 112014074519779-pat00078
Figure 112014074519779-pat00079
Figure 112014074519779-pat00080
Figure 112014074519779-pat00081
Figure 112014074519779-pat00082
Figure 112014074519779-pat00083
Figure 112014074519779-pat00084
Figure 112014074519779-pat00085
Figure 112014074519779-pat00086
Figure 112014074519779-pat00087
Figure 112014074519779-pat00088
Figure 112014074519779-pat00089
Figure 112014074519779-pat00090
Figure 112014074519779-pat00091
Figure 112014074519779-pat00092
Figure 112014074519779-pat00093
Figure 112014074519779-pat00094
Figure 112014074519779-pat00095
Figure 112014074519779-pat00096
Figure 112014074519779-pat00097
Figure 112014074519779-pat00098
Figure 112014074519779-pat00099
Figure 112014074519779-pat00100
Figure 112014074519779-pat00101
Figure 112014074519779-pat00102
Figure 112014074519779-pat00103
Figure 112014074519779-pat00104
Figure 112014074519779-pat00105
Figure 112014074519779-pat00106
Figure 112014074519779-pat00107
Figure 112014074519779-pat00108
Figure 112014074519779-pat00109
Figure 112014074519779-pat00110
Figure 112014074519779-pat00111
Figure 112014074519779-pat00112
Figure 112014074519779-pat00113
Figure 112014074519779-pat00114
Figure 112014074519779-pat00115
Figure 112014074519779-pat00116
Figure 112014074519779-pat00117
Figure 112014074519779-pat00118
Figure 112014074519779-pat00119
Figure 112014074519779-pat00120
Figure 112014074519779-pat00121
Figure 112014074519779-pat00122
Figure 112014074519779-pat00123
Figure 112014074519779-pat00124
Figure 112014074519779-pat00125
Figure 112014074519779-pat00126
Figure 112014074519779-pat00127
Figure 112014074519779-pat00128
Figure 112014074519779-pat00129
Figure 112014074519779-pat00130
Figure 112014074519779-pat00131
Figure 112014074519779-pat00132
Figure 112014074519779-pat00133
상기 유기 화합물은 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다.
이하 상술한 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
상기 유기 광전자 소자는 서로 마주하는 양극과 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함할 수 있고, 상기 유기층은 전술한 유기 화합물을 포함할 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 발광 소자(100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 발광층(130)을 포함한다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 유기 화합물 중 적어도 두 종류를 혼합하여 포함할 수도 있다.
전술한 유기 화합물은 예컨대 발광층(130)의 호스트(host)로 포함될 수 있고, 예컨대 인광 호스트로 포함될 수 있다.
발광층(130)은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있으며, 예컨대 인광 도펀트일 수 있다.
상기 도펀트는 호스트에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L2MX
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
도 2를 참고하면, 유기 발광 소자(200)는 발광층(130) 외에 정공 보조층(140)을 더 포함한다. 정공 보조층(140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층(140)은 예컨대 정공 수송층, 정공 주입층 및/또는 전자 차단층일 수 있으며, 적어도 1층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에서는 도 1 또는 도 2에서 유기층(105)으로서 추가로 전자 수송층, 전자주입층, 정공주입층 등을 더 포함한 유기발광 소자일 수도 있다.
전술한 유기 화합물은 발광층(130) 외에 전자 수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나에 포함될 수도 있다.
유기 발광 소자(100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
유기 화합물의 합성예
실시예 1: 중간체 M- 6 의 합성
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 M-6를 하기 [반응식 1]의 6단계의 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 1]
Figure 112014074519779-pat00134
제 1 단계: 중간체 생성물(M-1)의 합성
1000 mL 플라스크에 나프탈렌-2-올 50.0 g (437.9 mmol), N-브로모숙신이미드(N-bromosuccinimide, NBS) 77.9 g (437.9 mmol)을 아세토나이트릴 600ml에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 12시간 동안 상온에서 교반하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 증류수 3000 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 1,2-다이클로로 메탄에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 M-1 (87.1 g, 89 %의 수율)를 수득하였다.
calcd. C10H7BrO: C, 53.84; H, 3.16; Br, 35.82; O, 7.17; found: C, 53.82; H, 3.11; Br, 35.63; O, 7.11
제 2 단계: 중간체 생성물(M-2)의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 M-1 77.0 g (345.2 mmol), 탄산칼륨 95.4 g (690.4 mmol)을 N,N-디메틸포름아미드 1000 mL에 넣어준 후, 0℃에서 메틸아이오다이드(MeI) 32.2 ml (517.7 mmol)를 서서히 적가하였다. 그 후 상온에서 질소 기류 하에서 12시간 동안 교반하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 증류수 3000 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 중간체 M-2 (101.1 g, 83 %의 수율)를 수득하였다.
calcd. C11H9BrO: C, 55.72; H, 3.83; Br, 33.70; O, 6.75; found : C, 55.36; H, 3.71; Br, 33.29; O, 6.46
제 3 단계: 중간체 생성물(M-3)의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 M-2 80.0 g (337.4 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-옥타메틸-2,2'-바이-1,3,2-다이옥사보로란 102.8 g (404.9 mmol), [1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센]다이클로로팔라듐(II)(Pd(dppf)Cl2) 16.53.4 g (20.3 mmol), 포타슘 아세테이트(KOAc) 99.4 g (1012.3 mmol)을 톨루엔1000 mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 12시간 동안 110 ℃로 가열하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 2000 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 중간체 M-3 (38.0 g, 40 %의 수율)를 수득하였다.
calcd. C17H21BO3: C, 71.86; H, 7.45; B, 3.80; O, 16.89; found: C, 71.36; H, 7.18; B, 3.53; O, 16.27
제 4 단계: 중간체 생성물(M-4)의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 M-3 38.0 g (174.4 mmol), 2,4,5,6-테트라클로로 피리미딘 52.0 g (183.1 mmol), 탄산칼륨 60.2 g (436.0 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐(Pd(PPh3)4) 10.1 g (8.7 mmol)을 1,4-다이옥산 600 mL, 물 300 mL 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 12시간 동안 65℃로 가열하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1000 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 M-4 (46.6g, 75%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C15H9Cl3N2O: C, 53.05; H, 2.67; Cl, 31.32; N, 8.25; O, 4.71; found: C, 52.95; H, 2.34; Cl, 31.15; N, 8.20; O, 4.64
제 5 단계: 중간체 생성물(M-5)의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 M-4 46.0 g (135.5 mmol)를 다이클로로메탄(MC)
500 mL에 녹인 후, 혼합물을 0℃로 유지하면서 보란 트리브로마이드(BBr3) 270 mL (270.0 mmol)를 서서히 적가시킨다. 반응 종료 후, 혼합물을 소듐 싸이오썰페이트 수용액으로 세척한 후, 유기용매를 제거하여 중간체 M-5 (32.3g, 80%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C14H7Cl3N2O: C, 51.65; H, 2.17; Cl, 32.67; N, 8.60; O, 4.91; found: C, 51.46; H, 2.05; Cl, 32.53; N, 8.41; O, 4.38
제 6 단계: 중간체 생성물(M-6)의 합성
1000 mL 플라스크에 중간체 M-5 32.0 g (98.3 mmol), 카파(I) 싸이오펜-2-카복실레이트(CuTC) 24.4g (127.8 mmol)을 N,N-다이메틸아세트아마이드(DMAc) 500 mL 에 넣어준 후, 190℃에서 48시간 동안 환류시켰다. 혼합물의 유기용매를 제거한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 중간체 M-6 (24.7g, 87%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C14H6Cl2N2O: C, 58.16; H, 2.09; Cl, 24.53; N, 9.69; O, 5.53; found: C, 58.06; H, 2.01; Cl, 24.49; N, 9.53; O, 5.42
실시예 2: 중간체 N-6, O-6, P-6, Q-6, R- 6 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 [반응식2]의 중간체 N-6, O-6, P-6, Q-6, R-6 를 상기 실시예 1 의 6 단계와 같은 방법으로 합성하였다. 여기서, N-5, O-5 P-5, Q-5, R-5은 상기 [반응식 1]의 1단계 합성에서 출발물질로 나프탈렌-2-올 대신에 나프탈렌-2-티올, 나프탈렌-1-올, 나프탈렌-1-티올, 페난쓰렌-9-올, 페난쓰렌-9-티올을 각각 사용하여 [반응식 1] 방법에 따라 제조하였다.
[반응식 2]
Figure 112014074519779-pat00135

