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

KR102598598B1 - 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 - Google Patents

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102598598B1
KR102598598B1 KR1020200130395A KR20200130395A KR102598598B1 KR 102598598 B1 KR102598598 B1 KR 102598598B1 KR 1020200130395 A KR1020200130395 A KR 1020200130395A KR 20200130395 A KR20200130395 A KR 20200130395A KR 102598598 B1 KR102598598 B1 KR 102598598B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
formula
substituted
unsubstituted
emitting device
Prior art date
Application number
KR1020200130395A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220047009A (ko
Inventor
권수진
김지영
모준태
김동준
Original Assignee
엘티소재주식회사
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 엘티소재주식회사 filed Critical 엘티소재주식회사
Priority to KR1020200130395A priority Critical patent/KR102598598B1/ko
Priority to JP2023519514A priority patent/JP2023546795A/ja
Priority to CN202180068706.XA priority patent/CN116323618A/zh
Priority to EP21877821.5A priority patent/EP4227303A4/en
Priority to US18/027,469 priority patent/US20230380283A1/en
Priority to PCT/KR2021/010498 priority patent/WO2022075566A1/ko
Priority to TW110131690A priority patent/TWI830055B/zh
Publication of KR20220047009A publication Critical patent/KR20220047009A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102598598B1 publication Critical patent/KR102598598B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms 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
    • C07D405/14—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 three or more hetero rings
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-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
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • 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
    • 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
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three 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
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • 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
    • H10K2101/30—Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • 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
    • H10K2101/90—Multiple hosts in the emissive layer
    • 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
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering

Landscapes

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

Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물에 관한 것이다.

