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WO2013009013A2 - 새로운 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자 - Google Patents

새로운 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자 Download PDF

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WO2013009013A2
WO2013009013A2 PCT/KR2012/004864 KR2012004864W WO2013009013A2 WO 2013009013 A2 WO2013009013 A2 WO 2013009013A2 KR 2012004864 W KR2012004864 W KR 2012004864W WO 2013009013 A2 WO2013009013 A2 WO 2013009013A2
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WO
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substituted
unsubstituted
formula
compound
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French (fr)
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WO2013009013A3 (ko
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이동훈
박태윤
장준기
홍성길
김성소
장분재
이상빈
구기동
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주식회사 엘지화학
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a new compound and an organic electronic device using the same.
  • the organic electronic device refers to a device that requires charge exchange between an electrode and an organic material using holes and / or electrons.
  • the organic electronic device can be divided into two types according to the operating principle. First, an exciton is formed in the organic layer by photons introduced into the device from an external light source, and the exciton is separated into electrons and holes, and these electrons and holes are transferred to different electrodes to be used as current sources (voltage sources). It is a form of electric element.
  • the second type is an electronic device in which holes and / or electrons are injected into an organic semiconductor forming an interface with the electrodes by applying voltage or current to two or more electrodes, and operated by the injected electrons and holes.
  • Examples of the organic electronic device include an organic light emitting device, an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor, and the like, all of which are used to inject or transport holes, inject or transport electrons, or light emitting materials to drive the device. need.
  • OPC organic photoconductor
  • the organic light emitting device will be described in detail.
  • a hole injection or transport material, an electron injection or transport material, or a light emitting material functions on a similar principle.
  • an organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often formed of a multi-layered structure composed of different materials to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer.
  • organic light emitting devices When the voltage is applied between the two electrodes in the structure of the organic light emitting device, holes are injected into the organic material layer at the anode and electrons are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and the electrons meet each other. When it falls back to the ground, it glows.
  • Such organic light emitting devices are known to have characteristics such as self-luminous, high brightness, high efficiency, low driving voltage, wide viewing angle, high contrast, and high speed response.
  • the material used as the organic material layer in the organic light emitting device may be classified into a light emitting material and a charge transport material, such as a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material, and the like according to a function.
  • the light emitting materials may be classified into blue, green, and red light emitting materials, and yellow and orange light emitting materials required to achieve better natural colors, depending on the light emission color.
  • the maximum light emission wavelength is shifted to a long wavelength due to the intermolecular interaction, and the color purity decreases or the efficiency of the device decreases due to the light emission attenuation effect.
  • the host / dopant system can be used as a light emitting material.
  • a material which constitutes the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, etc.
  • a stable and efficient material is supported by a stable and efficient material.
  • the inventors have found a nitrogen-containing heterocyclic compound having a new structure.
  • the efficiency of the device, the driving voltage drop, and the stability increase may be exhibited.
  • an object of the present invention is to provide a novel compound and an organic electronic device using the same.
  • the present invention provides novel compounds.
  • the present invention is an organic electronic device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic layer is the novel compound It provides an organic electronic device comprising.
  • the novel compound according to the present invention can be used as a material of an organic material layer of an organic electronic device including an organic light emitting device, and the organic electronic device including the organic light emitting device using the same exhibits excellent characteristics in efficiency, driving voltage, and lifetime.
  • the novel compounds according to the present invention exhibit excellent thermal stability, deep HOMO levels, high triplet states, and hole stability. Purely used in organic electronic devices, including organic light emitting devices, or can be mixed with impurities, improve the light efficiency, and can improve the life characteristics of the device by the thermal stability of the compound.
  • 1 to 5 are cross-sectional views illustrating the structure of an organic electronic device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a mass spectrum of the compound of formula 3-1-1-2 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a mass spectrum of the compound of formula 3-1-1-29 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a mass spectrum of the compound of formula 3-1-2-2 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a mass spectrum of the compound of formula 3-2-1-11 according to one embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a novel compound represented by the following formula (1).
  • X 1 is N or CR 3
  • X 2 is N or CR 4
  • X 3 is N or CR 5
  • X 4 is N or CR 6
  • X 1 to X 4 are not N at the same time
  • R 3 to R 6 are each independently-(L 1 ) p- (Y 1 ) q, where p is an integer from 0 to 10, q is an integer from 1 to 10, and adjacent to R 3 to R 6 Two or more groups may form a monocyclic or polycyclic ring,
  • L 1 is oxygen; sulfur; Substituted or unsubstituted nitrogen; Substituted or unsubstituted phosphorus; Substituted or unsubstituted arylene group; Substituted or unsubstituted alkenylene group; A substituted or unsubstituted fluorenylene group; Substituted or unsubstituted carbazolylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing one or more of N, O, S atoms,
  • Y 1 is hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsub
  • R 1 and R 2 may be linked to each other to form a substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic, or heteroaromatic monocyclic or polycyclic ring, or when R 1 and R 2 do not form a ring, R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Sub
  • the monocyclic and polycyclic rings of the aromatic or heteroaromatic ring formed by R 1 , R 2 and R 1 and R 2 connected to each other may be independently substituted with-(L 1 ) p- (Y 1 ) q,
  • a 1 ring is represented by the formula (2),
  • R 7 and R 8 , or R 8 and R 9 , or R 9 and R 10 are groups connected to Formula 1, and R 7 to R 10 are not used to connect with Formula 1,
  • R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are each independently-(L 2 ) r- (Y 2 ) s, where r is an integer from 0 to 10, s is an integer from 1 to 10, and in Formula 7 in R 7 to R 10 Groups not used for linking to, R 11 , R 12 , R 13 and R 14, which are adjacent to each other, may form a monocyclic or polycyclic ring,
  • L 2 is oxygen; sulfur; Substituted or unsubstituted nitrogen; Substituted or unsubstituted P; Substituted or unsubstituted arylene group; Substituted or unsubstituted alkenylene group; A substituted or unsubstituted fluorenylene group; Substituted or unsubstituted carbazolylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing one or more of N, O, S atoms,
  • Y 2 is hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsub
  • Monocyclic and polycyclic rings of an aromatic or heteroaromatic group formed by connecting two or more adjacent groups of R 11 , R 12 , R 13 and R 14 which are not used for linking to Formula 1 in R 7 to R 10 are connected to each other, respectively. Independently, it may be substituted with-(L 2 ) r- (Y 2 ) s,
  • L 2 and Y 2 are each present in Formula 2 or more, they are the same as or different from each other independently,
  • B 1 is an aryl group in which one or more carbons constituting the ring may be further substituted with nitrogen
  • B 2 is an aryl group in which one or more carbons constituting the ring may be substituted by nitrogen.
  • unsubstituted nitrogen means no substituent other than hydrogen bonded to nitrogen
  • unsubstituted phosphorus means no substituent other than hydrogen bonded to phosphorus
  • Formula 2 may be represented by any one of the following Formulas 2-1 to 2-7.
  • R 7 and R 8 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 8 and R 9 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 9 and R 10 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 7 and R 8 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 8 and R 9 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 9 and R 10 are groups connected to Formula 1, and the rest are the same as defined in Formula 2.
  • R 7 to R 14 in Chemical Formula 2-7 are the same as defined in Chemical Formula 2.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be represented by any one of the following Chemical Formulas 1-1 to 1-4.
  • R 1a to R 4a are the same as the definitions of R 1 to R 2 defined in Chemical Formula 1,
  • a 1 and X 1 to X 4 are the same as defined in Chemical Formula 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be represented by any one of the following Chemical Formulas 3-1 to 3-18.
  • R 1a to R 4a are the same as the definitions of R 1 to R 2 defined in Chemical Formula 1
  • R 3 to R 6 are the same as defined in Chemical Formula 1
  • R 7 to R 14 are the same as defined in Chemical Formula 2.
  • R 1a to R 4a , R 3 , R 6 , and R 7 to R 14 are hydrogen
  • R 4 or R 5 are each independently - it is more preferable that (L 2) r- (Y 2 ) s.
  • L 2 , Y 2 , r and s are the same as defined in the formula (2).
  • the arylene group is preferably a phenylene group or a naphthalene group
  • the Y 2 is an aryl group
  • the aryl group is a phenyl group, naphthyl group, phenanthrenyl group, fluorene group, dimethyl It is preferable that they are a fluorene group, a triphenylene group, a benzoicene group, or a fluoranthrene group.
  • novel compounds represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be represented by any one of the following Chemical Formulas 4-1 to 4-4.