실시예 3: 중간체 S-6, T-6, U- 6 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 S-6을 하기 [반응식 3]의 3단계의 경로를 통해 합성하였다. 그리고 본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 T-6, U-6 를 T-3, U-3을 하기 출발물질로 하여 하기 [반응식 3]의 중간체 S-6의 합성방법과 동일한 방법으로 합성하였다.
[반응식 3]
Figure 112014074519779-pat00136
제 1 단계: 중간체 S-4의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 S-3 56.0 g (171.7 mmol), 2,4,6-트리클로로피리미딘 30.0 g (163.6 mmol), 탄산칼륨 56.5 g (408.9 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(Pd(PPh3)4) 9.5 g (8.2 mmol)을 1,4-다이옥산 540 mL, 물 270mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 6시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 S-4 (42.3 g, 71%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C17H12Cl2N2O2: C, 58.81; H, 3.48; Cl, 20.42; N, 8.07; O, 9.22; found: C, 58.63; H, 3.23; Cl, 20.38; N, 8.01; O, 9.15;
제 2 단계: 중간체 S-5의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 S-4 40.0 g (115.2 mmol), 무수 테트라하이드로퓨란(THF) 500 mL를 첨가하고, 디에틸 에테르 중 210 ㎖ 의 1.5 M 메틸리튬 용액(LiCH3)을 -70 ℃ 에서 적가하고, 혼합물을 이 온도에서 2 시간 동안 교반했다. 반응 종료 후, 100 ㎖ 의 얼음물, 그 후 300 ㎖ 의 50 % 아세트산을 첨가했다. 유기층을 분리하여, 증류수로 2 회 세척하고, 건조하고, 진공에서 증발시켰다. 남아있는 무색 고체를 헵탄/톨루엔으로부터 재결정하여 중간체 S-5 (32.7 g, 81%의 수율)을 수득하였다.
calcd. C17H14Cl2N2O: C, 61.28; H, 4.23; Cl, 21.28; N, 8.41; O, 4.80; found: C, 61.11; H, 4.03; Cl, 21.24; N, 8.40; O, 4.78
제 3 단계: 중간체 S-6의 합성
1000 mL 플라스크에 중간체 S-5 30.0 g (90.0 mmol)을 무수 1,2-다이클로로메탄(MC) 450 mL 에 녹이고 3-불화붕소 에테르(Boron trifluoride-diethyletherate, BF3?Et2O) 15.0 g (94.5mmol) 을 10분간 서서히 적가하였다. 50℃까지 온도를 올리고 2시간 동안 교반한다. 다시 실온으로 냉각하고 증류수를 첨가한 후 디에틸에테르로 3회 추출한다. 얻어진 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조한다. 용매를 제거하고 농축된 잔류물을 실리카겔 크로마토그래피를 이용하여 분리 정제하여 중간체 S-6 (16.7 g, 55%의 수율)을 수득하였다.
calcd. C17H12Cl2N2: C, 64.78; H, 3.84; Cl, 22.50; N, 8.89; found: C, 64.71; H, 3.78; Cl, 22.35; N, 8.62
실시예 4: 중간체 V-6, W-6, X-6의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 V-6을 하기 [반응식 4]의 2단계의 경로를 통해 합성하였다. 그리고 본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 중간체 W-6, X-6 를 W-4, X-4을 하기 출발물질로 사용하여 하기 [반응식 4]의 중간체 V-6의 합성방법과 동일한 방법으로 합성하였다
[반응식 4]
Figure 112014074519779-pat00137
제 1 단계: 중간체 V-5의 합성
2000 mL 플라스크에 중간체 V-4 53.6 g (171.7 mmol), 2,4,6-트리클로로피리미딘 30.0 g (163.6 mmol), 탄산칼륨 56.5 g (408.9 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐(Pd(PPh3)4) 9.5 g (8.2 mmol)을 1,4-다이옥산 540 mL, 물 270mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 8시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 V-5 (43.5 g, 76%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C16H14Cl2N2Si: C, 57.66; H, 4.23; Cl, 21.27; N, 8.41; Si, 8.43; found: C, 57.60; H, 4.21; Cl, 21.19; N, 8.35; Si, 8.39;
제 2 단계: 중간체 V- 6 의 합성
1000 mL 플라스크에 중간체 V-5 40.0 g (120.2 mmol), 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐(I)(RhCl(PPh3)3) 2.2 g (2.4 mmol) 를 넣고 1,4-다이옥산 600 ㎖ 를 적가하고, 혼합물을 질소 기류 하에서 8시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응 종료 후, 유기층을 제거한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 중간체 V-6 (21.87 g, 55%의 수율)을 수득하였다.
calcd. C16H12Cl2N2Si: C, 58.01; H, 3.65; Cl, 21.40; N, 8.46; Si, 8.48; found: C, 57.89; H, 3.58; Cl, 21.36; N, 8.41; Si, 8.41
실시예 5: 화합물 A- 13 의 합성　
본 발명의 화합물의 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-13를 하기 2단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00138
제 1 단계: 중간체 M-6-13의 합성
250 mL 플라스크에 중간체 M-6 4.0 g (13.8 mmol), 페닐-3-보로닉에스터-카바졸 5.4 g (14.5 mmol), 탄산칼륨 4.8 g (34.6 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.8 g (0.7 mmol)을 1,4-다이옥산 50 mL, 물 25 Ml를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 6시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 M-6-13 (5.62 g, 78%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C32H18ClN3O: C, 77.49; H, 3.66; Cl, 7.15; N, 8.47; O, 3.23; found: C, 77.25; H, 3.46; Cl, 7.12; N, 8.45; O, 3.34;
제 2 단계: 화합물 A-13의 합성
250 mL 둥근 플라스크에 중간체 M-6-13 5.5 g (11.2 mmol), 카바졸 1.9 g (11.7 mmol), 소듐 t-부톡사이드 2.1 g (22.4 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 1.1 g (0.6 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.9 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 75 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 200 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-13 (5.3 g, 76%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C44H26N4O: C, 84.33; H, 4.18; N, 8.94; O, 2.55; found: C, 84.32; H, 4.11; N, 8.85; O, 2.49
