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

WO2020204402A1 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

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

Info

Publication number
WO2020204402A1
WO2020204402A1 PCT/KR2020/003630 KR2020003630W WO2020204402A1 WO 2020204402 A1 WO2020204402 A1 WO 2020204402A1 KR 2020003630 W KR2020003630 W KR 2020003630W WO 2020204402 A1 WO2020204402 A1 WO 2020204402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
ring
formula
layer
organic
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/003630
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
문성윤
이남걸
이선희
이학영
Original Assignee
덕산네오룩스 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 덕산네오룩스 주식회사 filed Critical 덕산네오룩스 주식회사
Publication of WO2020204402A1 publication Critical patent/WO2020204402A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/12—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D487/14—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
    • 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
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D498/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D498/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D498/14—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D513/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
    • C07D513/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D513/14—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • 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
    • 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
    • H10K50/166—Electron transporting layers comprising a multilayered structure

Definitions

  • the present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • the organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which electrical energy is converted into light energy using an organic material.
  • An organic electric device using an organic light emission phenomenon has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic electronic device, and may be formed of, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • Materials used as an organic material layer in an organic electric device can be classified into light-emitting materials and charge transport materials, such as hole injection materials, hole transport materials, electron transport materials, and electron injection materials, according to their functions.
  • the light-emitting material may be classified into a high molecular type and a low molecular type according to its molecular weight, and according to a light emitting mechanism, it may be classified into a fluorescent material derived from the singlet excited state of the electron and a phosphorescent material derived from the triplet excited state of the electron. have.
  • the light-emitting material may be classified into blue, green, and red light-emitting materials and yellow and orange light-emitting materials necessary for realizing a better natural color according to the light-emitting color.
  • a host/dopant system may be used as a light emitting material in order to increase the luminous efficiency through.
  • the principle is that when a small amount of a dopant having an energy band gap smaller than that of the host forming the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, excitons generated in the light emitting layer are transported to the dopant to emit light with high efficiency. At this time, since the wavelength of the host moves to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant used.
  • Efficiency, lifespan, and driving voltage are related to each other. As the efficiency increases, the driving voltage decreases relatively, and as the driving voltage decreases, the crystallization of organic substances caused by Joule heating during driving decreases. It shows a tendency to increase the lifespan. However, simply improving the organic material layer cannot maximize the efficiency. This is because long life and high efficiency can be achieved at the same time when the energy level and T 1 value between each organic material layer, and the intrinsic properties of materials (mobility, interfacial properties, etc.) are optimally combined. .
  • An object of the present invention is to provide a compound capable of lowering a driving voltage of a device and improving luminous efficiency and lifetime of a device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula.
  • the present invention provides an organic electric device and an electronic device using the compound represented by the above formula.
  • the compound according to an exemplary embodiment of the present invention not only can the driving voltage of the device be lowered, but also the luminous efficiency and lifetime of the device can be greatly improved.
  • 1 to 3 are exemplary views of an organic electroluminescent device according to the present invention.
  • organic electric device 110 first electrode
  • first hole transport layer 340 first emission layer
  • second charge generation layer 420 second hole injection layer
  • aryl group and arylene group used in the present invention each have 6 to 60 carbon atoms, and are not limited thereto.
  • the aryl group or the arylene group may include a monocyclic type, a ring aggregate, a conjugated ring system, a spiro compound, and the like.
  • a fluorenyl group may be included in the aryl group, and a fluorenylene group may be included in the arylene group.
  • fluorenyl group substituted or unsubstituted “fluorenyl group”, “fluorenylene group”, and “unless otherwise stated. It means "fluorenetriyl group”.
  • fluorenyl group means a monovalent, divalent or trivalent functional group in which R, R'and R" are all hydrogen in the following structures, respectively,
  • Substituted fluorenyl group means that at least one of the substituents R, R', and R" is a substituent other than hydrogen.
  • fluorenyl group used in the present invention, unless otherwise specified, R and R'are bonded to each other to form a spiro compound together with the carbon to which they are bonded. It includes the case of formation.
  • a fluorenyl group, a fluorenylene group, and a fluorenetriyl group may all be referred to as fluorene groups, regardless of valence such as monovalent, divalent, or trivalent.
  • spyro compound as used in the present invention has a'spyro linkage', and the spyro linkage refers to a linkage made by two rings sharing only one atom. At this time, the atoms shared in the two rings are referred to as'spiro atoms', and these are respectively referred to as'monospiro-','dispiro-', and'trispyro-' depending on the number of spiro atoms in a compound. 'It is called a compound.
  • heterocyclic group includes not only an aromatic ring such as a “heteroaryl group” or a “heteroarylene group”, but also a non-aromatic ring, and unless otherwise stated, each carbon number including one or more heteroatoms It means a ring of 2 to 60, but is not limited thereto.
  • heteroatom refers to N, O, S, P, or Si unless otherwise specified, and the heterocyclic group is a monocyclic type containing a heteroatom, a ring aggregate, a conjugated ring system, spy It means a compound and the like.
  • aliphatic ring group used in the present invention refers to cyclic hydrocarbons excluding aromatic hydrocarbons, and includes monocyclic, cyclic aggregates, conjugated cyclic systems, spiro compounds, etc., unless otherwise stated, It means a ring of 3 to 60, but is not limited thereto.
  • benzene as an aromatic ring and cyclohexane, a non-aromatic ring, are fused to an aliphatic ring.
  • the'group name' corresponding to the aryl group, arylene group, heterocyclic group, etc. exemplified as examples of each symbol and its substituent may describe'the name of the group reflecting the number', but it is described as the'parent compound name' You may.
  • the monovalent'group' is'phenanthryl' and the divalent group can be labeled with the valence by dividing the valency such as'phenanthrylene'. Regardless, it may be described as the parent compound name'phenanthrene'.
  • pyrimidine even in the case of pyrimidine, it may be described as'pyrimidine' regardless of the valence, or in the case of monovalent, it may be described as the'name of the group' of the corresponding valency, such as pyrimidinyl group and in the case of divalent, pyrimidinylene. have.
  • the substituent R 1 means that the substituent R 1 does not exist, that is, when a is 0, it means that all hydrogens are bonded to the carbon forming the benzene ring. It may be omitted and the formula or compound may be described.
  • a is an integer of 1
  • one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming a benzene ring, and when a is an integer of 2 or 3, it may be bonded, for example, as follows, and a is 4 to 6
  • R 1 may be the same or different from each other.
  • the ring formed by bonding of adjacent groups to each other is a C 6 ⁇ C 60 aromatic ring group; Fluorenyl group; O, N, S, Si, and C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; And it may be selected from the group consisting of a combination thereof.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • a component such as a layer, film, region, or plate
  • it is not only “directly over” another component, as well as another component in the middle. It should be understood that cases may also be included. Conversely, it should be understood that when an element is “directly above” another part, it means that there is no other part in the middle.
  • 1 to 3 are exemplary views of an organic electric device according to an embodiment of the present invention.
  • an organic electric device 100 includes a first electrode 110, a second electrode 170, and a first electrode 110 formed on a substrate (not shown). ) And an organic material layer formed between the second electrode 170.
  • the first electrode 110 may be an anode (anode)
  • the second electrode 170 may be a cathode (cathode)
  • the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
  • the organic material layer may include a hole injection layer 120, a hole transport layer 130, a light emitting layer 140, an electron transport layer 150, and an electron injection layer 160.
  • the hole injection layer 120, the hole transport layer 130, the light emitting layer 140, the electron transport layer 150, and the electron injection layer 160 may be sequentially formed on the first electrode 110.
  • the light efficiency improvement layer 180 may be formed on one side of both surfaces of the first electrode 110 or the second electrode 170 not in contact with the organic material layer, and when the light efficiency improvement layer 180 is formed The light efficiency of the organic electric device can be improved.
  • the light efficiency improvement layer 180 may be formed on the second electrode 170.
  • the light efficiency improvement layer 180 is formed to form the second electrode 170.
  • optical energy loss due to SPPs surface plasmon polaritons
  • the light efficiency improvement layer 180 performs a buffering role for the second electrode 170 can do.
  • a buffer layer 210 or a light emission auxiliary layer 220 may be further formed between the hole transport layer 130 and the emission layer 140, which will be described with reference to FIG. 2.
  • an organic electric device 200 includes a hole injection layer 120, a hole transport layer 130, a buffer layer 210 sequentially formed on the first electrode 110, A light-emitting auxiliary layer 220, a light-emitting layer 140, an electron transport layer 150, an electron injection layer 160, and a second electrode 170 may be included, and a light efficiency improvement layer 180 is formed on the second electrode.
  • a hole injection layer 120 a hole transport layer 130, a buffer layer 210 sequentially formed on the first electrode 110
  • a light-emitting auxiliary layer 220, a light-emitting layer 140, an electron transport layer 150, an electron injection layer 160, and a second electrode 170 may be included, and a light efficiency improvement layer 180 is formed on the second electrode.
  • a light efficiency improvement layer 180 is formed on the second electrode.
  • an electron transport auxiliary layer may be further formed between the light emitting layer 140 and the electron transport layer 150.
  • the organic material layer may have a form in which a plurality of stacks including a hole transport layer, an emission layer, and an electron transport layer are formed. This will be described with reference to FIG. 3.
  • two stacks ST1 and ST2 formed of a multi-layered organic material layer are formed between the first electrode 110 and the second electrode 170.
  • a set or more may be formed, and a charge generation layer CGL may be formed between the stacks of organic material layers.
  • the organic electric device includes a first electrode 110, a first stack ST1, a charge generation layer (CGL), a second stack ST2, and a second electrode. 170 and a light efficiency improvement layer 180 may be included.
  • the first stack ST1 is an organic material layer formed on the first electrode 110, which is a first hole injection layer 320, a first hole transport layer 330, a first emission layer 340, and a first electron transport layer 350.
  • the second stack ST2 may include a second hole injection layer 420, a second hole transport layer 430, a second emission layer 440, and a second electron transport layer 450.
  • the first stack and the second stack may be organic material layers having the same laminated structure, but may be organic material layers having different laminated structures.
  • a charge generation layer CGL may be formed between the first stack ST1 and the second stack ST2.
  • the charge generation layer CGL may include a first charge generation layer 360 and a second charge generation layer 361.
  • the charge generation layer CGL is formed between the first emission layer 340 and the second emission layer 440 to increase current efficiency generated in each emission layer and smoothly distribute electric charges.
  • the first emission layer 340 may include a light-emitting material including a blue fluorescent dopant in a blue host, and the second emission layer 440 includes a material doped with a greenish yellow dopant and a red dopant in a green host. It may be included, but the material of the first emission layer 340 and the second emission layer 440 according to an embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • n may be an integer of 1-5.
  • a charge generation layer CGL and a third stack may be additionally stacked on the second stack ST2.
  • the compound represented by Formula 1 of the present invention is a hole injection layer (120, 320, 420), a hole transport layer (130, 330, 430), a buffer layer (210), a light emission auxiliary layer (220), an electron transport layer (150, 350). , 450), the electron injection layer 160, the light emitting layer 140, 340, 440, or may be used as a material for the light efficiency improvement layer 180, but preferably the light emitting layer 140, 340, 440 and/or the light efficiency improvement layer It can be used as a material of 180.
  • band gap, electrical properties, and interfacial properties may vary depending on which substituent is bonded to any position of the same and similar core, a study on the selection of the core and the combination of sub-substituents bonded thereto In particular, long life and high efficiency can be achieved at the same time when the energy level and T 1 value between each organic material layer and the intrinsic properties of materials (mobility, interfacial properties, etc.) are optimally combined.
  • the compound represented by Formula 1 as a material for the light emitting layers 140, 340, and 440 and/or the light efficiency improvement layer 180, the energy level and T 1 value between each organic material layer, and the intrinsic properties of the material ( Mobility, interface characteristics, etc.) can be optimized to simultaneously improve the life and efficiency of the organic electric device.
  • the organic electroluminescent device may be manufactured using various deposition methods. It can be manufactured using a deposition method such as PVD or CVD. For example, a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on a substrate to form the anode 110, and a hole injection layer 120 thereon , After forming an organic material layer including the hole transport layer 130, the light emitting layer 140, the electron transport layer 150 and the electron injection layer 160, it can be prepared by depositing a material that can be used as the cathode 170 thereon. have.
  • a deposition method such as PVD or CVD.
  • a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on a substrate to form the anode 110, and a hole injection layer 120 thereon .
  • After forming an organic material layer including the hole transport layer 130, the light emitting layer 140, the electron transport layer 150 and the electron injection layer 160 it can be prepared by depositing a material that can be used as the cathode 170 thereon. have
  • a light emitting auxiliary layer 220 between the hole transport layer 130 and the light emitting layer 140, and an electron transport auxiliary layer (not shown) between the light emitting layer 140 and the electron transport layer 150 may be further formed. It can also be formed in a stack structure as shown.
  • the organic material layer is a solution process or a solvent process other than a vapor deposition method using various polymer materials, such as spin coating process, nozzle printing process, inkjet printing process, slot coating process, dip coating process, roll-to-roll process, doctor blaze. It can be manufactured with fewer layers by a method such as a printing process, a screen printing process, or a thermal transfer method. Since the organic material layer according to the present invention can be formed by various methods, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • the organic electric device according to an embodiment of the present invention may be of a top emission type, a bottom emission type, or a double side emission type depending on the material used.
  • the organic electric device may be selected from the group consisting of an organic electroluminescent device, an organic solar cell, an organic photoreceptor, an organic transistor, a monochromatic lighting device, and a quantum dot display device.
  • Another embodiment of the present invention may include a display device including the organic electric device of the present invention described above, and an electronic device including a control unit for controlling the display device.
  • the electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal, and includes all electronic devices such as mobile communication terminals such as mobile phones, PDAs, electronic dictionaries, PMPs, remote controls, navigation, game consoles, various TVs, and various computers.
  • a compound according to an aspect of the present invention may be represented by the following formula (1).
  • a ring, B ring, C ring, and D ring are each independently a C 6 ⁇ C 14 aromatic ring group; Fluorene group; And O, N, S, Si and P may be selected from the group consisting of a C 2 ⁇ C 15 heterocyclic group containing at least one heteroatom.
  • the A ring, the B ring, the C ring and the D ring are each aromatic ring group, it may be benzene, naphthalene, phenanthrene, etc., preferably benzene or naphthalene, except for the case of all benzene.
  • ring A, ring B, ring C, and ring D are each a heterocyclic group, pyridine, pyrimidine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, quinoxaline, phthalazine, quinazoline, sinoline, carbazole, dibenzofuran, It may be dibenzothiophene or fluorene.
  • the A ring, B ring, C ring, and D ring may each be substituted with one or more R 1 , R 2 , R 3 , R 4 .
  • R 1 to R 4 are each independently hydrogen; Deuterium, tritium; halogen; Cyano group; Nitro group; A silane group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl group; O, N, S, Si, and C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; C 1 ⁇ C 30 alkyl group; C 2 ⁇ C 30 Alkenyl group; Alkynyl group of C 2 to C 30 ; An alkoxyl group of C 1 to C 30 ; C 6 ⁇ C 30 aryloxy group; And -LN(L 1 -Ar 1 )(L 2 -Ar 2 ); selected from the group consisting of neighboring R 1 and R 2 , neighboring R 2 and R 3 , or neighboring R 1 and R 4 can be
  • the ring formed by bonding of adjacent groups to each other is an aromatic ring of C 6 ⁇ C 60 ; Fluorene; O, N, S, Si, and C 2 ⁇ C 60 heterocycle containing at least one heteroatom of P; Or C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring; Etc.
  • each of R 1 to R 4 is an aryl group, preferably a C 6 to C 30 aryl group, more preferably a C 6 to C 18 aryl group such as phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, triphenyl It may be len, phenanthrene, and the like.
  • each of R 1 to R 4 is a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 18 heterocyclic group such as pyridine, pyrimidine, triazine, benzimi Dazole, quinoline, quinazoline, quinoxaline, dibenzothiophene, dibenzofuran, carbazole, phenylcarbazole, benzoquinnazoline, benzothienopyrimidine, and the like.
  • each of R 1 to R 4 is an alkyl group, it may be preferably a C 1 to C 20 alkyl group, more preferably a C 1 to C 10 alkyl group, such as methyl, t-butyl, and the like.
  • R 1 to R 4 are each an aliphatic ring group, preferably a C 3 to C 30 aliphatic ring, more preferably a C 3 to C 10 aliphatic ring, such as cyclobutane, cyclohexane, adamantyl, etc. .
  • X 1 is C(R')(R"), N(R a ), O or S.
  • the R′ and R” are independently of each other hydrogen; deuterium, tritium; halogen; cyano group; nitro group; C 6 ⁇ C 60 aryl group; fluorenyl group; at least one of O, N, S, Si and P C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing a hetero atom of; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; C 1 ⁇ C 30 alkyl group; C 2 ⁇ C 30 alkenyl group; C 2 ⁇ C 30 alkyne Diary; C 1 ⁇ C 30 alkoxyl group; And C 6 ⁇ C 30 aryloxy group; is selected from the group consisting of, R'and R" may be bonded to each other to form a ring.
  • a spy compound may be formed together with C to which they are bonded.
  • fluorene or a derivative thereof may be formed.
  • R'and R" are an alkyl group, preferably a C 1 to C 20 alkyl group, more preferably a C 1 to C 10 alkyl group, such as methyl, ethyl, t-butyl, and the like.
  • R'and R" are an aryl group, preferably a C 6 to C 30 aryl group, more preferably a C 6 to C 18 aryl group such as phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, triphenylene , Phenanthrene, and the like.
  • R a is a C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl group; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; O, N, S, Si, and C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; And -LN(L 1 -Ar 1 ) (L 2 -Ar 2 ); It may be selected from the group consisting of.
  • R a is an aryl group, it may be preferably a C 6 to C 30 aryl group, more preferably a C 6 to C 18 aryl group such as phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, and the like.
  • R a is a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 18 heterocyclic group such as pyridine, pyrimidine, triazine, dibenzothiophene, phenoxy Photograph, phenylphenoxazine, quinazoline, quinoline, quinoxazine, pyridopyrimidine, benzofuropyrimidine, benzofuropyrazine, benzofuropyridine, indolopyrimidine, phenyl-indolopyrimidine, benzoquinazoline , Dibenzoquinazoline, benzimidazole, benzoxazole, and the like.
  • pyridine pyrimidine
  • triazine dibenzothiophene
  • phenoxy Photograph phenylphenoxazine
  • quinazoline quinazoline
  • quinoline quinoxazine
  • pyridopyrimidine benzofuropyr
  • R a is a fluorenyl group, it may be 9,9-dimethylfluorene, 9,9-diphenylfluorene, 9,9'-spirobifluorene, and the like.
  • adjacent R 1 and R 2 are bonded to each other, adjacent R 2 and R 3 are bonded to each other, or adjacent R 1 and R 4 are bonded to each other to form a heterocycle, preferably a heterocyclic group of C 2 to C 30 , More preferably, a C 2 ⁇ C 14 heterocyclic group, such as furan, thiophene, pyrrole, indole, phenyl-indole, etc. can form a ring, as a result of which Formula 1 represents dibenzothiophene, dibenzofuran, It may contain moieties such as carbazole.
  • adjacent R 1 and R 2 , neighboring R 2 and R 3 , or adjacent R 1 and R 4 may be bonded to each other to form a heterocycle including O, S, N, and the like.
  • L, L 1 and L 2 are each independently a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene group; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; And O, N, S, Si, and a C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; It may be selected from the group consisting of.
  • L, L 1 and L 2 are each an arylene group, preferably a C 6 to C 30 arylene group, more preferably a C 6 to C 18 arylene group such as phenyl, naphthalene, biphenyl, terphenyl, etc. I can.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl group; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; And O, N, S, Si, and a C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; It may be selected from the group consisting of.
  • Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group, preferably a C 6 ⁇ C 30 aryl group, more preferably a C 6 ⁇ C 18 aryl group, such as phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, etc. .
  • Ar 1 and Ar 2 are each a heterocyclic group, preferably a C 2 to C 30 heterocyclic group, more preferably a C 2 to C 18 heterocyclic group such as dibenzothiophene, dibenzofuran, carba Sol, phenylcarbazole, and the like.
  • R 1 ⁇ R 4 , R', R", R a , L, L 1 , L 2 , Ar 1 , Ar 2 , a ring formed by bonding of neighboring groups to each other, and R'and R" are bonded to each other
  • Each of the formed rings is deuterium; halogen; A silane group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; A phosphine oxide group unsubstituted or substituted with a C 1 -C 20 alkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; Siloxane group; Boron group; Germanium group; Cyano group; Nitro group; C 1 -C 20 alkylthio group; C 1 -C 20 alkoxy group; A C 6 -C 20 arylalkoxy group; A C 1 -C 20 alkyl group; An alkenyl group of C 2 -C 20 ; Alky
  • Formula 1 may be represented by one of Formulas 1-1 to 1-3 below.
  • ring A, ring B, ring C, ring D, and X 1 are the same as defined in Formula 1, and X 2 and X 3 are defined the same as X 1 in Formula 1 do.
  • Formula 1 may be represented by one of Formulas 1-4 to 1-7.
  • ring A, ring B, ring C, ring D, R 1 to R 4 , X 1 are the same as defined in Formula 1, and a is an integer of 0 to 6, b is an integer of 0-5, and when they are an integer of 2 or more, each of R 1, each of R 2, each of R 3, and each of R 4 is the same or different from each other.
  • Formula 1 may be represented by one of Formulas 1-8 to 1-11 below.
  • a ring, B ring, C ring, X 1 , R 1 to R 4 are the same as defined in Formula 1, and A'ring, B'ring and C'ring are benzene
  • X 4 is defined in the same manner as X 1 in Formula 1, a is an integer of 0-6, b is an integer of 0-6, c is an integer of 0-5, and each of them is an integer of 2 or more
  • Each of R 1, each of R 2, each of R 3, and each of R 4 is the same as or different from each other.
  • At least one of R 1 to R 4 , and R a is a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a carbazole group, or at least one of the following Formulas B-1 to B-3 Can be represented as one.
  • L is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene group; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; And O, N, S, Si, and a C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; It may be selected from the group consisting of.
  • Y 1 to Y 16 are C(R b ) or N.
  • R b is the same as or different from each other, and hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano group; Nitro group; C 1 -C 20 alkoxy group; A C 6 -C 20 arylalkoxy group; A C 1 -C 20 alkyl group; An alkenyl group of C 2 -C 20 ; Alkynyl group of C 2 -C 20 ; C 6 -C 20 aryl group; Fluorenyl group; O, N, S, Si, and C 2 -C 20 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from the group consisting of P; And C 3 -C 20 aliphatic ring group; is selected from the group consisting of, neighboring groups may be bonded to each other to form a ring.
  • X 5 and X 6 may be defined in the same manner as X 1 in Formula 1, and i and j are each an integer of 0 or 1. When i or j is 0, it can be interpreted in the same way as when X 1 is a single bond.
  • At least one of the R 1 to R 4 , and R a may be a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, or -LN(L 1 -Ar 1 )(L 2 -Ar 2 ).
  • At least one of R 1 to R 4 , R a , Ar 1 and Ar 2 may be represented by the following Formula C-1.
  • X 7 is defined the same as X 1 in Formula 1.
  • E ring and F ring are each independently a C 6 ⁇ C 20 aromatic ring or a C 2 ⁇ C 20 hetero ring containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P.
  • L 5 is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene group; C 3 ⁇ C 60 aliphatic ring group; And O, N, S, Si, and a C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of P; It may be selected from the group consisting of.
  • the compound represented by Formula 1 may be one of the following compounds, but is not limited thereto.
  • the present invention provides an organic electrical device comprising an anode, a cathode, and an organic material layer formed between the anode and the cathode, wherein the organic material layer is one single compound or two or more Contains compounds.
  • the present invention provides an organic electric device including an anode, a cathode, an organic material layer formed between the anode and the cathode, and a light efficiency improvement layer.
  • the light efficiency improvement layer is formed on one side of both surfaces of the anode or the cathode that is not in contact with the organic material layer, and the organic material layer or the light efficiency improvement layer includes the compound represented by Formula 1 above.
  • the organic material layer includes at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an emission auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport auxiliary layer, an electron transport layer and an electron injection layer, and preferably the compound may be included in the emission layer.
  • the organic material layer may include two or more stacks including a hole transport layer, an emission layer, and an electron transport layer sequentially formed on the anode, and may further include a charge generation layer formed between the two or more stacks.
  • the present invention provides an electronic device including a display device including an organic electric element represented by Formula 1 and a control unit for driving the display device.
  • the compound (final product) represented by Formula 1 according to the present invention is synthesized by reacting Sub 1 as shown in Scheme 1 below, but is not limited thereto.
  • Sub 1 of Scheme 1 may be synthesized by the reaction route of Scheme 2 below, but is not limited thereto.
  • the compounds belonging to Sub 1 may be the following compounds, but are not limited thereto, and Table 1 shows the FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) values of the following compounds.
  • Sub 1-53 was obtained by performing the same procedure as in Synthesis Example 1-1, except that Sub 1-54 was used instead of Sub 1-14 used in Synthesis Example 1-1.
  • Sub 1-17a was obtained by performing the same procedure as in Synthesis Example 1-1, except that Sub 1-17 was used instead of Sub 1-14 used in Synthesis Example 1-1.
  • N 1 -(naphthalen-2-yl)-N 4 ,N 4 -bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N 1 -phenylbenzene -1,4-diamine (hereinafter abbreviated as "2-TNATA”) was vacuum deposited to a thickness of 60 nm to form a hole injection layer, and then 4,4-bis[N-(1) on the hole injection layer.
  • -Naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (hereinafter abbreviated as "NPB”) was vacuum deposited to a thickness of 60 nm to form a hole transport layer.
  • compound 1-20 of the present invention is used as a host material, and bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(III)acetylacetonate (hereinafter, abbreviated as "(piq) 2 Ir(acac)”) is used as a dopant.
  • a light emitting layer having a thickness of 30 nm was deposited by doping with a dopant so that the weight ratio was 95:5.
  • BAlq (1,1'-biphenyl-4-olato)bis(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum
  • Alq 3 tris(8-quinolinol)aluminum
  • LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm on the electron transport layer to form an electron injection layer
  • Al was deposited on the electron injection layer to a thickness of 150 nm to form a cathode.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compound of the present invention described in Table 3 below was used instead of compounds 1-20 as the host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that one of the following Comparative Compounds 1 to 4 was used instead of Compound 1-20 of the present invention as a host material for the emission layer.
  • Electroluminescence (EL) characteristics were measured with a PR-650 of Photoresearch by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 4 thus prepared, and the measurement result
  • the T95 lifetime was measured using a lifetime measuring equipment manufactured by McScience at a reference luminance of 2500 cd/m 2 .
  • the measurement results are shown in Table 3 below.
  • the compound of the present invention has a glass transition temperature higher than that of Comparative Compounds 1 to 4, and the conjugation length becomes longer and the band gap becomes narrower, so that absorption and light emission occur at a longer wavelength. As a result, it seems that the driving voltage of the device is lowered and efficiency and lifespan are improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물과, 제 1전극, 제 2전극 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자, 및 상기 유기전기소자를 포함하는 전자장치를 제공한다. 상기 유기물층에 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함함으로써, 유기전기소자의 구동전압을 낮출 수 있고 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 그리고 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구되던 소비적력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동 시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다. 하지만, 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면, 각 유기물층 간의 에너지 준위(energy level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
따라서 높은 열적 안정성을 가지며 발광층 내에서 효율적으로 전하 균형(charge balance)을 이룰 수 있는 발광 재료의 개발이 필요하다. 즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하며, 특히 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 필요하다.
본 발명은 소자의 구동전압을 낮추고, 소자의 발광효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 소자의 발광효율 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 화학식을 나타낸다.
[부호의 설명]
100, 200, 300: 유기전기소자 110: 제1 전극
120: 정공주입층 130: 정공수송층
140: 발광층 150: 전자수송층
160: 전자주입층 170: 제2 전극
180: 광효율 개선층 210: 버퍼층
220: 발광보조층 320: 제1 정공주입층
330: 제1 정공수송층 340: 제1 발광층
350: 제1 전자수송 층 360: 제1 전하생성층
361: 제2 전하생성층 420: 제2 정공주입층
430: 제2 정공수송층 440: 제2 발광층
450: 제2 전자수송층 CGL: 전하생성층
ST1: 제1 스택 ST2: 제2 스택
본 발명에서 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일고리형, 고리집합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 다른 설명이 없는 한 아릴기에는 플루오렌일기가 포함될 수 있고 아릴렌기에는 플루오렌일렌기가 포함될 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "플루오렌일기", "플루오렌일렌기", "플루오렌트리일기"는 다른 설명이 없는 한 치환 또는 비치환된 "플루오렌일기", "플루오렌일렌기", "플루오렌트리일기"를 의미한다. 비치환된 "플루오렌일기", "플루오렌일렌기", "플루오렌트리일기"는 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가, 2가 또는 3가의 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기", "치환된 플루오렌일렌기" 또는 "치환된 플루오렌트리일기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용된 "플루오렌일기", "플루오렌일렌기", "플루오렌트리일기"는 다른 설명이 없는 한 R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
본 명세서에서는 특별한 설명이 없는 한 1가, 2가, 3가 등과 같은 가수와 상관없이 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 플루오렌트리일기를 모두 플루오렌기라고 명명할 수도 있다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000002
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"와 같은 방향족 고리뿐만 아니라 비방향족 고리도 포함하며, 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 고리를 의미하나 여기에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타내며, 헤테로고리기는 헤테로원자를 포함하는 단일고리형, 고리집합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 의미한다. 또한, 고리를 형성하는 탄소 대신 하기 화합물과 같이 SO2, P=O 등과 같은 헤테로원자단을 포함하는 화합물도 포함될 수 있다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000003
본 발명에 사용된 용어 "지방족고리기"는 방향족탄화수소를 제외한 고리형 탄화수소를 의미하며, 단일고리형, 고리집합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 포함하며, 다른 설명이 없는 한 탄소수 3 내지 60의 고리를 의미하나 여기에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 방향족고리인 벤젠과 비방향족고리인 사이클로헥산이 융합된 경우에도 지방족고리에 해당한다.
본 명세서에서 각 기호 및 그 치환기의 예로 예시되는 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기 등에 해당하는 '기 이름'은 '가수를 반영한 기의 이름'을 기재할 수도 있지만, '모체화합물 명칭'으로 기재할 수도 있다. 예컨대, 아릴기의 일종인 '페난트렌'의 경우, 1가의 '기'는 '페난트릴'로 2가의 기는 '페난트릴렌' 등과 같이 가수를 구분하여 기의 이름을 기재할 수도 있지만, 가수와 상관없이 모체 화합물 명칭인 '페난트렌'으로 기재할 수도 있다. 유사하게, 피리미딘의 경우에도, 가수와 상관없이 '피리미딘'으로 기재하거나, 1가인 경우에는 피리미딘일기, 2가의 경우에는 피리미딘일렌 등과 같이 해당 가수의 '기의 이름'으로 기재할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서는 화합물 명칭이나 치환기 명칭을 기재함에 있어 위치를 표시하는 숫자나 알파벳 등은 생략할 수도 있다. 예컨대, 피리도[4,3-d]피리미딘을 피리도피리미딘으로, 벤조퓨로[2,3-d]피리미딘을 벤조퓨로피리미딘으로, 9,9-다이메틸-9H-플루오렌을 다이메틸플루오렌 등과 같이 기재할 수 있다. 따라서, 벤조[g]퀴녹살린이나 벤조[f]퀴녹살린을 모두 벤조퀴녹살린이라고 기재할 수 있다.
또한, 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000004
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하는 것을 의미하는데, 즉 a가 0인 경우는 벤젠고리를 형성하는 탄소에 모두 수소가 결합된 것을 의미하며, 이때 탄소에 결합된 수소의 표시를 생략하고 화학식이나 화합물을 기재할 수 있다. 또한, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 예컨대 아래와 같이 결합할 수 있고, a가 4 내지 6의 정수인 경우에도 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, a가 2 이상의 정수인 경우 R1은 서로 같거나 상이할 수 있다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000005
또한, 본 명세서에서 다른 설명이 없는 한, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 C6~C60의 방향족고리기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이하, 본 발명의 화합물이 포함된 유기전기소자의 적층구조에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 구성 요소가 다른 구성 요소 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 경우, 이는 다른 구성 요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 있는 경우도 포함할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반대로, 어떤 구성 요소가 다른 부분 "바로 위에" 있다고 하는 경우에는 중간에 또 다른 부분이 없는 것을 뜻한다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기전기소자의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자(100)는 기판(미도시) 상에 형성된 제1 전극(110)과, 제2 전극(170), 그리고 제1 전극(110)과 제2 전극(170) 사이에 형성된 유기물층을 포함한다.
상기 제1 전극(110)은 애노드(양극)이고, 제2 전극(170)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제1 전극이 캐소드이고 제2 전극이 애노드일 수 있다.
상기 유기물층은 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(110) 상에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)이 순차적으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 전극(110) 또는 제2 전극(170)의 양면 중에서 유기물층과 접하지 않는 일면에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있으며, 광효율 개선층(180)이 형성될 경우 유기전기소자의 광효율이 향상될 수 있다.
예를 들면, 제2 전극(170) 상에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있는데, 전면발광(top emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 형성됨으로써 제2 전극(170)에서의 SPPs (surface plasmon polaritons)에 의한 광학 에너지 손실을 줄일 수 있고, 배면발광(bottom emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 제2 전극(170)에 대한 완충 역할을 수행할 수 있다.
정공수송층(130)과 발광층(140) 사이에 버퍼층(210)이나 발광보조층(220)이 더 형성될 수 있는데 이에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전기소자(200)는 제1 전극(110) 상에 순차적으로 형성된 정공주입층(120), 정공수송층(130), 버퍼층(210), 발광보조층(220), 발광층(140), 전자수송층(150), 전자주입층(160), 제2 전극(170)을 포함할 수 있고, 제2 전극 상에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있다.
도 2에 도시되지는 않았으나, 발광층(140)과 전자수송층(150) 사이에 전자수송보조층이 더 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 유기물층은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택이 복수개 형성된 형태일 수도 있다. 이에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기전기소자(300)는 제1 전극(110)과 제2 전극(170) 사이에 다층으로 이루어진 유기물층의 스택(ST1, ST2)이 두 세트 이상 형성될 수 있고 유기물층의 스택 사이에 전하 생성층(CGL)이 형성될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자는 제1 전극(110), 제1 스택(ST1), 전하 생성층(CGL: Charge Generation Layer), 제2 스택(ST2), 제2 전극(170) 및 광효율 개선층(180)을 포함할 수 있다.
제1 스택(ST1)은 제1 전극(110) 상에 형성된 유기물층으로, 이는 제1 정공주입층(320), 제1 정공수송층(330), 제1 발광층(340) 및 제1 전자수송층(350)을 포함할 수 있고, 제2 스택(ST2)은 제2 정공주입층(420), 2 정공수송층(430), 제2 발광층(440) 및 제2 전자수송층(450)을 포함할 수 있다. 이와 같이 제1 스택과 제2 스택은 동일한 적층 구조를 갖는 유기물층일 수도 있지만 서로 다른 적층 구조의 유기물층일 수도 있다.
제1 스택(ST1)과 제2 스택(ST2) 사이에는 전하 생성층(CGL)이 형성될 수 있다. 전하 생성층(CGL)은 제1 전하 생성층(360)과 제2 전하 생성층(361)을 포함할 수 있다. 이러한 전하 생성층(CGL)은 제1 발광층(340)과 제2 발광층(440) 사이에 형성되어 각각의 발광층에서 발생하는 전류 효율을 증가시키고, 전하를 원활하게 분배하는 역할을 한다.
제1 발광층(340)에는 청색 호스트에 청색 형광 도펀트를 포함하는 발광 재료가 포함될 수 있고, 제2 발광층(440)에는 녹색 호스트에 그리니쉬 옐로우(greenish yellow) 도펀트와 적색 도펀트가 함께 도핑된 재료가 포함될 수 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 제1 발광층(340) 및 제2 발광층(440)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에서, n은 1~5의 정수일 수 있는데, n이 2인 경우, 제2 스택(ST2) 상에 전하 생성층(CGL)과 제3 스택이 추가적으로 더 적층될 수 있다.
도 3과 같이 다층의 스택 구조 방식에 의해 발광층이 복수개 형성될 경우, 각각의 발광층에서 발광된 광의 혼합 효과에 의해 백색 광이 발광되는 유기전기발광소자를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 색상의 광을 발광하는 유기전기발광소자를 제조할 수도 있다.
본 발명의 화학식 1에 의해 표시되는 화합물은 정공주입층(120, 320, 420), 정공수송층(130, 330, 430), 버퍼층(210), 발광보조층(220), 전자수송층(150, 350, 450), 전자주입층(160), 발광층(140, 340, 440) 또는 광효율 개선층(180)의 재료로 사용될 수 있으나, 바람직하게는 발광층(140, 340, 440) 및/또는 광효율 개선층(180)의 재료로 사용될 수 있다.
동일유사한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합에 대한 연구가 필요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층(140, 340, 440) 및/또는 광효율 개선층(180)의 재료로 사용함으로써, 각 유기물층 간의 에너지 레벨 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등을 최적화하여 유기전기소자의 수명 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 다양한 증착법(deposition)을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. PVD나 CVD 등의 증착 방법을 사용하여 제조될 수 있는데, 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(110)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(170)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 정공수송층(130)과 발광층(140) 사이에 발광보조층(220)을, 발광층(140)과 전자수송층(150) 사이에 전자수송보조층(미도시)을 더 형성할 수도 있고 상술한 바와 같이 스택 구조로 형성할 수도 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 단색 조명용 소자 및 퀀텀닷 디스플레이용 소자로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000006
상기 화학식에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
A환, B환, C환 및 D환은 서로 독립적으로 C6~C14의 방향족고리기; 플루오렌기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C15의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 다만, a) A환, B환, C환 및 D환이 모두 벤젠인 경우를 제외하고, b) A환, B환 및 C환 중에서 하나가 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 또는 플루오렌이면서, 나머지 환과 D환이 모두 벤젠인 경우를 제외한다.
A환, B환, C환 및 D환이 각각 방향족고리기인 경우, 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등이 될 수 있고, 바람직하게는 벤젠 또는 나프탈렌일 수 있으나 모두 벤젠인 경우는 제외한다.
A환, B환, C환 및 D환이 각각 헤테로고리기인 경우, 피리딘, 피리미딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 나프티리딘, 퀴녹살린, 프탈라진, 퀴나졸린, 시놀린, 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 또는 플루오렌 등일 수 있다.
상기 A환, B환, C환 및 D환은 각각 하나 이상의 R1, R2, R3, R4로 치환될 수 있다.
상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소; 중수소, 삼중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2);로 이루어진 군에서 선택되고, 이웃한 R1과 R2끼리, 이웃한 R2와 R3끼리, 또는 이웃한 R1과 R4끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성된 고리는 C6~C60의 방향족고리; 플루오렌; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리; 또는 C3~C60의 지방족고리; 등일 수 있다.
R1 내지 R4가 각각 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 바이페닐, 터페닐, 트리페닐렌, 페난트렌 등일 수 있다.
R1 내지 R4가 각각 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 벤즈이미다졸, 퀴놀린, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 카바졸, 페닐카바졸, 벤조퀸나졸린, 벤조싸이에노피리미딘 등일 수 있다.
R1 내지 R4가 각각 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C20의 알킬기, 더욱 바람직하게는 C1~C10의 알킬기, 예컨대 메틸, t-부틸 등일 수 있다.
R1 내지 R4가 각각 지방족고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리, 더욱 바람직하게는 C3~C10의 지방족고리, 예컨대 사이클로부탄, 사이클로헥산, 아다만틸 등일 수 있다.
X1은 C(R')(R"), N(Ra), O 또는 S이다.
상기 R' 및 R"는 서로 독립적으로 수소; 중수소, 삼중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되며, R'과 R"은 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. R'과 R"이 서로 결합하여 고리를 형성할 경우 이들이 결합된 C와 함께 스파이로 화합물이 형성될 수 있는데 예컨대 플루오렌이나 그 유도체가 형성될 수 있다.
R' 및 R"이 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C20의 알킬기, 더욱 바람직하게는 C1~C10의 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, t-부틸 등일 수 있다.
R' 및 R"이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 바이페닐, 터페닐, 트리페닐렌, 페난트렌 등일 수 있다.
상기 Ra는 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2);로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ra가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 바이페닐, 터페닐 등일 수 있다.
Ra가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 다이벤조싸이오펜, 페녹사진, 페닐페녹사진, 퀴나졸린, 퀴놀린, 퀴녹사진, 피리도피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 벤조퓨로피라진, 벤조퓨로피리딘, 인돌로피리미딘, 페닐-인돌로피리미딘, 벤조퀴나졸린, 다이벤조퀴나졸린, 벤즈이미다졸, 벤조옥사졸 등일 수 있다.
Ra가 플루오렌일기인 경우, 9,9-다이메틸플루오렌, 9,9-다이페닐플루오렌, 9,9'-스파이로바이플루오렌 등일 수 있다.
이웃한 R1과 R2끼리, 이웃한 R2와 R3끼리, 또는 이웃한 R1과 R4끼리 서로 결합하여 헤테로고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C14의 헤테로고리기, 예컨대 퓨란, 싸이오펜, 피롤, 인돌, 페닐-인돌 등의 고리를 형성할 수 있는데, 그 결과 화학식 1은 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 카바졸 등의 모이어티를 포함할 수 있다. 바람직하게는 이웃한 R1과 R2끼리, 이웃한 R2와 R3끼리, 또는 이웃한 R1과 R4끼리 서로 결합하여 O, S, N 등을 포함하는 헤테로고리를 형성할 수 있다.
상기 L, L1 및 L2는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
L, L1 및 L2가 각각 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴렌기, 예컨대 페닐, 나프탈렌, 바이페닐, 터페닐 등일 수 있다.
상기 Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Ar1 및 Ar2가 각각 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸, 바이페닐, 터페닐 등일 수 있다.
Ar1 및 Ar2가 각각 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대 다이벤조싸이오펜, 다이벤조퓨란, 카바졸, 페닐카바졸 등일 수 있다.
상기 R1~R4, R', R", Ra, L, L1, L2, Ar1, Ar2, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리, 및 R'과 R"이 서로 결합하여 형성한 고리는 각각 각각 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕시기; C6-C20의 아릴알콕시기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 지방족고리기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
예시적으로, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 1-1> <화학식 1-2> <화학식 1-3>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000007
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3에서, A환, B환, C환, D환, X1은 화학식 1에서 정의된 것과 같고, X2 및 X3은 화학식 1의 X1과 동일하게 정의된다.
또한, 상기 화학식 1은 화학식 1-4 내지 화학식 1-7 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 1-4> <화학식 1-5> <화학식 1-6> <화학식 1-7>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000008
상기 화학식 1-4 내지 화학식 1-7에서, A환, B환, C환, D환, R1~R4, X1은 화학식 1에서 정의된 것과 같고, a는 0~6의 정수이고, b는 0~5의 정수이고, 이들이 2 이상의 정수인 경우 R1 각각, R2 각각, R3 각각, R4 각각은 서로 같거나 상이하다.
또한, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-8 내지 화학식 1-11 중에서 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 1-8> <화학식 1-9> <화학식 1-10> <화학식 1-11>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000009
상기 화학식 1-8 내지 1-11에서, A환, B환, C환, X1, R1~R4는 화학식 1에서 정의된 것과 같으며, A'환, B'환 및 C'환은 벤젠이며, X4는 화학식 1의 X1과 동일하게 정의되고, a는 0~6의 정수이며, b는 0~6의 정수이고, c는 0~5의 정수이고, 이들 각각이 2 이상의 정수인 경우 R1 각각, R2 각각, R3 각각, R4 각각은 서로 같거나 상이하다.
바람직하게는, 상기 화학식 1에서, 상기 R1~R4, 및 Ra 중에서 적어도 하나는 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 카바졸기, 또는 하기 화학식 B-1 내지 화학식 B-3 중에서 적어도 하나로 표시될 수 있다.
<화학식 B-1> <화학식 B-2> <화학식 B-3>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000010
상기 화학식 B-1 내지 B-3에서, 각 기호는 아래와 같이 정의될 수 있다.
L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
Y1 내지 Y16은 C(Rb) 또는 N이다.
상기 Rb는 서로 같거나 상이하며, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알콕시기; C6-C20의 아릴알콕시기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; 및 C3-C20의 지방족고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
X5 및 X6은 화학식 1의 X1과 동일하게 정의될 수 있고, i 및 j는 각각 0 또는 1의 정수이다. i 또는 j가 0인 경우는 X1이 단일결합인 경우와 동일하게 해석될 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 R1~R4, 및 Ra 중에서 적어도 하나는 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2)일 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 1에서, 상기 R1~R4, Ra, Ar1 및 Ar2 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 C-1로 표시될 수 있다.
<화학식 C-1>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000011
상기 화학식 C-1에서, X7은 화학식 1의 X1과 동일하게 정의된다.
E환 및 F환은 서로 독립적으로 C6~C20의 방향족고리 또는 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리이다.
L5는 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000012
Figure PCTKR2020003630-appb-I000013
Figure PCTKR2020003630-appb-I000014
Figure PCTKR2020003630-appb-I000015
Figure PCTKR2020003630-appb-I000016
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자를 제공하고, 이때 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 1종 단독 화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층 및 광효율 개선층을 포함하는 유기전기소자를 제공한다. 이때, 광효율 개선층은 상기 양극 또는 음극의 양면 중에서 상기 유기물층과 접하지 않는 일면에 형성되며, 상기 유기물층 또는 광효율 개선층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 바람직하게는 상기 화합물은 발광층에 포함될 수 있다.
상기 유기물층은 상기 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함할 수 있으며, 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부를 포함하는 전자장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(final products)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1을 반응시켜 합성되며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1> (Hal1은 I, Br, OTf, Cl 또는 F임)
Figure PCTKR2020003630-appb-I000017
I. Sub 1의 합성
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 2> (Hal1, Hal2는 각각 I, Br, OTf, Cl 또는 F임)
Figure PCTKR2020003630-appb-I000018
1. Sub 1-2 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000019
2-bromo-2'-iodo-1,1'-biphenyl (15 g, 41.9 mmo)에 (5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-1-yl)boronic acid (13.9 g, 50.3 mmol), Pd(PPh3)4 (2.4 g, 2.1 mmol), K2CO3 (17.4 g, 125.7 mmol) 그리고 THF/H2O (200 ml/100 ml)을 넣고 12시간 환류시킨다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, THF를 제거한다. MC로 추출하고 물로 닦아주었다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 칼럼으로 분리 후 재결정하여 생성물 Sub 1-2를 12.4 g (88%)을 얻었다.
2. Sub 1-11 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000020
Sub 1-2의 합성예에서 사용된 2-bromo-2'-iodo-1,1'-biphenyl 대신 1-bromo-2-(2-iodophenyl)naphthalene를 사용하고, (5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-1-yl)boronic acid 대신 (5,10-dihydrophenazin-1-yl)boronic acid을 사용하는 것을 제외하고 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-11을 얻었다.
3. Sub 1-19 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000021
Sub 1-2의 합성예에서 사용된 2-bromo-2'-iodo-1,1'-biphenyl 대신 4-bromo-3-(2-iodophenyl)dibenzo[b,d]furan를 사용하고, (5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-1-yl)boronic acid 대신 (12-phenyl-5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-6-yl)boronic acid을 사용하는 것을 제외하고 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-19을 얻었다.
4. Sub 1-22 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000022
Sub 1-2의 합성예에서 사용된 2-bromo-2'-iodo-1,1'-biphenyl 대신 2-bromo-3-(3-iodonaphthalen-2-yl)dibenzo[b,d]furan를 사용하고, (5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-1-yl)boronic acid 대신 (5-phenyl-5,10-dihydrophenazin-1-yl)boronic acid을 사용하는 것을 제외하고 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-22을 얻었다.
5. Sub 1-46 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000023
Sub 1-2의 합성예에서 사용된 2-bromo-2'-iodo-1,1'-biphenyl 대신 2-(2-bromophenyl)-3-iodonaphthalene를 사용하고, (5,12-dihydrobenzo[b]phenazin-1-yl)boronic acid 대신 (7-phenyl-7,12-dihydrobenzo[4,5]thieno[2,3-b]phenazin-13-yl)boronic acid을 사용하는 것을 제외하고 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-46을 얻었다.
Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 1은 하기 화합물의 FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
Figure PCTKR2020003630-appb-I000024
[표 1]
Figure PCTKR2020003630-appb-I000025
II. 최종 화합물의 합성
1. 1-1 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000026
Sub 1-14 (15 g, 27.8 mmol)에 Cu (0.35 g, 5.56 mmol), K2CO3 (3.8 g, 27.8 mmol), nitrobenzene (150 mL)을 넣고 12시간 환류시킨다. 반응이 종료되면 반응물을 MC로 추출하고 물로 닦아주었다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후, 실리카겔 칼럼으로 분리 후 재결정하여 생성물 7.8 g 을 얻었다. (수율: 61%)
2. 1-53 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000027
1-1의 합성예에서 사용된 Sub 1-14 대신 Sub 1-54을 사용하는 것을 제외하고 상기 1-1의 합성예와 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-53을 얻었다.
3. 1-58 합성예
Figure PCTKR2020003630-appb-I000028
(1) 1-17a 합성
1-1의 합성예에서 사용된 Sub 1-14 대신 Sub 1-17을 사용하는 것을 제외하고 상기 1-1의 합성예와 동일한 과정을 수행하여 Sub 1-17a을 얻었다.
(2) 1-58 합성
Sub 1-17a (5 g, 9.8 mmol)에, diphenylamine (1.9 g, 11.3 mmol), Pd2(dba)3 (0.5 g, 0.5 mmol), P(t-Bu)3 (0.2 g, 1 mmol), NaOtBu (2.8 g, 29.4 mmol)을 넣고 12시간 동안 교반환류시킨다. 반응이 종료되면 반응물을 MC로 추출하고 물로 닦아주었다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후, 실리카겔 칼럼으로 분리 후 재결정하여 1-58를 4.8 g 을 얻었다. (수율: 77%)
상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 1-1 내지 1-98의 FD-MS 값은 하기 표 2와 같다.
[표 2]
Figure PCTKR2020003630-appb-I000029
Figure PCTKR2020003630-appb-I000030
유기전기소자의 제조평가
[ 실시예 1] 레드유기전기발광소자 (호스트)
유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (이하, "2-TNATA"로 약기함)를 60 nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐 (이하, "NPB"로 약기함)을 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.
이후, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 1-20을 호스트 물질로, bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate (이하, "(piq)2Ir(acac)"로 약기함)를 도펀트 물질로 사용하되 이들 중량비가 95:5가 되도록 도펀트를 도핑하여 30nm 두께의 발광층을 증착하였다.
다음으로, 상기 발광층 상에 (1,1'-biphenyl-4-olato)bis(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum (이하 "BAlq"로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하, Alq3로 약기함)을 40 nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다.
이후, 전자수송층 상에 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
[ 실시예 2] 내지 [ 실시예 17]
발광층의 호스트 물질로 화합물 1-20 대신 하기 표 3에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 비교예 1] 내지 [ 비교예 4]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 1-20 대신 하기 비교화합물 1 내지 비교화합물 4 중 하나를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 1> <비교화합물 2> <비교화합물 3> <비교화합물 4>
Figure PCTKR2020003630-appb-I000031
이와 같이 제조된 실시예 1 내지 17, 비교예 1 내지 4의 유기전기발광소자에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 3과 같다.
[표 3]
Figure PCTKR2020003630-appb-I000032
상기 표 3으로부터 본 발명의 화합물을 발광층의 호스트 재료로 사용할 경우, 비교화합물을 사용한 경우에 비해 구동전압이 낮아지고 효율과 수명이 현저히 개선되는 것을 알 수 있다.
상기 표 3의 결과로부터, 본 발명의 경우 화학식 1에서 A환~D환 중에서 적어도 하나는 C10 이상의 축합환이므로 비교화합물 대비 고리가 추가적으로 축합되어 있고 이로 인해 평면성이 증가하게 되는데 이는 소자의 성능향상에 주요 인자로 작용하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물은 비교화합물 1 내지 4보다 높은 유리전이온도를 가지며, 공액 길이(Conjugation length)가 길어져서 밴드 갭(Band gap)이 좁아짐으로써 보다 장파장에서 흡수 및 발광이 일어나게 된다. 그 결과 소자의 구동전압이 낮아지고 효율과 수명이 향상된 것으로 보인다.
이러한 결과는 기본골격이 유사한 화합물일지라도, 본 발명과 같이 고리가 축합됨에 따라서 Hole 특성, 광효율 특성, 에너지 레벨(LUMO, HOMO, T1레벨), 정공 주입 및 이동도 특성 등과 같은 화합물의 물성이 달라지게 되고, 이로 인해 소자 특성이 현저히 향상될 수 있음을 시사하고 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 발광층에 다른 화합물을 포함하여 성능을 개선시키는 방법 등 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내의 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은 2019년 04월 05일 한국에 출원한 특허출원번호 제10-2019-0039916호에 대해 미국 특허법 119조 내지 121조, 365조 (35 U.S.C §19조 내지 §121조, §365조)에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000033
    상기 화학식에서,
    A환, B환, C환 및 D환은 서로 독립적으로 C6~C14의 방향족고리기; 플루오렌기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C15의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되며, 단, a) A환, B환, C환 및 D환이 모두 벤젠인 경우를 제외하고, b) A환, B환 및 C환 중에서 하나가 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 또는 플루오렌이면서, 나머지 환과 D환이 모두 벤젠인 경우를 제외하며,
    A환, B환, C환 및 D환은 각각 하나 이상의 R1, R2, R3, R4로 치환될 수 있으며,
    X1은 C(R')(R"), N(Ra), O 또는 S이고,
    상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소; 중수소, 삼중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2);로 이루어진 군에서 선택되고, 이웃한 R1과 R2끼리, 이웃한 R2와 R3끼리, 또는 이웃한 R1과 R4끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 R' 및 R"는 서로 독립적으로 수소; 중수소, 삼중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되며, R'과 R"은 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    상기 Ra는 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2);로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 L, L1 및 L2는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 R1~R4, R', R", Ra, L, L1, L2, Ar1, Ar2, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리, 및 R'과 R"이 서로 결합하여 형성한 고리는 각각 중수소; 할로겐; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; C1-C20의 알킬기 또는 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕시기; C6-C20의 아릴알콕시기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 지방족고리기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 1-1> <화학식 1-2> <화학식 1-3>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000034
    상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3에서, A환, B환, C환, D환, X1은 제1항에서 정의된 것과 같고, X2 및 X3은 제1항의 X1과 동일하게 정의된다.
  3. 제 1항에 있어서
    A환 내지 D환은 서로 독립적으로 벤젠, 나프탈렌, 피리딘, 피리미딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 나프티리딘, 퀴녹살린, 프탈라진, 퀴나졸린, 시놀린, 카바졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜 및 플루오렌으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제 1항에 있어서
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-4 내지 화학식 1-7 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 1-4> <화학식 1-5> <화학식 1-6> <화학식 1-7>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000035
    상기 화학식 1-4 내지 화학식 1-7에서, A환, B환, C환, D환, R1~R4, X1은 제1항에서 정의된 것과 같고, a는 0~6의 정수이고, b는 0~5의 정수이고, 이들이 2 이상의 정수인 경우 R1 각각, R2 각각, R3 각각, R4 각각은 서로 같거나 상이하다.
  5. 제 1항에 있어서
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1-8 내지 화학식 1-11 중에서 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 1-8> <화학식 1-9> <화학식 1-10> <화학식 1-11>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000036
    상기 화학식 1-8 내지 1-11에서, A환, B환, C환, X1, R1~R4는 제1항에서 정의된 것과 같고,
    A'환, B'환 및 C'환은 벤젠이며, X4는 제1항의 X1과 동일하게 정의되고, a는 0~6의 정수이며, b는 0~6의 정수이고, c는 0~5의 정수이고, 이들 각각이 2 이상의 정수인 경우 R1 각각, R2 각각, R3 각각, R4 각각은 서로 같거나 상이하다.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 R1~R4, 및 Ra 중에서 적어도 하나는 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 카바졸기, 또는 하기 화학식 B-1 내지 화학식 B-3 중에서 적어도 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 B-1> <화학식 B-2> <화학식 B-3>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000037
    상기 화학식 B-1 내지 화학식 B-3에서,
    L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    Y1 내지 Y16은 C(Rb) 또는 N이고,
    상기 Rb는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알콕시기; C6-C20의 아릴알콕시기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2-C20의 헤테로고리기; 및 C3-C20의 지방족고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    X5 및 X6은 제1항의 X1과 동일하게 정의될 수 있고, i 및 j는 각각 0 또는 1의 정수이다.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 R1~R4, 및 Ra 중에서 적어도 하나는 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 -L-N(L1-Ar1)(L2-Ar2)인 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 R1~R4, Ra, Ar1 및 Ar2 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 C-1로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 C-1>
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000038
    상기 화학식에서, X7은 제1항의 X1과 동일하게 정의되고,
    E환 및 F환은 서로 독립적으로 C6~C20의 방향족고리 또는 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리이며,
    L5는 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택된다.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000039
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000040
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000041
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000042
    Figure PCTKR2020003630-appb-I000043
    .
  10. 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 단독화합물 또는 2 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  11. 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층 및 광효율 개선층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 광효율 개선층은 상기 양극 또는 음극의 양면 중에서 상기 유기물층과 접하지 않는 일면에 형성되며,
    상기 유기물층 또는 광효율 개선층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공 수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 화합물은 상기 발광층에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  14. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 유기물층은 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  16. 제10항 또는 제11항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 단색 조명용 소자 및 퀀텀닷 디스플레이용 소자로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
PCT/KR2020/003630 2019-04-05 2020-03-17 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 WO2020204402A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0039916 2019-04-05
KR1020190039916A KR102701630B1 (ko) 2019-04-05 2019-04-05 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020204402A1 true WO2020204402A1 (ko) 2020-10-08

Family

ID=72666805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/003630 WO2020204402A1 (ko) 2019-04-05 2020-03-17 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102701630B1 (ko)
WO (1) WO2020204402A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116082338A (zh) * 2021-11-01 2023-05-09 奥来德(上海)光电材料科技有限公司 一种发光辅助材料及其制备方法和有机电致发光器件

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150077220A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160079715A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
CN108727398A (zh) * 2018-06-28 2018-11-02 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途
CN108864108A (zh) * 2018-06-28 2018-11-23 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途
CN108997347A (zh) * 2018-06-28 2018-12-14 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107108623B (zh) * 2014-12-23 2020-09-04 默克专利有限公司 具有二苯并氮杂卓结构的杂环化合物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150077220A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160079715A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
CN108727398A (zh) * 2018-06-28 2018-11-02 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途
CN108864108A (zh) * 2018-06-28 2018-11-23 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途
CN108997347A (zh) * 2018-06-28 2018-12-14 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其制备方法和用途

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116082338A (zh) * 2021-11-01 2023-05-09 奥来德(上海)光电材料科技有限公司 一种发光辅助材料及其制备方法和有机电致发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200117591A (ko) 2020-10-14
KR102701630B1 (ko) 2024-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020226298A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2021141356A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2019124902A1 (ko) 유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2014142472A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2020138726A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2016056757A2 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2014003336A1 (ko) 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2021177616A1 (ko) 광효율 개선층을 포함하는 유기전기소자 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2018056649A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2011037429A2 (ko) 아릴 고리가 축합된 복소환 5원자고리 유도체를 가지는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
WO2017126818A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2018056658A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2020226300A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2011081429A2 (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
WO2021029598A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2011108901A2 (ko) 스파이로 골격을 포함하는 스파이로 카바졸 화합물 및 이를 이용한 유기전자소자, 그 단말
WO2022164086A1 (ko) 유기 금속 착물 및 이를 포함한 유기전계발광소자
WO2021045444A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2019031833A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2019143031A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2018131877A1 (ko) 지연형광 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2016013817A2 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2021020799A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2017022983A1 (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2014137104A1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20782012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20782012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1