  • R 1b to R 4b are the same as the definitions of R 1 to R 2 defined in Chemical Formula 1
  • R 3 to R 6 are the same as defined in Chemical Formula 1
  • R 7 to R 14 are the same as defined in Chemical Formula 2.
  • R 15 to R 18 are the same as the definitions of R 7 to R 14 defined in Chemical Formula 2.
  • novel compounds represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be represented by any one of the following Chemical Formulas 5-1 to 5-25.
  • R 1a to R 4a are the same as the definitions of R 1 to R 2 defined in Chemical Formula 1
  • R 3 to R 6 are the same as defined in Chemical Formula 1
  • R 7 to R 14 are the same as defined in Chemical Formula 2.
  • novel compounds represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be represented by any one of the following Chemical Formulas 6-1 to 6-8.
  • R 1a to R 4a are the same as the definitions of R 1 to R 2 defined in Chemical Formula 1
  • R 3 to R 6 are the same as defined in Chemical Formula 1
  • R 7 to R 14 are the same as defined in Chemical Formula 2.
  • the alkyl group does not cause steric hindrance of 1 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, pentyl, hexyl and heptyl groups.
  • the alkoxy group may be straight or branched chain.
  • carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is 1-30 which is a range which does not give a steric hindrance.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy group does not affect the conjugated length of the compound, but is the organic electron of the compound.
  • the number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited because it only affects the application to the device, for example, the vacuum deposition method or the solution coating method.
  • the alkenyl group may be linear or branched, preferably an alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms, and specifically, an alkenyl substituted with an aryl group such as stilbenyl and styrenyl groups. Groups are preferred but not limited to these.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 6 to 60.
  • the monocyclic aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a stilbene group and the like
  • examples of the polycyclic aryl group include a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, perylenyl group, and tetrasenyl group.
  • Chrysenyl group, fluorenyl group, acenaphthasenyl group, triphenylene group, fluoranthrene group and the like but the scope of the present invention is not limited only to these examples.
  • the heterocyclic group is a heterocyclic group containing O, N or S as a hetero atom, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • the heterocyclic group include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, triazine group, acridil group, pyridazine group , Quinolinyl group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzthiazole group, benzcarbazole group, benzthiophene group, dibenzothiophene group, benzfuranyl group, dibenzofura Although there exist a nil group etc., it is not limited to these.
  • a cycloalkyl group is not specifically limited, It is preferable that it is C3-60, Especially a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are preferable.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the fluorenyl group is a structure in which two ring organic compounds are connected through one atom, for example Etc.
  • the fluorenyl group includes a structure of an open fluorenyl group, wherein the open fluorenyl group is a structure in which one ring compound is disconnected in a structure in which two ring organic compounds are connected through one atom.
  • Etc For example Etc.
  • examples of the aryl amine group include substituted or unsubstituted monocyclic diarylamine groups, substituted or unsubstituted polycyclic diarylamine groups or substituted or unsubstituted monocyclic and polycyclic diaryls. It means an amine group.
  • substituted or unsubstituted means deuterium; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; An alkyl group; Cycloalkyl group; An alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy groups; Aryl sulfoxy group; Alkenyl groups; Silyl groups; Boron group; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Arylamine group; Aryl group; Fluorenyl group; Carbazole groups; And it means unsubstituted or substituted with at least one substituent of a heterocyclic group containing one or more of N, O, S atoms.
  • Y 1 is deuterium, nitrile group, halogen group, substituted or unsubstituted boron group, substituted Or an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or the like is preferable.
  • L 1 is preferably a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted heteroarylene group, and the like.
  • Y 1 Is a substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; Substituted or unsubstituted heteroarylamine group; Substituted or unsubstituted aryl group; A substituted or unsubstituted fluorenyl group; Substituted or unsubstituted carbazole group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group containing at least one of N, O, and S atoms.
  • L 1 is an arylene group or a heteroarylene group
  • Y 1 is an aryl group or a heteroaryl group
  • p + q is preferably 2 or more.
  • L 1 is the same or different from each other, and when q is 2 or more in-(L 1 ) p- (Y 1 ) q, Y 1 is Same or different
  • At least one of R 3 to R 14 is preferably deuterium, nitrile group, halogen group, aryl group, substituted arylene group, heterocyclic group, substituted heterocyclic group, fluorenyl group, carbazole group and the like.
  • the substituted arylene group is a phenyl group, a biphenyl group, a naphthalene group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a phenanthrenyl group, a perylene group, and a tetrasenyl group. It means that an anthracenyl group etc. were substituted by the other substituent.
  • the substituted heteroarylene group is a pyridyl group, a thiophenyl group, a triazine group, a quinoline group, a phenanthroline group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, a carbazole group and their condensed heterocyclic group,
  • the benzquinoline group, the benzimidazole group, the benzoxazole group, the benzthiazole group, the benzcarbazole group, the dibenzothiophenyl group, the dibenzofuran group, etc. are substituted by other substituents.
  • R 1 and R 2 are a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, these are preferably the same as each other.
  • R 1 to R 2 may be the same or different, each independently, it is preferably substituted with phenyl substituted with phenyl, biphenyl, naphthyl group, pyridinyl, or nitrile.
  • R 1 to R 14 of Formula 1 may be further substituted with additional substituents, examples of which are deuterium, halogen groups, alkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups, silyl groups, aryl alkenyl groups, aryl A group, a heteroaryl group, a carbazole group, an arylamine group, the fluorenyl group unsubstituted or substituted by the aryl group, a nitrile group, etc. can be mentioned, It is not limited to this.
  • the compound of Formula 1 has a high glass transition temperature (Tg) and excellent thermal stability. This increase in thermal stability is an important factor in providing drive stability to the device.
  • the present invention provides a novel compound represented by the following formula (1).
  • a novel compound represented by the following formula (1).
  • Such a compound may be used as an organic material layer in an organic electronic device due to its structural specificity.
  • Preferred embodiments of the compound according to the present invention include, but are not limited to, the following compounds.
  • the present invention also provides a method for preparing a novel compound represented by the formula (1).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 (Cpd C) may be prepared as follows. First, the compound Cpd A may be prepared through a Suzuki bonding reaction under a Pd catalyst, and then a 1,2-diaminobenzene and a compound having a formyl group introduced therein may be reacted with the imidazole derivative Cpd B. Subsequently, the structure of Formula 1 may be prepared through an intramolecular cyclization reaction with an aryl group or heteroaryl group including -NH and chloro (Cl) groups of the imidazole group.
  • Halogen-substituted compounds Cpd 1 and boronic acid Cpd 2 or boron ester Cpd 3 with formyl groups can be prepared by Suzuki bonding under a Pd catalyst.
  • halogen-substituted boronic acid Cpd 4 or boron ester Cpd 5 compound Cpd 6 in which a formyl group is substituted may be prepared by Suzuki bonding under a Pd catalyst.
  • Such a manufacturing method may be represented by the following Scheme 1.
  • An imidazole group can be prepared through an acid catalyst by mixing Cpd A having a substituted halogen group and a formyl device, a diketo derivative having R 1 and R 2 substituents (Cpd 7), and ammonium acetate.
  • the imidazole group may be prepared through an acid catalyst by mixing a Cpd A substituted with a halogen group and a formyl group, and a diamine derivative (Cpd 8) having R 1 and R 2 substituents.
  • Such a manufacturing method may be represented by the following Scheme 2.
  • Cpd C (Chemical Formula 1) can be prepared by intramolecular cyclization of Cpd B substituted with a halogen group and an imidazole group using a Pd catalyst.
  • Such a manufacturing method may be represented by the following Scheme 3.
  • the compound which has the intrinsic property of the introduced substituent can be synthesize
  • a hole injection layer material, a hole transport layer material, a light emitting layer material, and a substituent used in the electron transport layer material used in the manufacture of an organic electronic device including an organic light emitting device may be introduced into the structure to satisfy the conditions required for each organic material layer.
  • Materials can be prepared.
  • the compound of the present invention can be applied to an organic electronic device according to a conventional method for producing an organic electronic device.
  • the organic electronic device may have a structure including a first electrode, a second electrode, and an organic material layer disposed therebetween, and the compound according to the present invention may be used for the organic material layer of the organic electronic device.
  • the compound according to the present invention may be used for the organic material layer of the organic electronic device.
  • the organic material layer of the organic electronic device of the present invention may have a single layer structure, but may have a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic electronic device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic electronic device is not limited thereto and may include a smaller number of organic material layers.
  • the organic material layer may include at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, and a layer for simultaneously injecting holes and transporting holes, wherein at least one of the layers is represented by Chemical Formula 1 It may include a compound represented by.
  • the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the compound represented by Formula 1 may be included as a host material in the emission layer.
  • the light emitting layer may include one or more phosphorescent dopants.
  • the phosphorescent dopant applied to the organic electronic device is not particularly limited, but is preferably selected from phosphorescent dopant compounds represented by the following general formula (7).
  • M 1 is Ir or Os
  • L 10 , L 11 and L 12 are ligands bound to M 1 , each independently selected from the following structures,
  • R 101 to R 107 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, a halogen group, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 2 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 30 carbon atoms Silyl groups, substituted or unsubstituted C1-10 alkyl groups, substituted or unsubstituted C2-10 alkenyl groups, substituted or unsubstituted C1-10 alkoxy groups, substituted or unsubstituted C6-20 And an aryl group and a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms, and groups adjacent to each other may combine to form an aromatic condensed ring group or a heteroaromatic condensed ring group.
  • the compound represented by Chemical Formula 7 may be preferably selected from the group consisting of the following structural formulas, but is not limited thereto.
  • the content of the phosphorescent dopant may be 1 to 50% by weight based on the total weight of the material constituting the light emitting layer, but is not limited thereto.
  • the organic material layer may include one or more layers of an electron transport layer, an electron injection layer, and a layer for simultaneously transporting and transporting electrons, and one or more of the layers may include a compound represented by Formula 1 above.
  • the layer including the compound represented by Formula 1 may further include an alkali metal, alkali metal compound, alkaline earth metal or alkaline earth metal compound or a combination thereof that is an n-type dopant.
  • the n-type dopant applied to the organic electronic device is not particularly limited, but Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Nd, Sm, Eu, Tb , Yb, LiF, Li 2 O, CsF or the following compounds are preferred.
  • the n-type dopant and the compound represented by Chemical Formula 1 are used to form an electron transport layer, an electron injection layer, and a layer for simultaneously transporting electrons and injecting electrons, the electron injection characteristics are improved to increase the efficiency of the device, The effects of driving voltage drop and stability increase can be seen.
  • the n-type dopant is preferably present in 1 to 70% by weight.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in a light emitting layer, a layer for simultaneously injecting / holes transporting and emitting light, a layer for simultaneously transporting holes and emitting light, or a layer for simultaneously transporting electrons and emitting light. have.
  • FIGS. 1-10 For example, the structure of an organic electronic device according to the invention is illustrated in FIGS.
  • FIG. 1 illustrates an organic electronic device in which an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the structure is illustrated.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, or the electron transport layer 6.
  • FIG. 2 illustrates a structure of an organic electronic device in which an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, or the electron transport layer 6.
  • FIG 3 illustrates a structure of an organic electronic device in which an anode 2, a hole transport layer 4, an emission layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the hole transport layer 4, the light emitting layer 5 or the electron transport layer (6).
  • FIG. 4 illustrates a structure of an organic electronic device in which an anode 2, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the emission layer 5 or the electron transport layer 6.
  • FIG. 5 illustrates a structure of an organic electronic device in which an anode 2, a light emitting layer 5, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the emission layer 5.
  • the organic electronic device uses a metal vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation, and has a metal oxide or a metal oxide or an alloy thereof on a substrate.
  • PVD metal vapor deposition
  • It can be prepared by depositing an anode to form an anode, an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic electronic device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the organic material layer may have a multilayer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, but is not limited thereto and may have a single layer structure.
  • the organic material layer may be formed by using a variety of polymer materials, and by using a process such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer, rather than a deposition method. It can be prepared in layers.
  • the cathode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a material capable of well injecting holes from the anode at a low voltage, and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is preferably between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injecting material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organics, hexanitrile hexaazatriphenylene, quinacridone-based organics, perylene-based organics, Anthraquinone, polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • a material capable of transporting holes from an anode or a hole injection layer to be transferred to a light emitting layer is a material having high mobility to holes.
  • Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transporting material a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring the electrons to the light emitting layer is suitable.
  • Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type depending on the material used.
  • the compound according to the present invention may also operate on a similar principle to that applied to organic light emitting devices in organic electronic devices including organic solar cells, organic photoconductors, organic transistors, and the like.
  • Compound A-35 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that ammonium acetate and benzil were used instead of diaminobenzene in Preparation Example 1.
  • Compound A-38 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that diaminonaphthalene was used instead of diaminobenzene in Preparation Example 1.
  • Compound A-40 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-2, except that Compound A-39 was used instead of Compound A-1 in Preparation Example 1-2.
  • Compound A-41 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-3, except that Compound A-40 was used instead of Compound A-2 in Preparation Example 1-3.
  • Compound A-42 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-3, except that Compound A-41 was used instead of Compound A-3 in Preparation Example 1-4.
  • Example 1 Except for using the compound B-1 instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene in Example 1, in the same manner as in Example 1 to the formula 3-1- 1-6 were prepared.
  • Example 1 Except for using the compound B-3 instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene in Example 1, in the same manner as in Example 1 to the formula 3-1- 1-12 was prepared.
  • Example 1 In Example 1, except that Compound B-4 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) naphthalene), the compound of Chemical Formula 3-1- 1-24 was prepared.
  • Example 6 except that Compound C-1 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) naphthalene), and was Chemical Formula 3-1- 2-15 was prepared.
  • Example 6 except that Compound C-2 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) naphthalene), the compound of Chemical Formula 3-1- 2-21 was prepared.
  • Example 9 except that Compound D-1 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene), the compound of Formula 3-2- was used. 1-11 was prepared.
  • Example 11 except that Compound E-1 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene), the compound of Formula 3-2- was used. 2-14 was prepared.
  • Example 13 except that Compound F-1 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene), the compound of Chemical Formula 3-3- was used. 1-18 was prepared.
  • Formula 3-8-1-2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that Compound A-28 was used instead of Compound A-4 in Example 1.
  • Formula 3-8-2-2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that Compound A-32 was used instead of Compound A-4 in Example 1.
  • Example 1 except that 4-bromobiphenyl was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene), the same as in Example 1 Formula 3-1-1-29 was prepared by the method.
  • Example 6 except that Compound E-1 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene), and was Chemical Formula 3-1. -2-14 was prepared.
  • Example 6 except that 3-bromophenanthrene was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene), and Example 6 and Formula 3-1-2-29 was prepared in the same manner.
  • Example 6 except that 2-bromophenanthrene was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene), and Example 6 and Formula 3-1-2-30 was prepared in the same manner.
  • Example 9 Except for using the compound F-5 in place of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene) in Example 9, in the same manner as in Example 9 Formula 3-2 -1-23 was prepared.
  • Example 15 In Example 15, except that Compound F-6 was used instead of 2- (4-bromophenyl) naphthalene (2- (4-bromophenyl) -naphthalene), the compound of Chemical Formula 3-3 was used. -2-28 was prepared.
  • Formula 3-4-1-6 was prepared in the same manner as in Example 27, except that Compound F-8 was used instead of Compound F-7 in Example 27.
  • Formula 3-5-1-7 was prepared by the same method as Example 29, except that Compound F-9 was used instead of 4-bromobiphenyl in Example 29.
  • Formula 3-6-2-9 was prepared in the same manner as in Example 33, except that Compound F-12 was used instead of Compound F-11 in Example 33.
  • Formula 3-9-1-13 was prepared in the same manner as in Example 36, except that Compound F-15 was used instead of Compound F-14 in Example 36.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 500 kPa was put in distilled water in which detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • ITO indium tin oxide
  • Fischer Co. product was used as a detergent
  • distilled water filtered secondly as a filter of Millipore Co. product was used as distilled water.
  • ultrasonic washing was performed twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol dried and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • hexanitrile hexaazatriphenylene (HAT) of the following formula was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • the light emitting layer was formed by vacuum depositing the following GH and GD at a weight ratio of 20: 1 on the hole transport layer with a film thickness of 300 GPa.
  • the compound 3-1-1-2 prepared in Example 1 and the following formula LiQ (Lithium Quinalate) were vacuum-deposited at a weight ratio of 1: 1 on the emission layer to form an electron injection and transport layer at a thickness of 200 ⁇ s.
  • lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 1,000 ⁇ in order to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 0.7 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum is 2 ⁇ / sec
  • the vacuum degree during deposition is 2 ⁇ 10
  • the organic light-emitting device was manufactured by maintaining -7 to 5 x 10 -8 torr.
  • Experimental Example 1-1-1 an organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1-1 except for using the compound of Formula ET-A instead of the compound of Formula 3-1-1-2. It was.
  • Experimental Example 1-1-1 an organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1-1 except for using the compound of Formula ET-B instead of the compound of Formula 3-1-1-2. It was.
  • Experimental Example 1-1-1 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1-1-1, except that each compound shown in Table 1 was used instead of the compound of Formula 3-1-1-2. .
  • the novel compounds according to the present invention can be used as a material of the organic material layer of the organic electronic device including the organic light emitting device, the organic electronic device including the organic light emitting device using the same in efficiency, driving voltage, stability It can be seen that the excellent properties.
  • the novel compounds according to the present invention exhibit excellent thermal stability, deep HOMO levels, high triplet states, and hole stability. It can be used purely in organic electronic devices including organic light emitting devices, or can be used by mixing n-type dopants such as LiQ.
  • the novel compound according to the present invention improves the efficiency and can improve the stability of the device by the thermal stability of the compound.
  • Hexitrile hexaazatriphenylene (HAT) of the above formula was thermally vacuum deposited to a thickness of 100 kPa on the prepared ITO transparent electrode as in Experimental Example 1-1-1 to form a hole injection layer.
  • the light emitting layer was formed by vacuum depositing the following BH and BD in a weight ratio of 25: 1 on the hole transport layer with a film thickness of 200 GPa.
  • Example 11 The compound of formula 3-1-2-2 prepared in Example 11 (200 ′) and the compound of ET-A (100 ′) were sequentially vacuum deposited on the emission layer to form an electron injection and transport layer.
  • lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 1,000 ⁇ in order to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 0.7 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum is 2 ⁇ / sec
  • the vacuum degree during deposition is 2 ⁇ 10
  • the organic light-emitting device was manufactured by maintaining -7 to 5 x 10 -8 torr.
  • Experimental Example 2-1-1 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2-1-1, except that the compound of Formula ET-C was used instead of the compound of Formula 3-1-2-2. It was.
  • Experimental Example 2-1-1 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2-1-1, except that each compound shown in Table 2 was used instead of the compound of Chemical Formula 3-1-2-2. .
  • the novel compound according to the present invention can be used as a material of the organic material layer of the organic electronic device including the organic light emitting device, the organic electronic device including the organic light emitting device using the same in efficiency, driving voltage, stability It can be seen that the excellent properties.
  • the novel compounds according to the present invention exhibited high efficiency characteristics due to excellent hole blocking ability and electron transfer ability.
  • Hexitrile hexaazatriphenylene (HAT) of the above formula was thermally vacuum deposited to a thickness of 100 kPa on the prepared ITO transparent electrode as in Experimental Example 1-1-1 to form a hole injection layer.
  • Example 21 the compound of Formula 3-1-2-14 prepared in Example 21 and the dopant compound RD described below were vacuum-deposited at a weight ratio of 10: 1 on the hole transport layer to form a light emitting layer.
  • the compound of Formula ET-A and the formula LiQ were vacuum deposited on the emission layer in a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport layer having a thickness of 300 kPa.
  • lithium fluoride (LiF) and aluminum were deposited to a thickness of 1,000 ⁇ in order to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 ⁇ 0.7 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at a deposition rate of 0.3 ⁇ / sec
  • aluminum is 2 ⁇ / sec
  • the vacuum degree during deposition is 2 ⁇ 10
  • the organic light-emitting device was manufactured by maintaining -7 to 5 x 10 -8 torr.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 3-1-1, except that the compound of Formula RH-A was used instead of the compound of Formula 3-1-2-14 in Experimental Example 3-1-1. It was.
  • Experimental Example 3-1-1 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 3-1-1, except that each compound shown in Table 3 was used instead of the compound of Formula 3-1-2-14. .
  • the novel compound according to the present invention can be used as a material of the light emitting layer of the organic electronic device including the organic light emitting device, the organic electronic device including the organic light emitting device using the same in efficiency, driving voltage, stability It can be seen that the excellent properties. In particular, it is possible to improve the power consumption by lowering the driving voltage and increasing the efficiency.

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Abstract

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자를 제공한다. 본 발명에 따른 유기 전자 소자는 효율, 구동전압 및 수명 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

Description

새로운 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
본 출원은 2011년 7월 8일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2011-0067965호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 새로운 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자에 관한 것이다.
유기 전자 소자란 정공 및/또는 전자를 이용한 전극과 유기물 사이에서의 전하 교류를 필요로 하는 소자를 의미한다. 유기 전자 소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전기소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기물 반도체에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 동작하는 형태의 전자 소자이다.
유기 전자 소자의 예로는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 감광체(OPC), 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들은 모두 소자의 구동을 위하여 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질을 필요로 한다. 이하에서는 주로 유기발광소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 유기 전자 소자들에서는 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질이 유사한 원리로 작용한다.
일반적으로, 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 물질은 기능에 따라, 발광 물질과 전하 수송 물질, 예컨대 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다. 또한, 발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 한편, 발광 물질로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 물질로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
유기 발광 소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 발광 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기 발광 소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 이와 같은 재료 개발의 필요성은 전술한 다른 유기 전자 소자에서도 마찬가지이다.
본 발명자들은 새로운 구조를 갖는 함질소 헤테로환 화합물을 밝혀내었다. 또한, 상기 새로운 함질소 헤테로환 화합물을 이용하여 유기 전자 소자의 유기물층을 형성하는 경우 소자의 효율 상승, 구동 전압 하강 및 안정성 상승 등의 효과를 나타낼 수 있다는 사실을 밝혀내었다.
이에 본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 신규한 화합물을 제공한다.
또한, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 신규한 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 신규한 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 효율, 구동전압, 수명 등에서 우수한 특성을 나타낸다. 특히, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 열적 안정성이 우수하고, 깊은 HOMO 준위, 높은 삼중항(triplet) 상태 및 정공 안정성을 가져 우수한 특성을 나타내었다. 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 순수하게 사용하거나, 불순물을 섞어 사용가능하며, 광 효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 5는 본 발명의 일구체예에 따른 유기 전자 소자의 구조를 예시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 3-1-1-2 화합물의 질량스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 3-1-1-29 화합물의 질량스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 3-1-2-2 화합물의 질량스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 일구체예에 따른 화학식 3-2-1-11 화합물의 질량스펙트럼을 나타낸 도이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1: 기판
2: 양극
3: 정공주입층
4: 정공수송층
5: 발광층
6: 전자수송층
7: 음극
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000001
상기 화학식 1에서,
X1은 N 또는 CR3이고, X2는 N 또는 CR4이고, X3은 N 또는 CR5이고, X4은 N 또는 CR6이고, X1 내지 X4 는 동시에 N은 아니며,
R3 내지 R6은 각각 독립적으로 -(L1)p-(Y1)q이고, 여기서 p는 0 내지 10의 정수이고, q는 1 내지 10의 정수이며, R3 내지 R6 중 인접하는 2 이상의 기는 단환식 또는 다환식의 고리를 형성할 수 있고,
L1은 산소; 황; 치환 또는 비치환된 질소; 치환 또는 비치환된 인; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Y1는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
R1 및 R2는 서로 연결되어 치환 또는 비치환의 지방족, 방향족, 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하거나 형성하지 않을 수 있으며, R1 및 R2가 고리를 형성하지 않는 경우, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
R1, R2 및 R1과 R2가 서로 연결되어 형성된 방향족 또는 헤테로 방향족의 단환식 및 다환식 고리는 각각 독립적으로, -(L1)p-(Y1)q 로 치환될 수 있으며,
화학식 1에 L1과 Y1가 각각 2 이상 존재하는 경우 이들은 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하며,
A1 고리는 화학식 2로 표시 되고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000002
상기 화학식 2에서,
R7과 R8, 또는 R8과 R9, 또는 R9과 R10 은 화학식 1에 연결되는 기이며, R7 내지 R10 중 화학식 1과 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 은 각각 독립적으로 -(L2)r-(Y2)s이고, 여기서 r은 0 내지 10의 정수이고, s는 1 내지 10의 정수이고, R7 내지 R10 중 화학식 1에 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 중 인접하는 2 이상의 기는 단환식 또는 다환식의 고리를 형성할 수 있고,
L2은 산소; 황; 치환 또는 비치환된 질소; 치환 또는 비치환된 P; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Y2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
R7 내지 R10 중 화학식 1에 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 연결되어 형성된 방향족 또는 헤테로 방향족의 단환식 및 다환식 고리는 각각 독립적으로, -(L2)r-(Y2)s 로 치환될 수 있으며,
화학식 2에 L2과 Y2가 각각 2 이상 존재하는 경우 이들은 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하며,
B1은 고리를 구성하는 하나 이상의 탄소가 추가로 질소로 치환될 수 있는 아릴기이고, B2는 고리를 구성하는 하나 이상의 탄소가 질소로 치환될 수 있는 아릴기이다.
상기 화학식 1에서 비치환된 질소는 질소에 결합된 수소 이외의 다른 치환기를 가지지 않음을 의미하고, 비치환된 인은 인에 결합된 수소 이외의 다른 치환기를 가지지 않음을 의미한다.
상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 내지 2-7 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000003
상기 화학식 2-1에서, R7과 R8 은 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000004
상기 화학식 2-2에서, R8과 R9 는 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000005
상기 화학식 2-3에서, R9과 R10 은 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-4]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000006
상기 화학식 2-4에서, R7과 R8 은 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-5]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000007
상기 화학식 2-5에서, R8과 R9 는 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-6]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000008
상기 화학식 2-6에서, R9과 R10 은 화학식 1에 연결되는 기이며, 나머지는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
[화학식 2-7]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000009
상기 화학식 2-7에서 R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000010
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000011
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000012
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000013
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4에 있어서,
R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고,
A1, 및 X1 내지 X4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-18 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000014
Figure PCTKR2012004864-appb-I000015
상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-18에 있어서,
R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
특히, 상기 화학식 3-1, 화학식 3-2, 화학식 3-3, 및 화학식 3-16에서, R1a 내지 R4a, R3, R6, 및 R7 내지 R14는 수소이고, R4 또는 R5는 각각 독립적으로 -(L2)r-(Y2)s 인 것이 보다 바람직하다. 여기서, L2, Y2, r 및 s는 상기 화학식 2에 정의한 바와 동일하다. 이 때, 상기 L2가 아릴렌기인 경우에는 상기 아릴렌기는 페닐렌기 또는 나프탈렌기인 것이 바람직하고, 상기 Y2가 아릴기인 경우에는 상기 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 플루오렌기, 디메틸플루오렌기, 트리페닐렌기, 벤조크라이센기 또는 플루오안트렌기인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물은 하기 화학식 4-1 내지 화학식 4-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000016
상기 화학식 4-1 내지 화학식 4-4에 있어서,
R1b 내지 R4b는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고, R15 내지 R18은 상기 화학식 2에서 정의한 R7 내지 R14의 정의와 동일하다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물은 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-25 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000017
Figure PCTKR2012004864-appb-I000018
Figure PCTKR2012004864-appb-I000019
상기 화학식 5-1 내지 화학식 5-25에 있어서,
R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물은 하기 화학식 6-1 내지 화학식 6-8 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000020
상기 화학식 6-1 내지 화학식 6-8에 있어서,
R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 30의 입체적 방해를 주지 않는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 및 헵틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 입체적 방해를 주지 않는 범위인 1 내지 30개인 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 화학식 1에 있어서, -(L1)p-(Y1)q 의 Y가 알콕시기인 경우, 이 알콕시기의 탄소수의 개수는 화합물의 공액 길이에는 영향을 미치지 않고, 다만 화합물의 유기전자소자에의 적용 방법, 예컨대 진공증착법 또는 용액도포법의 적용에 영향을 미칠 뿐이므로, 알콕시기의 탄소수의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 알케닐기로는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수 2 내지 40의 알케닐기가 바람직하며, 구체적으로 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl) 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 60인 것이 바람직하다. 단환식 아릴기의 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 등이 있고, 다환식 아릴기의 예로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 아세나프타센닐기, 트리페닐렌기, 플루오안트렌(fluoranthrene)기 등이 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤즈티아졸기, 벤즈카바졸기, 벤즈티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤즈퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 특히 시클로펜틸기, 시클로헥실기가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 발명에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조로서, 예로는
Figure PCTKR2012004864-appb-I000021
등이 있다.
본 발명에 있어서, 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 구조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물의 연결이 끊어진 상태의 구조로서, 예로는
Figure PCTKR2012004864-appb-I000022
등이 있다.
본 발명에 있어서, 아릴 아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 단환식의 디아릴아민기, 치환 또는 비치환된 다환식의 디아릴아민기 또는 치환 또는 비치환된 단환식 및 다환식의 디아릴아민기를 의미한다.
본 발명에 있어서, "치환 또는 비치환"이란, 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 아릴아민기; 아릴기; 플루오레닐기; 카바졸기; 및 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기 중 적어도 하나의 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 발명에 따른 화합물에 있어서, -(L1)p-(Y1)q 중 p가 0인 경우, Y1는 적어도 하나는 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기 등이 바람직하다.
본 발명에 있어서, -(L1)p-(Y1)q 중 p가 1 이상인 경우, L1은 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기 등이 바람직하며, Y1는 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기가 바람직하다.
상기 화학식 1에 있어서, L1이 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기이고, Y1이 아릴기 또는 헤테로아릴기인 경우, p+q는 2 이상이 바람직하다.
-(L1)p-(Y1)q에서 p가 2 이상의 경우, L1은 서로 같거나 다르며, -(L1)p-(Y1)q에서 q가 2 이상의 경우, Y1는 서로 같거나 다르다.
본 발명에 있어서, R3 내지 R14 중 적어도 하나는 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 아릴기, 치환된 아릴렌기, 헤테로고리기, 치환된 헤테로고리기, 플루오레닐기, 카바졸기 등이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 치환된 아릴렌기라 함은, 페닐기, 비페닐기, 나프탈렌기, 플루오레닐기, 파이레닐기, 페난트레닐기, 페릴렌기, 테트라세닐기. 안트라센닐기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 치환된 헤테로아릴렌기라 함은, 피리딜기, 티오페닐기, 트리아진기, 퀴놀린기, 페난트롤린기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 카바졸기 및 이들의 축합헤테로고리기, 예컨대 벤즈퀴놀린기, 벤즈이미다졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈티아졸기, 벤즈카바졸기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, R1과 R2가 치환 또는 비치환의 아릴기 또는 치환 또는 비치환의 헤테로아릴기인 경우, 이들은 서로 동일한 것이 바람직하다.
또한, R1 내지 R2는 각각 독립적으로 동일하거나 다를 수 있으며, 페닐, 비페닐, 나프틸기, 피리디닐, 또는 니트릴로 치환된 페닐로 치환된 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 R1 내지 R14는 추가의 치환기로 더 치환될 수 있고, 이들의 예로는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 실릴기, 아릴알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 카바졸기, 아릴아민기, 아릴기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 니트릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1의 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물을 제공한다. 이와 같은 화합물은 구조적 특이성으로 인하여 유기 전자 소자에서 유기물층으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 화합물의 바람직한 구체예로는 하기 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
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Figure PCTKR2012004864-appb-I000027
Figure PCTKR2012004864-appb-I000028
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Figure PCTKR2012004864-appb-I000050
Figure PCTKR2012004864-appb-I000051
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 화합물의 제조방법을 제공한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(Cpd C)은 하기와 같이 제조될 수 있다. 우선, Pd 촉매 하에서 스즈끼 결합 반응을 통해 화합물 Cpd A를 제조한 후, 1,2-디아미노벤젠과 포밀기가 도입된 화합물을 반응시켜 이미다졸 유도체 Cpd B 로 제조할 수 있다. 이어서, 화학식 1의 구조는 이미다졸기의 -NH와 클로로(Cl)기를 포함하고 있는 아릴기 또는 헤테로아릴기와 분자 내 고리화 반응을 통해 제조될 수 있다.
구체적으로, Cpd A로 표시되는 화합물은
1) 할로겐이 치환되어 있는 화합물 Cpd 1 과 포밀기가 치환되어 있는 보론산 Cpd 2 또는 보론 에스테르 Cpd 3을 Pd 촉매하에서 스즈키 결합반응을 통해 제조할 수 있다. 또한, 할로겐이 치환되어 있는 보론산 Cpd 4 또는 보론 에스테르 Cpd 5 를 포밀기가 치환되어 있는 화합물 Cpd 6를 Pd 촉매하에서 스즈키 결합반응을 통해 제조할 수 있다.
이와 같은 제조방법은 하기 반응식 1로 표시될 수 있다.
[반응식 1]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000052
구체적으로, Cpd B로 표시되는 화합물은
2) 할로겐기와 포밀기기가 치환되어 있는 Cpd A와 R1 및 R2 치환체를 갖는 디케토유도체(Cpd 7) 및, 암모늄아세테이트를 혼합하여 산 촉매를 통해 이미다졸기를 제조할 수 있다. 또한, 할로겐기와 포밀기가 치환되어 있는 Cpd A와 R1 및 R2 치환체를 갖는 디아민(diamine) 유도체(Cpd 8)를 혼합하여 산 촉매를 통해 이미다졸기를 제조할 수 있다.
이와 같은 제조방법은 하기 반응식 2로 표시될 수 있다.
[반응식 2]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000053
구체적으로, Cpd C로 표시되는 화합물은
3) 할로겐기와 이미다졸기가 치환되어 있는 Cpd B를 Pd 촉매를 이용하여 분자 내 고리화 반응을 통해 Cpd C(화학식 1)를 제조할 수 있다.
이와 같은 제조방법은 하기 반응식 3으로 표시될 수 있다.
[반응식 3]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000054
또한, 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송층 물질, 발광층 물질, 및 전자 수송층 물질에 사용되는 치환기를 상기 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 제조할 수 있다. 본 발명의 화합물은 유기 전자 소자의 통상의 제조방법에 따라 유기 전자 소자에 적용할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 상태에 있어서, 유기 전자 소자는 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따른 화합물을 유기 전자 소자의 유기물층에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 유기 전자 소자의 제조 방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 유기 전자 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 전자 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 전자 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 유기 전자 소자에서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 내 호스트 물질로서 포함될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 발광층 내 호스트 물질로서 포함되는 경우에, 상기 발광층은 1종 이상의 인광 도펀트를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 유기 전자 소자에 적용되는 인광 도펀트는 특별히 제한되지는 않으나, 하기 화학식 7로 표시되는 인광 도펀트 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다.
[화학식 7]
M1L10L11L12
상기 화학식 7에서,
M1 은 Ir 또는 Os 이고,
L10, L11 및 L12는 M1에 결합되는 리간드로서, 각각 독립적으로 하기 구조로부터 선택되며,
Figure PCTKR2012004864-appb-I000055
R101 내지 R107은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 서로 인접한 기는 결합하여 방향족 축합고리기 또는 헤테로방향족 축합고리기를 형성할 수 있다.
상기 화학식 7로 표시되는 화합물은 바람직하게는 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000056
Figure PCTKR2012004864-appb-I000057
상기 인광 도펀트의 함량은 발광층을 구성하는 물질 총중량을 기준으로 1 ~ 50 중량% 일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 유기물층은 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 층은 n-유형의 도펀트인 알칼리금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 또는 알칼리 토금속 화합물 또는 이들의 조합물을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 유기 전자 소자에 적용되는 n-유형의 도펀트는 특별히 제한되지는 않으나, Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb, LiF, Li2O, CsF 또는 하기의 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000058
상기 n-유형의 도펀트와 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 등을 형성할 경우 전자 주입 특성이 향상되어 소자의 효율 상승, 구동 전압 하강 및 안정성 상승의 효과를 볼 수 있다. n-유형의 도펀트는 중량비로 1~ 70%로 존재하는 것이 바람직하다.
이와 같은 다층 구조의 유기물층에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층, 정공 주입/정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 또는 전자 수송과 발광을 동시에 하는 층 등에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 전자 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 전자 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전자 소자를 만들 수도 있다(국제 특허 출원 공개 제2003/012890호). 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
<제조예 1> 하기 화합물 A-1, A-2, A-3, A-4의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000059
(제조예 1-1) 화합물 A-1 제조
2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenylboronic acid) (18.3g, 95.8mmol)과 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) (20.5g, 87.2mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) (300mL)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(180mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(Pd(PPh3)4) (2.0g, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:10으로 컬럼하여 상기 화합물 A-1(21.0g, 80%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+=301
(제조예 1-2) 화합물 A-2의 제조
상기 제조예 1-1에서 제조한 화합물 A-1(26.2g, 87.0mmol)과 디아미노벤젠(9.4g, 87.0mmol)을 디옥산(1,4-dioxane) (200mL)과 아세트산(AcOH) (20mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(100mL)로 희석한 후, 생성된 고체를 여과하고, 물과 에틸에테르(ethyl ether)로 세정하여 상기 화합물 A-2(19.3g, 57 %)을 제조하였다.
MS: [M+H]+=389
(제조예 1-3) 화합물 A-3의 제조
상기 제조예 1-2에서 제조한 화합물 A-2(1.99g, 5.10mmol)와 소듐-터셔리-부톡사이드(NaOt-Bu) (0.58g, 6.01mmol) 및 Pd[P(t-Bu)3]2 (51mg, 2 mol%)를 톨루엔(50mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 반응 용액에 증류수를 넣고 반응을 종료시키고, 유기층을 추출하여 무수황산마그네슘으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:5로 컬럼하여 상기 화합물 A-3(0.756g, 42%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+=353
(제조예 1-4) 화합물 A-4의 제조
상기 제조예 1-3에서 제조한 화합물 A-3(14.4g, 40.8mmol)에 비스(피나콜라토)디보론(Bis(pinacolato)diboron) (11.4g, 4.49mmol) 및 아세트산 칼륨(KOAc) (12.0g, 122mmol)을 디옥산(250mL)에 현탁시켰다. 상기 현탁액에 Pd(dba)2 (0.70g, 3 mol%)와 PCy3(0.69g, 6 mol%)를 가하였다. 혼합물을 약 8시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(250mL)로 희석하고 디클로로메탄(3 × 150mL)으로 추출하였다. 유기 추출물을 황산 마그네슘 상에서 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압 농축시키고, 에틸에테르와 헥산으로 재결정하여 상기 화합물 A-4(14.5g, 80%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 2> 하기 화합물 A-5, A-6, A-7, A-8의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000060
상기 제조예 1에서 2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenyl-boronic acid) 대신 2,5-다이클로로페닐보론산(2,5-dichlorophenylboronic acid)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-8을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 3> 하기 화합물 A-9, A-10, A-11, A-12의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000061
상기 제조예 1에서 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 3-브로모-2-나프탈데하이드(3-bromo-2-naphthaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-12를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 4> 하기 화합물 A-13, A-14, A-15, A-16의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000062
상기 제조예 1에서 2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenyl-boronic acid) 대신 2,5-다이클로로페닐보론산(2,5-dichlorophenylboronic acid)을, 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 3-브로모-2-나프탈데하이드(3-bromo-2-naphthaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-16을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 5> 하기 화합물 A-17, A-18, A-19, A-20의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000063
상기 제조예 1에서 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 1-브로모-2-나프탈데하이드(1-bromo-2-naphthaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-20을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 6> 하기 화합물 A-21, A-22, A-23, A-24의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000064
상기 제조예 1에서 2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenyl-boronic acid) 대신 2,5-다이클로로페닐보론산(2,5-dichlorophenylboronic acid)을, 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 1-브로모-2-나프탈데하이드(1-bromo-2-naphthaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-24를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 445
<제조예 7> 하기 화합물 A-25, A-26, A-27, A-28의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000065
상기 제조예 1에서 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 2-클로로-3-퀴놀린카르복살데하이드(2-Chloro-3-quinolinecarboxaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-28을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 446
<제조예 8> 하기 화합물 A-29, A-30, A-31, A-32의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000066
상기 제조예 1에서 2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenyl-boronic acid) 대신 2,5-다이클로로페닐보론산(2,5-dichlorophenylboronic acid)을, 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 2-클로로-3-퀴놀린카르복살데하이드(2-Chloro-3-quinoline-carboxaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-32를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 446
<제조예 9> 하기 화합물 A-33, A-34, A-35의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000067
상기 제조예 1에서 디아미노벤젠 대신 암모늄아세테이트와 벤질(benzil)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-35을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 547
<제조예 10> 하기 화합물 A-36, A-37, A-38의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000068
상기 제조예 1에서 디아미노벤젠 대신 디아미노나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-38을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 495
<제조예 11> 하기 화합물 A-39, A-40, A-41, A-42의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000069
(제조예 11-1) 화합물 A-39 제조
2-클로로페닐보론산(2-chlorophenylboronic acid, 17.2g, 110mmol)과 2-브로모-4-클로로-1-나프탈데하이드(2-bromo-2-chloro-1-naphthaldehyde, 26.9g, 100mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF, 300mL)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(180mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(Pd(PPh3)4) (2.3g, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:10으로 컬럼하여 상기 화합물 A-39(22.8g, 76%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+=301
(제조예 11-2) 화합물 A-40의 제조
상기 제조예 1-2에서 화합물 A-1 대신 화합물 A-39을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1-2과 동일한 방법으로 화합물 A-40을 제조하였다.
MS: [M+H]+=389
(제조예 11-3) 화합물 A-41의 제조
상기 제조예 1-3에서 화합물 A-2 대신 화합물 A-40을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1-3과 동일한 방법으로 화합물 A-41을 제조하였다.
MS: [M+H]+=353
(제조예 11-4) 화합물 A-42의 제조
상기 제조예 1-4에서 화합물 A-3 대신 화합물 A-41을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1-3과 동일한 방법으로 화합물 A-42을 제조하였다.
MS: [M+H]+=445
<제조예 12> 하기 화합물 A-43, A-44, A-45, A-46의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000070
상기 제조예 1에서 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) 대신 8-브로모-7-퀴놀린카르복살데하이드(8-Bromo-7-quinolinecarboxaldehyde)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 A-46을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 446
<제조예 13> 하기 화합물 A-47, A-48, A-49, A-50의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000071
상기 제조예 11에서 2-클로로페닐보론산(2-chlorophenyl-boronic acid) 대신 2,3-다이클로로피리딘(2,3-dichloro-pyridine)을, 2-브로모-4-클로로-1-나프탈데하이드(2-bromo-2-chloro-1-naphthaldehyde) 대신 4-클로로-1-포밀-2-나프탈렌-2-보론산(4-chloro-1-formyl-2-naphthalene-2-boronic acid)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 11과 동일한 방법으로 화합물 A-50를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 446
<실시예 1> 화학식 3-1-1-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000072
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-4(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-1-1-2의 화합물(3.54g, 68%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 2> 화학식 3-1-1-6의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000073
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 B-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-6을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 637
<실시예 3> 화학식 3-1-1-7의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000074
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 B-2를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-7을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 621
<실시예 4> 화학식 3-1-1-12의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000075
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 B-3을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-12를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 587
<실시예 5> 화학식 3-1-1-24의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000076
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 B-4를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-24를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 595
<실시예 6> 화학식 3-1-2-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000077
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-8(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-1-2-2의 화합물(3.75g, 72%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 7> 화학식 3-1-2-15의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000078
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 C-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-15를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 676
<실시예 8> 화학식 3-1-2-21의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000079
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 C-2을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-21을 제조하였다.
MS: [M+H] + = 621
<실시예 9> 화학식 3-2-1-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000080
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-12(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-2-1-2의 화합물(2.76g, 53%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 10> 화학식 3-2-1-11의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000081
상기 실시예 9에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 D-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 9와 동일한 방법으로 화학식 3-2-1-11을 제조하였다.
MS: [M+H] + = 511
<실시예 11> 화학식 3-2-2-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000082
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-16(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-2-2-2의 화합물(3.13g, 60%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 12> 화학식 3-2-2-14의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000083
상기 실시예 11에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 E-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 3-2-2-14를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 725
<실시예 13> 화학식 3-3-1-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000084
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-20(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-3-1-2의 화합물(3.80g, 73%)을 제조하였다.
MS: [M+H] + = 521
<실시예 14> 화학식 3-3-1-18 의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000085
상기 실시예 13에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 F-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 13과 동일한 방법으로 화학식 3-3-1-18을 제조하였다.
MS: [M+H] + = 577
<실시예 15> 화학식 3-3-2-2의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000086
2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) (2.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-24(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-3-2-2의 화합물(3.39g, 65%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 16> 화학식 3-8-1-2 의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000087
상기 실시예 1에서 화합물 A-4 대신 화합물 A-28을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-8-1-2를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 522
<실시예 17> 화학식 3-8-2-2 의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000088
상기 실시예 1에서 화합물 A-4 대신 화합물 A-32을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-8-2-2를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 522
<실시예 18> 화학식 3-1-1-29의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000089
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 4-브로모바이페닐(4-bromobiphenyl)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-29를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 471
<실시예 19> 화학식 3-1-1-30의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000090
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 F-2을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-30를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 587
<실시예 20> 화학식 3-1-1-33의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000091
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 F-3을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-33를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 547
<실시예 21> 화학식 3-1-2-14의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000092
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 E-1을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-14를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 725
<실시예 22> 화학식 3-1-2-29의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000093
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 3-브로모페난쓰렌(3-bromophenanthrene)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-29를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 495
<실시예 23> 화학식 3-1-2-30의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000094
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 2-브로모페난쓰렌(2-bromophenanthrene)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-30를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 495
<실시예 24> 화학식 3-1-2-33의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000095
상기 실시예 6에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 F-4을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 화학식 3-1-2-33를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 560
<실시예 25> 화학식 3-2-1-23의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000096
상기 실시예 9에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 F-5을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 9과 동일한 방법으로 화학식 3-2-1-23를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 626
<실시예 26> 화학식 3-3-2-28의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000097
상기 실시예 15에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)-naphthalene) 대신 화합물 F-6을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 15과 동일한 방법으로 화학식 3-3-2-28를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 595
<실시예 27> 화학식 3-4-1-4의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000098
화합물 F-7 (4.09g, 10.0mmol)과 화합물 A-35(5.46g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-4-1-4의 화합물(5.31g, 71%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 749
<실시예 28> 화학식 3-4-1-6의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000099
상기 실시예 27에서 화합물 F-7 대신 화합물 F-8을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 27과 동일한 방법으로 화학식 3-4-1-6를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 663
<실시예 29> 화학식 3-5-1-1의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000100
4-브로모바이페닐(4-bromobiphenyl) (2.33g, 10.0mmol)과 화합물 A-38(4.94g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-5-1-1의 화합물(3.85g, 74%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 521
<실시예 30> 화학식 3-5-1-7의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000101
상기 실시예 29에서 4-브로모바이페닐(4-bromobiphenyl) 대신 화합물 F-9을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 29와 동일한 방법으로 화학식 3-5-1-7를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 548
<실시예 31> 화학식 3-6-1-1의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000102
4-브로모바이페닐(4-bromobiphenyl) (2.33g, 10.0mmol)과 화합물 A-42(4.44g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-6-1-1의 화합물(3.05g, 65%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 471
<실시예 32> 화학식 3-6-1-4의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000103
상기 실시예 31에서 4-브로모바이페닐(4-bromobiphenyl) 대신 화합물 F-10을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 31와 동일한 방법으로 화학식 3-6-1-4를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 610
<실시예 33> 화학식 3-6-2-7의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000104
화합물 F-11 (3.83g, 10.0mmol)과 화합물 A-50(4.45g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-6-2-7의 화합물(4.04g, 65%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 622
<실시예 34> 화학식 3-6-2-9의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000105
상기 실시예 33에서 화합물 F-11 대신 화합물 F-12을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 33와 동일한 방법으로 화학식 3-6-2-9를 제조하였다.
MS: [M+H] + = 562
<실시예 35> 화학식 3-8-2-16의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000106
화합물 F-13 (6.71g, 20.2 mmol), 화합물 A-31 (7.13g, 20.2 mmol)을 자일렌 (150mL)에 분산시키고, NaOt-Bu (2.9g, 30.3mmol) 과 Pd[P(t-Bu)3]2 (0.1g, 0.20 mmol) 을 첨가한 후, 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-8-2-16의 화합물(6.69g, 51%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 650
<실시예 36> 화학식 3-9-1-11의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000107
화합물 F-14 (3.22g, 10.0mmol)과 화합물 A-46(4.45g, 10.0mmol)을 테트라하이드로퓨란(100mL)에 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액(20mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(231mg, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에탄올로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화학식 3-9-1-11의 화합물(3.47g, 62%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 561
<실시예 37> 화학식 3-9-1-13의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000108
상기 실시예 36에서 화합물 F-14 대신 화합물 F-15을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 36와 동일한 방법으로 화학식 3-9-1-13을 제조하였다.
MS: [M+H] + = 611
<실시예 38> 화학식 3-1-1-34의 화합물의 제조
Figure PCTKR2012004864-appb-I000109
상기 실시예 1에서 2-(4-브로모페닐)나프탈렌(2-(4-bromophenyl)naphthalene) 대신 화합물 F-16을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 3-1-1-34을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 476
<실험예>
<실험예 1-1-1>
ITO(indium tin oxide)가 500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000110
상기 정공 주입층 위에 상기 화학식의 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (250Å), 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(HAT) (50Å) 및 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 비페닐(NPB) (400Å)을 순차적으로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 300Å으로 아래와 같은 GH와 GD를 20:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000111
상기 발광층 위에 실시예 1에서 제조된 화학식 3-1-1-2 화합물과 하기 화학식 LiQ(Lithium Quinalate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 200Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
[LiQ]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000112
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 15Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1>
상기 실험예 1-1-1에서, 화학식 3-1-1-2의 화합물 대신 하기 화학식 ET-A의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET-A]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000113
<비교예 2>
상기 실험예 1-1-1에서, 화학식 3-1-1-2의 화합물 대신 하기 화학식 ET-B의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET-B]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000114
<실험예 1-1-2 내지 1-1-21>
상기 실험예 1-1-1에서, 화학식 3-1-1-2 화합물 대신 표 1에 나타낸 각각의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실험예 1-1-1 내지 1-1-21 및 비교예 1과 2에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류(10 mA/cm2)를 인가하였을 때, 표 1의 결과를 얻었다.
[표 1]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000115
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 효율, 구동전압, 안정성 등에서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 열적 안정성이 우수하고, 깊은 HOMO 준위, 높은 삼중항(triplet) 상태 및 정공 안정성을 가져 우수한 특성을 나타내었다. 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 순수하게 사용하거나, LiQ와 같은 n-유형 도펀트를 섞어 사용 가능하다. 본 발명에 따른 신규한 화합물은 효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 안정성을 향상시킬 수 있다.
<실험예 2-1-1>
상기 실험예 1-1-1에서와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 상기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)를 100Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
상기 정공 주입층 위에 상기 화학식의 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (700Å), 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(HAT) (50Å) 및 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 비페닐(NPB) (700Å)을 순차적으로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 200Å으로 아래와 같은 BH와 BD를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
Figure PCTKR2012004864-appb-I000116
상기 발광층 위에 실시예 11에서 제조된 화학식 3-1-2-2 화합물(200Å)과 상기 ET-A의 화합물(100Å)을 순차적으로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 15Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 3>
상기 실험예 2-1-1에서, 화학식 3-1-2-2의 화합물 대신 하기 화학식 ET-C의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[ET-C]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000117
<실험예 2-1-2 내지 2-1-12>
상기 실험예 2-1-1에서, 화학식 3-1-2-2 화합물 대신 표 2에 나타낸 각각의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실험예 2-1-1 내지 2-1-12 및 비교예 3에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류(10 mA/cm2)를 인가하였을 때, 표 2의 결과를 얻었다.
[표 2]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000118
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 효율, 구동전압, 안정성 등에서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 정공 차단 능력 및 전자 전달 능력이 우수하여 높은 효율 특성을 나타내었다.
<실험예 3-1-1>
상기 실험예 1-1-1에서와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 상기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)를 100Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
상기 정공 주입층 위에 상기 화학식의 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (800Å)을 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 300Å으로 실시예 21에서 제조한화학식 3-1-2-14의 화합물과 아래와 같은 도펀트 화합물 RD를 10:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
[RD]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000119
상기 발광층 위에 상기 화학식 ET-A의 화합물과 상기 화학식 LiQ(Lithium Quinalate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 300Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 15Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 1,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 4>
상기 실험예 3-1-1에서, 화학식 3-1-2-14의 화합물 대신 하기 화학식 RH-A의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 3-1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[RH-A]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000120
<실험예 3-1-2 내지 3-1-8>
상기 실험예 3-1-1에서, 화학식 3-1-2-14 화합물 대신 표 3에 나타낸 각각의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실험예 3-1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실험예 3-1-1 내지 3-1-8 및 비교예 4에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류(10 mA/cm2)를 인가하였을 때, 표 3의 결과를 얻었다.
[표 3]
Figure PCTKR2012004864-appb-I000121
상기 표 3의 결과로부터, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 발광층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 효율, 구동전압, 안정성 등에서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 특히, 구동전압을 하강시키고, 효율 상승을 유도하여 소비전력을 개선시킬 수 있다.

Claims (24)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000122
    상기 화학식 1에서,
    X1은 N 또는 CR3이고, X2는 N 또는 CR4이고, X3은 N 또는 CR5이고, X4은 N 또는 CR6이고, X1 내지 X4 는 동시에 N은 아니며,
    R3 내지 R6은 각각 독립적으로 -(L1)p-(Y1)q이고, 여기서 p는 0 내지 10의 정수이고, q는 1 내지 10의 정수이며, R3 내지 R6 중 인접하는 2 이상의 기는 단환식 또는 다환식의 고리를 형성할 수 있고,
    L1은 산소; 황; 치환 또는 비치환된 질소; 치환 또는 비치환된 인; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Y1는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
    R1 및 R2는 서로 연결되어 치환 또는 비치환의 지방족, 방향족, 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하거나 형성하지 않을 수 있으며, R1 및 R2가 고리를 형성하지 않는 경우, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
    R1, R2 및 R1과 R2가 서로 연결되어 형성된 방향족 또는 헤테로 방향족의 단환식 및 다환식 고리는 각각 독립적으로, -(L1)p-(Y1)q 로 치환될 수 있으며,
    화학식 1에 L1과 Y1가 각각 2 이상 존재하는 경우 이들은 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하며,
    A1 고리는 화학식 2로 표시 되고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000123
    상기 화학식 2에서,
    R7과 R8, 또는 R8과 R9, 또는 R9과 R10 은 화학식 1에 연결되는 기이며, R7 내지 R10 중 화학식 1과 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 은 각각 독립적으로 -(L2)r-(Y2)s이고, 여기서 r은 0 내지 10의 정수이고, s는 1 내지 10의 정수이고, R7 내지 R10 중 화학식 1에 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 중 인접하는 2 이상의 기는 단환식 또는 다환식의 고리를 형성할 수 있고,
    L2은 산소; 황; 치환 또는 비치환된 질소; 치환 또는 비치환된 P; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Y2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고;
    R7 내지 R10 중 화학식 1에 연결에 사용되지 않은 기, R11, R12, R13 및 R14 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 연결되어 형성된 방향족 또는 헤테로 방향족의 단환식 및 다환식 고리는 각각 독립적으로, -(L2)r-(Y2)s 로 치환될 수 있으며,
    화학식 2에 L2과 Y2가 각각 2 이상 존재하는 경우 이들은 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하며,
    B1은 고리를 구성하는 하나 이상의 탄소가 추가로 질소로 치환될 수 있는 아릴기이고, B2는 고리를 구성하는 하나 이상의 탄소가 질소로 치환될 수 있는 아릴기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000124
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000125
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000126
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000127
    상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4에 있어서,
    R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고,
    A1, 및 X1 내지 X4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-18 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000128
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000129
    상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-18에 있어서,
    R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3, 및 화학식 3-16 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000130
    상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3, 및 화학식 3-16에 있어서,
    R1a 내지 R4a, R3, R6, 및 R7 내지 R14는 수소이고,
    R4 및 R5는 각각 독립적으로 -(L2)r-(Y2)s이고, 여기서 r은 0 내지 10의 정수이고, s는 1 내지 10의 정수이고,
    L2은 산소; 황; 치환 또는 비치환된 질소; 치환 또는 비치환된 P; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Y2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 아릴렌기는 페닐렌기 또는 나프탈렌기이고, 상기 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 플루오렌기, 디메틸플루오렌기, 트리페닐렌기, 벤조크라이센기 또는 플루오안트렌기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4-1 내지 화학식 4-4 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000131
    상기 화학식 4-1 내지 화학식 4-4에 있어서,
    R1b 내지 R4b는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하고, R15 내지 R18은 상기 화학식 2에서 정의한 R7 내지 R14의 정의와 동일하다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-25 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000132
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000133
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000134
    상기 화학식 5-1 내지 화학식 5-25에 있어서,
    R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6-1 내지 화학식 6-8 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000135
    상기 화학식 6-1 내지 화학식 6-8에 있어서,
    R1a 내지 R4a는 상기 화학식 1에서 정의한 R1 내지 R2의 정의와 동일하고, R3 내지 R6는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하고, R7 내지 R14는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 동일하다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 p는 0이고,
    상기 Y1는 중수소, 니트릴기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 L1은 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    상기 Y1는 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 N, O, S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000136
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000137
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000138
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000139
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000140
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000141
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000142
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000143
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000144
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000145
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000146
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000147
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000148
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000149
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000150
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000151
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000152
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000153
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000154
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000155
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000156
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000157
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000158
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000159
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000160
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000161
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000162
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000163
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000164
  18. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 17 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함하고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 내 호스트 물질로서 포함되고, 상기 발광층은 하기 화학식 7로 표시되는 도펀트 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자:
    [화학식 7]
    M1L10L11L12
    상기 화학식 7에서,
    M1 은 Ir 또는 Os 이고,
    L10, L11 및 L12는 M1에 결합되는 리간드로서, 각각 독립적으로 하기 구조로부터 선택되며,
    Figure PCTKR2012004864-appb-I000165
    R101 내지 R107은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 서로 인접한 기는 결합하여 방향족 축합고리기 또는 헤테로방향족 축합고리기를 형성할 수 있다.
  22. 청구항 18에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함하고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층이, 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속, 알칼리 토금속 화합물, 또는 이들의 조합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
  24. 청구항 18에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 감광체(OPC), 유기 트랜지스터로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 전자 소자.
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