실시예 6: 화합물 A-17의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-17을 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00139
제 1 단계: 화합물 A-17의 합성
100 mL 둥근 플라스크에 중간체 M-6 2.3 g (8.0 mmol), 카바졸 2.8 g (16.8 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.5 g (16.0 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 0.5 g (0.8 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.6 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-17 (3.5 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C38H22N4O: C, 82.89; H, 4.03; N, 10.18; O, 2.91; found : C, 82.79; H, 4.01; N, 10.11; O, 2.89
실시예 7: 화합물 A- 33 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-33를 하기 2단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00140
제 1 단계: 중간체 M-6-33의 합성
500 mL 플라스크에 중간체 M-6 20.0 g (69.18 mmol), 페닐보로닉에시드 8.9 g (72.63 mmol), 탄산칼륨 23.9 g (172.9 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 4.0 g (3.5 mmol)을 1,4-다이옥산 200 mL, 물 100 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 8시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 400 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 M-6-33 (18.7 g, 78%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C20H11ClN2O: C, 72.62; H, 3.35; Cl, 10.72; N, 8.47; O, 4.84; found: C, 72.60; H, 3.32; Cl, 10.52; N, 8.37; O, 4.80;
제 2 단계: 화합물 A-33의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (12.1 mmol), M-6-33-1 5.5 g (12.7 mmol), 탄산칼륨 4.2 g (30.2 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (0.6 mmol)을 1,4-다이옥산 40 mL, 물 20 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 8시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-33 (5.4 g, 71%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C44H28N2O: C, 87.97; H, 4.70; N, 4.66; O, 2.66; found: C, 87.64; H, 4.62; N, 4.60; O, 2.47;
실시예 8: 화합물 A- 37 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-37를 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00141
제 1 단계: 화합물 A-37의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (12.1 mmol), M-6-37 6.5 g (12.7 mmol), 탄산칼륨 4.2 g (30.2 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (0.6 mmol)을 1,4-다이옥산 40 mL, 물 20 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-37 (6.36 g, 74%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C50H32N2O: C, 88.73; H, 4.77; N, 4.14; O, 2.36; found : C, 88.15; H, 4.29; N, 4.11; O, 2.26;
실시예 9: 화합물 A- 41 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-41를 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00142
제 1 단계: 화합물 A-41의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (12.1 mmol), M-6-41 6.4 g (12.7 mmol), 탄산칼륨 4.2 g (30.2 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (0.6 mmol)을 1,4-다이옥산 40 mL, 물 20 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-41 (5.48 g, 64%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C50H30N2O: C, 89.00; H, 4.48; N, 4.15; O, 2.37; found : C, 88.59; H, 4.33; N, 4.07; O, 2.21;
실시예 10: 화합물 A- 113 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-113를 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00143
제 1 단계: 화합물 A-113의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (12.1 mmol), M-6-113 4.7 g (12.7 mmol), 탄산칼륨 4.2 g (30.2 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (0.6 mmol)을 1,4-다이옥산 40 mL, 물 20 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 8시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-113 (4.65 g, 68%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C38H22N2O2: C, 84.74; H, 4.12; N, 5.20; O, 5.94; found : C, 84.37; H, 4.03; N, 5.10; O, 5.84;
실시예 11: 화합물 A- 117 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-117을 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00144
제 1 단계: 화합물 A-41의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (12.1 mmol), M-6-117 5.6 g (12.7 mmol), 탄산칼륨 4.2 g (30.2 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (0.6 mmol)을 1,4-다이옥산 40 mL, 물 20 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-117 (5.5 g, 71%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C45H28N2O: C, 88.21; H, 4.61; N, 4.57; O, 2.61; found : C, 88.17; H, 4.54; N, 4.43; O, 2.43;
실시예 12: 화합물 A- 109 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-109를 하기 1단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00145
제 1 단계: 화합물 A-109의 합성
100 mL 둥근 플라스크에 중간체 M-6-33 4.0 g (7.1 mmol), 페닐-3,3-바이카바졸 3.1 g (7.5 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.4 g (14.2 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 0.4 g (0.7 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.6 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-109 (3.6 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H30N4O: C, 85.45; H, 4.30; N, 7.97; O, 2.28; found : C, 85.33; H, 4.24; N, 7.89; O, 2.15
실시예 13: 화합물 B- 109 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 B-109 를 하기 2단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00146
제 1 단계: 중간체 N-6-109의 합성
250 mL 플라스크에 중간체 N-6 10.0 g (32.8 mmol), 페닐보로닉에시드 4.2 g (34.4 mmol), 탄산칼륨 11.3 g (81.9 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 1.9 g (1.6 mmol)을 1,4-다이옥산 100 mL, 물 50 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10 시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 200 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 N-6-109 (7.6 g, 64%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C20H11ClN2S: C, 69.26; H, 3.20; Cl, 10.22; N, 8.08; S, 9.25; found: C, 69.19; H, 3.07; Cl, 10.17; N, 8.01; S, 9.09;
제 2 단계: 화합물 B-109의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 N-6-109 4.0 g (6.9 mmol), 페닐-3,3-바이카바졸 3.0 g (7.3 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.3 g (13.9 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 0.4 g (0.7 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.6 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 B-109 (3.2 g, 64%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C50H30N4S: C, 83.54; H, 4.21; N, 7.79; S, 4.46; found : C, 83.39; H, 4.11; N, 7.68; S, 4.39;
실시예 14: 화합물 A- 111 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 A-111를 하기 2단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00147
제 1 단계: 중간체 O-6-111의 합성
250 mL 플라스크에 중간체 O-6 10.0 g (34.6 mmol), 페닐보로닉에시드 4.4 g (36.3 mmol), 탄산칼륨 12.0 g (86.5 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 2.0 g (1.7 mmol)을 1,4-다이옥산 100 mL, 물 50 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 6시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 200 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 O-6-111 (8.9 g, 74%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C20H11ClN2O: C, 72.62; H, 3.35; Cl, 10.72; N, 8.47; O, 4.84; found: C, 72.36; H, 3.11; Cl, 10.53; N, 8.29; O, 4.65;
제 2 단계: 화합물 A-111의 합성
100 mL 둥근 플라스크에 중간체 O-6-111 4.0 g (7.1 mmol), 페닐-3,3-바이카바졸 3.1 g (7.5 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.4 g (14.2 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 0.4 g (0.7 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.6 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 A-111 (3.3 g, 66%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H30N4O: C, 85.45; H, 4.30; N, 7.97; O, 2.28; found : C, 85.17; H, 4.20; N, 7.77; O, 2.19
실시예 15: 화합물 B- 111 의 합성　
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물 B-111를 하기 2단계의 경로를 통해 합성하였다.
Figure 112014074519779-pat00148
250 mL 플라스크에 중간체 P-6 10.0 g (32.8 mmol), 페닐보로닉에시드 4.2 g (34.4 mmol), 탄산칼륨 11.3 g (81.9 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 1.9 g (1.6 mmol)을 1,4-다이옥산 100 mL, 물 50 mL를 넣어준 후, 질소 기류 하에서 10 시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 200 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 P-6-111 (8.0 g, 67%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C20H11ClN2S: C, 69.26; H, 3.20; Cl, 10.22; N, 8.08; S, 9.25; found: C, 69.08; H, 3.04; Cl, 10.12; N, 7.89; S, 9.16;
제 2 단계: 화합물 B-111의 합성
100 mL 플라스크에 중간체 P-6-111 4.0 g (6.9 mmol), 페닐-3,3-바이카바졸 3.0 g (7.3 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.3 g (13.9 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤) 디팔라듐(0) 0.4 g (0.7 mmol), 트리 t-부틸포스핀 0.6 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL 에 넣고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 100 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 B-111 (3.5 g, 70%의 수율)을 수득하였다.
Calcd. C50H30N4S: C, 83.54; H, 4.21; N, 7.79; S, 4.46; found : C, 83.32; H, 4.05; N, 7.71; S, 4.44;
비교예 1: CBP 의 합성
국제공개공보 WO　2013032035 에 기재된 방법과 동일한 방법으로 하기 화학식 a를 합성하였다.
화학식 a
Figure 112014074519779-pat00149

평가 1: 유기 화합물의 시뮬레이션 특성 비교
슈퍼컴퓨터 GAIA (IBM power 6)를 사용하여 Gaussian 09 방법으로 각 재료의 에너지 준위를 계산하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
화합물 HOMO (eV) LUMO (eV) T1 (eV) S1 (eV)
CBP
(비교예1)		 -5.319 -1.231 2.971 3.560
A-13
(실시예5)		 -5.299 -1.945 2.497 2.860
A-16 -5.302 -1.907 2.565 2.896
A-17
(실시예6)		 -5.492 -2.014 2.561 2.981
A-33
(실시예7)		 -5.711 -2.005 2.576 3.381
A-36 -5.709 -1.966 2.632 3.417
A-37
(실시예8)		 -5.871 -1.978 2.578 3.473
A-41
(실시예9)		 -5.647 -1.980 2.579 3.369
A-113
(실시예10)		 -5.763 -1.986 2.576 3.379
A-117
(실시예11)		 -5.719 -1.954 2.578 3.428
A-109
(실시예12)		 -5.019 -2.032 2.431 2.594
B-16 -5.317 -1.9 2.591 2.911
B-36 -5.707 -1.943 2.581 3.397
B-109
(실시예13)		 -5.000 -2.092 2.363 2.525
A-111
(실시예14)		 -5.017 -1.961 2.485 2.668
B-111
(실시예15)		 -4.995 -2.004 2.435 2.607
C-16 -5.317 -1.731 2.441 3.09
C-36 -5.699 -1.711 2.455 3.605
D-16 -5.358 -1.808 2.332 3.046
D-36 -5.696 -1.853 2.33 3.396
C-13 -5.316 -1.731 2.425 3.079
C-15 -5.33 -1.607 2.558 3.222
C-16 -5.319 -1.728 2.441 3.096
C-33 -5.697 -1.7 2.44 3.633
C-35 -5.693 -1.612 2.563 3.744
C-36 -5.699 -1.711 2.455 3.605
D-13 -5.367 -1.775 2.34 3.074
D-15 -5.361 -1.706 2.459 3.146
D-16 -5.358 -1.808 2.332 3.046
D-33 -5.711 -1.806 2.341 3.461
D-35 -5.712 -1.778 2.454 3.584
D-36 -5.696 -1.863 2.329 3.393
상기 표 1을 참고하면, 시뮬레이션 상에서 원하는 HOMO/LUMO 에너지 레벨은 약 -4.9 내지 -5.9eV의 HOMO와 약 -1.6 내지 -2.1eV의 LUMO 범위에서 전자수송특성을 잘 나타낸다고 예상하고 있어, 실시예 5 내지 15와 비교예 1을 비교해 보면 비교예 1에 따른 유기 화합물은 HOMO 레벨은 만족하나 LUMO 레벨이 만족하지 않아 정공과 전자 밸런스가 맞지 않을 것으로 예상된다. 실시예 5 내지 15에 따른 유기 화합물은 비교예 1에 따른 유기 화합물에 비해서 적당한 에너지 레벨을 가지고 있어, 효율 및 수명이 우수할 것으로 예상된다.
유기발광소자의 제작
실시예 16
실시예 5 에서 얻은 A-13을 호스트로 사용하고, (piq)2Ir(acac)을 도판트로 사용하여 유기 발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000Å의 두께로 사용하였고, 음극으로는 알루미늄(Al)을 1000Å의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15Ω/cm2의 면저항값을 가진 ITO 유리기판을 50mm ⅹ 50mm ⅹ 0.7mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부의 진공도 650 ⅹ 10-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4'-디페닐비페닐-4,4'-디아민(N4,N4'-di(naphthalene-1-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine:NPB) (80nm)를 증착하여 800Å의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 실시예 5 에서 얻은 A-13을 이용하여 막 두께 300 Å의 발광층을 형성하였고, 이때 인광 도펀트인 (piq)2Ir(acac)을 동시에 증착하였다. 이 때, 인광 도펀트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도펀트의 배합량이 3 중량%가 되도록 증착하였다.
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이토)알루미늄 (bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-
(phenylphenolato)aluminium: BAlq)를 증착하여 막 두께 50Å의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200Å의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 Al을 순차적으로 증착하여 유기 광전자 소자를 제작하였다.
상기 유기 광전자 소자의 구조는 ITO/ NPB (80 nm)/ EML (A-13 (97중량%) + (piq)2Ir(acac) (3 중량%), 30nm)/ Balq (5nm)/ Alq3 (20nm)/ LiF (1nm) / Al (100nm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 17
실시예 5의 A-13 대신 실시예 6의 A-17을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 18
실시예 5의 A-13 대신 실시예 7의 A-33를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 19
실시예 5의 A-13 대신 실시예 8의 A-37를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 20
실시예 5의 A-13 대신 실시예 9의 A-41를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 21
실시예 5의 A-13 대신 실시예 10의 A-113를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 22
실시예 5의 A-13 대신 실시예 11의 A-117를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 23
실시예 5의 A-13 대신 실시예 12의 A-109를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 24
실시예 5의 A-13 대신 실시예 13의 B-109를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 25
실시예 5의 A-13 대신 실시예 14의 A-111를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 26
실시예 5의 A-13 대신 실시예 15의 B-111를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 2
실시예 5의 A-13 대신 하기 구조의 CBP를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기 유기발광소자 제작에 사용된 NPB, BAlq, CBP 및 (piq)2Ir(acac) 구조는 하기와 같다.
Figure 112014074519779-pat00150

평가 2: 유기발광소자의 성능 측정
실시예 16 내지 2과 비교예 2를 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도 변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 2와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 5000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
No. 발광층 구동전압 (V) 색
(EL color)		 효율
(cd/A)		 90% 수명 (h)
At 5000 cd/m2
비교예2 CBP 6.5 적색 5.8 20
실시예16 A-13 5.8 적색 13.2 89
실시예17 A-17 5.9 적색 12.1 64
실시예18 A-33 5.3 적색 14.6 112
실시예19 A-37 5.6 적색 14.7 105
실시예20 A-41 5.6 적색 13.5 91
실시예21 A-113 5.9 적색 10.4 78
실시예22 A-117 6.1 적색 9.3 71
실시예23 A-109 5.4 적색 15.2 120
실시예24 B-109 5.3 적색 14.9 102
실시예25 A-111 5.6 적색 14.6 105
실시예26 B-111 5.7 적색 14.9 93
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 실시예 16 내지 26에 따른 유기발광소자는 비교예 2에 따른 유기발광소자와 비교하여 구동전압, 발광효율 및 수명 측면에서 개선된 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층 230: 발광층
140: 정공 보조층

Claims (14)

  1. 하기 화학식 2로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112018006751529-pat00167

    상기 화학식 2에서,
    X는 O 또는 S이고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 융합 고리이고,
    Re1 및 Re2는 각각 독립적으로 하기 화학식 A로 표현되고,
    [화학식 A]
    *-L-Ar2
    상기 화학식 A에서,
    *는 상기 화학식 2와의 연결 지점이고,
    상기 L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 이들의 조합 또는 이들의 조합의 융합 고리이고,
    상기 Ar2는 하기 그룹 2에 나열된 기 중 하나를 포함하고,
    [그룹 2]
    Figure 112018006751529-pat00168

    상기 그룹 2에서,
    R10 내지 R75는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 아릴아민기이고, 여기서 치환기는 C1 내지 C6의 알킬기, 할로겐기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기 또는 이들의 조합이고,
    *는 상기 L과의 연결 지점이고,
    상기 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것이다.
  2. 제1항에서,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 나프탈렌기, 치환 또는 비치환된 안트라센기, 치환 또는 비치환된 페난트렌기, 치환 또는 비치환된 테트라센기, 치환 또는 비치환된 피렌기 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기이고,
    상기 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것인 유기 화합물.
  3. 제1항에서,
    Ar1은 하기 그룹 1에 나열된 기에서 선택되는 유기 화합물:
    [그룹 1]
    Figure 112017076005998-pat00152

    상기 그룹 1에서,
    R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 아릴아민기이고 여기서 치환은 할로겐기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것이고,
    *는 상기 화학식 2와의 연결 지점이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에서,
    하기 화학식 4 내지 11 중 어느 하나로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 4] [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
    Figure 112018006751529-pat00156

    [화학식 8] [화학식 9] [화학식 10] [화학식 11]
    Figure 112018006751529-pat00157

    상기 화학식 4 내지 11에서,
    R1 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 아릴아민기이고, 여기서 치환은 할로겐기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것이고,
    Re1 및 Re2는 청구항 제1항에서 정의한 바와 같고,
    상기 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 카르복실기 또는 이들의 조합으로 치환된 것이다.
  9. 삭제
  10. 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층
    을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제3항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  11. 제10항에서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 유기 화합물은 상기 발광층에 포함되는 유기 광전자 소자.
  12. 제11항에서,
    상기 유기 화합물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.
  13. 제10항에서,
    상기 유기층은 전자주입층 및 전자수송층 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 유기 화합물은 상기 전자주입층 및 상기 전자수송층 중 적어도 하나에 포함되는 유기 광전자 소자.
  14. 제10항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
KR1020140101213A 2014-08-06 2014-08-06 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 KR101837565B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140101213A KR101837565B1 (ko) 2014-08-06 2014-08-06 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
CN201580040479.4A CN106661038B (zh) 2014-08-06 2015-05-12 有机化合物、有机光电装置及显示装置
PCT/KR2015/004757 WO2016021815A1 (ko) 2014-08-06 2015-05-12 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
US15/312,012 US10680190B2 (en) 2014-08-06 2015-05-12 Organic compound, organic optoelectronic element, and display device
TW104117294A TWI651326B (zh) 2014-08-06 2015-05-29 有機化合物、有機光電裝置及顯示裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140101213A KR101837565B1 (ko) 2014-08-06 2014-08-06 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160017530A KR20160017530A (ko) 2016-02-16
KR101837565B1 true KR101837565B1 (ko) 2018-03-12

Family

ID=55264046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140101213A KR101837565B1 (ko) 2014-08-06 2014-08-06 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10680190B2 (ko)
KR (1) KR101837565B1 (ko)
CN (1) CN106661038B (ko)
TW (1) TWI651326B (ko)
WO (1) WO2016021815A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11127905B2 (en) * 2015-07-29 2021-09-21 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
CN115696945A (zh) * 2017-03-16 2023-02-03 株式会社半导体能源研究所 发光装置
ES2747768T3 (es) 2017-03-20 2020-03-11 Forma Therapeutics Inc Composiciones de pirrolopirrol como activadores de quinasa de piruvato (PKR)
US20190031673A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic Compound, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device
JP7297758B2 (ja) * 2018-08-03 2023-06-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
CN113166060B (zh) 2018-09-19 2024-01-09 诺沃挪第克健康护理股份公司 用丙酮酸激酶激活化合物治疗镰状细胞病
CN113226356A (zh) 2018-09-19 2021-08-06 福马治疗股份有限公司 活化丙酮酸激酶r
JP2020066609A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
TW202104234A (zh) * 2019-06-14 2021-02-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光器件、發光裝置、電子裝置及照明設備
US12048244B2 (en) 2019-10-11 2024-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting device, light-emitting apparatus, electronic device, and lighting device
EP4116308A4 (en) * 2020-03-04 2024-04-24 National University Corporation Tokai National Higher Education and Research System NAPHTHYLSILOLE PRODUCTION PROCESS, NAPHTHYLSILOLE WITH HETEROCYCLIC GROUP AND GRAPHENE NANORIBBONS WITH HETEROCYCLIC GROUP
US12128035B2 (en) 2021-03-19 2024-10-29 Novo Nordisk Health Care Ag Activating pyruvate kinase R

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06220059A (ja) 1993-01-28 1994-08-09 Tanabe Seiyaku Co Ltd 縮合ピリミジン誘導体及びその製法
JP2004002703A (ja) 2002-03-15 2004-01-08 Sumitomo Chem Co Ltd 高分子化合物およびそれを用いた高分子発光素子
JP4321110B2 (ja) 2002-06-05 2009-08-26 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた高分子発光素子
JP4336537B2 (ja) 2003-07-31 2009-09-30 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP5034157B2 (ja) 2003-10-06 2012-09-26 住友化学株式会社 芳香族化合物
EP1937616B1 (en) 2005-10-21 2014-12-17 LG Chem, Ltd. New binaphthalene derivatives, preparation method thereof and organic electronic device using the same
JP5589251B2 (ja) 2006-09-21 2014-09-17 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子材料
JP5163642B2 (ja) 2007-03-29 2013-03-13 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネセンス素子
US20090076268A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Fitzgerald Anne E Facile assembly of fused benzofuro-heterocycles
TW200930375A (en) 2007-12-21 2009-07-16 Exelixis Inc Benzofuropyrimidinones
KR100901856B1 (ko) 2008-06-25 2009-06-09 경상대학교산학협력단 전자주게 치환기를 갖는 나프탈렌으로 말단 기능화된새로운 올리고머 반도체 화합물과 이를 이용한유기박막트랜지스터
JP5608095B2 (ja) 2008-11-25 2014-10-15 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20100118700A (ko) * 2009-04-29 2010-11-08 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 전계 발광 소자
KR101408515B1 (ko) 2009-07-01 2014-06-17 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR101251453B1 (ko) 2010-05-26 2013-04-05 덕산하이메탈(주) 헤테로 원자를 포함하는 카바졸과 플루오렌이 융합된 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR101399636B1 (ko) 2011-03-11 2014-05-28 (주)씨에스엘쏠라 유기발광화합물 및 이를 이용한 유기 광소자
JP5973705B2 (ja) 2011-06-16 2016-08-23 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子、有機電界発光素子用の発光材料、並びに該素子を用いた発光装置、表示装置及び照明装置
KR101881081B1 (ko) 2011-06-22 2018-08-20 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 평판 표시 장치
KR20130001013A (ko) * 2011-06-24 2013-01-03 삼성전자주식회사 통신 시스템의 데이터 송수신 방법 및 장치
KR20130042901A (ko) 2011-10-19 2013-04-29 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR101418149B1 (ko) 2012-05-08 2014-07-09 주식회사 두산 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101390616B1 (ko) * 2012-03-28 2014-04-29 주식회사 두산 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP6117618B2 (ja) 2012-06-01 2017-04-19 株式会社半導体エネルギー研究所 有機金属錯体、発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
JP5648707B2 (ja) 2013-05-01 2015-01-07 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子材料
KR102287012B1 (ko) 2014-05-28 2021-08-09 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Angewante Chemie 1966, 5(1), 131
New J. Chem., 2009, 33, 2402-2404*
Tetrahedron Letters 43 (2002) 8235-8239*

Also Published As

Publication number Publication date
CN106661038A (zh) 2017-05-10
KR20160017530A (ko) 2016-02-16
TWI651326B (zh) 2019-02-21
TW201605863A (zh) 2016-02-16
US20170141331A1 (en) 2017-05-18
WO2016021815A1 (ko) 2016-02-11
US10680190B2 (en) 2020-06-09
CN106661038B (zh) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101837565B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101773363B1 (ko) 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
TWI679787B (zh) 有機光電裝置及使用其之顯示裝置
KR101984244B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102171533B1 (ko) 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
TW201509915A (zh) 有機光電元件用組成物及有機光電元件及顯示元件
JP2016088936A (ja) 有機光電子素子用化合物、有機光電子素子用組成物、有機光電子素子および表示装置
EP2937347A1 (en) Novel compound and organic electronic element using same
KR20170096860A (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102600624B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101897039B1 (ko) 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101734459B1 (ko) 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101900370B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치
KR102092799B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
CN113372321B (zh) 有机化合物及包含该化合物的电子器件及装置
KR102061246B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101759238B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치
KR102262471B1 (ko) 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102146791B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101926022B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR101921217B1 (ko) 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102044946B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102721208B1 (ko) 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102563286B1 (ko) 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR102044945B1 (ko) 유기 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant