KR102768534B1 - 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents
유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102768534B1 KR102768534B1 KR1020200180678A KR20200180678A KR102768534B1 KR 102768534 B1 KR102768534 B1 KR 102768534B1 KR 1020200180678 A KR1020200180678 A KR 1020200180678A KR 20200180678 A KR20200180678 A KR 20200180678A KR 102768534 B1 KR102768534 B1 KR 102768534B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- chemical formula
- sub
- ring
- organic
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 166
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 155
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 72
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 50
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 34
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 34
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 23
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 19
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 claims description 14
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- -1 fused ring group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000005567 fluorenylene group Chemical group 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 4
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 description 35
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000000434 field desorption mass spectrometry Methods 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 17
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 12
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ZUMHPFURPMPMSM-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-10h-phenothiazine Chemical compound C=12NC3=CC=CC=C3SC2=CC=CC=1C1=CC=CC=C1 ZUMHPFURPMPMSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- DKVDSNMJXDQNCD-UHFFFAOYSA-N 1h-pyrrolo[2,3-f]quinazoline Chemical compound N1=CN=CC2=C(NC=C3)C3=CC=C21 DKVDSNMJXDQNCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YQJBZDLEEYCHGU-UHFFFAOYSA-N 5-phenylpyrimido[5,4-b]indole Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(C=3C=CC=CC1=3)N=CN=C2 YQJBZDLEEYCHGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ITOKSWHFPQBNSE-UHFFFAOYSA-N [1]benzofuro[3,2-d]pyrimidine Chemical compound N1=CN=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 ITOKSWHFPQBNSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PQIUGRLKNKSKTC-UHFFFAOYSA-N benzo[h]quinazoline Chemical compound N1=CN=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 PQIUGRLKNKSKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 7
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 7
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 7
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 7
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N quinazoline Chemical compound N1=CN=CC2=CC=CC=C21 JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 7
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 7
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 6
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 5
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 description 4
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000005018 aryl alkenyl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N n-Butyllithium Substances [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- KTADSLDAUJLZGL-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2-phenylbenzene Chemical group BrC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 KTADSLDAUJLZGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JYPGHMDTTDKUEL-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloro-6-(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=N1 JYPGHMDTTDKUEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XPEIJWZLPWNNOK-UHFFFAOYSA-N (4-phenylphenyl)boronic acid Chemical compound C1=CC(B(O)O)=CC=C1C1=CC=CC=C1 XPEIJWZLPWNNOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene Chemical compound [Fe+2].C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZQPPYHUDFFCCL-UHFFFAOYSA-N 4-chloroxanthen-9-one Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(Cl)=CC=C2 KZQPPYHUDFFCCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005129 aryl carbonyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- IPWKHHSGDUIRAH-UHFFFAOYSA-N bis(pinacolato)diboron Chemical compound O1C(C)(C)C(C)(C)OB1B1OC(C)(C)C(C)(C)O1 IPWKHHSGDUIRAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N dibenzothiophene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3SC2=C1 IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical group [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 2
- 150000003413 spiro compounds Chemical class 0.000 description 2
- BGZNRSHKBRRARR-UHFFFAOYSA-N (3-pyridin-2-ylphenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC(C=2N=CC=CC=2)=C1 BGZNRSHKBRRARR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTRWBBPLLGECJS-UHFFFAOYSA-N (9,9-dimethylfluoren-3-yl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=C2C(C)(C)C3=CC=CC=C3C2=C1 JTRWBBPLLGECJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKJBWOWQJHHAHG-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-phenylbenzene Chemical group C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=CC=C1 PKJBWOWQJHHAHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAARQOHTIYBPNJ-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloro-6-naphthalen-2-yl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(C=2C=C3C=CC=CC3=CC=2)=N1 ZAARQOHTIYBPNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMEVJOWOWQPPJQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 AMEVJOWOWQPPJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRJISNQTZDMKQD-UHFFFAOYSA-N 2-bromodibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC(Br)=CC=C3OC2=C1 CRJISNQTZDMKQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCDADJXRUCOCJE-UHFFFAOYSA-N 2-chlorothioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(Cl)=CC=C3SC2=C1 ZCDADJXRUCOCJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZSAMHOCTRNOIZ-UHFFFAOYSA-N 3-[4-(aminomethyl)-6-(trifluoromethyl)pyridin-2-yl]oxy-N-phenylaniline Chemical compound NCC1=CC(=NC(=C1)C(F)(F)F)OC=1C=C(NC2=CC=CC=C2)C=CC=1 MZSAMHOCTRNOIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDPBPKDNWCZVQR-UHFFFAOYSA-N 3-bromodibenzothiophene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(Br)C=C3SC2=C1 FDPBPKDNWCZVQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIRJDTJTGNEUAF-UHFFFAOYSA-N 3-chlorothioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=C(Cl)C=C3SC2=C1 WIRJDTJTGNEUAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OONOBXYWXVDHMY-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-2-iodo-1-phenylbenzene Chemical group IC1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=CC=C1 OONOBXYWXVDHMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZFHXIBNMPIGOD-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxypent-3-en-2-one iridium Chemical compound [Ir].CC(O)=CC(C)=O.CC(O)=CC(C)=O.CC(O)=CC(C)=O AZFHXIBNMPIGOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDOQMLIRFUVJNT-UHFFFAOYSA-N 4-n-naphthalen-2-yl-1-n,1-n-bis[4-(n-naphthalen-2-ylanilino)phenyl]-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1)C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C3C=CC=CC3=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C3C=CC=CC3=CC=2)C=C1 KDOQMLIRFUVJNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006930 Pseudomyxoma Peritonei Diseases 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002102 aryl alkyloxo group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- DMVOXQPQNTYEKQ-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4-amine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=CC=C1 DMVOXQPQNTYEKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- DSSBJZCMMKRJTF-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran-2-ylboronic acid Chemical compound C1=CC=C2C3=CC(B(O)O)=CC=C3OC2=C1 DSSBJZCMMKRJTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical group C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 125000005373 siloxane group Chemical group [SiH2](O*)* 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
- H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
Abstract
본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자 및 상기 유기전기소자를 포함하는 전자 장치를 제공하며, 상기 유기물층이 본 발명의 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 각 화합물을 포함함으로써, 유기전기소자의 구동전압을 낮출 수 있고 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 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, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
유기전기발광소자에 있어 가장 문제시되는 것은 수명과 효율인데, 디스플레이가 대면적화되면서 이러한 효율이나 수명 문제는 반드시 해결해야 하는 상황이다. 효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다.
하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 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 있기 때문이다.
또한, 최근 유기전기발광소자에 있어 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해서는 반드시 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 존재하여야 하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광보조층의 개발이 필요한 시점이다.
일반적으로 전자수송층에서 발광층으로 전자(electron)가 전달되고 정공(hole)이 정공수송층에서 발광층으로 전달되어 재조합(recombination)에 의해 엑시톤(exciton)이 생성된다.
하지만 정공수송층에 사용되는 물질의 경우 낮은 HOMO 값을 가져야 하기 때문에 대부분 낮은 T1 값을 가지며, 이로 인해 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 정공수송층으로 넘어가게 되어 결과적으로 발광층 내 전하 불균형(charge unbalance)을 초래하여 정공수송층 계면에서 발광하게 된다.
정공수송층 계면에서 발광될 경우, 유기전기소자의 색순도 및 효율이 저하되고 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 높은 T1 값을 가지며, 정공 수송층 HOMO 에너지 준위와 발광층의 HOMO 에너지 준위 사이의 HOMO 준위를 갖는 발광보조층의 개발이 절실히 요구된다.
한편, 유기전기소자의 수명단축 원인 중 하나인 양극전극(ITO)으로부터 금속 산화물이 유기층으로 침투확산되는 것을 지연시키면서, 소자 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 대해서도 안정된 특성, 즉 높은 유리 전이온도를 갖는 정공 주입층 재료에 대한 개발이 필요하다. 정공수송층 재료의 낮은 유리전이 온도는 소자 구동시, 박막 표면의 균일도를 저하시키는 특성이 있는바, 이는 소자수명에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 또한, OLED 소자는 주로 증착 방법에 의해 형성되는데, 증착시 오랫동안 견딜 수 있는 재료, 즉 내열특성이 강한 재료 개발이 필요한 실정이다.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 구동전압을 낮추고, 소자의 발광효율, 색순도, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고 상기 발광층은 인광성 발광층으로서 하기 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (1) 화학식 (2)
다른 측면에서, 본 발명은 상기 유기전기소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압 및 고내열성을 달성할 수 있으며, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 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 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.
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 "알켄일기", "알케닐기" 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 "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 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.
본 발명에 사용된 용어 "플루오렌일기" 또는 "플루오렌일렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가 또는 2가 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기" 또는 "치환된 플루오렌일렌기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결(spiro union)'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.
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 불포화고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
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.
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.
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.
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 제 1전극(110)과, 제 2전극(170), 그리고 제 1전극(110)과 제 2전극(170) 사이에 형성된 유기물층을 포함한다.
상기 제 1전극(110)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(170)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
상기 유기물층은 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1전극(110) 상에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)이 순차적으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1전극(110) 또는 제 2전극(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, 제 2전극(170) 상에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있는데, 전면발광(top emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 형성됨으로써 제 2전극(170)에서의 SPPs (surface plasmon polaritons)에 의한 광학 에너지 손실을 줄일 수 있고, 배면발광(bottom emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 제 2전극(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 제 1전극(110) 상에 순차적으로 형성된 정공주입층(120), 정공수송층(130), 버퍼층(210), 발광보조층(220), 발광층(140), 전자수송층(150), 전자주입층(160), 제 2전극(170)을 포함할 수 있고, 제 2전극 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 복수 개 형성된 형태일 수도 있다. 이에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기전기소자(300)는 제 1전극(110)과 제 2전극(170) 사이에 다층으로 이루어진 유기물층의 스택(ST1, ST2)이 두 세트 이상 형성될 수 있고 유기물층의 스택 사이에 전하생성층(CGL)이 형성될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자는 제 1전극(110), 제 1스택(ST1), 전하생성층(CGL: Charge Generation Layer), 제 2스택(ST2), 제 2전극(170) 및 광효율 개선층(180)을 포함할 수 있다.
제 1스택(ST1)은 제 1전극(110) 상에 형성된 유기물층으로, 이는 제 1정공주입층(320), 제 1정공수송층(330), 제 1발광층(340) 및 제 1전자수송층(350)을 포함할 수 있고, 제 2스택(ST2)은 제 2정공주입층(420), 제 2정공수송층(430), 제 2발광층(440) 및 제 2전자수송층(450)을 포함할 수 있다. 이와 같이 제 1스택과 제 2스택은 동일한 적층 구조를 갖는 유기물층일 수도 있지만 서로 다른 적층 구조의 유기물층일 수도 있다.
제 1스택(ST1)과 제 2스택(ST2) 사이에는 전하생성층(CGL)이 형성될 수 있다. 전하생성층(CGL)은 제 1전하생성층(360)과 제 2전하생성층(361)을 포함할 수 있다. 이러한 전하생성층(CGL)은 제 1발광층(340)과 제 2발광층(440) 사이에 형성되어 각각의 발광층에서 발생하는 전류 효율을 증가시키고, 전하를 원활하게 분배하는 역할을 한다.
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 (1) 및 화학식 (2)에 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 본 발명의 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 화합물이 발광층(140, 340, 440)의 호스트로 사용될 수 있다.
동일유사한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면특성 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.
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.
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 전자 장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자 장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자 장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 유기전기소자에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는, 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고 상기 발광층은 인광성 발광층으로서 하기 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 화합물을 포함한다.
화학식 (1) 화학식 (2)
상기 화학식 (1) 및 화학식 (2)에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 있다.
1) X는 O 또는 S이며,
2) X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 C(R1) 또는 N이며, 단, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
3) R1, R2, R3, R4 및 R1은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 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; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 복수의 R1끼리 혹은 복수의 R2끼리 혹은 복수의 R3끼리 혹은 복수의 R4끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕실기일 수 있다.
상기 R1, R2, R3, R4 및 R1이 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있다.
4) 상기 L'은 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 선택되고, 상기 Ra 및 Rb는 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 선택된다.
상기 L'이 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C24의 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 L'이 지방족고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리기일 수 있다.
상기 L'이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 Ra 및 Rb가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 Ra 및 Rb가 지방족고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리기일 수 있다.
상기 Ra 및 Rb가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
5) a, b, c 및 d는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
6) i 및 j는 서로 독립적으로 0 내지 2의 정수이며, 단, i+j는 1 이상의 정수이고,
7) L1, L2, L3, L4 및 L5는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 L1, L2, L3, L4 및 L5가 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C24의 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 L1, L2, L3, L4 및 L5가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 L1, L2, L3, L4 및 L5가 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있다.
8) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7은 서로 독립적으로 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~C60의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕실기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕실기일 수 있다.
상기 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7이 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있다.
9) 여기서, 상기 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 지방족고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕실기 및 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕시기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기; 및 C8~C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (3) 내지 화학식 (9) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3) 화학식 (4) 화학식 (5)
화학식 (6) 화학식 (7)
화학식 (8) 화학식 (9)
{상기 화학식 (3) 내지 화학식 (9)에서,
1) X, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 동일하며,
2) a', b', c' 및 d'은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, b" 및 d"은 서로 독립적으로 0 내지 2의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (10) 또는 화학식 (11)로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (10) 화학식 (11)
{상기 화학식 (10) 및 화학식 (11)에서, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, i 및 j는 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 동일하다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (12) 또는 화학식 (13)으로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (12) 화학식 (13)
{상기 화학식 (12) 또는 화학식 (13)에서,
1) X, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, i 및 j는 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 동일하며,
2) A환은 C10~C20의 아릴기; 또는 C10~C20의 헤테로고리기;이고,
3) a" 및 c"은 서로 독립적으로 0 내지 10의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는 하기 화학식 (B-1)로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (B-1)
상기 화학식 B-1에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 있다.
1) D환 및 E환은 서로 독립적으로 C6~C20의 아릴기; 또는 C4~C20의 헤테로고리기;이며,
2) V1 및 V2는 서로 독립적으로 단일결합, NRc, CRdRe, O 또는 S이고,
3) Rc, Rd 및 Re는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 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, 또는 Rd 및 Re는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕실기일 수 있다.
상기 Rc, Rd 및 Re가 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 아릴옥시기일 수 있다.
4) 은 결합되는 위치를 나타낸다.
구체적으로, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 Ar5, Ar6 및 Ar7 중 적어도 하나가 하기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-6) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (2-1) 화학식 (2-2) 화학식 (2-3)
화학식 (2-4) 화학식 (2-5) 화학식 (2-6)
{상기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-6)에서,
1) X12 및 X13은 서로 독립적으로 N-L6-Ar8, O, S, C(R2) 또는 CR'R"이며,
2) 상기 R2, R', R", R5 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1~C20의 알킬기 또는 C6~C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알콕시기; C6~C20의 아릴옥시기; 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 선택될 수 있으며, 또는 이웃한 복수의 R5끼리 혹은 복수의 R6끼리 혹은 R5와 R6이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 또는 R'와 R"이 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있으며,
3) 상기 L6은 상기 화학식 (1)의 L1의 정의와 동일하고,
4) 상기 Ar8은 상기 화학식 (1)의 Ar1의 정의와 동일하며,
5) e 및 f는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, f'은 0 내지 6의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물이 하기 화학식 (2-7) 내지 화학식 (2-9) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (2-7) 화학식 (2-8)
화학식 (2-9)
{상기 화학식 (2-7) 내지 화학식 (2-9)에서,
1) X3, L3, L4, L5, Ar6 및 Ar7은 상기 화학식 (2)에서 정의된 바와 동일하며,
2) R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 상기 화학식 (2-1)의 R5 정의와 동일하고,
3) e, f, g, h, k 및 l은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물이 하기 화학식 (2-10) 내지 화학식 (2-12) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (2-10) 화학식 (2-11)
화학식 (2-12)
{상기 화학식 (2-10) 내지 화학식 (2-12)에서,
1) X3, L3, L4, L5, Ar6 및 Ar7은 상기 화학식 (2)에서 정의된 바와 동일하며,
2) X12, X14 및 X15는 상기 화학식 (2-1)의 X12의 정의와 동일하고,
3) R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 상기 화학식 (2-1)의 R5의 정의와 동일하며,
4) e, h 및 k는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, f", g' 및 l'은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 L1, L2, L3, L4 또는 L5가 하기 화학식 (b-1) 내지 화학식 (b-13) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (b-1) 화학식 (b-2) 화학식 (b-3) 화학식 (b-4) 화학식 (b-5)
화학식 (b-6) 화학식 (b-7) 화학식 (b-8) 화학식 (b-9)
화학식 (b-10) 화학식 (b-11) 화학식 (b-12) 화학식 (b-13)
상기 화학식 (b-1) 내지 화학식 (b-13)에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 잇다.
1) Z는 O, S, N-L7-Ar9 또는 CRfRg이며,
2) 상기 L7은 상기 화학식 (1)의 L1의 정의와 동일하고,
3) 상기 Ar9는 상기 화학식 (1)의 Ar1의 정의와 동일하며,
4) R11, R12 및 R13은 상기 화학식 (1)의 R1의 정의와 동일하고,
5) Rf 및 Rg는 상기 화학식 (B-1)의 Rc의 정의와 동일하고,
6) m, o 및 p는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, n은 0 내지 6의 정수이고, q 및 r은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며, s는 0 내지 2의 정수이고, t는 0 또는 1이며,
7) Z49, Z50 및 Z51은 서로 독립적으로 CRh 또는 N이고, 단, Z49, Z50 및 Z51 중 적어도 하나는 N이며,
8) 상기 Rh는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 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 선택되고, 또는 이웃한 기끼리 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 Rh가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있다.
상기 Rh가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
상기 Rh가 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있다.
상기 Rh가 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있다.
상기 Rh가 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕실기일 수 있다.
상기 Rh가 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명은, 상기 제 1전극과 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함할 수 있으며, 상기 유기물층은 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 이때 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용소자 중 적어도 하나일 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[
합성예
1]
본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 화합물(Final product 1)은 하기 반응식 1과 같이 반응하여 제조될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1>
{상기 반응식 1에서, Hal은 Cl, Br 또는 I이며, G1은 Ar1 또는 Ar3이고, G2는 Ar2 또는 Ar4이다.}
I. Sub 1 합성 예시
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 2>
{상기 반응식 2에서, Hal은 Cl, Br 또는 I이다.}
상기 Sub 1에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.
Sub 1-1의
합성예
(1) Sub 1-1A의 합성
4-chloro-9H-xanthen-9-one (20 g, 86.71 mmol)과 2-bromo-1,1'-biphenyl (21.22 g, 91.05 mmol)을 THF (600 ml)에 녹인 후에, 반응물의 온도를 -78℃로 낮추고, n-BuLi (2.5 M in hexane) (6.11 g, 95.38 mmol)을 천천히 가한 후 반응물을 상온에서 4시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결되면 반응물을 H2O에 넣어 quenching 시킨 후 반응물 내의 물을 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리하여 생성물을 29.7 g 얻었다. (수율: 89%)
(2) Sub 1-1의 합성
Sub 1-1A (20 g, 51.97 mmol), (HCl 4 ml), Acetic acid (208 ml)를 넣고 80℃에서 1시간 교반시킨다. 반응이 종결되면 감압여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리하여 생성물을 17.54 g 얻었다. (수율: 92%)
Sub 1-6의
합성예
(1) Sub 1-6A의 합성
4-chloro-9H-xanthen-9-one (20 g, 101.93 mmol)과 2-bromo-1,1'-biphenyl (28.64 g, 107.03 mmol), THF (680 ml), n-BuLi (2.5 M in hexane) (7.18 g, 112.12 mmol)를 상기 Sub1-1A의 합성법을 이용하여 생성물을 33.3 g 얻었다. (수율: 85%)
(2) Sub 1-6의 합성
Sub 1-6A (20 g, 51.97 mmol), HCl (4 ml), Acetic acid (208 ml)을 상기 Sub1-1의 합성법을 이용하여 생성물을 16.78 g 얻었다. (수율: 88%)
Sub 1-46의
합성예
(1) Sub 1-46A의 합성
3-chloro-9H-thioxanthen-9-one (20 g, 81.07 mmol)과 2-bromo-1,1'-biphenyl (19.84 g, 85.12 mmol), THF (600 ml), n-BuLi (2.5 M in hexane) (5.71 g, 89.17 mmol)를 상기 Sub1-1A의 합성법을 이용하여 생성물을 25.7 g 얻었다. (수율: 79%)
(2) Sub 1-46의 합성
Sub 1-46A (20.8 g, 51.97 mmol), HCl (4 ml), Acetic acid (200 ml)을 상기 Sub1-1의 합성법을 이용하여 생성물을 15.47 g 얻었다. (수율: 81%)
Sub 1-55의
합성예
(1) Sub 1-55A의 합성
2-chloro-9H-thioxanthen-9-one (20 g, 81.07 mmol)과 4-bromo-2-iodo-1,1'-biphenyl (30.56 g, 85.12 mmol), THF (600 ml), n-BuLi (2.5 M in hexane) (5.71 g, 89.17 mmol)를 상기 Sub1-1A의 합성법을 이용하여 생성물을 33.06 g 얻었다. (수율: 85%)
(2) Sub 1-55의 합성
Sub 1-55A (20 g, 41.68 mmol), HCl (3.5 ml), Acetic acid (167 ml)을 상기 Sub1-1의 합성법을 이용하여 생성물을 16.75 g 얻었다. (수율: 87%)
한편, 상기 Sub 1에 속하는 화합물은 하기와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기 표 1은 상기 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| Sub 1-1 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) | Sub 1-2 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) |
| Sub 1-3 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) | Sub 1-4 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) |
| Sub 1-5 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) | Sub 1-6 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) |
| Sub 1-7 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) | Sub 1-8 | m/z=366.08(C25H15ClO=366.84) |
| Sub 1-9 | m/z=384.07(C25H14ClFO=384.83) | Sub 1-10 | m/z=391.08(C26H14ClNO=391.85) |
| Sub 1-11 | m/z=406.11(C28H19ClO=406.91) | Sub 1-12 | m/z=396.09(C26H17ClO2=396.87) |
| Sub 1-13 | m/z=370.11(C25H11D4ClO=370.87) | Sub 1-14 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) |
| Sub 1-15 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) | Sub 1-16 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) |
| Sub 1-17 | m/z=443.11(C30H18ClNO=443.93) | Sub 1-18 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) |
| Sub 1-19 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) | Sub 1-20 | m/z=442.11(C31H19ClO=442.94) |
| Sub 1-21 | m/z=492.13(C35H21ClO=493) | Sub 1-22 | m/z=548.1(C37H21ClOS=549.08) |
| Sub 1-23 | m/z=532.12(C37H21ClO2=533.02) | Sub 1-24 | m/z=498.18(C35H27ClO=499.05) |
| Sub 1-25 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) | Sub 1-26 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) |
| Sub 1-27 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) | Sub 1-28 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) |
| Sub 1-29 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) | Sub 1-30 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) |
| Sub 1-31 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) | Sub 1-32 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) |
| Sub 1-33 | m/z=443.99(C25H14BrClO=445.74) | Sub 1-34 | m/z=520.02(C31H18BrClO=521.84) |
| Sub 1-35 | m/z=570.04(C35H20BrClO=571.9) | Sub 1-36 | m/z=570.04(C35H20BrClO=571.9) |
| Sub 1-37 | m/z=416.1(C29H17ClO=416.9) | Sub 1-38 | m/z=416.1(C29H17ClO=416.9) |
| Sub 1-39 | m/z=510.06(C33H19BrO=511.42) | Sub 1-40 | m/z=510.06(C33H19BrO=511.42) |
| Sub 1-41 | m/z=472.07(C31H17ClOS=472.99) | Sub 1-42 | m/z=575.09(C37H22BrNO=576.49) |
| Sub 1-43 | m/z=531.14(C37H22ClNO=532.04) | Sub 1-44 | m/z=500.04(C31H17BrO2=501.38) |
| Sub 1-45 | m/z=382.06(C25H15ClS=382.91) | Sub 1-46 | m/z=382.06(C25H15ClS=382.91) |
| Sub 1-47 | m/z=382.06(C25H15ClS=382.91) | Sub 1-48 | m/z=382.06(C25H15ClS=382.91) |
| Sub 1-49 | m/z=426.01(C25H15BrS=427.36) | Sub 1-50 | m/z=426.01(C25H15BrS=427.36) |
| Sub 1-51 | m/z=426.01(C25H15BrS=427.36) | Sub 1-52 | m/z=426.01(C25H15BrS=427.36) |
| Sub 1-53 | m/z=444(C25H14BrFS=445.35) | Sub 1-54 | m/z=459.97(C25H14BrClS=461.8) |
| Sub 1-55 | m/z=459.97(C25H14BrClS=461.8) | Sub 1-56 | m/z=459.97(C25H14BrClS=461.8) |
| Sub 1-57 | m/z=534.12(C37H23ClS=535.1) | Sub 1-58 | m/z=508.11(C35H21ClS=509.06) |
| Sub 1-59 | m/z=552.05(C35H21BrS=553.52) | Sub 1-60 | m/z=536(C31H18BrClS=537.9) |
| Sub 1-61 | m/z=536(C31H18BrClS=537.9) | Sub 1-62 | m/z=432.07(C29H17ClS=432.97) |
| Sub 1-63 | m/z=476.02(C29H17BrS=477.42) | Sub 1-64 | m/z=432.07(C29H17ClS=432.97) |
| Sub 1-65 | m/z=591.07(C37H22BrNS=592.55) | Sub 1-66 | m/z=472.07(C31H17ClOS=472.99) |
II. Sub 2 합성 예시
상기 반응식 1의 Sub 2는 하기 반응식 3의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 3>
{상기 반응식 3에서, G1은 Ar1 또는 Ar3이고, G2는 Ar2 또는 Ar4이다.}
Sub 2-1의
합성예
둥근바닥 플라스크에 bromobenzene (37.1 g, 236.2 mmol)을 넣고 toluene (2200 mL)으로 녹인 후 aniline (20 g, 214.8 mmol), Pd2(dba)3 (9.83 g, 10.7 mmol), P(t-Bu)3 (4.34 g, 21.5 mmol), NaOt-Bu (62 g, 644.3 mmol)을 순서대로 첨가하고 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 2-1 28 g (수율: 77%)을 얻었다.
Sub 2-37의 합성예
3-bromodibenzo[b,d]thiophene (42.8 g, 162.5 mmol), toluene (1550 mL), [1,1'-biphenyl]-4-amine (25 g, 147.7 mmol), Pd2(dba)3 (6.76 g, 7.4 mmol), P(t-Bu)3 (3 g, 14.8 mmol), NaOt-Bu (42.6 g, 443.2 mmol)을 상기 Sub 2-1 합성법을 사용하여 Sub 2-37 37.9 g (수율: 73%)을 얻었다.
상기 Sub 2에 속하는 화합물은 하기와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기 표 2는 상기 Sub 2에 속하는 화합물의 FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| Sub 2-1 | m/z=169.09(C12H11N=169.23) | Sub 2-2 | m/z=194.08(C13H10N2=194.24) |
| Sub 2-3 | m/z=174.12(C12H6D5N=174.26) | Sub 2-4 | m/z=245.12(C18H15N=245.33) |
| Sub 2-5 | m/z=245.12(C18H15N=245.33) | Sub 2-6 | m/z=321.15(C24H19N=321.42) |
| Sub 2-7 | m/z=245.12(C18H15N=245.33) | Sub 2-8 | m/z=321.15(C24H19N=321.42) |
| Sub 2-9 | m/z=321.15(C24H19N=321.42) | Sub 2-10 | m/z=295.14(C22H17N=295.39) |
| Sub 2-11 | m/z=295.14(C22H17N=295.39) | Sub 2-12 | m/z=321.15(C24H19N=321.42) |
| Sub 2-13 | m/z=219.1(C16H13N=219.29) | Sub 2-14 | m/z=219.1(C16H13N=219.29) |
| Sub 2-15 | m/z=269.12(C20H15N=269.35) | Sub 2-16 | m/z=269.12(C20H15N=269.35) |
| Sub 2-17 | m/z=319.14(C24H17N=319.41) | Sub 2-18 | m/z=167.07(C12H9N=167.21) |
| Sub 2-19 | m/z=170.08(C11H10N2=170.22) | Sub 2-20 | m/z=293.12(C22H15N=293.37) |
| Sub 2-21 | m/z=285.15(C21H19N=285.39) | Sub 2-22 | m/z=285.15(C21H19N=285.39) |
| Sub 2-23 | m/z=361.18(C27H23N=361.49) | Sub 2-24 | m/z=409.18(C31H23N=409.53) |
| Sub 2-25 | m/z=409.18(C31H23N=409.53) | Sub 2-26 | m/z=347.17(C26H21N=347.46) |
| Sub 2-27 | m/z=407.17(C31H21N=407.52) | Sub 2-28 | m/z=407.17(C31H21N=407.52) |
| Sub 2-29 | m/z=335.17(C25H21N=335.45) | Sub 2-30 | m/z=397.18(C30H23N=397.52) |
| Sub 2-31 | m/z=334.15(C24H18N2=334.42) | Sub 2-32 | m/z=334.15(C24H18N2=334.42) |
| Sub 2-33 | m/z=410.18(C30H22N2=410.52) | Sub 2-34 | m/z=275.08(C18H13NS=275.37) |
| Sub 2-35 | m/z=275.08(C18H13NS=275.37) | Sub 2-36 | m/z=275.08(C18H13NS=275.37) |
| Sub 2-37 | m/z=351.11(C24H17NS=351.47) | Sub 2-38 | m/z=325.09(C22H15NS=325.43) |
| Sub 2-39 | m/z=381.06(C24H15NS2=381.51) | Sub 2-40 | m/z=259.1(C18H13NO=259.31) |
| Sub 2-41 | m/z=259.1(C18H13NO=259.31) | Sub 2-42 | m/z=259.1(C18H13NO=259.31) |
| Sub 2-43 | m/z=335.13(C24H17NO=335.41) | Sub 2-44 | m/z=309.12(C22H15NO=309.37) |
| Sub 2-45 | m/z=335.13(C24H17NO=335.41) | Sub 2-46 | m/z=335.13(C24H17NO=335.41) |
| Sub 2-47 | m/z=309.12(C22H15NO=309.37) | Sub 2-48 | m/z=309.12(C22H15NO=309.37) |
| Sub 2-49 | m/z=349.11(C24H15NO2=349.39) | Sub 2-50 | m/z=365.09(C24H15NOS=365.45) |
| Sub 2-51 | m/z=365.09(C24H15NOS=365.45) | Sub 2-52 | m/z=365.09(C24H15NOS=365.45) |
| Sub 2-53 | m/z=365.09(C24H15NOS=365.45) | Sub 2-54 | m/z=375.16(C27H21NO=375.47) |
| Sub 2-55 | m/z=307.05(C18H13NS2=307.43) | Sub 2-56 | m/z=307.05(C18H13NS2=307.43) |
| Sub 2-57 | m/z=275.09(C18H13NO2=275.31) | Sub 2-58 | m/z=325.11(C22H15NO2=325.37) |
| Sub 2-59 | m/z=341.09(C22H15NOS=341.43) | Sub 2-60 | m/z=350.14(C24H18N2O=350.42) |
| Sub 2-61 | m/z=367.14(C25H21NS=367.51) | Sub 2-62 | m/z=301.15(C21H19NO=301.39) |
| Sub 2-63 | m/z=301.15(C21H19NO=301.39) | Sub 2-64 | m/z=376.19(C27H24N2=376.5) |
| Sub 2-65 | m/z=426.21(C31H26N2=426.56) | Sub 2-66 | m/z=441.16(C31H23NS=441.59) |
| Sub 2-67 | m/z=425.18(C31H23NO=425.53) | Sub 2-68 | m/z=500.23(C37H28N2=500.65) |
| Sub 2-69 | m/z=423.16(C31H21NO=423.52) | Sub 2-70 | m/z=423.16(C31H21NO=423.52) |
| Sub 2-71 | m/z=515.17(C37H25NS=515.67) | Sub 2-72 | m/z=299.09(C20H13NO2=299.33) |
| Sub 2-73 | m/z=341.12(C23H19NS=341.47) | Sub 2-74 | m/z=315.07(C20H13NOS=315.39) |
| Sub 2-75 | m/z=315.07(C20H13NOS=315.39) | Sub 2-76 | m/z=374.14(C26H18N2O=374.44) |
III. Final product 1 합성 예시
1-1의
합성예
Sub 1-1 (10 g, 27.26 mmol)을 둥근바닥플라스크에 넣고, Toluene (300 mL)으로 녹인 후에, Sub 2-1 (5.07 g, 29.99 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36 mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 첨가하고 100℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 11.7 g (수율: 86%)을 얻었다.
1-15의
합성예
Sub 1-3 (10 g, 27.26 mmol), Toluene (500 mL), Sub 2-27 (12.22 g, 29.99 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 상기 1-1 합성방법을 사용하여 생성물 15.89 g (수율: 79%)을 얻었다.
1-27의
합성예
Sub 1-3 (10 g, 27.26 mmol), Toluene (500 mL), Sub 2-56 (9.22 g, 29.99 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 상기 1-1 합성방법을 사용하여 생성물 14.6 g (수율: 84%)을 얻었다.
1-42의
합성예
Sub 1-50 (10 g, 23.40 mmol), Toluene (500 mL), Sub 2-14 (5.64 g, 25.74 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 상기 1-1 합성방법을 사용하여 생성물 10.85 g (수율: 82%)을 얻었다.
1-74의
합성예
Sub 1-59 (10 g, 18.07 mmol), Toluene (500 mL), Sub 2-1 (3.36 g, 19.87 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 상기 1-1 합성방법을 사용하여 생성물 9.9 g (수율: 85%)을 얻었다.
1-103의
합성예
Sub 1-56 (10 g, 21.65 mmol), Toluene (500 mL), Sub 2-1 (4.03 g, 23.82 mmol), Pd2(dba)3 (1.25 g, 1.36mmol), P(t-Bu)3 (0.55 g, 2.73 mmol), NaOt-Bu (7.86 g, 81.78 mmol)을 상기 1-1 합성방법을 사용하여 생성물 12.63 g (수율: 90%)을 얻었다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| 1-1 | m/z=499.19(C37H25NO=499.61) | 1-2 | m/z=499.19(C37H25NO=499.61) |
| 1-3 | m/z=499.19(C37H25NO=499.61) | 1-4 | m/z=499.19(C37H25NO=499.61) |
| 1-5 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) | 1-6 | m/z=589.2(C43H27NO2=589.69) |
| 1-7 | m/z=549.21(C41H27NO=549.67) | 1-8 | m/z=651.26(C49H33NO=651.81) |
| 1-9 | m/z=599.22(C45H29NO=599.73) | 1-10 | m/z=605.18(C43H27NOS=605.76) |
| 1-11 | m/z=615.26(C46H33NO=615.78) | 1-12 | m/z=565.19(C41H27NS=565.73) |
| 1-13 | m/z=695.19(C49H29NO2S=695.84) | 1-14 | m/z=755.26(C56H37NS=755.98) |
| 1-15 | m/z=737.27(C56H35NO=737.9) | 1-16 | m/z=671.17(C47H29NS2=671.88) |
| 1-17 | m/z=639.22(C47H29NO2=639.75) | 1-18 | m/z=681.25(C50H35NS=681.9) |
| 1-19 | m/z=589.2(C43H27NO2=589.69) | 1-20 | m/z=664.25(C49H32N2O=664.81) |
| 1-21 | m/z=639.22(C47H29NO2=639.75) | 1-22 | m/z=605.18(C43H27NOS=605.76) |
| 1-23 | m/z=605.2(C43H27NO3=605.69) | 1-24 | m/z=743.26(C55H37NS=743.97) |
| 1-25 | m/z=661.2(C45H27NOS2=661.8) | 1-26 | m/z=687.21(C48H33NS2=687.92) |
| 1-27 | m/z=637.15(C43H27NOS2=637.82) | 1-28 | m/z=629.2(C45H27NO3=629.72) |
| 1-29 | m/z=704.25(C51H32N2O2=704.83) | 1-30 | m/z=647.23(C46H33NOS=647.84) |
| 1-31 | m/z=591.2(C43H29NS=591.77) | 1-32 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) |
| 1-33 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) | 1-34 | m/z=641.22(C47H31NS=641.83) |
| 1-35 | m/z=665.24(C49H31NO2=665.79) | 1-36 | m/z=682.24(C49H31FN2O=682.8) |
| 1-37 | m/z=641.22(C47H31NS=641.83) | 1-38 | m/z=681.21(C49H31NOS=681.85) |
| 1-39 | m/z=665.24(C49H31NO2=665.79) | 1-40 | m/z=651.26(C49H33NO=651.81) |
| 1-41 | m/z=499.19(C37H25NO=499.61) | 1-42 | m/z=565.19(C41H27NS=565.73) |
| 1-43 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) | 1-44 | m/z=605.18(C43H27NOS=605.76) |
| 1-45 | m/z=631.23(C46H33NS=631.84) | 1-46 | m/z=667.23(C49H33NS=667.87) |
| 1-47 | m/z=599.22(C45H29NO=599.73) | 1-48 | m/z=695.19(C49H29NO2S=695.84) |
| 1-49 | m/z=639.22(C47H29NO2=639.75) | 1-50 | m/z=641.22(C47H31NS=641.83) |
| 1-51 | m/z=649.24(C49H31NO=649.79) | 1-52 | m/z=639.2(C47H29NS=639.82) |
| 1-53 | m/z=705.27(C52H35NO2=705.86) | 1-54 | m/z=707.26(C52H37NS=707.94) |
| 1-55 | m/z=739.29(C56H37NO=739.92) | 1-56 | m/z=737.27(C56H35NO=737.9) |
| 1-57 | m/z=740.28(C55H36N2O=740.91) | 1-58 | m/z=681.21(C49H31NOS=681.85) |
| 1-59 | m/z=631.25(C46H33NO2=631.78) | 1-60 | m/z=753.27(C56H35NO2=753.9) |
| 1-61 | m/z=845.28(C62H39NOS=846.06) | 1-62 | m/z=753.27(C56H35NO2=753.9) |
| 1-63 | m/z=605.2(C43H27NO3=605.69) | 1-64 | m/z=706.3(C52H38N2O=706.89) |
| 1-65 | m/z=771.26(C56H37NOS=771.98) | 1-66 | m/z=755.28(C56H37NO2=755.92) |
| 1-67 | m/z=655.21(C47H29NO3=655.75) | 1-68 | m/z=772.29(C56H40N2S=773.01) |
| 1-69 | m/z=697.24(C50H35NOS=697.9) | 1-70 | m/z=687.17(C47H29NOS2=687.88) |
| 1-71 | m/z=680.25(C49H32N2O2=680.81) | 1-72 | m/z=645.18(C45H27NO2S=645.78) |
| 1-73 | m/z=830.33(C62H42N2O=831.03) | 1-74 | m/z=641.22(C47H31NS=641.83) |
| 1-75 | m/z=665.24(C49H31NO2=665.79) | 1-76 | m/z=681.21(C49H31NOS=681.85) |
| 1-77 | m/z=665.24(C49H31NO2=665.79) | 1-78 | m/z=625.24(C47H31NO=625.77) |
| 1-79 | m/z=504.22(C37H20D5NO=504.64) | 1-80 | m/z=631.29(C47H37NO=631.82) |
| 1-81 | m/z=720.19(C50H28N2O2S=720.85) | 1-82 | m/z=539.22(C40H29NO=539.68) |
| 1-83 | m/z=529.2(C38H27NO2=529.64) | 1-84 | m/z=787.2(C55H33NOS2=788) |
| 1-85 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) | 1-86 | m/z=651.26(C49H33NO=651.81) |
| 1-87 | m/z=576.22(C42H28N2O=576.7) | 1-88 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) |
| 1-89 | m/z=503.22(C37H21D4NO=503.64) | 1-90 | m/z=742.3(C55H38N2O=742.92) |
| 1-91 | m/z=772.25(C55H36N2OS=772.97) | 1-92 | m/z=716.28(C53H36N2O=716.88) |
| 1-93 | m/z=707.2(C50H33N3S=707.9) | 1-94 | m/z=772.25(C55H36N2OS=772.97) |
| 1-95 | m/z=858.36(C64H46N2O=859.09) | 1-96 | m/z=862.27(C61H38N2O2S=863.05) |
| 1-97 | m/z=847.3(C61H41N3S=848.08) | 1-98 | m/z=772.25(C55H36N2OS=772.97) |
| 1-99 | m/z=844.35(C63H44N2O=845.06) | 1-100 | m/z=1042.29(C73H42N2O4S=1043.21) |
| 1-101 | m/z=920.32(C68H44N2S=921.17) | 1-102 | m/z=820.2(C55H36N2S3=821.09) |
| 1-103 | m/z=682.24(C49H34N2S=682.89) | 1-104 | m/z=848.29(C61H40N2OS=849.06) |
| 1-105 | m/z=766.3(C57H38N2O=766.94) | 1-106 | m/z=682.24(C49H34N2S=682.89) |
| 1-107 | m/z=834.31(C61H42N2S=835.08) | 1-108 | m/z=497.18(C37H23NO=497.6) |
| 1-109 | m/z=667.23(C49H33NS=667.87) | 1-110 | m/z=651.26(C49H33NO=651.81) |
| 1-111 | m/z=727.29(C55H37NO=727.91) | 1-112 | m/z=609.19(C43H28FNS=609.76) |
| 1-113 | m/z=758.28(C55H38N2S=758.98) | 1-114 | m/z=742.3(C55H38N2O=742.92) |
| 1-115 | m/z=666.27(C49H34N2O=666.82) | 1-116 | m/z=792.31(C59H40N2O=792.98) |
| 1-117 | m/z=792.31(C59H40N2O=792.98) | 1-118 | m/z=808.29(C59H40N2S=809.04) |
| 1-119 | m/z=682.24(C49H34N2S=682.89) | 1-120 | m/z=864.26(C61H40N2S2=865.13) |
| 1-121 | m/z=742.3(C55H38N2O=742.92) | 1-122 | m/z=858.36(C64H46N2O=859.09) |
| 1-123 | m/z=742.3(C55H38N2O=742.92) | 1-124 | m/z=756.28(C55H36N2O2=756.91) |
| 1-125 | m/z=575.22(C43H29NO=575.71) | 1-126 | m/z=516.17(C36H24N2S=516.66) |
| 1-127 | m/z=515.17(C37H25NS=515.67) | 1-128 | m/z=651.26(C49H33NO=651.81) |
| 1-129 | m/z=549.21(C41H27NO=549.67) | 1-130 | m/z=549.21(C41H27NO=549.67) |
| 1-131 | m/z=565.19(C41H27NS=565.73) | 1-132 | m/z=641.22(C47H31NS=641.83) |
| 1-133 | m/z=681.25(C50H35NS=681.9) | 1-134 | m/z=599.22(C45H29NO=599.73) |
| 1-135 | m/z=625.24(C47H31NO=625.77) | 1-136 | m/z=599.22(C45H29NO=599.73) |
| 1-137 | m/z=615.2(C45H29NS=615.79) | 1-138 | m/z=565.19(C41H27NS=565.73) |
| 1-139 | m/z=639.22(C47H29NO2=639.75) | 1-140 | m/z=599.22(C45H29NO=599.73) |
| 1-141 | m/z=605.18(C43H27NOS=605.76) | 1-142 | m/z=621.16(C43H27NS2=621.82) |
| 1-143 | m/z=695.19(C49H29NO2S=695.84) | 1-144 | m/z=664.25(C49H32N2O=664.81) |
| 1-145 | m/z=664.25(C49H32N2O=664.81) | 1-146 | m/z=615.26(C46H33NO=615.78) |
| 1-147 | m/z=796.29(C58H40N2S=797.03) | 1-148 | m/z=589.2(C43H27NO2=589.69) |
| 1-149 | m/z=766.3(C57H38N2O=766.94) | 1-150 | m/z=664.25(C49H32N2O=664.81) |
| 1-151 | m/z=772.25(C55H36N2OS=772.97) | 1-152 | m/z=831.32(C61H41N3O=832.02) |
[
합성예
2]
본 발명에 따른 화학식 (2)로 표시되는 화합물(final product 2)은 하기 반응식 4와 같이 합성되며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 4>
{상기 반응식 4에서, G1은 L5 또는 L6이며, G2는 Ar5 또는 Ar6이고, X1 내지 X3, L4 내지 L6, Ar4 내지 Ar6은 상기 화학식 (1)에서 정의된 바와 동일하며, Hal3 및 Hal4는 서로 독립적으로 I, Br 또는 Cl이다.}
I. Sub 3 합성 예시
Sub 3-1의
합성예
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-dichloro-1,3,5-triazine (CAS Registry Number: 10202-45-6) (20 g, 66.19 mmol)에 4-Biphenylboronic acid (CAS Registry Number: 5122-94-1) (13.1 g, 66.19 mmol)을 THF (370 ml)에 녹이고, Pd(PPh3)4 (3.8 g, 3.31 mmol), K2CO3 ( 27.4 g, 198.57 mmol) 및 물 (165 ml)을 첨가한 후, 환류교반 시킨다. 반응이 완료되면, 에테르와 물로 추출한 후, 유기층을 농축시킨다. 농축된 유기층을 MgSO4로 건조하고 한 번 더 농축시킨다. 최종 농축물을 실리카겔 컬럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물 20.8 g을 수득하였다. (수율 75%)
Sub 3-8의
합성예
2,4-dichloro-6-(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazine (20 g, 72.43 mmol)에 (3-(pyridin-2-yl)phenyl)boronic acid (14.3 g, 72.43 mmol), Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 Sub 3-1 합성법과 같은 방법으로 생성물 20.3 g을 합성하였다. (수율 71%)
Sub 3-19의
합성예
2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-dichloro-1,3,5-triazine (15 g, 49.64 mmol)에 (9,9-dimethyl-9H-fluoren-3-yl)boronic acid (11.8 g, 49.64 mmol), Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 Sub 3-1 합성법과 같은 방법으로 생성물 15.7 g을 합성하였다. (수율 69%)
Sub 3-35의
합성예
2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine (30 g, 132.71 mmol)에 dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid (28.1 g, 132.71 mmol), Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 Sub 3-1 합성법과 같은 방법으로 생성물 30.8 g을 합성하였다. (수율 65%)
상기 Sub 3에 속하는 화합물은 하기와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 4는 상기 Sub 3에 속하는 일부 화합물의 FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| Sub 3-1 | m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) | Sub 3-2 | m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) |
| Sub 3-3 | m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87) | Sub 3-4 | m/z=343.09(C21H14ClN3=343.81) |
| Sub 3-5 | m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) | Sub 3-6 | m/z=421.11(C25H16ClN5=421.89) |
| Sub 3-7 | m/z=575.16(C35H22ClN7=576.06) | Sub 3-8 | m/z=394.1(C24H15ClN4=394.86) |
| Sub 3-9 | m/z=421.11(C25H16ClN5=421.89) | Sub 3-10 | m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) |
| Sub 3-11 | m/z=503.21(C33H30ClN3=504.07) | Sub 3-12 | m/z=525.11(C33H20ClN3S=526.05) |
| Sub 3-13 | m/z=433.1(C27H16ClN3O=433.9) | Sub 3-14 | m/z=568.17(C40H25ClN2=569.1) |
| Sub 3-15 | m/z=569.17(C39H24ClN3=570.09) | Sub 3-16 | m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) |
| Sub 3-17 | m/z=433.1(C27H16ClN3O=433.9) | Sub 3-18 | m/z=583.18(C40H26ClN3=584.12) |
| Sub 3-19 | m/z=461.17(C30H24ClN3=461.99) | Sub 3-20 | m/z=418.12(C28H19ClN2=418.92) |
| Sub 3-21 | m/z=420.11(C26H17ClN4=420.9) | Sub 3-22 | m/z=357.07(C21H12ClN3O=357.8) |
| Sub 3-23 | m/z=459.15(C30H22ClN3=459.98) | Sub 3-24 | m/z=507.15(C34H22ClN3=508.02) |
| Sub 3-25 | m/z=519.15(C35H22ClN3=520.03) | Sub 3-26 | m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) |
| Sub 3-27 | m/z=266.06(C16H11ClN2=266.73) | Sub 3-28 | m/z=433.1(C27H16ClN3O=433.9) |
| Sub 3-29 | m/z=355.09(C22H14ClN3=355.83) | Sub 3-30 | m/z=470.13(C30H19ClN4=470.96) |
| Sub 3-31 | m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) | Sub 3-32 | m/z=545.17(C37H24ClN3=546.07) |
| Sub 3-33 | m/z=373.04(C21H12ClN3S=373.86) | Sub 3-34 | m/z=269.05(C13H8ClN5=269.69) |
| Sub 3-35 | m/z=357.07(C21H12ClN3O=357.8) | Sub 3-36 | m/z=420.11(C26H17ClN4=420.9) |
| Sub 3-37 | m/z=433.1(C27H16ClN3O=433.9) | Sub 3-38 | m/z=368.08(C22H13ClN4=368.82) |
| Sub 3-39 | m/z=343.09(C21H14ClN3=343.81) | Sub 3-40 | m/z=395.09(C23H14ClN5=395.85) |
| Sub 3-41 | m/z=267.06(C15H10ClN3=267.72) | Sub 3-42 | m/z=369.08(C21H12ClN5=369.81) |
| Sub 3-43 | m/z=469.11(C29H16ClN5=469.93) | Sub 3-44 | m/z=581.17(C40H24ClN3=582.1) |
| Sub 3-45 | m/z=373.04(C21H12ClN3S=373.86) | Sub 3-46 | m/z=449.08(C27H16ClN3S=449.96) |
| Sub 3-47 | m/z=495.15(C33H22ClN3=496.01) | Sub 3-48 | m/z=449.08(C27H16ClN3S=449.96) |
II. Sub 4 합성 예시
상기 반응식 4의 Sub 4는 하기 반응식 5의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 5>
{상기 반응식 5에서, Hal5는 I, Br 또는 Cl이다.}
Sub 4-2의
합성예
4-bromo-1,1'-biphenyl (5 g, 21.45 mmol)에 bis(pinacolato)diboron (7.1 g, 27.89 mmol), PdCl2(dppf). (0.78 g, 1.07 mmol), KOAc (6.3 g, 64.35 mmol), DMF (270 ml)을 넣고 120℃에서 교반환류시킨다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, MC로 추출하고 물로 닦아준다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column을 이용하여 분리하여 Sub 4-2를 3.4 g (80%)을 얻었다.
Sub 4-37
합성예
2-bromodibenzo[b,d]furan (10 g, 40.47 mmol) bis(pinacolato)diboron (13.3 g, 52.61 mmol), PdCl2(dppf), (0.05당량), KOAc (3당량), 무수 DMF를 첨가하고 상기 Sub 4-2 합성법과 같은 방법으로 생성물 7 g을 합성하였다. (수율 82%)
상기 Sub 4에 속하는 화합물은 하기와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 5는 상기 Sub 4에 속하는 일부 화합물의 FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| Sub 4-1 | m/z=122.05(C6H7BO2=121.93) | Sub 4-2 | m/z=198.09(C12H11BO2=198.03) |
| Sub 4-3 | m/z=172.07(C10H9BO2=171.99) | Sub 4-4 | m/z=172.07(C10H9BO2=171.99) |
| Sub 4-5 | m/z=274.12(C18H15BO2=274.13) | Sub 4-6 | m/z=198.09(C12H11BO2=198.03) |
| Sub 4-7 | m/z=248.1(C16H13BO2=248.09) | Sub 4-8 | m/z=222.09(C14H11BO2=222.05) |
| Sub 4-9 | m/z=246.09(C16H11BO2=246.07) | Sub 4-10 | m/z=399.14(C27H18BNO2=399.26) |
| Sub 4-11 | m/z=123.05(C5H6BNO2=122.92) | Sub 4-12 | m/z=123.05(C5H6BNO2=122.92) |
| Sub 4-13 | m/z=123.05(C5H6BNO2=122.92) | Sub 4-14 | m/z=199.08(C11H10BNO2=199.02) |
| Sub 4-15 | m/z=199.08(C11H10BNO2=199.02) | Sub 4-16 | m/z=240.13(C15H17BO2=240.11) |
| Sub 4-17 | m/z=248.1(C16H13BO2=248.09) | Sub 4-18 | m/z=222.09(C14H11BO2=222.05) |
| Sub 4-19 | m/z=224.08(C12H9BN2O2=224.03) | Sub 4-20 | m/z=224.08(C12H9BN2O2=224.03) |
| Sub 4-21 | m/z=350.15(C24H19BO2=350.22) | Sub 4-22 | m/z=374.15(C26H19BO2=374.25) |
| Sub 4-23 | m/z=272.1(C18H13BO2=272.11) | Sub 4-24 | m/z=174.06(C8H7BN2O2=173.97) |
| Sub 4-25 | m/z=174.06(C8H7BN2O2=173.97) | Sub 4-26 | m/z=223.08(C13H10BNO2=223.04) |
| Sub 4-27 | m/z=238.12(C15H15BO2=238.09) | Sub 4-28 | m/z=238.12(C15H15BO2=238.09) |
| Sub 4-29 | m/z=362.15(C25H19BO2=362.24) | Sub 4-30 | m/z=360.13(C25H17BO2=360.22) |
| Sub 4-31 | m/z=228.04(C12H9BO2S=228.07) | Sub 4-32 | m/z=228.04(C12H9BO2S=228.07) |
| Sub 4-33 | m/z=228.04(C12H9BO2S=228.07) | Sub 4-34 | m/z=228.04(C12H9BO2S=228.07) |
| Sub 4-35 | m/z=212.06(C12H9BO3=212.01) | Sub 4-36 | m/z=212.06(C12H9BO3=212.01) |
| Sub 4-37 | m/z=212.06(C12H9BO3=212.01) | Sub 4-38 | m/z=212.06(C12H9BO3=212.01) |
| Sub 4-39 | m/z=306.06(C16H11BN2O2S=306.15) | Sub 4-40 | m/z=290.09(C16H11BN2O3=290.09) |
| Sub 4-41 | m/z=443.14(C27H18BN3O3=443.27) | Sub 4-42 | m/z=288.1(C18H13BO3=288.11) |
| Sub 4-43 | m/z=304.07(C18H13BO2S=304.17) | Sub 4-44 | m/z=304.07(C18H13BO2S=304.17) |
| Sub 4-45 | m/z=578.24(C42H31BO2=578.52) | Sub 4-46 | m/z=424.16(C30H21BO2=424.31) |
| Sub 4-47 | m/z=378.11(C24H15BO4=378.19) | Sub 4-48 | m/z=256.07(C12H10B2O5=255.83) |
III. Final Product 2 합성 예시
Sub 3 (1 당량)과 Sub 4 (1~2 당량)를 둥근플라스크에 넣고, THF로 녹인 후에, Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량) 및 물을 넣고 교반환류 하였다. 반응이 완료되면 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Final product 2를 얻었다.
2-9의
합성예
Sub 3-1 (5 g, 11.91 mmol)에 Sub 4-36 (2.8 g, 13.1 mmol)을 THF (70 ml)에 녹이고, Pd(PPh3)4 (0.7 g, 0.6 mmol), K2CO3 ( 5 g, 35.73 mmol) 및 물 (30 ml)을 첨가한 후, 환류교반 시킨다. 반응이 완료되면, 에테르와 물로 추출한 후, 유기층을 농축시킨다. 농축된 유기층을 MgSO4로 건조하고 한 번 더 농축시킨다. 최종 농축물을 실리카겔 컬럼에 통과시킨 후 재결정하여 생성물 5.4 g을 수득하였다. (수율 71%)
2-29의
합성예
Sub 3-39 (4 g, 14.94 mmol)에 Sub 4-47 (6.2 g, 16.43 mmol), Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 2-9 합성법과 같은 방법으로 생성물 8.1 g을 합성하였다. (수율 84%)
2-62의
합성예
Sub 3-33 (4 g, 10.7 mmol)에 Sub 4-32 (2.7 g, 11.8 mmol), Pd(PPh3)4 (0.05 당량), K2CO3 (3 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 2-9 합성법과 같은 방법으로 생성물 4.4 g을 합성하였다. (수율 80%)
2-115의
합성예
Sub 3-41 (10 g, 37.35 mmol)에 Sub 4-48 (4.7 g, 18.5 mmol), Pd(PPh3)4 (0.1 당량), K2CO3 (6 당량), 무수 THF 및 소량의 물을 첨가하고 상기 2-9 합성법과 같은 방법으로 생성물 9.1 g을 합성하였다. (수율 78%)
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 2-1 내지 2-133의 FD-MS 값은 하기 표 6과 같다.
| 화합물 | FD-MS | 화합물 | FD-MS |
| 2-1 | m/z=399.14(C27H17N3O=399.45) | 2-2 | m/z=415.11(C27H17N3S=415.51) |
| 2-3 | m/z=474.18(C33H22N4=474.57) | 2-4 | m/z=449.15(C31H19N3O=449.51) |
| 2-5 | m/z=449.15(C31H19N3O=449.51) | 2-6 | m/z=515.15(C35H21N3S=515.63) |
| 2-7 | m/z=600.23(C43H28N4=600.73) | 2-8 | m/z=499.17(C35H21N3O=499.57) |
| 2-9 | m/z=551.2(C39H25N3O=551.65) | 2-10 | m/z=567.18(C39H25N3S=567.71) |
| 2-11 | m/z=702.28(C51H34N4=702.86) | 2-12 | m/z=657.22(C46H31N3S=657.84) |
| 2-13 | m/z=551.2(C39H25N3O=551.65) | 2-14 | m/z=541.16(C37H23N3S=541.67) |
| 2-15 | m/z=700.26(C51H32N4=700.85) | 2-16 | m/z=703.21(C50H29N3S=703.86) |
| 2-17 | m/z=525.18(C37H23N3O=525.61) | 2-18 | m/z=591.18(C41H25N3S=591.73) |
| 2-19 | m/z=627.24(C44H29N5=627.75) | 2-20 | m/z=524.2(C37H24N4=524.63) |
| 2-21 | m/z=551.2(C39H25N3O=551.65) | 2-22 | m/z=567.18(C39H25N3S=567.71) |
| 2-23 | m/z=702.28(C51H34N4=702.86) | 2-24 | m/z=474.18(C33H22N4=474.57) |
| 2-25 | m/z=779.29(C57H37N3O=779.94) | 2-26 | m/z=731.24(C52H33N3S=731.92) |
| 2-27 | m/z=601.23(C42H27N5=601.71) | 2-28 | m/z=475.17(C33H21N3O=475.55) |
| 2-29 | m/z=641.21(C45H27N3O2=641.73) | 2-30 | m/z=746.21(C51H30N4OS=746.89) |
| 2-31 | m/z=716.26(C51H32N4O=716.84) | 2-32 | m/z=681.19(C47H27N3OS=681.81) |
| 2-33 | m/z=475.17(C33H21N3O=475.55) | 2-34 | m/z=491.15(C33H21N3S=491.61) |
| 2-35 | m/z=550.22(C39H26N4=550.67) | 2-36 | m/z=525.18(C37H23N3O=525.61) |
| 2-37 | m/z=475.17(C33H21N3O=475.55) | 2-38 | m/z=491.15(C33H21N3S=491.61) |
| 2-39 | m/z=704.27(C49H32N6=704.84) | 2-40 | m/z=541.16(C37H23N3S=541.67) |
| 2-41 | m/z=551.2(C39H25N3O=551.65) | 2-42 | m/z=541.16(C37H23N3S=541.67) |
| 2-43 | m/z=626.25(C45H30N4=626.76) | 2-44 | m/z=676.26(C49H32N4=676.82) |
| 2-45 | m/z=551.2(C39H25N3O=551.65) | 2-46 | m/z=567.18(C39H25N3S=567.71) |
| 2-47 | m/z=614.25(C44H30N4=614.75) | 2-48 | m/z=575.17(C39H21N5O=575.63) |
| 2-49 | m/z=525.18(C37H23N3O=525.61) | 2-50 | m/z=541.16(C37H23N3S=541.67) |
| 2-51 | m/z=600.23(C43H28N4=600.73) | 2-52 | m/z=625.22(C45H27N3O=625.73) |
| 2-53 | m/z=525.18(C37H23N3O=525.61) | 2-54 | m/z=591.18(C41H25N3S=591.73) |
| 2-55 | m/z=600.23(C43H28N4=600.73) | 2-56 | m/z=693.22(C49H31N3S=693.87) |
| 2-57 | m/z=505.12(C33H19N3OS=505.6) | 2-58 | m/z=641.21(C45H27N3O2=641.73) |
| 2-59 | m/z=571.12(C37H21N3S2=571.72) | 2-60 | m/z=564.2(C39H24N4O=564.65) |
| 2-61 | m/z=581.16(C39H23N3OS=581.69) | 2-62 | m/z=521.1(C33H19N3S2=521.66) |
| 2-63 | m/z=489.15(C33H19N3O2=489.53) | 2-64 | m/z=640.23(C45H28N4O=640.75) |
| 2-65 | m/z=489.15(C33H19N3O2=489.53) | 2-66 | m/z=505.12(C33H19N3OS=505.6) |
| 2-67 | m/z=580.17(C39H24N4S=580.71) | 2-68 | m/z=564.2(C39H24N4O=564.65) |
| 2-69 | m/z=489.15(C33H19N3O2=489.53) | 2-70 | m/z=505.12(C33H19N3OS=505.6) |
| 2-71 | m/z=505.12(C33H19N3OS=505.6) | 2-72 | m/z=639.24(C45H29N5=639.76) |
| 2-73 | m/z=607.21(C42H29N3S=607.78) | 2-74 | m/z=715.26(C52H33N3O=715.86) |
| 2-75 | m/z=640.23(C45H28N4O=640.75) | 2-76 | m/z=707.2(C49H29N3OS=707.85) |
| 2-77 | m/z=591.23(C42H29N3O=591.71) | 2-78 | m/z=617.28(C45H35N3=617.8) |
| 2-79 | m/z=653.25(C47H31N3O=653.79) | 2-80 | m/z=733.22(C51H31N3OS=733.89) |
| 2-81 | m/z=615.19(C43H25N3O2=615.69) | 2-82 | m/z=681.19(C47H27N3OS=681.81) |
| 2-83 | m/z=716.29(C52H36N4=716.89) | 2-84 | m/z=690.24(C49H30N4O=690.81) |
| 2-85 | m/z=641.25(C46H31N3O=641.77) | 2-86 | m/z=693.22(C49H31N3S=693.87) |
| 2-87 | m/z=690.24(C49H30N4O=690.81) | 2-88 | m/z=631.17(C43H25N3OS=631.75) |
| 2-89 | m/z=595.14(C39H21N3O2S=595.68) | 2-90 | m/z=659.24(C45H21D5N4O2=659.76) |
| 2-91 | m/z=637.16(C42H27N3S2=637.82) | 2-92 | m/z=729.25(C51H31N5O=729.84) |
| 2-93 | m/z=578.17(C39H22N4O2=578.63) | 2-94 | m/z=746.21(C51H30N4OS=746.89) |
| 2-95 | m/z=681.24(C48H31N3O2=681.8) | 2-96 | m/z=762.19(C51H30N4S2=762.95) |
| 2-97 | m/z=436.17(C30H20N4=436.52) | 2-98 | m/z=437.16(C29H19N5=437.51) |
| 2-99 | m/z=513.2(C35H23N5=513.6) | 2-100 | m/z=589.23(C41H27N5=589.7) |
| 2-101 | m/z=486.18(C34H22N4=486.58) | 2-102 | m/z=527.17(C35H21N5O=527.59) |
| 2-103 | m/z=589.23(C41H27N5=589.7) | 2-104 | m/z=502.18(C34H22N4O=502.58) |
| 2-105 | m/z=511.2(C37H25N3=511.63) | 2-106 | m/z=563.21(C39H25N5=563.66) |
| 2-107 | m/z=511.2(C37H25N3=511.63) | 2-108 | m/z=589.23(C41H27N5=589.7) |
| 2-109 | m/z=513.2(C35H23N5=513.6) | 2-110 | m/z=462.16(C30H18N6=462.52) |
| 2-111 | m/z=612.21(C42H24N6=612.7) | 2-112 | m/z=499.2(C36H25N3=499.62) |
| 2-113 | m/z=569.17(C37H23N5S=569.69) | 2-114 | m/z=629.22(C43H27N5O=629.72) |
| 2-115 | m/z=629.22(C43H27N5O=629.72) | 2-116 | m/z=563.21(C39H25N5=563.66) |
| 2-117 | m/z=565.2(C37H23N7=565.64) | 2-118 | m/z=630.22(C42H26N6O=630.71) |
| 2-119 | m/z=511.2(C37H25N3=511.6) | 2-120 | m/z=561.2(C41H27N3=561.7) |
| 2-121 | m/z=561.2(C41H27N3=561.7) | 2-122 | m/z=535.2(C39H25N3=535.7) |
| 2-123 | m/z=611.2(C45H29N3=611.7) | 2-124 | m/z=611.2(C45H29N3=611.7) |
| 2-125 | m/z=611.2(C45H29N3=611.7) | 2-126 | m/z=561.2(C41H27N3=561.7) |
| 2-127 | m/z=611.2(C45H29N3=611.7) | 2-128 | m/z=585.2(C43H27N3=585.7) |
| 2-129 | m/z=561.2(C41H27N3=561.7) | 2-130 | m/z=637.3(C47H31N3=637.8) |
| 2-131 | m/z=585.2(C43H27N3=585.7) | 2-132 | m/z=661.3(C49H31N3=661.8) |
| 2-133 | m/z=475.2(C33H21O=475.6) |
유기전기소자의 제조평가
[
실시예
1]
적색유기발광소자
(인광호스트)
합성을 통해 얻은 화합물을 발광층의 발광 호스트 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전계 발광소자를 제작하였다. 먼저, 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 (2-TNATA로 약기함) 막을 진공증착하여 60 nm 두께의 정공주입층을 형성한 후, 정공주입층 위에 정공수송 화합물로서 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (-NPD로 약기함) 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 호스트로서는 화학식 (1) 내지 화학식 (2)로 표시되는 화합물 1-5와 화합물 2-4를 비율(5:5)로 호스트 물질을 사용하였으며, 도판트 물질로 (piq)2Ir(acac) [bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(III)acetylacetonate]를 95:5 중량비로 도핑하여 30 nm 두께로 발광층을 증착하였다. 이어서 홀저지층으로 (1,1’-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하고, 전자수송층으로 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(Alq3로 약기함)을 40 nm 두께로 성막하였다. 이후, 전자주입층으로 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극으로 사용함으로써 유기전계발광소자를 제조하였다.
[
실시예
2] 내지 [
실시예
32]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 1-5와 화합물 2-4 대신 하기 표 7에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기 발광소자를 제작하였다.
[
비교예
1] 및 [
비교예
8]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 2-4 내지 화합물 2-126을 단일 물질로 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기 발광소자를 제작하였다.
[
비교예
9]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 1-5와 화합물 2-4 대신 본 발명의 화합물 2-133과 비교화합물 A를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기 발광소자를 제작하였다.
[화합물 2-133] [비교화합물 A]
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 32 및 비교예 1 내지 9에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치 (photoresearch) 사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 2500cd/m2 기준휘도에서 맥사이언스사의 수명측정장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 7과 같다.
| 제1 화합물 | 제2 화합물 | 구동전압 | 전류 (mA/cm2) |
휘도 (cd/m2) |
효율 (cd/A) |
T (95) |
CIE | ||
| x | y | ||||||||
| 비교예(1) | 2-4 | - | 5.1 | 13.2 | 2500.0 | 18.9 | 87.4 | 0.61 | 0.33 |
| 비교예(2) | 2-9 | - | 5.1 | 13.4 | 2500.0 | 18.6 | 85.7 | 0.61 | 0.32 |
| 비교예(3) | 2-24 | - | 5.3 | 12.6 | 2500.0 | 19.8 | 90.5 | 0.62 | 0.33 |
| 비교예(4) | 2-62 | - | 5.0 | 13.8 | 2500.0 | 18.1 | 84.8 | 0.61 | 0.30 |
| 비교예(5) | 2-89 | - | 5.0 | 14.0 | 2500.0 | 17.8 | 81.2 | 0.60 | 0.31 |
| 비교예(6) | 2-98 | - | 4.9 | 14.1 | 2500.0 | 17.7 | 80.4 | 0.63 | 0.35 |
| 비교예(7) | 2-124 | - | 5.2 | 13.0 | 2500.0 | 19.3 | 88.1 | 0.64 | 0.30 |
| 비교예(8) | 2-126 | - | 5.2 | 12.3 | 2500.0 | 20.4 | 88.4 | 0.60 | 0.34 |
| 비교예(9) | 2-133 | 비교화합물A | 5.2 | 13.7 | 2500.0 | 18.2 | 90.8 | 0.64 | 0.34 |
| 실시예(1) | 2-4 | 1-5 | 4.9 | 8.5 | 2500.0 | 29.4 | 122.0 | 0.62 | 0.30 |
| 실시예(2) | 1-17 | 4.9 | 8.4 | 2500.0 | 29.7 | 120.8 | 0.60 | 0.33 | |
| 실시예(3) | 1-39 | 4.8 | 8.6 | 2500.0 | 29.2 | 120.2 | 0.62 | 0.30 | |
| 실시예(4) | 1-53 | 4.8 | 8.4 | 2500.0 | 29.8 | 119.0 | 0.64 | 0.35 | |
| 실시예(5) | 2-9 | 1-11 | 4.9 | 8.4 | 2500.0 | 29.7 | 118.7 | 0.62 | 0.32 |
| 실시예(6) | 1-46 | 4.9 | 8.5 | 2500.0 | 29.3 | 121.6 | 0.63 | 0.31 | |
| 실시예(7) | 1-96 | 4.8 | 8.7 | 2500.0 | 28.7 | 117.5 | 0.62 | 0.33 | |
| 실시예(8) | 1-136 | 5.0 | 8.7 | 2500.0 | 28.8 | 120.4 | 0.64 | 0.33 | |
| 실시예(9) | 2-24 | 1-5 | 5.1 | 8.4 | 2500.0 | 29.6 | 124.8 | 0.65 | 0.34 |
| 실시예(10) | 1-17 | 5.0 | 8.4 | 2500.0 | 29.9 | 123.6 | 0.62 | 0.30 | |
| 실시예(11) | 1-39 | 5.0 | 8.5 | 2500.0 | 29.5 | 123.0 | 0.64 | 0.30 | |
| 실시예(12) | 1-53 | 5.0 | 8.3 | 2500.0 | 30.1 | 121.8 | 0.63 | 0.32 | |
| 실시예(13) | 2-62 | 1-5 | 4.9 | 8.7 | 2500.0 | 28.9 | 120.1 | 0.60 | 0.34 |
| 실시예(14) | 1-17 | 4.8 | 8.6 | 2500.0 | 29.2 | 118.9 | 0.61 | 0.30 | |
| 실시예(15) | 1-39 | 4.8 | 8.7 | 2500.0 | 28.7 | 118.3 | 0.65 | 0.34 | |
| 실시예(16) | 1-53 | 4.8 | 8.5 | 2500.0 | 29.3 | 117.1 | 0.62 | 0.32 | |
| 실시예(17) | 2-89 | 1-11 | 4.8 | 8.6 | 2500.0 | 29.2 | 116.8 | 0.62 | 0.35 |
| 실시예(18) | 1-46 | 4.8 | 8.7 | 2500.0 | 28.8 | 119.7 | 0.61 | 0.30 | |
| 실시예(19) | 1-96 | 4.7 | 8.9 | 2500.0 | 28.2 | 115.6 | 0.63 | 0.30 | |
| 실시예(20) | 1-136 | 4.8 | 8.8 | 2500.0 | 28.3 | 118.5 | 0.65 | 0.33 | |
| 실시예(21) | 2-98 | 1-11 | 4.8 | 8.6 | 2500.0 | 29.0 | 115.8 | 0.62 | 0.32 |
| 실시예(22) | 1-46 | 4.7 | 8.8 | 2500.0 | 28.5 | 118.8 | 0.60 | 0.32 | |
| 실시예(23) | 1-96 | 4.7 | 8.9 | 2500.0 | 27.9 | 114.6 | 0.63 | 0.31 | |
| 실시예(24) | 1-136 | 4.8 | 8.9 | 2500.0 | 28.1 | 117.6 | 0.63 | 0.32 | |
| 실시예(25) | 2-124 | 1-11 | 5.0 | 8.2 | 2500.0 | 30.4 | 120.5 | 0.61 | 0.35 |
| 실시예(26) | 1-46 | 5.0 | 8.3 | 2500.0 | 30.0 | 123.5 | 0.61 | 0.35 | |
| 실시예(27) | 1-96 | 4.9 | 8.5 | 2500.0 | 29.4 | 119.4 | 0.60 | 0.33 | |
| 실시예(28) | 1-136 | 5.0 | 8.5 | 2500.0 | 29.6 | 122.3 | 0.64 | 0.31 | |
| 실시예(29) | 2-126 | 1-5 | 5.1 | 8.3 | 2500.0 | 30.1 | 123.9 | 0.61 | 0.30 |
| 실시예(30) | 1-17 | 5.0 | 8.2 | 2500.0 | 30.4 | 122.7 | 0.64 | 0.32 | |
| 실시예(31) | 1-39 | 5.0 | 8.3 | 2500.0 | 30.0 | 122.1 | 0.62 | 0.35 | |
| 실시예(32) | 1-53 | 5.0 | 8.2 | 2500.0 | 30.5 | 120.9 | 0.60 | 0.33 | |
상기 표 7의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물 (1) 내지 화합물 (2)의 혼합물을 발광층 재료로 사용할 경우, 화합물 (2)의 단일물질을 사용한 경우에 비해 구동전압이 낮아지고 효율과 수명이 현저히 개선되는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라 화합물 (1)의 코어 원소가 상이한 비교화합물 A와 본 발명의 화합물 2-133을 사용한 비교예 9보다 본 발명의 실시예 조합의 경우가 소자특성이 개선되었다.
비교예 1 내지 비교예 8과의 차이점은 단일물질과 혼합물질을 사용하고 있다는 점이다. 본 발명의 혼합물질을 사용한 경우 단일물질을 사용한 경우보다 band gap(HOMO-LUMO)이 좁게 형성된다. 이러한 영향은 홀 특성을 가지고 있는 화합물 (1)의 화합물과 전자 특성을 가지고 있는 화합물 (2)가 혼합됨에 따라 화합물 (1)의 HOMO level이 전체적인 혼합물의 HOMO level에 영향을 주게 되고 이러한 energy level의 변화가 전반적인 소자에 크게 영향을 주게 된다.
좁게 형성된 band gap은 도펀트로의 홀, 전자의 주입특성을 향상시키게 되고 전체적인 효율 및 수명 향상에 도움을 주게 된다.
비교예 9에 사용된 원소인 N의 경우 본 발명의 O, S에 비해 화학적 안정성이 떨어지고 2차 치환기에 의한 판상 형태의 저하로 인해 구동전압 및 효율, 수명에 악영향을 준다.
이상의 설명은 본 발명의 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내 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 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내의 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300 : 유기전기소자 110 : 제 1전극
120 : 정공주입층 130 : 정공수송층
140 : 발광층 150 : 전자수송층
160 : 전자주입층 170 : 제 2전극
180 : 광효율 개선층 210 : 버퍼층
220 : 발광보조층 320 : 제 1정공주입층
330 : 제 1정공수송층 340 : 제 1발광층
350 : 제 1전자수송층 360 : 제 1전하생성층
361 : 제 2전하생성층 420 : 제 2정공주입층
430 : 제 2정공수송층 440 : 제 2발광층
450 : 제 2전자수송층 CGL : 전하생성층
ST1 : 제 1스택 ST2 : 제 2스택
120 : 정공주입층 130 : 정공수송층
140 : 발광층 150 : 전자수송층
160 : 전자주입층 170 : 제 2전극
180 : 광효율 개선층 210 : 버퍼층
220 : 발광보조층 320 : 제 1정공주입층
330 : 제 1정공수송층 340 : 제 1발광층
350 : 제 1전자수송층 360 : 제 1전하생성층
361 : 제 2전하생성층 420 : 제 2정공주입층
430 : 제 2정공수송층 440 : 제 2발광층
450 : 제 2전자수송층 CGL : 전하생성층
ST1 : 제 1스택 ST2 : 제 2스택
Claims (16)
- 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고 상기 발광층은 인광성 발광층으로서 하기 화학식 (1) 및 화학식 (2)로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (1) 화학식 (2)
{상기 화학식 (1) 및 화학식 (2)에서,
1) X는 O 또는 S이며,
2) X1, X2 및 X3은 서로 독립적으로 C(R1) 또는 N이며, 단, X1, X2 및 X3 중 적어도 하나 이상은 N이고,
3) R1, R2, R3, R4 및 R1은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; 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; 및 C1~C30의 알콕실기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 복수의 R1끼리 혹은 복수의 R2끼리 혹은 복수의 R3끼리 혹은 복수의 R4끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며,
5) a, b, c 및 d는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
6) i 및 j는 서로 독립적으로 0 내지 2의 정수이며, 단, i+j는 1 이상의 정수이고,
7) L1, L2, L3, L4 및 L5는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
8) Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있으며,
9) 여기서, 상기 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기 및 알콕실기는 각각 중수소; 할로겐; 시아노기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; 및 C2~C20의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (3) 내지 화학식 (9) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (3) 화학식 (4) 화학식 (5)
화학식 (6) 화학식 (7)
화학식 (8) 화학식 (9)
{상기 화학식 (3) 내지 화학식 (9)에서,
1) X, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
2) a', b', c' 및 d'은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, b" 및 d"은 서로 독립적으로 0 내지 2의 정수이다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (10) 또는 화학식 (11)로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (10) 화학식 (11)
{상기 화학식 (10) 및 화학식 (11)에서, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, i 및 j는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 나타낸 화합물이 하기 화학식 (12) 또는 화학식 (13)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (12) 화학식 (13)
{상기 화학식 (12) 또는 화학식 (13)에서,
1) X, R1, R2, R3, R4, a, b, c, d, L1, L2, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, i 및 j는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
2) A환은 C10~C20의 아릴기; 또는 C10~C20의 헤테로고리기;이고,
3) a" 및 c"은 서로 독립적으로 0 내지 10의 정수이다.}
- 제1항에 있어서, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는 하기 화학식 (B-1)로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (B-1)
{상기 화학식 B-1에서,
1) D환 및 E환은 서로 독립적으로 C6~C20의 아릴기; 또는 C4~C20의 헤테로고리기;이며,
2) V1 및 V2는 서로 독립적으로 단일결합, NRc, CRdRe, O 또는 S이고,
3) Rc, Rd 및 Re는 서로 독립적으로 C6~C20의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리와 C6~C20의 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; 및 C2~C20의 알켄일기;로 이루어진 군에서 선택되며, 또는 Rd 및 Re는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
4)은 결합되는 위치를 나타낸다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전기소자
- 제1항에 있어서, 상기 Ar5, Ar6 및 Ar7 중 적어도 하나가 하기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-6) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (2-1) 화학식 (2-2) 화학식 (2-3)
화학식 (2-4) 화학식 (2-5) 화학식 (2-6)
{상기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-6)에서,
1) X12 및 X13은 서로 독립적으로 N-L6-Ar8, O, S, C(R2) 또는 CR'R"이며,
2) 상기 R2, R', R", R5 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 시아노기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 또는 이웃한 복수의 R5끼리 혹은 복수의 R6끼리 혹은 R5와 R6이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 또는 R'와 R"이 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있으며,
3) 상기 L6은 단일결합; C6~C20의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되고,
4) 상기 Ar8은 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며,
5) e 및 f는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, f'은 0 내지 6의 정수이다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물이 하기 화학식 (2-7) 내지 화학식 (2-9) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (2-7) 화학식 (2-8)
화학식 (2-9)
{상기 화학식 (2-7) 내지 화학식 (2-9)에서,
1) X3, L3, L4, L5, Ar6 및 Ar7은 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
2) R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 상기 청구항 7의 R5 정의와 동일하고,
3) e, f, g, h, k 및 l은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물이 하기 화학식 (2-10) 내지 화학식 (2-12) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자:
화학식 (2-10) 화학식 (2-11)
화학식 (2-12)
{상기 화학식 (2-10) 내지 화학식 (2-12)에서,
1) X3, L3, L4, L5, Ar6 및 Ar7은 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
2) X12, X14 및 X15는 상기 청구항 7의 X12의 정의와 동일하고,
3) R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 상기 청구항 7의 R5의 정의와 동일하며,
4) e, h 및 k는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, f", g' 및 l'은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.}
- 제1항에 있어서, 상기 L1, L2, L3, L4 또는 L5가 하기 화학식 (b-1) 내지 화학식 (b-13) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
화학식 (b-1) 화학식 (b-2) 화학식 (b-3) 화학식 (b-4) 화학식 (b-5)
화학식 (b-6) 화학식 (b-7) 화학식 (b-8) 화학식 (b-9)
화학식 (b-10) 화학식 (b-11) 화학식 (b-12) 화학식 (b-13)
{상기 화학식 (b-1) 내지 화학식 (b-13)에서,
1) Z는 O, S, N-L7-Ar9 또는 CRfRg이며,
2) 상기 L7은 상기 청구항 7의 L6의 정의와 동일하고,
3) 상기 Ar9는 상기 청구항 7의 Ar8의 정의와 동일하며,
4) R11, R12 및 R13은 상기 청구항 7의 R5의 정의와 동일하고,
5) Rf 및 Rg는 상기 청구항 5의 Rc의 정의와 동일하고,
6) m, o 및 p는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, n은 0 내지 6의 정수이고, q 및 r은 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며, s는 0 내지 2의 정수이고, t는 0 또는 1이며,
7) Z49, Z50 및 Z51은 서로 독립적으로 CRh 또는 N이고, 단, Z49, Z50 및 Z51 중 적어도 하나는 N이며,
8) 상기 Rh는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C20의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 지방족고리와 C6~C20의 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; 및 C2~C20의 알켄일기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 이웃한 기끼리 결합하여 고리를 형성할 수 있다.}
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전기소자
- 제1항에 있어서, 상기 제 1전극과 상기 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자
- 제1항에 있어서, 상기 유기물층은 제 1전극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
- 제1항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
- 제1항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자 장치
- 제15항에 있어서, 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180678A KR102768534B1 (ko) | 2020-12-22 | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| PCT/KR2021/019585 WO2022139445A1 (ko) | 2020-12-22 | 2021-12-22 | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180678A KR102768534B1 (ko) | 2020-12-22 | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220089970A KR20220089970A (ko) | 2022-06-29 |
| KR102768534B1 true KR102768534B1 (ko) | 2025-02-17 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110835328A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-25 | 苏州久显新材料有限公司 | 螺苯并芴酮类衍生物和电子器件 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110835328A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-25 | 苏州久显新材料有限公司 | 螺苯并芴酮类衍生物和电子器件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240284791A1 (en) | Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and an electronic device thereof | |
| US10717744B2 (en) | Compound for organic electric element, organic electric element comprising the same and electronic device thereof | |
| US10672992B2 (en) | Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and electronic device thereof | |
| US11367839B2 (en) | Compound for organic electric element, organic electric element using the same, and an electronic device thereof | |
| KR102293436B1 (ko) | 유기전기소자용 조성물을 이용한 디스플레이 장치 및 유기전기소자 | |
| KR102501667B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20160052136A (ko) | 유기전기소자용 조성물을 이용한 디스플레이 장치 및 유기전기소자 | |
| EP3670510A2 (en) | Benzo[b]naphtho[2,3-d]furanyl- or benzo[b]naphtho[2,3-d]thiophenyl-triazine compounds for organic electronic elements | |
| KR102705913B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20220007033A (ko) | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102737539B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102644211B1 (ko) | 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102543685B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102720176B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102704883B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20200043076A (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20200046339A (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| US20220029104A1 (en) | Compound for organic electronic element, organic electronic element using the same, and an electronic device thereof | |
| KR20210101554A (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102768534B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102611419B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102768533B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20220089970A (ko) | 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR102611418B1 (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
| KR20200040030A (ko) | 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20201222 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240513 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250117 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250211 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20250211 End annual number: 3 Start annual number: 1 |