Description

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물{HETEROCYCLIC COMPOUND, ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME, MANUFACTURING METHOD OF SAME AND COMPOSITION FOR ORGANIC LAYER OF ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
유기 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, 정공 주입, 정공 수송, 전자 저지, 정공 저지, 전자 수송, 전자 주입 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.
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112020106728314-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
A1 내지 A4 중 적어도 하나는 하기 화학식 1-1로 표시되고,
B1 내지 B4 중 적어도 하나는 하기 화학식 1-2로 표시되며,
A1 내지 A4 중 화학식 1-1 이외의 치환기 및 B1 내지 B4 중 화학식 1-2 이외의 치환기는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며,
[화학식 1-1]
Figure 112020106728314-pat00002
[화학식 1-2]
Figure 112020106728314-pat00003
상기 화학식 1-1 및 화학식 1-2에 있어서,
는 치환되는 위치를 의미하며,
R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며,
N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기이고,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기이며,
상기 R, R'및 R"는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고,
a는 0 내지 3의 정수이고,
상기 화학식 1에 있어서, 상기 화학식 1-1이 A3에 치환되는 경우, 상기 화학식 1-2는 상기 화학식 1의 B1, B2 및 B4 중 어느 하나에 치환된다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 출원의 일 실시상태는, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 추가로 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112020106728314-pat00005
상기 화학식 2에 있어서,
Ra 내지 Rj는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiR101R102R103; -P(=O)R101R102; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며,
R101, R102, 및 R103는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
Ra 내지 Rj 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
마지막으로, 본 출원의 일 실시상태는, 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 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기발광소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 화합물은 유기발광소자에서 정공주입재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등의 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 화합물이 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 화합물은 단독으로 발광 재료로 사용될 수도 있고, 발광층의 호스트 재료 또는 도펀트 재료로서 사용될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기물층에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본원 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 디벤조티오펜의 한쪽 벤젠고리가 상기 화학식 1-1로 표시되고, 나머지 한쪽의 벤젠고리가 상기 화학식 1-2로 표시되어, 코어 구조를 중심으로 컨쥬게이션(conjugation) 범위를 확장함으로써 열 안정성이 우수한 특성을 갖게 되고, 강한 정공 특성으로 p-type의 호스트 물질로써 우수한 소자 적용 특징을 갖게 된다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 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 C1 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; C2 내지 C60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; C3 내지 C60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴; C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; C1 내지 C20의 알킬아민; C6 내지 C60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 C2 내지 C60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R', 및 R"은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R', 및 R"은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R', 및 R"은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 C1 내지 C60의 알킬기; 또는 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R', 및 R"은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R, R', 및 R"은 페닐기일 수 있다.
본 명세서에 있어서, "프로톤 수"는 특정 화합물이 치환기를 가질 수 있는 개수를 의미하며, 구체적으로 상기 프로톤 수는 수소의 개수를 의미할 수 있다. 예를 들어 비치환된 벤젠의 경우 프로톤 수 5로 표시할 수 있으며, 비치환된 나프틸기의 경우 프로톤 수 7개로 표시할 수 있으며, 페닐기로 치환된 나프틸기의 경우 프로톤 수 6개로 표시될 수 있고, 비치환된 비페닐기의 경우 프로톤 수 9개로 표시될 수 있다.
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% 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다. 즉, "치환기 X는 수소이다"라고 표현하는 경우에는 수소의 함량이 100%, 중수소의 함량이 0%등 중수소를 배제하지 않는 것으로, 수소와 중수소가 혼재되어 있는 상태를 의미할 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/T1×100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서, 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 함량 20%라는 것은 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
Figure 112020106728314-pat00007
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, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 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, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 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, 상기 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, 상기 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, 상기 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, 상기 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, 상기 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, 트리페닐기, 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, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)R201R202로 표시되고, R201 및 R202는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 구체적으로 아릴기로 치환될 수 있으며, 상기 아릴기는 전술한 예시가 적용될 수 있다. 예컨대, 포스핀옥사이드기는 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR204R205R206로 표시되고, R204 내지 R206은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, , , , , , 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 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, 이미다조피리디닐기, 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, 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, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 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 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
인접한 기들이 형성할 수 있는 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로고리는 1가기가 아닌 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기, 시클로헤테로알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기로 예시된 구조들이 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, A1 내지 A4 중 화학식 1-1 이외의 치환기 및 B1 내지 B4 중 화학식 1-2 이외의 치환기는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 A1은 상기 화학식 1-1로 표시되고, A2 내지 A4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 A2는 상기 화학식 1-1로 표시되고, A1, A3 및 A4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 A3은 상기 화학식 1-1로 표시되고, A1, A2 및 A4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 A4는 상기 화학식 1-1로 표시되고, A1 내지 A3은 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B1은 상기 화학식 1-2로 표시되고, B2 내지 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B2는 상기 화학식 1-2로 표시되고, B1, B3 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B3은 상기 화학식 1-2로 표시되고, B1, B2 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B4는 상기 화학식 1-2로 표시되고, B1 내지 B3은 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B1이 상기 화학식 1-2로 표시되는 경우, 상기 화학식 1의 A1 및 A2 중 하나는 상기 화학식 1-1로 표시될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B2가 상기 화학식 1-2로 표시되는 경우, 상기 화학식 1의 A1 내지 A4 중 하나는 상기 화학식 1-1로 표시될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 B4가 상기 화학식 1-2로 표시되는 경우, 상기 화학식 1의 A2는 상기 화학식 1-1로 표시될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A1은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B1은 상기 화학식 1-2로 표시되며, A2 내지 A4 및 B2 내지 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A1은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B2은 상기 화학식 1-2로 표시되며, A2 내지 A4 및 B1, B3 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A2은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B1은 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1, A3, A4 및 B2 내지 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A2은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B2는 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1, A3, A4, B1, B3 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A2은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B3는 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1, A3, A4, B1, B2 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A2은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B4는 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1, A3, A4 및 B1 내지 B3은 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A3은 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B2는 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1, A2, A4, B1, B3 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 화학식 1의 A4는 상기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 화학식 1의 B2는 상기 화학식 1-2로 표시되며, A1 내지 A3, B1, B3 및 B4는 수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40의 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 방향족 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 및 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 중수소로 치환 또는 비치환된 단환의 C6 내지 C40의 방향족 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 및 중수소로 치환 또는 비치환된 단환의 C6 내지 C40의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 중수소로 치환 또는 비치환된 단환의 C6 내지 C40의 방향족 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 중수소로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-1은 하기 화학식 1-1-1 내지 1-1-8 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1-1]
Figure 112020106728314-pat00014
[화학식 1-1-2]
Figure 112020106728314-pat00015
[화학식 1-1-3]
Figure 112020106728314-pat00016
[화학식 1-1-4]
Figure 112020106728314-pat00017
[화학식 1-1-5]
Figure 112020106728314-pat00018
[화학식 1-1-6]
Figure 112020106728314-pat00019
[화학식 1-1-7]
Figure 112020106728314-pat00020
[화학식 1-1-8]
Figure 112020106728314-pat00021
상기 화학식 1-1-1 내지 1-1-8에 있어서,
R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
R21 내지 R28은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며,
상기 R, R' 및 R"은 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 C6 내지 C30의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 단환의 C6 내지 C10의 아릴기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 다환의 C10 내지 C30의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소;일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R18 중 적어도 하나는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R28은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R28은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R28은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; C1 내지 C60의 알킬기; C6 내지 C60의 아릴기; C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 및 -NRR'로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R21 내지 R28은 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; C6 내지 C40의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C40의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; C6 내지 C20의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C20의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; C6 내지 C10의 아릴렌기; 또는 C2 내지 C10의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 3개 이하로 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 치환 또는 비치환되고, N을 2개 이상 3개 이하로 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het는 C6 내지 C60의 아릴기 및 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, N을 2개 이상 3개 이하로 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1-2는 하기 화학식 1-2-1 내지 1-2-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-2-1]
Figure 112020106728314-pat00022
[화학식 1-2-2]
Figure 112020106728314-pat00023
[화학식 1-2-3]
Figure 112020106728314-pat00024
상기 화학식 1-2-1 내지 1-2-3에 있어서,
L 및 a는 상기 화학식 1-2에서의 정의와 동일하고,
는 상기 화학식 1에 연결되는 위치를 의미하며,
X11 내지 X21은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 N; 또는 CR40이고,
X11 내지 X13 중 적어도 하나는 N이고, X14 내지 X19 중 적어도 하나는 N이며, X20 및 X21 중 적어도 하나는 N이고,
R40은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기이고
Y는 O; 또는 S이며,
R31 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 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 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 지방족 또는 방향족 헤테로 고리를 형성한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R40은 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R40은 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R40은 수소; 중수소; 또는 C6 내지 C40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R40은 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R31 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 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 헤테로아릴기이거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 지방족 또는 방향족 헤테로 고리를 형성할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R31 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R31 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소, 할로겐기, C6 내지 C40의 아릴기 또는 C1 내지 C10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C40의 아릴기; 또는 C6 내지 C40의 아릴기 또는 C1 내지 C10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C40의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, R31 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 나프틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 디메틸플루오레닐기; 디벤조퓨란기; 또는 디벤조티오펜기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, R35 내지 R38은 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물을 제공한다.
Figure 112020106728314-pat00026
Figure 112020106728314-pat00027
Figure 112020106728314-pat00028
Figure 112020106728314-pat00029
Figure 112020106728314-pat00030
Figure 112020106728314-pat00031
Figure 112020106728314-pat00032
Figure 112020106728314-pat00033
Figure 112020106728314-pat00034
Figure 112020106728314-pat00035
Figure 112020106728314-pat00036
Figure 112020106728314-pat00037
Figure 112020106728314-pat00038
Figure 112020106728314-pat00039
또한, 상기 화학식 1의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 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.
한편, 상기 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극일 수 있고, 상기 제2 전극은 음극일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극일 수 있고, 상기 제2 전극은 양극일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 청색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1에 따른 헤테로고리 화합물은 청색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 녹색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 녹색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 적색 유기 발광 소자일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 적색 유기 발광 소자의 발광층 재료로 사용될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 헤테로고리 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 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 발광층 호스트로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 추가로 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112020106728314-pat00040
상기 화학식 2에 있어서,
Ra 내지 Rj는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기; -SiR101R102R103; -P(=O)R101R102; 및 -NR101R102로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 방향족 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로 고리를 형성하며,
R101, R102, 및 R103는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이며,
Ra 내지 Rj 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이다.
상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 포함하는 경우 더 우수한 효율 및 수명 효과를 보인다. 이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어남을 예상할 수 있다.
상기 엑시플렉스(exciplex) 현상은 두 분자간 전자 교환으로 donor(p-host)의 HOMO level, acceptor(n-host) LUMO level 크기의 에너지를 방출하는 현상이다. 두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 Reverse Intersystem Crossing(RISC)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다. 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 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112020106728314-pat00041
상기 화학식 2-1에 있어서,
Ra1 내지 Rh1은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
N-Het'은 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기이고,
m은 0 내지 4의 정수이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2-1의 L1은 상기 화학식 1-2의 L의 정의와 동일하다
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het'은 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het'은 치환 또는 비치환되고, N을 2개 이상 3개 이하 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het'은 C6 내지 C60의 아릴기 및 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, N을 2개 이상 3개 이하 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het'은 C6 내지 C60의 아릴기 및 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리아진기; 또는 C6 내지 C60의 아릴기 및 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, N-Het'은 페닐기, 비페닐기 및 디벤조퓨란기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리아진기; 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘기일 수 있다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 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 : 2 내지 2 : 1일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물은 유기 발광 소자의 유기물 형성시 이용할 수 있고, 특히 발광층의 호스트 형성시 보다 바람직하게 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하고, 인광 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하고, 이리듐계 도펀트와 함께 사용할 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', L"은 sp2 탄소 및 헤테로 원자에 의하여 상기 이리듐계 도펀트로 M에 배위되는 음이온성 2좌 배위자이고, X' 및 X"는 전자 또는 정공을 트랩하는 기능을 할 수 있다. L의 비한정적인 예로는 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"의 비한정적인 예로는 아세틸아세토네이트(acac), 헥사플루오로아세틸아세토네이트, 살리실리덴, 피콜리네이트, 8-히드록시퀴놀리네이트 등이 있다.
더욱 구체적인 예를 하기에 표시하나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 이리듐계 도펀트로는 녹색 인광 도펀트로 Ir(ppy)3이 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트의 함량은 발광층 전체를 기준으로 1% 내지 15%, 바람직하게는 3% 내지 10%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 10%의 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자주입층 또는 전자수송층을 포함하고, 상기 전자주입층 또는 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자저지층 또는 정공저지층을 포함하고, 상기 전자저지층 또는 정공저지층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자수송층, 발광층 또는 정공저지층을 포함하고, 상기 전자수송층, 발광층 또는 정공저지층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로 고리 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 3에 본 출원의 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.
본 출원의 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 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2의 헤테로고리 화합물을 유기물층에 증착하기 전 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
예비 혼합된 재료는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물로 언급될 수 있다.
상기 화학식 1을 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 화학식 1 및 상기 화학식 2를 동시에 포함하는 유기물층은, 필요에 따라 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1 또는 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-styrene-sulfonate))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, 호스트 재료와 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 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 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 >
< 제조예 1> 화합물 178-P의 제조
Figure 112020106728314-pat00043
화합물 P5 의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 (4-클로로-2-(메틸티오)페닐)보론산((4-chloro-2-(methylthio)phenyl)boronic acid) (30.98g, 166.21mmol), 1-브로모-2-아이오도-3-플루오로 벤젠(1-bromo-2-iodo-3-fluoro benzene) (50g, 151.10mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(Tetrakis(triphenylPhosphine)palladium(0)) (8.73g, 7.56mmol), 포타슘 카보네이트(Potassium carbonate) (41.77g, 302.2mmol), 1,4-Dioxane/H2O (500ml/150ml) 혼합물을 120℃에서 환류하였다.
디클로로메탄(Dichloromethane)으로 추출 MgSO4로 건조하였다. Column 정제하여 P5를 얻었다. (34.8g, 73%)
화합물 P4 의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 (2'-브로모-4-클로로-6'-플루오로-[1,1'-비페닐]-2-일)(메틸)설판((2'-bromo-4-chloro-6'-fluoro-[1,1'-biphenyl]-2-yl)(methyl)sulfane) (34.8g, 110.28mmol), MC (348ml) 혼합물을 0℃로 온도를 낮추고 BBr3 (20.9ml, 220.56mmol)를 적가하고 상온으로 승온하여 2시간 교반하였다.
중류수로 반응을 종결하고 디클로로메탄(Dichloromethane)으로 추출 MgSO4로 건조하였다. 실리카겔 필터 후 농축하여 P4를 얻었다. (33.25g, 100%)
화합물 P3 의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 2'-브로모-4-클로로-6'-플루오로-[1,1'-비페닐]-2-싸이올(2'-bromo-4-chloro-6'-fluoro-[1,1'-biphenyl]-2-thiol) (33.25g, 110.27mmol), Cs2CO3 (71.86g, 220.54mmol), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide) (330ml) 혼합물을 150℃에서 교반하였다. 식힌 후 필터하고 여액의 용매를 실리카겔 필터하여 P3를 얻었다. (24.84g, 80%)
화합물 P2의 제조
1-브로모-7-클로로디벤조[b,d]티오펜(1-bromo-7-chlorodibenzo[b,d]thiophene) (24.84g, 88.23mmol), 비스(피나콜라토)디보론(Bis(pinacolato)diboron) (44.81g, 176.46mmol), 포타슘 아세테이트(Potassium acetate) (25.98g, 264.69mmol), PdCl2(dppf) (3.23g, 4.41mmol), 1,4-다이옥세인(1,4-dioxane)(240ml) 혼합물을 140℃에서 환류하였다.
디클로로메탄(Dichloromethane)으로 추출하여 농축 후 실리카겔 필터하여 화합물 P2를 얻었다. (34.79g, over 수율)
화합물 P1 의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 2-(7-클로로디벤조[b,d]티오펜-1-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란(2-(7-chlorodibenzo[b,d]thiophen-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (34.79g, 105.87mmol), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)benzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine) (40.39g, 116.46mmol), 테트라키스(트리포스핀)팔라듐(0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) (6.12g, 5.29mmol), 포타슘 카보네이트(Potassium carbonate) (29.26g, 211.74mmol),1,4-dioxane/water (340ml/102ml) 혼합물을 120℃ 에서 3시간 환류하였다. 상온에서 필터 후 증류수 및 아세톤(Acetone)으로 씻어주어 화합물 P1를 얻었다. (52.68g, 97%)
화합물 178- P 의 제조
일구의 라운드 바텀 플라스크(One neck r.b.f)에 2-(7-클로로디벤조[b,d]티오펜-1-일)-4-(나프탈렌-2-일)벤조[4,5]티에노[2,3-d]피리미딘(2-(7-chlorodibenzo[b,d]thiophen-1-yl)-4-(naphthalen-2-yl)benzo[4,5]thieno[2,3-d]pyrimidine) (52.68g, 102.70mmol), 7H-벤조[c]카바졸(7H-benzo[c]carbazole) (24.54g, 112.97mmol), Pd(dba)2 (5.95g, 5.14mmol), 소디움 하이드록사이드(Sodium hydroxide) (8.22g, 205.4mmol), SPhos (6.32g, 15.41mmol) 의 자일렌(Xylene) (445ml) 혼합물을 180℃ 에서 8h 환류하였다.
식힌 후 필터하고 증류수, 아세톤(Acetone)으로 씻어주어 화합물 178-P를 얻었다. (59.14g, 83%)
상기 제조예 1에서, 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)benzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine) 대신 하기 표 1의 중간체 A를 사용하고, 7H-벤조[c]카바졸(7H-benzo[c]carbazole) 대신 하기 표 1의 중간체 B를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 목적 화합물을 합성하였다.
Figure 112020106728314-pat00044
Figure 112020106728314-pat00045
< 제조예 2> 화합물 70-P의 제조
Figure 112020106728314-pat00046
상기 제조예 1에서 1-브로모-7-클로로디벤조[b,d]티오펜(1-bromo-7-chlorodibenzo[b,d]thiophene) 대신 3-클로로-6-플루오로디벤조[b.d]티오펜(3-chloro-6-fluorodibenzo[b,d]thiophene)을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1의 제조와 같은 방법으로, 화합물 70-P를 합성하였다. (10.89g, 68%)
상기 제조예 2에서, A로 표시된 화합물 대신 하기 표 2의 중간체 A를 사용하고, B로 표시된 화합물 대신 하기 표 2의 중간체 B를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 목적 화합물을 합성하였다.
Figure 112020106728314-pat00047
하기 표 3 및 표 4는 합성된 화합물의 1H NMR 자료 및 FD-MS 자료이며, 하기 자료를 통하여, 목적하는 화합물이 합성되었음을 확인할 수 있다.
NO 1 H NMR( CDCl 3 , 300Mz )
1 8.54 (d, 2H), 8.45 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.16 (m, 2H), 8.11-8.08 (m, 2H), 7.96-7.94 (m, 2H), 7.82 (d, 1H), 7.67-7.63 (m, 6H), 7.52-7.41 (m, 8H).
27 8.54 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.18-8.08 (m, 4H), 8.00-7.94 (m, 3H), 7.82 (d, 1H), 7.77 (s, 1H), 7.67-7.63 (m, 4H), 7.52-7.41 (m, 12H)
33 8.55 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.16 (t, 2H), 8.05-8.00 (m, 3H), 7.94 (d, 1H), 7.86-7.80 (m, 2H), 7.67 (d, 2H), 7.55-7.25 (m, 11H)
49 8.57 (d, 1H), 8.45-8.41 (m, 2H), 8.28-8.16 (m, 5H), 7.94 (d, 1H), 7.80 (d, 1H), 7.67-7.25 (m, 18H)
65 8.55 (m, 1H), 8.28-8.24 (m, 3H), 8.16-8.08 (m, 4H), 7.98-7.94 (m, 3H), 7.82 (d, 1H), 7.70-7.67 (m, 3H), 7.57-7.25 (m, 11H)
80 8.55-8.51 (m, 2H), 8.41 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.16 (m, 1H), 8.12 (d, 1H), 8.05-8.02 (m, 2H), 7.94 (d, 1H), 7.80 (d, 1H), 7.67-7.25 (m, 13H)
92 8.55-8.51 (m, 2H), 8.41 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.16 (m, 1H), 8.12 (d, 1H), 8.05-8.02 (m, 2H), 7.94 (d, 1H), 7.80 (d, 1H), 7.67-7.25 (m, 13H)
109 8.54 (d, 1H), 8.41 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.18-8.16 (m, 2H), 8.05-8.00 (m, 3H), 7.85 (d, 2H), 7.80-7.77 (m, 2H), 7.67-7.41 (m, 19H), 7.25 (d, 2H)
118 8.54 (d, 1H), 8.28 (d, 4H), 8.18-8.00 (m, 4H), 8.11 (d, 1H), 7.98 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.77 (s, 1H), 7.67-7.63 (m, 4H), 7.52-7.41 (m, 13H)
129 9.09 (s, 2H), 8.55-8.49 (m, 4H), 8.16-7.92 (m, 12H), 7.82 (d, 1H), 7.67 (d, 2H), 7.59-7.49 (m, 9H), 7.33 (m, 1H), 7.25 (m, 1H)
140 9.09 (s, 2H), 8.55-8.49 (m, 4H), 8.16-7.92 (m, 12H), 7.82 (d, 1H), 7.67 (d, 2H), 7.59-7.49 (m, 9H), 7.33 (m, 1H), 7.25 (m, 1H)
156 8.55-8.51 (m, 2H), 8.28 (d, 4H), 8.16-8.02 (m, 4H), 7.94 (d, 2H), 7.82 (d, 1H), 7.67 (d, 2H), 7.57-7.25 (m, 11H)
162 9.09 (s, 2H), 8.55-8.49 (m, 4H), 8.16-7.92 (m, 12H), 7.82 (d, 1H), 7.67 (d, 2H), 7.59-7.49 (m, 9H), 7.33 (m, 1H), 7.25 (m, 1H)
171 9.09 (s, 1H), 8.55-8.49 (m, 3H), 8.16-7.82 (m, 12H), 7.67-7.25 (m, 16H)
178 8.55-8.54 (m, 2H), 8.34 (s, 1H), 8.16 (m, 1H), 8.05-7.87 (m, 11H), 7.67-7.49 (m, 10H), 7.33 (m, 1H), 7.25 (m, 1H)
180 8.55 (d, 1H), 8.34 (s, 1H), 8.16 (m, 2H), 8.05-7.82 (m, 11H), 7.67-7.49 (m, 9H), 7.40 (s, 1H), 7.33-7.25 (m, 2H)
182 8.54 (m, 1H), 8.30 (d, 1H), 8.16 (m, 2H), 8.05-7.94 (m, 5H), 7.85-7.82 (m, 3H), 7.67-7.40 (m, 17H)
화합물 FD -MS 화합물 FD -MS
1 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 3 m/z= 832.27 (C59H36N4S=833.01)
5 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 7 m/z= 782.25 (C55H34N4S=782.95)
9 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 11 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
13 m/z= 806.25 (C57H34N4S=806.97) 15 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
17 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 19 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
21 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 23 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
25 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 27 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85)
29 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 31 m/z= 580.17 (C39H24N4S= 580.70)
33 m/z= 630.19 (C43H26N4S=630.76) 35 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85)
37 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91) 39 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
41 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 43 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
45 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 47 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
49 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 51 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
53 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 55 m/z= 832.27 (C59H36N4S=833.01)
57 m/z= 796.23 (C55H32N4OS=796.93) 59 m/z= 782.25 (C55H34N4S=782.95)
61 m/z= 630.19 (C43H26N4S=630.76) 63 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
65 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 67 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85)
69 m/z= 732.23 (C51H32N4S=732.89) 71 m/z= 732.23 (C51H32N4S=732.89)
73 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 75 m/z= 832.27 (C59H36N4S=833.01)
77 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 79 m/z= 782.25 (C55H34N4S=782.95)
81 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 83 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
85 m/z= 806.25 (C57H34N4S=806.97) 87 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
89 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 91 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
93 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 95 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
97 m/z= 693.19 (C48H27N3OS=693.81) 99 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
101 m/z= 643.17 (C44H25N3OS=643.75) 103 m/z= 709.16 (C48H27N3S2=709.88)
105 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92) 107 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
109 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92) 111 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
113 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 115 m/z= 832.27 (C59H36N4S=833.01)
117 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 119 m/z= 782.25 (C55H34N4S=782.95)
121 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 123 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
125 m/z= 806.25 (C57H34N4S=806.97) 127 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
129 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 131 m/z= 756.23 (C53H32N4S= 756.91)
133 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 135 m/z= 756.23 (C53H32N4S= 756.91)
137 m/z= 709.16 (C48H27N3S2=709.88) 139 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
141 m/z= 643.17 (C44H25N3OS=643.75) 143 m/z= 709.16 (C48H27N3S2=709.88)
145 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92) 147 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
149 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82) 151 m/z= 832.27 (C59H36N4S=833.01)
153 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 155 m/z= 782.25 (C55H34N4S=782.95)
157 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 159 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
161 m/z= 806.25 (C57H34N4S=806.97) 163 m/z= 680.20 (C47H28N4S=680.82)
165 m/z= 730.22 (C51H30N4S=730.88) 167 m/z= 756.23 (C53H32N4S= 756.91)
169 m/z= 706.22 (C49H30N4S=706.85) 171 m/z= 756.23 (C53H32N4S= 756.91)
173 m/z= 693.19 (C48H27N3OS=693.81) 175 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
177 m/z= 643.17 (C44H25N3OS=643.75) 179 m/z= 709.16 (C48H27N3S2=709.88)
181 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92) 183 m/z= 735.18 (C50H29N3S2=735.92)
185 m/z= 770.21 (C53H30N4OS=770.90) 187 m/z= 922.28 (C65H38N4OS=923.09)
189 m/z= 796.23 (C55H32N4OS=796.93) 191 m/z= 872.26 (C61H36N4OS=873.03)
193 m/z= 796.23 (C55H32N4OS=796.93) 195 m/z= 756.23 (C53H32N4S=756.91)
197 m/z= 881.29 (C64H39N3S=882.08) 199 m/z= 755.24 (C54H32N3S=755.92)
201 m/z= 745.26 (C53H34N3S=745.93) 203 m/z= 805.26 (C58H34N3S=805.98)
205 m/z= 795.23 (C56H32N3OS=795.95) 207 m/z= 755.24 (C54H32N3S= 755.92)
209 m/z= 784.20 (C55H31N2S2=784.99) 211 m/z= 786.19 (C55H31N2S2=786.96)
< 실험예 1>-유기 발광 소자의 제작
1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO(Indium Tin Oxide)가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올 및 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 주입층으로 하기 2-TNATA(4,4',4"-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층으로 하기 NPB(N,N'-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)를 형성시켰다.
Figure 112020106728314-pat00048
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 적색 호스트로 하기 표 5에 기재된 화합물 단일 또는 두 종을 하나의 공급원에서 증착하였고, 적색 인광 도펀트로 하기 (piq)2(Ir)(acac)을 사용하여 호스트에 (piq)2(Ir)(acac)를 3% 도핑하여 500Å 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 하기 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure 112020106728314-pat00049
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED(Organic Light Emitting Device) 제작에 사용하였다.
2) 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 발광 효율
상기와 같이 제작된 유기 전계 발광 소자에 대하여 맥사이어스사의 M7000으로 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명장비측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 특성은 하기 표 5와 같다.
Figure 112020106728314-pat00050
Figure 112020106728314-pat00051
Figure 112020106728314-pat00052
상기 표 1에서 알 수 있듯, 상기 화학식 1의 화합물은 다이벤조싸이오펜 구조의 한쪽 벤젠 고리에 HT 성격을 가지는 카바졸유도체(화학식 1-1)가, 다른 한쪽 벤젠 고리에는 ET 성격을 가지는 치환체(화학식 1-2)가 치환됨으로써 소자에 적절한 에너지 준위 및 열적 안정성을 부여하며, 상기 화학식 1의 화합물들을 이용하여 수명 및 구동 안정, 효율이 개선된 유기 발광 소자를 제작할 수 있음을 확인할 수 있었다.
구조에 따라서 수면, 효율 및 구동전압이 특성이 다르며 분자계산을 통해 각 구조마다 화합물의 전자구름을 확인한 결과 화학식 1의 다이벤조싸이오펜의 B4번 위치에 ET(화학식 1-2), A2 위치에 HT(화학식 1-1)가 치환되어 있을 경우 HOMO, LUMO의 분리가 잘 되는 경향을 보이는 것을 볼 수 있었다. 그외의 위치에 치환되어 있을경우는 대부분 HOMO, LUMO의 전자구름이 퍼져있는 것을 확인하였고, HOMO, LUMO의 분리가 잘 되어있는 분자에 비해 수명, 효율, 구동전압의 특성이 좋지 않은 것을 확인하였다.
또한 본원 발명 화학식 1의 헤테로고리 화합물에 대한 HOMO 및 LUMO 데이터는 하기 표 6 및 표 7과 같았다.
S1 T1 Dipole moment OS
실시예 1-1 2.79 2.58 2.93 0.003
실시예 1-2 2.66 2.42 3.26 0.0001
실시예 1-3 2.78 2.57 2.55 0.0108
실시예 1-4 2.69 2.67 1.11 0.0001
실시예 1-5 3.06 2.51 2.53 0.0503
실시예 1-6 2.71 2.42 3.23 0.0001
실시예 1-7 2.70 2.48 3.70 0.0008
실시예 1-8 2.69 2.41 3.61 0.0004
실시예 1-9 2.69 2.42 3.75 0.0001
상기 표 6 및 표 7의 HOMO/LUMO 데이터에서 알 수 있듯, 본 출원에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 치환기 위치에 따른 전자구름과 OS (oscillator strength) 값을 확인해보면, 소자 평가 결과에서 높은 효율과 낮은 구동을 갖는 상기 149번과 같은 화합물의 경우 HOMO, LUMO의 전자구름이 분리 되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 계산 결과 상 OS 값의 작고 크고에 따른 경향은 찾기 어려우며, 상기와 같은 전자구름 외에도 HOST와 도판트 간의 interaction 이 영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있었다.
상기 표 5에서 알 수 있듯, 상기 화학식 1에 해당하는 화합물과 N type host인 화학식 2에 해당하는 화합물을 조합하여 유기 발광 소자의 발광층으로 사용하는 경우, 화학식 1에 해당하는 화합물을 단일로 사용하는 경우에 비하여 수명, 효율, 및 구동전압의 특성에서 우수한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
N+P 화합물을 유기 발광 소자의 유기물층에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어남에 따라 효율 및 수명에서 우수한 결과를 얻을 수 있다. N+P 화합물의 엑시플렉스(exciplex) 현상은 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.
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

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에 있어서,
    A1 내지 A4 중 하나는 하기 화학식 1-1-2 내지 1-1-8 중 어느 하나로 표시되고,
    B1 내지 B4 중 하나는 하기 화학식 1-2-1 내지 1-2-3 중 어느 하나로 표시되며,
    A1 내지 A4 중 화학식 1-1-2 내지 1-1-8 이외의 치환기 및 B1 내지 B4 중 화학식 1-2-1 내지 1-2-3 이외의 치환기는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이고,
    [화학식 1-1-2]

    [화학식 1-1-3]

    [화학식 1-1-4]

    [화학식 1-1-5]

    [화학식 1-1-6]

    [화학식 1-1-7]

    [화학식 1-1-8]

    상기 화학식 1-1-2 내지 1-1-8에 있어서,
    R11 내지 R18은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이고,
    R21 내지 R28은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이며,
    [화학식 1-2-1]

    [화학식 1-2-2]

    [화학식 1-2-3]

    상기 화학식 1-2-1 내지 1-2-3에 있어서,
    는 상기 화학식 1에 연결되는 위치를 의미하며,
    X11 내지 X21은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 N; 또는 CR40이고,
    X11 내지 X13 중 적어도 둘은 N이고, X14 내지 X19 중 적어도 하나는 N이며, X20 및 X21 중 적어도 하나는 N이고,
    R40은 수소; 또는 중수소이고,
    Y는 O; 또는 S이며,
    R31 내지 R34는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기이고,
    R35 내지 R38는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이며,
    L은 직접결합이고,
    a는 0 내지 3의 정수이고,
    상기 화학식 1에 있어서, B4가 상기 화학식 1-2-1로 표시되는 경우, A1 내지 A4 중 하나는 화학식 1-1-2, 1-1-4, 1-1-5, 1-1-7 및 1-1-8 중 어느 하나로 표시되며,
    상기 화학식 1에 있어서, 상기 화학식 1-1-2 내지 1-1-8이 A3에 치환되는 경우, 상기 화학식 1-2-1 내지 1-2-3은 상기 화학식 1의 B1, B2 및 B4 중 어느 하나에 치환된다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:












    Figure 112023113391748-pat00102

    Figure 112023113391748-pat00103







    Figure 112023113391748-pat00104
  6. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 및 5 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 하기 화학식 2-1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 추가로 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-1]

    상기 화학식 2-1에 있어서,
    Ra1 내지 Rh1은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    N-Het'은 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기이고,
    m은 0 내지 4의 정수이다.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하며, 상기 호스트 물질은 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 6에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1 및 5 중 어느 한 항에 따른 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2-1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 2-1]

    상기 화학식 2-1에 있어서,
    Ra1 내지 Rh1은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C60의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    N-Het'은 치환 또는 비치환되고, N을 1개 이상 포함하는 단환 또는 다환의 C2 내지 C60의 헤테로고리기이고,
    m은 0 내지 4의 정수이다.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2-1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
  14. 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 청구항 12에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2-1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법.
KR1020200130395A 2020-10-08 2020-10-08 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 KR102598598B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200130395A KR102598598B1 (ko) 2020-10-08 2020-10-08 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
JP2023519514A JP2023546795A (ja) 2020-10-08 2021-08-09 ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、この製造方法、および有機発光素子の有機物層用組成物
CN202180068706.XA CN116323618A (zh) 2020-10-08 2021-08-09 杂环化合物、包括其的有机发光元件、其制造方法以及有机发光元件有机层的组成物
EP21877821.5A EP4227303A4 (en) 2020-10-08 2021-08-09 HETEROCYCLIC COMPOUND, ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE THEREOF, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND COMPOSITION FOR ORGANIC LAYER OF AN ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE
US18/027,469 US20230380283A1 (en) 2020-10-08 2021-08-09 Heterocyclic compound, organic light-emitting device comprising same, manufacturing method therefor, and composition for organic layer of organic light-emitting device
PCT/KR2021/010498 WO2022075566A1 (ko) 2020-10-08 2021-08-09 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
TW110131690A TWI830055B (zh) 2020-10-08 2021-08-26 雜環化合物、包括其之有機發光元件、其製造方法以及有機發光元件的有機材料層的組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200130395A KR102598598B1 (ko) 2020-10-08 2020-10-08 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220047009A KR20220047009A (ko) 2022-04-15
KR102598598B1 true KR102598598B1 (ko) 2023-11-07

Family

ID=81125840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200130395A KR102598598B1 (ko) 2020-10-08 2020-10-08 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230380283A1 (ko)
EP (1) EP4227303A4 (ko)
JP (1) JP2023546795A (ko)
KR (1) KR102598598B1 (ko)
CN (1) CN116323618A (ko)
TW (1) TWI830055B (ko)
WO (1) WO2022075566A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230027363A (ko) * 2021-08-18 2023-02-28 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356429A (en) 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
WO2012177006A2 (ko) * 2011-06-22 2012-12-27 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
EP3137458B1 (de) * 2014-04-30 2019-04-24 Merck Patent GmbH Materialien für elektronische vorrichtungen
JP5831654B1 (ja) * 2015-02-13 2015-12-09 コニカミノルタ株式会社 芳香族複素環誘導体、それを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置及び表示装置
JP6641947B2 (ja) * 2015-12-04 2020-02-05 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、表示装置、照明装置及び芳香族複素環誘導体
JP6873048B2 (ja) * 2015-12-28 2021-05-19 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
KR102069588B1 (ko) * 2017-04-06 2020-01-23 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102038031B1 (ko) * 2017-09-15 2019-10-30 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
AU2019231315A1 (en) 2018-03-09 2020-09-17 Vivasor, Inc. Dimeric antigen receptors (DAR)
KR102143588B1 (ko) * 2018-12-27 2020-08-11 엘티소재주식회사 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102322795B1 (ko) * 2019-05-02 2021-11-08 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
CN110818675A (zh) * 2019-11-29 2020-02-21 烟台显华化工科技有限公司 一类有机化合物及其应用
KR102677175B1 (ko) * 2020-07-31 2024-06-20 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
EP4227303A4 (en) 2024-10-30
TWI830055B (zh) 2024-01-21
WO2022075566A1 (ko) 2022-04-14
TW202219245A (zh) 2022-05-16
KR20220047009A (ko) 2022-04-15
CN116323618A (zh) 2023-06-23
EP4227303A1 (en) 2023-08-16
JP2023546795A (ja) 2023-11-08
US20230380283A1 (en) 2023-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7568291B2 (ja) ヘテロ環化合物、これを含む有機発光素子、その製造方法および有機物層用組成物
KR102699719B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물
KR102290359B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물
KR20220058419A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조방법
KR20210062568A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조 방법
CN112204022A (zh) 杂环化合物、包括其的有机发光元件、用于有机发光元件的有机材料层的组成物以及制造有机发光元件的方法
KR20210083190A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조 방법
CN115515950A (zh) 杂环化合物、含其的有机发光装置及其制法及用于有机层的组成物
EP4160708A1 (en) Organic light-emitting device, manufacturing method therefor, and composition for organic material layer of organic light-emitting device
KR102557030B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR20220051731A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물
KR102598598B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물
KR102652004B1 (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물
KR20230016901A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조방법 및 유기물층용 조성물
CN114761391A (zh) 杂环化合物、包括其的有机发光元件、有机发光元件的有机材料层的组成物以及制造有机发光元件的方法
KR20220021799A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물
KR20210059273A (ko) 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102726601B1 (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물
KR102692680B1 (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기물층용 조성물
KR20240076262A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기물층용 조성물
KR20220056274A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 유기물층용 조성물
KR20240054462A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
TW202409004A (zh) 雜環化合物、包含其的有機發光元件及用於有機材料層的組成物
KR20230047236A (ko) 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 및 유기 발광 소자의 제조 방법
KR20240084179A (ko) 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기물층용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant