[go: up one dir, main page]

KR102164046B1 - 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
KR102164046B1
KR102164046B1 KR1020130149182A KR20130149182A KR102164046B1 KR 102164046 B1 KR102164046 B1 KR 102164046B1 KR 1020130149182 A KR1020130149182 A KR 1020130149182A KR 20130149182 A KR20130149182 A KR 20130149182A KR 102164046 B1 KR102164046 B1 KR 102164046B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
integer
organic
mmol
layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020130149182A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150064442A (ko
Inventor
박형근
최연희
박정근
조혜민
이대원
김석현
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
Priority to KR1020130149182A priority Critical patent/KR102164046B1/ko
Priority to PCT/KR2014/010755 priority patent/WO2015083948A1/ko
Publication of KR20150064442A publication Critical patent/KR20150064442A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102164046B1 publication Critical patent/KR102164046B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04—Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/18—Ring systems of four or more rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • 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
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • 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
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/12—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D471/14—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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1048—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 신규 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자 장치를 제공한다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치{COMPOUND FOR ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT, ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT USING THE SAME, AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
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 유기물층은 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, 정공주입 재료, 정공수송재료, 발광재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
유기전기소자에 있어 가장 문제시되는 것은 수명과 효율인데, 디스플레이가 대면적화되면서 이러한 효율과 수명 문제는 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동 시 발생하는 주울열(Jouleheating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다. 하지만, 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화 시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 준위(energy level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도(mobility), 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
일반적으로 전자수송층에서 발광층으로 전자(electron)가 전달되고 정공(hole)이 정공수송층에서 발광층으로 전달되어 재결합(recombination)에 의해 엑시톤(exciton)이 생성된다.
하지만, 정공이 전자보다 빠르게 이동되어 발광층 내에서 생성된 엑시톤이 전자 수송층으로 넘어가게 되어 결과적으로 발광층 내 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 전자 수송층 계면에서 발광하게 된다.
전자 수송층 계면에서 발광될 경우, 유기전기 발광소자의 색순도 및 효율이 저하되는 문제점이 발생하고 있으며, 특히 유기전기소자 제작 시 고온 안정성이 떨어져 유기전기소자의 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 고온 안정성과 높은 전자 이동도를 가지면서 높은 T1 값으로 정공저지능력을 향상시키는 전자수송 물질의 개발이 필요한 시점이다.
본 발명은 높은 전자 이동도와 고온안정성을 가지며, 높은 T1 값으로 보다 효율적인 전자수송능력을 갖는 화합물을 제공함과 동시에, 이러한 화합물을 이용하여 효율, 수명 및 색순도가 향상된 유기전기소자 및 이를 포함하는 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure 112013110618601-pat00001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 높은 전자 이동도와 고온안정성을 가지며, 높은 T1 값으로 보다 효율적인 전자수송능력을 갖는 화합물을 제공할 수 있으며, 이러한 화합물을 이용하여 소자의 효율, 수명 및 색순도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다:
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 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 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure 112013110618601-pat00002
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure 112013110618601-pat00003
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure 112013110618601-pat00004
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150)의 호스트 또는 도펀트 또는 광효율 개선층의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 발광층(150) 또는/및 전자수송층(160) 재료로 사용될 수 있을 것이다.
한편, 동일한 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 조합도 아주 중요하며, 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.
이미 설명한 것과 같이, 최근 유기 전기 발광소자에 있어 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 형성하는 것이 바람직하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광 보조층의 개발이 필요한 시점이다. 한편, 발광보조층의 경우 정공수송층 및 발광층(호스트)과의 상호관계를 파악해야하므로 유사한 코어를 사용하더라도 사용되는 유기물층이 달라지면 그 특징을 유추하기는 매우 어려울 것이다.
따라서, 본 발명의 화합물을 사용하여 발광층,전자수송층 등을 형성함으로써 각 유기물층 간의 에너지 레벨(level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등을 최적화하여 유기전기소자의 수명 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 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, 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기발광소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 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 일측면에 따른 화합물은 하기 화학식으로 표시된다.
Figure 112013110618601-pat00005
상기 화학식에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되며, m은 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 6의 정수이다.
n이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 복수의 R2 또한 서로 동일하거나 상이할 수 있다. R1 및 R2가 아릴기인 경우, C6~C60의 아릴기일 수 있고, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 C6~C15의 아릴기일 수 있다. 또한, R1 및 R2가 헤테로고리인 경우 C2~C60의 헤테로고리기, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 보다 바람직하게는 C2~C20의 헤테로고리기, 더 바람직하게는 C3~C15의 헤테로고리기일 수 있다. 예컨대, R1 및 R2는 서로 독립적으로 페닐, 비페닐, 안트라센, 페난트렌 등과 같은 아릴이거나, 피리딘, 퀴놀린, 페난트롤린, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 트리아진, 퀴나졸린 등과 같은 헤테로고리일 수 있다.
상기 화학식에서, L1 및 L2는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 방향족고리; 플루오렌; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리;로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이들 각각은 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕실기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기 및 C8~C20의 아릴알켄일기로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
한편, L1이 단일결합인 경우, L2는 단일결합인 L1과 결합하게 되므로 결국 L2가 벤조아크리딘 골격에 직접 결합되는 것과 동일하게 된다. 유사하게, L2가 단일결합인 경우, Ar1이 L1에 직접결합되는 것과 동일하게 되고, L1과 L2가 모두 단일결합인 경우 Ar1이 벤조아크리딘 골격에 직접 결합되는 것과 동일하게 된다.
한편, L2는 x에 따라 가수가 달라질 수 있는데, 예컨대 x가 1이면 L2는 2가, x가 2이면 3가, x가 3이면 4가의 기가 될 수 있을 것이다. 물론, L2가 단일결합일 경우, L1도 x에 따라 가수가 달라질 수 있는데, 예컨대 x가 1이면 L1은 2가, x가 2이면 3가, x가 3이면 4가의 기가 될 수 있을 것이다. 또한, L2가 단일결합이 아닐 경우, L1은 단일결합이거나 2가의 기가 될 수 있을 것이다.
L1 및 L2 는 C6~C60의 방향족고리일 수 있는데, 바람직하게는 C6~C30의 방향족고리, 보다 바람직하게는 C6~C20의 방향족고리일 수 있다.
또한, L1 및 L2 는 C2~C60의 헤테로고리기일 수 있는데, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 보다 바람직하게는 C2~C20의 헤테로고리기, 더 바람직하게는 C3~C15의 헤테로고리기일 수 있다.
L1 는 예컨대, 2가의 벤젠환, 나프틸렌, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌, 트라이페닐렌, 파이렌, 벤조페난트렌, 플루오렌, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 벤조아크리딘, 퀴나졸린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 2,6-나프티리딘, 피리도[2,3-d]피리미딘, 피리도[3,4-d]피리미딘, 페난쓰리딘, 벤조[h]퀴나졸린, 피롤, 이미다졸, 트리아졸, 티오펜, 이소옥사졸, 1,3,4-씨아디아졸(1,3,4-thiadiazole), 1H-벤조[d]이미다졸, 벤조[d]옥사졸, 벤조[d]씨아졸 또는 이들 유도체 등일 수 있고, L2는 2가 내지 4가의 벤젠환, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌, 트라이페닐렌, 파이렌, 벤조페난트렌, 플루오렌, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 벤조아크리딘, 퀴나졸린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 2,6-나프티리딘, 피리도[2,3-d]피리미딘, 피리도[3,4-d]피리미딘, 페난쓰리딘, 벤조[h]퀴나졸린, 피롤, 이미다졸, 트리아졸, 티오펜, 이소옥사졸, 1,3,4-씨아디아졸(1,3,4-thiadiazole), 1H-벤조[d]이미다졸, 벤조[d]옥사졸, 벤조[d]씨아졸 또는 이들 유도체 등일 수 있다.
상기 화학식에서, Ar1은 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택된다. Ar1이 아릴기인 경우, C6~C60의 아릴기일 수 있고, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 C6~C15의 아릴기, 더 바람직하게는 C6~C10의 아릴기일 수 있다. 또한, Ar1이 헤테로고리인 경우 C2~C60의 헤테로고리기, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 보다 바람직하게는 C2~C20의 헤테로고리기, 더 바람직하게는 C3~C15의 헤테로고리기일 수 있다.
Ar1의 지수인 x는 1 내지 3의 정수다. 단, L1 및 L2가 모두 단일결합일때 x는 1의 정수이다. 따라서, 1~3개의 Ar1이 L2에 결합될 수 있다. 다만, L2가 단일결합인 경우에는 Ar1은 L1에 직접 결합한 것과 동일하게 되며, L1과 L2가 모두 단일결합인 경우에는 Ar1이 벤조아크리딘 골격에 직접 결합한 것과 동일하게 된다.
상기 R1, R2 및 Ar1 의 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기 및 융합고리기와, 상기 R1 및 R2의 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕실기, 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕실기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기로 치환되거나 또는 비치환된 C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C6~C20의 아릴기기로 치환되거나 또는 비치환되며, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기 및 C8~C20의 아릴알켄일기로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식의 Ar1은 하기 A1 내지 A52로 표시되는 것 중 하나일 수 있다.
Figure 112013110618601-pat00006
Figure 112013110618601-pat00007
Figure 112013110618601-pat00008
Figure 112013110618601-pat00009
상기 A1~A52에서, a는 0 내지 5의 정수, b는 0 내지 7의 정수, c는 0 내지 9의 정수, d는 0 내지 6의 정수, e는 0 내지 5의 정수, f는 0 내지 8의 정수, g는 0 내지 4의 정수, h는 0 내지 3의 정수, i는 0 내지 2의 정수, j는 0 또는 1의 정수이다.
또한, a 내지 j가 2 이상인 경우 복수의 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, Q1은 N(R4), S 또는 O이고, Q2는 N(R4), C(R5)(R6), S 또는 O이다. 상기 R4 및 R5는 서로 독립적으로, C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕시기; 및 플루오렌일기;로 이루어진 군에서 선택되며, R5 및 R6 또한 C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕시기; 및 플루오렌일기;로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 R5 및 R6 가 서로 결합하여 이들이 결합된 원자 C와 함께 스파이로 화합물을 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있다.
Figure 112013110618601-pat00010
Figure 112013110618601-pat00011
Figure 112013110618601-pat00012
Figure 112013110618601-pat00013
Figure 112013110618601-pat00014
Figure 112013110618601-pat00015

이하에서, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
예시적으로, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물(Final Product: P-1~P-120)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1 과 (Ar1)x-L2-Hal3을 반응시켜 합성될 수 있다.
<반응식 1>
Figure 112013110618601-pat00016
(R1, R2, L1, L2, Ar1, m 및 n은 이미 상술한 화학식에서 정의된 것과 동일하며, Hal3는 Br 또는 Cl이다.)
I. Sub 1의 합성
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 2>
Figure 112013110618601-pat00017
Figure 112013110618601-pat00018
상기 반응식 2에서, Hal1은 Br 또는 I이며, Hal2는 Br 또는 Cl이다. 상기 반응식 2에서, 중간체 Sub 1-III은 Sub 1에서 L1이 단일결합인 경우와 동일하며, 하기 Sub 1에 속하는 화합물에서 알 수 있는 것과 같이 중간체 Sub 1-III을 본발명에 따른 화합물 생성을 위해 사용할 수도 있다.
Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 표 1은 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure 112013110618601-pat00019
[표 1]
Figure 112013110618601-pat00020

한편, Sub 1에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.
1. Sub 1-1 ( Sub 1-14)의 합성
<반응식 3>
Figure 112013110618601-pat00021

(1) Sub 1-I-1 합성
출발물질인 2-bromobenzoic acid(41.69 g, 207.4 mmol)를 둥근바닥플라스크에 2-ethoxyethanol로 녹인 후에, naphthalen-1-amine (31.18 g, 217.8 mmol), Cu (1.19 g, 18.7 mmol), Cu2O (1.19 g, 8.3 mmol), K2CO3 (28.66 g, 207.4 mmol)를 첨가하고 130°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 반응물의 온도를 낮추고 차콜(charcoal)과 물을 가하여 셀라이트(Celite)로 여과하였다. 여과액은 염산(diluted HCl)을 넣어 침전물을 형성하였다. 얻어진 침전물을 다시 5% Na2CO3 수용액으로 녹여 셀라이트(Celite)로 여과 및 건조하여 생성물 51.33 g (수율: 94%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II-1 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-I-1 (51.33 g, 195 mmol)를 둥근바닥플라스크에phosphorus oxychloride (430.45 g, 2807.4 mmol)를 첨가하고 15분 동안 85~90°C로 천천히 가열시켰다. 30분 후, 끓는 것이 다소 가라앉은 뒤에 환류(reflux)시켜 교반하였다. 반응이 완료되면 과량의 phosphorus oxychloride를 증류를 통해 제거하고 냉각시켰다. 얻어진 반응물은 chloroform-ammonia 혼합물 (ammonia 용액, ice, chloroform)을 넣고 1시간 동안 교반한 후에 chloroform과 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼(silicagel column) 및 재결정하여 생성물 42.67 g (수율: 83%)를 얻었다.
(3) Sub 1-III-1(Sub 1-14) 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-II-1 (42.67 g, 161.8 mmol)를 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, Bis(pinacolato)diboron (45.2 g, 178 mmol), Pd(dppf)Cl2 (3.96 g, 4.9 mmol), KOAc(47.64 g, 485.4 mmol)를 첨가하고 90°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF를 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼 및 재결정하여 생성물 41.38 g (수율: 72%)를 얻었다.
(4) Sub 1-IV-1 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-III-1 (28.27 g, 79.6 mmol)를 둥근바닥플라스크에 THF로 녹인 후에, 1-bromo-4-iodobenzene(33.77 g, 119.4 mmol), Pd(PPh3)4(4.6 g, 4 mmol), K2CO3 (33 g, 238.7 mmol), 물을 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼 및 재결정하여 생성물 24.16 g (수율: 79%)를 얻었다.
(5) Sub 1-1 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-IV-1 (24.16 g, 62.9 mmol)를 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에,Bis(pinacolato)diboron (17.56 g, 69.2 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.54 g, 1.9 mmol), KOAc(18.51 g, 188.6 mmol)를 첨가하고90°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF를 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼 및 재결정하여 생성물 22.78 g (수율: 84%)를얻었다.
2. Sub 1-9의 합성
<반응식 4>
Figure 112013110618601-pat00022
(1) Sub 1-IV-9 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-III-1 (8.92 g, 25.1 mmol)에 2-bromo-7-iodo-9,9-diphenyl-9H-fluorene(19.71 g, 37.7 mmol), Pd(PPh3)4(1.45 g, 1.3 mmol), K2CO3 (10.41 g, 75.3 mmol), THF, 물을 상기 Sub 1-IV-1 합성법을 사용하여 생성물 10.82 g (수율: 69%)를 얻었다.
(2) Sub 1-9 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-IV-9 (10.82 g, 17.3 mmol)에Bis(pinacolato)diboron (4.84 g, 19.1 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.42 g, 0.5 mmol), KOAc(5.1 g, 52 mmol), DMF를 상기 Sub 1-1 합성법을 사용하여 생성물 9.31 g (수율: 80%)를 얻었다.
3. Sub 1-15의 합성
<반응식 5>
Figure 112013110618601-pat00023
(1) Sub 1-I-15 합성
출발물질인 3-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-carboxylic acid(20.56 g, 74.2 mmol)에, naphthalen-1-amine (11.16 g, 77.9 mmol), Cu (0.42 g, 6.7 mmol), Cu2O (0.42 g, 3 mmol), K2CO3 (10.25 g, 74.2 mmol), 2-ethoxyethanol를 상기 Sub 1-I-1 합성법을 사용하여 생성물 21.66 g (수율: 86%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II-15 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-I-15 (21.66 g, 63.8 mmol)에 phosphorus oxychloride (140.91 g, 919 mmol)를 상기 Sub 1-II-1 합성법을 사용하여 생성물 16.7 g (수율: 77%)를 얻었다.
(3) Sub 1-III-15 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-II-15 (16.7 g, 49.1 mmol)에Bis(pinacolato)diboron (13.73 g, 54.1 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.2 g, 1.5 mmol), KOAc(14.47 g, 147.4 mmol), DMF를 상기 Sub 1-III-1 합성법을 사용하여 생성물 13.78 g (수율: 65%)를 얻었다.
(4) Sub 1-IV-15 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-III-15 (13.78 g, 31.9 mmol)에 1-bromo-4-iodobenzene(13.56 g, 47.9 mmol), Pd(PPh3)4(1.85 g, 1.6 mmol), K2CO3 (13.25 g, 95.8 mmol), THF, 물을 상기 Sub 1-IV-1 합성법을 사용하여 생성물 11.18 g (수율: 76%)를 얻었다.
(5) Sub 1-15 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-IV-15 (11.18 g, 24.3 mmol)에Bis(pinacolato)diboron (6.78 g, 26.7 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.59 g, 0.7 mmol), KOAc(7.15 g, 72.9 mmol), DMF를 상기 Sub 1-1 합성법을 사용하여 생성물 10.23 g (수율: 83%)를 얻었다.
4. Sub 1-28의 합성
<반응식6>
Figure 112013110618601-pat00024
(1) Sub 1-I-28 합성
출발물질인 3-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-carboxylic acid(24.25 g, 87.5 mmol)에, 7-(dibenzo[b,d]furan-3-yl)naphthalen-1-amine (28.43 g, 91.9 mmol), Cu (0.5 g, 7.9 mmol), Cu2O (0.5 g, 3.5 mmol), K2CO3 (12.09 g, 87.5 mmol), 2-ethoxyethanol를 상기 Sub 1-I-1 합성법을 사용하여 생성물 34.95 g (수율: 79%)를 얻었다.
(2) Sub 1-II-28 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-I-28 (34.95 g, 69.1 mmol)에 phosphorus oxychloride (152.64 g, 995.5 mmol)를 상기 Sub 1-II-1 합성법을 사용하여 생성물 21.69 g (수율: 62%)를 얻었다.
(3) Sub 1-28 합성
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-II-28 (21.69 g, 42.9 mmol)에Bis(pinacolato)diboron (11.97 g, 47.2 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.05 g, 1.3 mmol), KOAc(12.62 g, 128.6 mmol), DMF를 상기 Sub 1-III-1 합성법을 사용하여 생성물 14.34 g (수율: 56%)를 얻었다.
II . Product 합성
Sub 1 (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 toluene으로 녹인 후에, (Ar1)x-L2-Hal3(1.1 당량), Pd(PPh3)4) (0.05 당량, K2CO3 (3 당량)을 첨가하고 95°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼 및 재결정하여 Final products를 얻었다.
1. P-4 합성예
<반응식 7>
Figure 112013110618601-pat00025
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (4.21 g, 9.8 mmol)를 둥근바닥플라스크에toluene으로 녹인 후에, 3,3'-(5'-chloro-[1,1':3',1''-terphenyl]-3,3''-diyl)dipyridine(4.5 g, 10.7 mmol), Pd(PPh3)4(0.56 g, 0.5 mmol), K2CO3(4.05 g, 29.3 mmol), 물을 첨가하고 95°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 칼럼 및 재결정하여 생성물 6.04 g (수율: 90%)를 얻었다.
2. P-5 합성예
<반응식 8>
Figure 112013110618601-pat00026
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (4.98 g, 11.5 mmol)에 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine (3.39 g, 12.7 mmol), Pd(PPh3)4 (0.67 g, 0.6 mmol), K2CO3(4.79 g, 34.6 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 5.32 g (수율: 86%)를 얻었다.
3. P-26 합성예
<반응식 9>
Figure 112013110618601-pat00027
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (5.06 g, 11.7 mmol)에 1-bromopyrene (3.63 g, 12.9 mmol), Pd(PPh3)4 (0.68 g, 0.6 mmol), K2CO3(4.86 g, 35.2 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 4.92 g (수율: 83%)를 얻었다.
4. P-32 합성예
<반응식 10>
Figure 112013110618601-pat00028
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-1 (5.27 g, 12.2 mmol)에 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-chloroquinazoline (4.26 g, 13.4 mmol), Pd(PPh3)4 (0.71 g, 0.6 mmol), K2CO3(5.07 g, 36.7 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 5.58 g (수율: 78%)를 얻었다.
5. P-76 합성예
<반응식 11>
Figure 112013110618601-pat00029
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-14 (2.95 g, 8.3 mmol)에 5,5'-(5-chloro-1,3-phenylene)bis(1,2-diphenyl-1H-indole) (5.91 g, 9.1 mmol), Pd(PPh3)4 (0.48 g, 0.4 mmol), K2CO3(3.44 g, 24.9 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 5.93 g (수율: 85%)를 얻었다.
6. P-84 합성예
<반응식 12>
Figure 112013110618601-pat00030
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-15 (6.76 g, 13.3 mmol)에 2-bromobenzo[d]thiazole (3.14 g, 14.7 mmol), Pd(PPh3)4 (0.77 g, 0.7 mmol), K2CO3(5.52 g, 40 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 5.07 g (수율: 74%)를 얻었다.
7. P-106 합성예
<반응식 13>
Figure 112013110618601-pat00031
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-9 (8.09 g, 12 mmol)에 4-bromopyridine (2.09 g, 13.2 mmol), Pd(PPh3)4 (0.7 g, 0.6 mmol), K2CO3(4.99 g, 36.1 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 4.65 g (수율: 62%)를 얻었다.
8. P-120 합성예
<반응식 14>
Figure 112013110618601-pat00032
상기 합성에서 얻어진 Sub 1-28 (8.72 g, 14.6 mmol)에 2-chloropyrido[2,3-d]pyrimidine (2.66 g, 16.1 mmol), Pd(PPh3)4 (0.84 g, 0.7 mmol), K2CO3(6.05 g, 43.8 mmol), toluene, 물을 상기 P-4 합성법을 사용하여 생성물 4.73 g (수율: 54%)를 얻었다.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P-1 내지 P-120의 FD-MS 값은 하기 표 2와 같다.
[표 2]
Figure 112013110618601-pat00033
Figure 112013110618601-pat00034
한편, 상기에서는 일반적 화학식으로 표시되는 본 발명의 예시적 합성예를 설명하였지만, 이들은 모두 Copper-Catalyzed Amination of Bromobenzoic Acids 반응 (J. Org . Chem. 2006, 71, 260.), Cyclization by POCl3 반응 (J. Am . Chem . Soc., 1946, 68, 1599; Chem Sci Trans., 2013, 2, 246), Miyaura boration 반응 및Suzuki cross-coupling 반응 등에 기초한 것으로 구체적 합성예에 명시된 치환기 이외에 화학식 (1)에 정의된 다른 치환기 (R1, R2, L, Ar1 등의 치환기)가 결합되더라도 상기 반응이 진행된다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
예컨대, <반응식 2>에서 출발물질->Sub 1-I 반응은 Copper-Catalyzed Amination of Bromobenzoic Acids 반응에 기초한 것이고, <반응식 2>에서 Sub 1-I->Sub 1-II 반응은 Cyclization by POCl3 반응에 기초한 것이며, <반응식 2>에서 Sub 1-II->Sub 1-III, Sub 1-IV->Sub 1 반응 등은 Miyaura boration 반응에 기초한 것이다. 이어서 <반응식 2>에서 Sub 1-III->Sub 1-IV 및 <반응식 7> 내지 <반응식 14>는 Suzuki cross-coupling 반응에 기초한 것이다. 이들에 구체적으로 명시되지 않은 치환기가 결합되더라도 상기 반응들이 진행될 수 있음은 명백하다.
유기전기소자의 제조평가
[ 실시예 1] 그린유기전기발광소자( 전자수송층 )
본 발명의 화합물을 전자수송층 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제작하였다.
먼저, 유리기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 4,4',4''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine (이하 2-TNATA로 약기함)을 60 nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 정공주입층 위에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (이하 NPD로약기함)를 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을형성하였다. 다음으로, 정공수송층 상에 호스트 물질로 CBP[4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl]를, 도판트 물질로 Ir(ppy)3 [tris(2-phenylpyridine)-iridium]를 95:5 중량비로 도핑하여 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 이어서, 상기발광층 상에 (1,1'비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 본발명의 화합물 P-1을 40 nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 성막하였다. 이후, 전자수송층상에 할로젠화알칼리금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 실시예 2]~[ 실시예 120] 그린유기전기발광소자( 전자수송층 )
전자수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 하기 표 3에 기재된 본 발명의 화합물 P-2 내지 P-120을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
[ 비교예 1]
전자수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 비교화합물 1을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 1> Alq3
Figure 112013110618601-pat00035

[ 비교예 2]
전자수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 비교화합물 2를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 2>
Figure 112013110618601-pat00036

본 발명의 실시예 1 내지 실시예 120, 비교예 1 및 비교예 2에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 5000cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였는데, 그 측정 결과는 하기 표 3과 같다.
[표 3]
Figure 112013110618601-pat00037
Figure 112013110618601-pat00038
Figure 112013110618601-pat00039
Figure 112013110618601-pat00040
상기 [표 3]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물은 전자수송층의 재료로 사용한 유기전기발광소자는 비교화합물 1 및 비교화합물 2를 전자수송층의 재료로 사용한 유기전기발광소자에 비해 구동전압이 낮고, 발광효율이 향상되었을 뿐만 아니라 수명 등이 현저히 개선되었다.
이와 같은 결과는 비교화합물 2가 Alq3인 비교화합물 1과 유사하게 현저히 낮은 T1값(2.0 eV)을 나타내는데 반해 본 발명의 화합물들의 경우, 상대적으로 높은 T1값(2.1 eV~2.3 eV)을 나타내어 발광층 내에서 여기자(exiton)가 잘 머무를 수 있는 확률을 상대적으로 높이기 때문인 것으로 판단된다.
또한, 동일한 벤조아크리딘(benzo[c]acridine) 코어를 갖더라도 알킬기(비교화합물 2)보다 -L1-L2-Ar1(본 발명의 화합물)이 메인(main) 치환기로 왔을 때, 상대적으로 빠른 전자이동도(electron mobility) 및 높은 열 안정성을 나타내면서 결과적으로 발광층 내에서 정공과 전자가 전하균형(charge balance)을 이루어 효율적인 재결합을 통한 최적의 발광효율 구현이 가능하게 된다.
앞에서 설명한 특성 (높은 T1값, 빠른 전자이동도 및 높은 열 안정성)들을 종합해 보면, 벤조아크리딘(benzo[c]acridine) 코어에 -L1-L2-Ar1 메인(main) 치환기의 도입에 따라 밴드 갭 및 전기적 특성, 계면 특성 등이 크게 변화될 수 있다는 것을 보여주며 이는 소자의 성능향상에 주요 인자로 작용한다는 것을 확인할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유기전기소자 110: 기판
120: 제 1전극 130: 정공주입층
140: 정공수송층 141: 버퍼층
150: 발광층 151: 발광보조층
160: 전자수송층 170: 전자주입층
180: 제 2전극

Claims (10)

  1. 하기 화학식으로 표시되는 화합물.
    Figure 112020056211607-pat00041

    [상기 화학식에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 중수소; C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; 로 이루어진 군에서 선택되며, m은 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 6의 정수이며;
    L1 및 L2는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C30의 방향족고리; 플루오렌; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리;로 이루어진 군에서 선택되며, 이들 각각은 중수소; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; 로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며,
    Ar1은 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, x는 1 내지 3의 정수이고, 단 L1 및 L2가 모두 단일결합일때 x는 1의 정수이며,
    상기 R1, R2 및 Ar1 의 아릴기, 플루오렌일기 및 헤테로고리기는 각각 중수소; C1~C10의 알킬기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기로 치환되거나 또는 비치환된 C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; 및 C6~C20의 아릴기로 치환되거나 또는 비치환되며, O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; 로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다.]
  2. 제 1항에 있어서,
    Ar1은 하기 A1 내지 A52로 표시되는 것 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure 112020056211607-pat00042

    Figure 112020056211607-pat00043

    Figure 112020056211607-pat00044

    Figure 112020056211607-pat00045

    [상기 A1~A52에서,
    a는 0 내지 5의 정수, b는 0 내지 7의 정수, c는 0 내지 9의 정수, d는 0 내지 6의 정수, e는 0 내지 5의 정수, f는 0 내지 8의 정수, g는 0 내지 4의 정수, h는 0 내지 3의 정수, i는 0 내지 2의 정수, j는 0 또는 1의 정수이며,
    R3는 a 내지 j가 2 이상인 경우 서로 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 중수소; C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; 로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되며,
    Q1은 N(R4), S 또는 O이고, Q2는 N(R4), C(R5)(R6), S 또는 O이며, R4 는 C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; 및 플루오렌일기;로 이루어진 군에서 선택되며, R5 및 R6는 C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C1~C10의 알킬기 및 플루오렌일기;로 이루어진 군에서 선택되고, R5 및 R6이 서로 결합하여 이들이 결합된 원자 C와 함께 스파이로 화합물을 형성할 수 있다.]
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure 112013110618601-pat00046

    Figure 112013110618601-pat00047

    Figure 112013110618601-pat00048

    Figure 112013110618601-pat00049

    Figure 112013110618601-pat00050

    Figure 112013110618601-pat00051
  4. 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하며,
    상기 발광층 및 전자수송층 중 적어도 일층에 상기 화합물이 함유된 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층, 및 상기 발광층과 상기 제 1전극 또는 상기 발광층과 상기 제 2전극 사이에 형성된 발광보조층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1전극과 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 또는 롤투롤 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  9. 제 4항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
KR1020130149182A 2013-12-03 2013-12-03 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Active KR102164046B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130149182A KR102164046B1 (ko) 2013-12-03 2013-12-03 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
PCT/KR2014/010755 WO2015083948A1 (ko) 2013-12-03 2014-11-10 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130149182A KR102164046B1 (ko) 2013-12-03 2013-12-03 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150064442A KR20150064442A (ko) 2015-06-11
KR102164046B1 true KR102164046B1 (ko) 2020-10-12

Family

ID=53273665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130149182A Active KR102164046B1 (ko) 2013-12-03 2013-12-03 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102164046B1 (ko)
WO (1) WO2015083948A1 (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102195540B1 (ko) * 2014-04-25 2020-12-29 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102358579B1 (ko) * 2014-05-23 2022-02-07 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102286891B1 (ko) * 2015-03-30 2021-08-06 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
EP3147961A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-29 Novaled GmbH Organic electroluminescent device
CN111205234A (zh) * 2015-09-30 2020-05-29 北京鼎材科技有限公司 一种喹喔啉基团的稠环芳烃衍生物及其应用
EP3182478B1 (en) 2015-12-18 2018-11-28 Novaled GmbH Electron injection layer for an organic light-emitting diode (oled)
EP3208861A1 (en) 2016-02-19 2017-08-23 Novaled GmbH Electron transport layer comprising a matrix compound mixture for an organic light-emitting diode (oled)
EP3232490B1 (en) 2016-04-12 2021-03-17 Novaled GmbH Organic light emitting diode comprising an organic semiconductor layer
EP3252841A1 (en) 2016-05-30 2017-12-06 Novaled GmbH Organic light emitting diode comprising an organic semiconductor layer
EP3252837B1 (en) 2016-05-30 2021-05-05 Novaled GmbH Organic light emitting diode comprising an organic semiconductor layer
KR102639569B1 (ko) 2016-06-20 2024-02-23 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
JP7430486B2 (ja) * 2016-07-07 2024-02-13 保土谷化学工業株式会社 ベンゾアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子
KR102460644B1 (ko) * 2016-07-13 2022-10-31 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
US10897014B2 (en) 2016-07-13 2021-01-19 Samsung Display Co., Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emitting device including the same
EP3291319B1 (en) 2016-08-30 2019-01-23 Novaled GmbH Method for preparing an organic semiconductor layer
EP3369729B1 (en) * 2017-03-02 2022-01-12 Novaled GmbH Fused 9-phenyl-acridine derivatives for use in an electronic device and display device
KR102599414B1 (ko) * 2017-09-21 2023-11-08 솔루스첨단소재 주식회사 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102651663B1 (ko) * 2017-11-06 2024-03-26 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 인데노카르바졸 고리 구조를 갖는 화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
US20200335703A1 (en) * 2017-11-16 2020-10-22 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Organic electroluminescence device
CN111683929A (zh) * 2018-03-02 2020-09-18 Sk材料有限公司 化合物、有机发光器件及显示装置
US12037332B2 (en) 2018-03-23 2024-07-16 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound including benzimidazole ring structure and organic electroluminescent element
EP3556753B1 (en) * 2018-04-18 2023-10-11 Novaled GmbH Compound and organic semiconducting layer, organic electronic device, display device and lighting device comprising the same
KR20210031711A (ko) * 2018-07-09 2021-03-22 메르크 파텐트 게엠베하 전자 디바이스용 재료
CN109232561B (zh) * 2018-10-16 2020-05-08 上海钥熠电子科技有限公司 用于制备有机电致发光器件的化合物及发光材料和器件
EP3653619A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-20 Novaled GmbH Compound, organic electronic device comprising the same, and display device and lighting device comprising the same
JP7495231B2 (ja) * 2019-02-08 2024-06-04 住友化学株式会社 化合物およびそれを用いた発光素子
EP3799143B1 (en) * 2019-09-26 2024-09-11 Novaled GmbH First and second organic semiconductor layer and organic electronic device comprising the same
EP3798213B1 (en) * 2019-09-26 2024-01-10 Novaled GmbH Organic semiconductor layer, organic electronic device comprising the same and compounds therefor
CN110845496A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种电子传输材料及其合成方法与应用
EP3835295A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-16 Novaled GmbH Acridine compound and organic semiconducting layer, organic electronic device and display device comprising the same
CN120476115A (zh) 2023-01-26 2025-08-12 东丽株式会社 化合物、包含其的发光元件、显示装置、照明装置及光敏剂
CN116924986B (zh) * 2023-09-18 2024-04-09 山东千铄新材料有限公司 一种含氮杂环的功能层材料、制备方法及应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07319159A (ja) * 1994-05-19 1995-12-08 Asahi Denka Kogyo Kk 光重合性組成物
EP2395571B1 (en) * 2010-06-10 2013-12-04 Novaled AG Organic electronic device comprising an organic semiconducting material

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150064442A (ko) 2015-06-11
WO2015083948A1 (ko) 2015-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102164046B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102179763B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102154762B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102088702B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102212984B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102178087B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102081689B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102195540B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20200013747A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102171124B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102233296B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102242791B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102428221B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102126201B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102052565B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20140111719A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102298015B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20200113389A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20190011463A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20140134947A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20190037772A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102093186B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102109689B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102172735B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102026645B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-OTH-PR1001 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 6