KR20190010811A - Compound for organic electric element, organic electric element comprising the same and electronic device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device therefor.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜 주는 현상을 말한다. 유기 발광현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.In general, organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which an organic material is used to convert electric energy into light energy. An organic electric device using an organic light emitting phenomenon generally has a structure including an anode, an anode, and an organic material layer therebetween. Here, in order to increase the efficiency and stability of the organic electronic device, the organic material layer is often formed of a multi-layered structure made of different materials, and may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광재료와 전하수송재료, 예컨대 정공주입재료, 정공수송재료, 전자수송재료, 전자주입재료 등으로 분류될 수 있다.A material used as an organic material layer in an organic electric device may be classified into a light emitting material and a charge transporting material such as a hole injecting material, a hole transporting material, an electron transporting material, and an electron injecting material depending on functions.
그리고, 상기 발광재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광재료로 구분될 수 있다.The light emitting material may be classified into a polymer type and a low molecular type depending on the molecular weight, and may be classified into a phosphorescent material derived from singlet excited state of electrons and a phosphorescent material derived from the triplet excited state of electrons . Further, the light emitting material can be classified into blue, green, and red light emitting materials and yellow and orange light emitting materials required to realize better natural color depending on the luminescent color.
한편, 발광재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호작용에 의하여 최대 발광파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광효율을 증가시키기 위하여 발광재료로서 호스트/도판트계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.On the other hand, when only one material is used as a light emitting material, there arises a problem that the maximum light emission wavelength shifts to a long wavelength due to intermolecular interaction, the color purity decreases, or the efficiency of the device decreases due to the light emission attenuating effect. A host / dopant system may be used as a light emitting material in order to increase the light emitting efficiency through the light emitting layer. When the dopant having a smaller energy band gap than the host forming the light emitting layer is mixed with a small amount of the light emitting layer, the excitons generated in the light emitting layer are transported to the dopant to emit light with high efficiency. At this time, since the wavelength of the host is shifted to the wavelength band of the dopant, the desired wavelength light can be obtained depending on the type of the dopant used.
현재 휴대용 디스플레이시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구하던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.Currently, the portable display market is increasing in size as a large-area display, which requires more power than the power consumption required by existing portable displays. Therefore, power consumption becomes a very important factor for portable displays, which have a limited power source, such as a battery, and efficiency and lifetime issues must be solved.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 늘어나는 경향을 나타낸다. 하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다. 따라서 높은 열적 안정성을 가지며 발광층내에서 효율적으로 전하균형(charge balance)을 이룰 수 있는 발광재료의 개발이 필요한 실정이다.The efficiency, lifetime, and driving voltage are related to each other. As the efficiency increases, the driving voltage decreases. As the driving voltage decreases, the crystallization of the organic material due to Joule heating, which occurs during driving, Indicating a tendency for the lifetime to increase. However, simply improving the organic material layer can not maximize the efficiency. This is because, when the optimal combination of the energy level and T1 value between each organic material layer and the intrinsic properties (mobility, interface characteristics, etc.) of the material are achieved, long life and high efficiency can be achieved at the same time. Therefore, it is necessary to develop a light emitting material having high thermal stability and achieving a charge balance in the light emitting layer efficiently.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입물질, 정공수송물질, 발광물질, 전자수송물질, 전자주입물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.That is, in order to sufficiently exhibit the excellent characteristics of the organic electronic device, a material constituting the organic material layer in the device such as a hole injecting material, a hole transporting material, a light emitting material, an electron transporting material, an electron injecting material, However, the development of a stable and efficient organic material layer for an organic electric device has not been sufficiently developed yet. Therefore, development of new materials is continuously required, and development of a host material for a light emitting layer is urgently required.
본 발명은 소자의 구동전압을 유지시키거나 소폭 낮추면서, 발광효율 개선 및 장수명의 효과를 극대화 시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a compound capable of maximizing the effect of improving the luminous efficiency and long life, while maintaining or slightly reducing the driving voltage of the device, and an organic electronic device using the same and an electronic device thereof.
일 측면에서, 본 발명은 아래 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a compound represented by the formula:
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides an organic electronic device using the compound represented by the above formula and an electronic device thereof.
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성을 달성할 수 있고, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.By using the compound according to the present invention, it is possible to achieve a high luminous efficiency, a low driving voltage, and a high heat resistance of the device, and can greatly improve the color purity and lifetime of the device.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다.As used in this specification and the appended claims, unless stated otherwise, the following terms have the following meanings:
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.The term " halo " or " halogen ", as used herein, unless otherwise indicated, is fluorine (F), bromine (Br), chlorine (Cl) or iodine (I).
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 시클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.As used herein, the term " alkyl " or " alkyl group " refers to a straight or branched Alkyl " means a radical of a saturated aliphatic group, including alkyl, cycloalkyl-substituted alkyl groups.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.The term " haloalkyl group " or " halogenalkyl group " as used in the present invention means an alkyl group substituted with halogen unless otherwise stated.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.The term " heteroalkyl group " as used herein means that at least one of the carbon atoms constituting the alkyl group is replaced by a heteroatom.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.The term " alkenyl group " or " alkynyl group ", as used herein, unless otherwise indicated, each have a double bond or triple bond of from 2 to 60 carbon atoms and include straight chain or branched chain groups, It is not.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.The term " cycloalkyl " as used herein, unless otherwise specified, means alkyl which forms a ring having from 3 to 60 carbon atoms, but is not limited thereto.
본 발명에 사용된 용어 "알콕시기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.The term " alkoxy group ", " alkoxy group ", or " alkyloxy group " used in the present invention means an alkyl group to which an oxygen radical is attached and, unless otherwise stated, has 1 to 60 carbon atoms, It is not.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.The term " alkenoyl group ", " alkenoyl group ", " alkenyloxy group ", or " alkenyloxy group " as used in the present invention means an alkenyl group to which an oxygen radical is attached, , But is not limited thereto.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.As used herein, the term " aryloxyl group " or " aryloxy group " refers to an aryl group attached to an oxygen radical and, unless otherwise stated, has a carbon number of 6 to 60, but is not limited thereto.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라센일기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기, 스파이로바이플루오렌기일 수 있다.The terms " aryl group " and " arylene group ", as used herein, unless otherwise specified, each have 6 to 60 carbon atoms, but are not limited thereto. In the present invention, an aryl group or an arylene group means a single ring or a multicyclic aromatic group, and neighboring substituents include aromatic rings formed by bonding or participating in the reaction. For example, the aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a fluorene group, a spirobifluorene group, or a spirobifluorene group.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.The prefix " aryl " or " ar " means a radical substituted with an aryl group. For example, the arylalkyl group is an alkyl group substituted with an aryl group, the arylalkenyl group is an alkenyl group substituted with an aryl group, and the radical substituted with an aryl group has the carbon number described in the present specification.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕시기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.Also, if prefixes are named consecutively, it means that the substituents are listed in the order listed first. Means, for example, an alkoxy group substituted with an aryl group in the case of an arylalkoxy group, a carbonyl group substituted with an alkoxy group in the case of an alkoxycarbonyl group, and an alkenyl group substituted with an arylcarbonyl group in the case of an arylcarbonylalkenyl group Wherein the arylcarbonyl group is a carbonyl group substituted with an aryl group.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.The term " heteroalkyl ", as used herein, unless otherwise indicated, means an alkyl comprising one or more heteroatoms. The term " heteroaryl group " or " heteroarylene group " as used in the present invention means an aryl or arylene group having 2 to 60 carbon atoms each containing at least one heteroatom unless otherwise specified, And includes at least one of a single ring and a multi-ring, and neighboring functional devices may be formed in combination.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.The term " heterocyclic group ", as used herein, unless otherwise indicated, includes one or more heteroatoms, has from 2 to 60 carbon atoms, includes at least one of a single ring and multiple rings and includes a heteroaliphatic ring and hetero Aromatic rings. Adjacent functional groups may be combined and formed.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.As used herein, the term " heteroatom " refers to N, O, S, P or Si unless otherwise stated.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.The " heterocyclic group " may also include a ring including SO2 instead of the carbon forming the ring. For example, the "heterocyclic group" includes the following compounds.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.Unless otherwise stated, the term " aliphatic " as used herein means an aliphatic hydrocarbon having 1 to 60 carbon atoms and an " aliphatic ring " means an aliphatic hydrocarbon ring having 3 to 60 carbon atoms.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.Unless otherwise specified, the term "ring" as used herein refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring of 3 to 60 carbon atoms or an aromatic ring of 6 to 60 carbon atoms or a heterocycle of 2 to 60 carbon atoms, or combinations thereof, Saturated or unsaturated ring.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.Other hetero-compounds or hetero-radicals other than the above-mentioned hetero-compounds include, but are not limited to, one or more heteroatoms.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.Unless otherwise specified, the term " carbonyl " as used herein refers to -COR ', wherein R' is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A cycloalkyl group of 2 to 20 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group of 2 to 20 carbon atoms, or a combination thereof.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.Unless otherwise indicated, the term " ether " used in the present invention refers to -RO-R 'wherein R or R' are each independently of the other hydrogen, an alkyl group of 1-20 carbon atoms, An aryl group, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a combination thereof.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕시기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.One also no explicit description, the terms in the "unsubstituted or substituted", "substituted" is heavy hydrogen, a halogen, an amino group, a nitrile group, a nitro group, C 1 ~ C 20 alkyl group, C 1 ~ C for use in the present invention C 2 -C 20 alkoxy groups, C 1 -C 20 alkylamine groups, C 1 -C 20 alkylthiophene groups, C 6 -C 20 arylthiophene groups, C 2 -C 20 alkenylene groups, C 2 -C 20 alkynyl, C 3 ~ C 20 cycloalkyl group, C 6 ~ C 20 aryl group, of a C 6 ~ C 20 substituted by deuterium aryl group, a C 8 ~ C 20 aryl alkenyl group, a silane group, a boron Means a group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a halogen atom, a cyano group, a germanium group, and a C 2 to C 20 heterocyclic group.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에 의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.Unless otherwise expressly stated, the formula used in the present invention is applied in the same manner as the definition of the substituent by the definition of the index of the following formula.
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하는 것을 의미하는데, 즉 a가 0인 경우는 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 모두 수소가 결합된 것을 의미하며, 이때 탄소에 결합된 수소의 표시를 생략하고 화학식이나 화합물을 기재할 수 있다. 또한, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 예컨대 아래와 같이 결합할 수 있고, a가 4 내지 6의 정수인 경우에도 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, a가 2 이상의 정수인 경우 R1은 서로 같거나 상이할 수 있다.When a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent. That is, when a is 0, it means that all of the carbons forming the benzene ring are bonded to hydrogen. In this case, And the chemical formula or compound may be described. When a is an integer of 1, one substituent R < 1 > is bonded to any carbon of the carbons forming the benzene ring. When a is an integer of 2 or 3, for example, In case of an integer, they are bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner. When a is an integer of 2 or more, R 1 may be the same or different.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.1 is an illustration of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.1, an
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.The organic material layer may include a hole injecting layer 130, a hole transporting layer 140, a light emitting layer 150, an electron transporting layer 160, and an electron injecting layer 170 sequentially on the first electrode 120. At this time, the remaining layers except the light emitting layer 150 may not be formed. An electron blocking layer, a light emitting auxiliary layer 151, a buffer layer 141, and the like, and the electron transport layer 160 may serve as a hole blocking layer.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.Also, although not shown, the organic electroluminescent device according to the present invention may further include a protective layer or a light-efficiency-improving layer formed on at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150)의 호스트 또는 도펀트 또는 광효율 개선층의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 발광층(150)으로 사용될 수 있을 것이다.The compound according to the present invention applied to the organic material layer may be a host or a dopant of the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the electron transport layer 160, the electron injection layer 170, It can be used as a material. Preferably, the compound of the present invention may be used as the light emitting layer 150.
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합도 아주 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 장수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.On the other hand, since the band gap, the electrical characteristics, the interface characteristics, and the like can be changed depending on which substituent is bonded at any position even in the same core, the selection of the core and the combination of the sub- In particular, when the optimal combination of the energy level and T1 value and the intrinsic properties (mobility, interfacial characteristics, etc.) between the organic layers are achieved, it is possible to achieve long life and high efficiency at the same time.
따라서, 본 발명에서는 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하여 발광층을 형성함으로써 각 유기물층 간의 에너지 레벨(level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등을 최적화하여 유기전기소자의 수명 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, by forming the light emitting layer using the compound represented by the general formula (1), it is possible to optimize the energy level and the Tl value between the respective organic layers, the mobility of the material, And efficiency can be improved at the same time.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 정공수송층(140)과 발광층(150) 사이에 발광보조층(151)을, 발광층(150)과 전자수송층(160) 사이에 전자수송보조층을 추가로 더 형성할 수 있다.The organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention can be manufactured using a physical vapor deposition (PVD) method. For example, the anode 120 is formed by depositing a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on a substrate, and a hole injecting layer 130, a hole transporting layer 140, a light emitting layer 150, and an electron transporting layer 160 and an electron injection layer 170, and then depositing a material usable as the cathode 180 on the organic layer. A light emitting auxiliary layer 151 may be further formed between the hole transporting layer 140 and the light emitting layer 150 and an electron transporting auxiliary layer may be further formed between the light emitting layer 150 and the electron transporting layer 160.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.In addition, the organic material layer may be formed using a variety of polymer materials, not a vapor deposition method, or a solution process or a solvent process such as a spin coating process, a nozzle printing process, an inkjet printing process, a slot coating process, a dip coating process, It is possible to produce a smaller number of layers by a method such as a dipping process, a screen printing process, or a thermal transfer process. Since the organic material layer according to the present invention can be formed by various methods, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
본 발명에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.The organic electroluminescent device according to the present invention may be of a top emission type, a back emission type, or a both-sided emission type, depending on the material used.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기전기소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.WOLED (White Organic Light Emitting Device) has advantages of high resolution realization and fairness, and can be manufactured using existing color filter technology of LCD. Various structures for white organic electronic devices mainly used as backlight devices have been proposed and patented. Typically, a stacking method in which R (Red), G (Green) and B (Blue) light emitting parts are arranged side by side, and R, G and B light emitting layers are stacked up and down , And a color conversion material (CCM) method using photo-luminescence of an inorganic phosphor by using electroluminescence by a blue (B) organic light emitting layer and light from the electroluminescent material. Can be applied to such WOLED.
또한, 본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 수 있다.The organic electroluminescent device according to the present invention may be one of an organic electroluminescent (OLED), an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor (organic TFT), and a monochromatic or white illumination device.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.Another embodiment of the present invention can include an electronic device including a display device including the above-described organic electronic device of the present invention and a control unit for controlling the display device. The electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal and includes all electronic devices such as a mobile communication terminal such as a mobile phone, a PDA, an electronic dictionary, a PMP, a remote controller, a navigation device, a game machine, various TVs, and various computers.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.Hereinafter, the compound according to one aspect of the present invention will be described. A compound according to one aspect of the present invention is represented by the following formula (1).
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
1) Y는 C 및 Si 중 어느 하나이고,1) Y is any one of C and Si,
2) X1 및 X2는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, CR'R", N-L1-Ar1, S 및 O로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되며,2) X 1 and X 2 are each independently the same or different and are each selected from the group consisting of CR'R ", NL 1 -Ar 1 , S and O,
3) R1, R2, R3, R' 및 R"은 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고, 복수의 R1끼리, R2끼리, R3끼리, R'끼리 혹은 복수의 R"끼리 서로 결합하여 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있으며,3) R 1 , R 2 , R 3 , R 'and R "are hydrogen, deuterium, C 6 -C 60 aryl, C 2 -C 24 heteroaryl, fluorenyl, R a) (R b); O, N, S, a heterocyclic group of Si and C 2 ~ containing at least one hetero atom in the P C 60; C 3 ~ of the C 60 alicyclic and C 6 ~ C 60 fused ring of the ring group of; a and C 6 ~ C 30; C 1 ~ C 50 alkyl; C 2 ~ C 20 of alkenyl; C 2 ~ C 20 alkynyl of; C 2 ~ C 20 alkoxy group An aryloxy group, and a plurality of R 1 s , R 2 s , R 3 s , R 's, or a plurality of R' s may be bonded to each other to form an aromatic ring or a heteroaromatic ring,
4) n은 0 내지 6의 정수이고,4) n is an integer of 0 to 6,
(여기서, 상기 n이 2 이상인 경우, 복수의 R3는 각각 동일하거나 상이하다.)(Wherein, when n is 2 or more, a plurality of R < 3 > s are each the same or different).
5) m 및 s는 각각 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,5) m and s are each independently an integer of 0 to 4,
(여기서, 상기 m 및 s가 2 이상인 경우, 복수의 R1 및 R2는 각각 서로 동일하거나 상이하다.)(Where, when m and s are two or more, a plurality of R 1 and R 2 are the same or different from each other).
6) Ar1은 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택되고, 복수의 Ar1은 서로 같거나 상이하며,6) Ar 1 is a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, a plurality of Ar 1 s are the same or different from each other,
7) L' 및 L1은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, 단일결합, C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고, 복수의 L1은 서로 같거나 상이하며,7) L 'and L 1 are each independently the same or different and are a single bond, a C 6 to C 60 arylene group; A fluorenylene group; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; And a C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one hetero atom selected from the group consisting of O, N, S, Si, and P, and a plurality of L 1 s are the same or different from each other,
8) Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 C6~C60의 아릴렌기로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택된다.8) R a and R b are each independently a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; An aryloxy group of C 6 to C 30 ; And an arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
여기서, 상기 아릴기, 플루오렌일기, 아릴렌기, 헤테로아릴기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아릴렌기는 각각 중수소; 할로겐; C1~C20의 알킬기 또는 C6~C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕시기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기 및 C8~C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.The aryl group, the fluorenyl group, the arylene group, the heteroaryl group, the heterocyclic group, the fused ring group, the alkyl group, the alkenyl group, the alkynyl group, the alkoxy group, the aryloxy group and the arylene group are respectively deuterium; halogen; A silane group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Siloxyl group; An alkyl thio group of C 1 to C 20 ; A C 1 to C 20 alkoxy group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 6 to C 20 aryl group; A C 6 -C 20 aryl group substituted by deuterium; A fluorenyl group; A heterocyclic group of C 2 ~ C 20; A C 3 to C 20 cycloalkyl group; An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms and an arylalkenyl group having 8 to 20 carbon atoms, and these substituents may be further bonded to each other to form a ring, Refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring of C 3 to C 60 or a C 6 to C 60 aromatic ring or a C 2 to C 60 hetero ring or a combination thereof and includes saturated or unsaturated rings.
여기서, 상기 아릴기인 경우 탄소수는 6~60, 바람직하게는 탄소수 6~40, 보다 바람직하게는 탄소수 6~30의 아릴기일 수 있으며, 상기 헤테로고리기인 경우 탄소수는 2~60, 바람직하게는 탄소수 2~30, 보다 바람직하게는 탄소수 2~20의 헤테로고리일 수 있으며, 상기 알킬기인 경우 탄소수는 1~50, 바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~10의 알킬기일 수 있다. The aryl group may be an aryl group having 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 40 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms, and the heterocyclic group may have 2 to 60 carbon atoms, preferably 2 carbon atoms More preferably 1 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and in the case of the alkyl group, the number of carbon atoms is 1 to 50, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, May be an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms.
상기 전술한 아릴기 또는 아릴렌기일 경우, 구체적으로 아릴기 또는 아릴렌기는 서로 독립적으로 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트릴기 또는 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트릴렌기, 파이렌 또는 트리페닐렌 등일 수 있다.Specifically, when the aryl group or the arylene group is the aryl group or the arylene group, the aryl group or the arylene group may be independently selected from the group consisting of a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group or a phenylene group, a biphenylene group, Phenylene, phenylene, phenylene, phenylene, phenylene, phenylene, phenylene, phenylene, phenylene or phenylene.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있으며, 하기 화합물에만 한정하는 것은 아니다.More specifically, the compound represented by Formula 1 may be any one of the following compounds, but is not limited to the following compounds.
상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10 중 하나로 표시될 수 있다.The formula (1) may be represented by one of the following formulas (1-1) to (1-10).
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10에서 기재된 Y, R1, R2, R3, R', R", L1, Ar1, n, m 및 s는 상기 화학식 1에서 정의된 Y, R1, R2, R3, R', R", L1, Ar1, n, m 및 s와 동일하다.Y, R 1 , R 2 , R 3 , R ', R ", L 1 , Ar 1 , n, m and s described in the above Chemical Formulas 1-1 to 1-10 are Y, R 1 , R 2 , R 3 , R ', R ", L 1 , Ar 1 , n, m and s.
또한, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.The formula (1) may be represented by the following formula (2).
1) 상기 화학식 2에서 기재된 X1, X2, Y, R3, n은 상기 화학식 1에서 정의된 X1, X2, Y, R3, n과 동일하고,1) X 1, X 2, Y, R 3 described in the above formula 2, n is the same as the X 1, X 2, Y, R 3, n defined in formula (I),
2) 상기 R4는 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고, 복수의 R4끼리 서로 결합하여 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있으며,2) R 4 is hydrogen; heavy hydrogen; A C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group of C 6 to C 30 , and a plurality of R 4 s may be bonded to each other to form an aromatic ring or a heteroaromatic ring,
3) l은 0 내지 8의 정수이고, 3) l is an integer of 0 to 8,
상기 l이 2 이상인 경우, 복수의 R4는 서로 동일하거나 상이하다.When 1 is 2 or more, a plurality of R 4 are the same or different from each other.
또한, 상기 화학식 1의 R1, R2 및 R3는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.R 1 , R 2, and R 3 in Formula 1 may be represented by Formula 3 below.
상기 화학식 3에서,In Formula 3,
1) V는 N-L2-Ar2, O 및 S로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택되고, 1) V is selected from the group consisting of NL 2 -Ar 2 , O and S,
2) Z1 내지 Z8은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, C(Rc), C 및 N으로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고,2) Z 1 to Z 8 are each independently selected from the group consisting of C (R c ), C and N,
3) L2 및 L"은 단일결합, C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택될 수 있으며,3) L 2 and L "is a single bond, C 6 ~ C 60 arylene group; fluorenyl group; C 3 ~ C for 60 alicyclic and C 6 ~ C 60 fused ring of a ring group; and O, A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one hetero atom selected from N, S, Si and P;
4) Ar2는 C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고,4) Ar 2 is a C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having from 6 to 30 carbon atoms,
5) Rc는 수소; 중수소; D; 할로겐; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Re)(Rf); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택된다.5) R c is hydrogen; heavy hydrogen; D; halogen; A C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L'-N (R e ) (R f ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나일 수 있으며, 하기 화합물에만 한정하는 것은 아니다.More specifically, the compound represented by Formula 1 may be any one of the following compounds, but is not limited to the following compounds.
다른 실시예로서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유기전기소자용 화합물을 제공한다.In another embodiment, the present invention provides a compound for an organic electroluminescent device represented by the general formula (1).
또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 유기전기소자를 제공한다.In another embodiment, the present invention provides an organic electronic device containing the compound represented by the above formula (1).
이때, 유기전기소자는 제 1전극; 제 2전극; 및 상기 제 1전극과 제2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함할 수 있으며, 유기물층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있으며, 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기물층의 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나의 층에 함유될 수 있을 것이다. 특히 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공수송층 또는 발광층에 포함될 수 있다.The organic electroluminescent device includes a first electrode; A second electrode; And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode. The organic material layer may include a compound represented by Formula 1, and the compound represented by Formula 1 may include a hole injecting layer, a hole transporting layer, , The light emitting auxiliary layer, the light emitting layer, the electron transporting layer, and the electron injecting layer. In particular, the compound represented by the formula (1) may be contained in the hole transporting layer or the light emitting layer.
즉, 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 또는 전자주입층의 재료로 사용될 수 있다. 특히 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공수송층 또는 발광층의 호스트 재료로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 유기물층에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 하나를 포함하는 유기전기소자를 제공하고, 보다 구체적으로, 상기 유기물층에 상기 개별 화학식(P-1 내지 P-134)로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전기소자를 제공한다. That is, the compound represented by the formula (1) can be used as a material for the hole injecting layer, the hole transporting layer, the light emitting auxiliary layer, the light emitting layer, the electron transporting layer or the electron injecting layer. In particular, the compound represented by the formula (1) can be used as a host material for the hole transporting layer or the light emitting layer. Specifically, the organic electroluminescent device includes one of the compounds represented by the formula (1), and more specifically, the organic electroluminescent device includes the compound represented by the individual formulas (P-1 to P-134) And an organic electroluminescent device.
또 다른 실시예에서, 상기 유기물층의 상기 정공주입층, 상기 정공수송층, 상기 발광보조층, 상기 발광층, 상기 전자수송층 및 상기 전자주입층 중 적어도 하나의 층에, 상기 화합물이 단독으로 함유되거나, 상기 화합물이 서로 다른 2종 이상의 조합으로 함유되거나, 상기 화합물이 다른 화합물과 2종 이상의 조합으로 함유된 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다. 다시 말해서, 각각의 층들에는 화학식 1에 해당하는 화합물이 단독으로 포함될 수 있고, 2종 이상의 화학식 1의 화합물들의 혼합물이 포함될 수 있으며, 청구항 1항 내지 5항의 화합물과, 본 발명에 해당하지 않는 화합물과의 혼합물이 포함될 수 있다. 여기서 본 발명에 해당하지 않는 화합물은 단일의 화합물일 수 있고, 2종 이상의 화합물들일 수도 있다. 이때 상기 화합물이 다른 화합물과 2종 이상의 조합으로 함유될 경우 다른 화합물은 각 유기물층의 이미 알려진 화합물일 수도 있고, 앞으로 개발될 화합물 등일 수 있다. 이때 상기 유기물층에 함유된 화합물은 동종의 화합물로만 이루어질 수도 있지만, 화학식 1로 표시되는 이종의 화합물이 2이상 혼합된 혼합물일 수도 있다.In still another embodiment, the compound is contained singly in at least one layer of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emission assisting layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer of the organic material layer, Wherein the compound is contained in combination of two or more different compounds, or the compound is contained in combination with two or more kinds of other compounds. In other words, each of the layers may contain the compound corresponding to the formula (I) alone, and may include a mixture of two or more compounds of the formula (I), and the compound of the claims 1 to 5 and the compound And mixtures thereof. Herein, the compound not corresponding to the present invention may be a single compound or may be two or more compounds. When the compound is contained in combination with two or more kinds of other compounds, the other compound may be a known compound of each organic layer or a compound to be developed in the future. At this time, the compound contained in the organic material layer may be composed of the same kind of compound, but it may be a mixture of two or more different kinds of compounds represented by the general formula (1).
예를 들어 상기 유기물층은 상기 화합물 중 서로 구조가 상이한 2종의 화합물들이 99:1 내지 1:99의 몰비율로 혼합될 수 있다. For example, the organic compound layer may be prepared by mixing two compounds having different structures from each other in a molar ratio of 99: 1 to 1:99.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자를 제공한다.In another embodiment of the present invention, the light efficiency improving layer is formed on at least one side of the one side of the first electrode opposite to the organic layer, or one side of the one side of the second electrode opposite to the organic layer, And an organic electroluminescent device.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the synthesis examples of the compound represented by the formula (1) according to the present invention and the production examples of the organic electric device will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[ [ 합성예Synthetic example ]]
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(final products)은 하기 반응식 1과 반응식 2와 같이 Sub 1과 Sub 2를 반응시켜 합성되며, 이에 한정되는 것은 아니다.The compounds represented by formula (1) according to the present invention are synthesized by reacting Sub 1 and Sub 2 as shown in Reaction Schemes 1 and 2, but are not limited thereto.
상기 반응식 1에서 X1은 NAr2, S 및 O 중 어느 하나이고, Hal1 는 Br 및 Cl 중 어느 하나이다.In the above Reaction Scheme 1, X 1 is any one of NAr 2 , S and O, and Hal 1 is any one of Br and Cl.
상기 반응식 2에서 C는 R1, Br 및 Cl 중 어느 하나이고, D는 R3, Br 및 Cl 중 어느 하나이며, C' 및 D'는 , R1 및 R3 중 어느 하나이다. 여기서, R1 및 R3 은 상기 화학식 (1)에서 정의된 R1 및 R3 과 동일하다.Wherein C is any one of R 1 , Br and Cl, D is any one of R 3 , Br and Cl, C 'and D' , R < 1 > and R < 3 >. Here, R 1 and R 3 are the same as R 1 and R 3 defined in the above formula (1).
I. Sub 1의 합성I. Synthesis of Sub 1
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 합성예의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Sub 1 in the above Reaction Scheme 1 may be synthesized by a reaction route of the following Synthesis Examples, but is not limited thereto.
1. Sub 1-1 1. Sub 1-1 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-I-1 합성(1) Sub 1-I-1 synthesis
둥근플라스크에 콘덴서와Dean-stark trap을 설치하고naphthalene-1,8-diamine (14.5g, 92mmol)와 9-fluorenone(16.5g 92mmol) EtOH(400ml), acetic acid(9ml) 넣는다. 질소하에 120℃ 환류교반한다. 반응이 완료되면 온도를 낮추고 용액을 필터하여 얻은 화합물을 건조하고 농축한후 생성된 화합물을 재결정하여 Sub 1-I-1 15g (51%)을 얻었다. Add a condenser and Dean-stark trap in a round flask and add naphthalene-1,8-diamine (14.5 g, 92 mmol), 9-fluorenone (16.5 g 92 mmol), EtOH (400 ml) and acetic acid (9 ml). And the mixture was refluxed and stirred under nitrogen at 120 캜. When the reaction was completed, the temperature was lowered, the solution was filtered, and the obtained compound was dried and concentrated. The resulting compound was recrystallized to obtain 15 g (51%) of Sub 1-I-1.
(2) Sub 1-1 합성(2) Sub 1-1 Synthesis
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-1을 (20g, 62mmol)을 넣고 iodobenezne(11g, 55mmol), Pd(OAc)2 (0.4 g, 1.7 mmol), P(t-Bu)3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu(15.4g, 163.8 mmol), toluene (250ml)을 넣어 120℃ 가열 환류 교반한다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-1 13.1g (수율: 60%)을 얻었다.Pd (OAc) 2 (0.4 g, 1.7 mmol) and P (t-Bu) 3 (0.7 g, 3.7 mmol) were added to a round bottom flask with iodobenezne (11 g, 55 mmol) mmol), NaOt-Bu (15.4 g, 163.8 mmol) and toluene (250 ml). When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain 13.1 g of Sub 1-1 (yield: 60%).
2. Sub 1-14 2. Sub 1-14 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-14 합성(1) Sub 1-14 synthesis
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-1을 (20g, 62mmol)을 넣고 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (21g, 55mmol), Pd(OAc)2 (0.4 g, 1.7 mmol), P(t-Bu)3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu(15.4g, 163.8 mmol), toluene (250ml)을 넣어 120℃ 가열 환류 교반한다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-14 14.5g (수율: 42%)을 얻었다.The Sub 1-I-1 To a round bottom flask was added (20g, 62mmol) were dissolved 2- (3-bromophenyl) -4,6- diphenyl-1,3,5-triazine (21g, 55mmol), Pd (OAc) 2 (0.4 g, 1.7 mmol), P (t-Bu) 3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu (15.4 g, 163.8 mmol) and toluene (250 ml). When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain 14.5 g of Sub 1-14 (yield: 42%).
3. Sub 1-36 3. Sub 1-36 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-36 합성(1) Sub 1-36 Synthesis
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-1을 (20g, 62mmol)을 넣고 2-chloro-3-phenylquinoxaline(13g, 55mmol), Pd(OAc)2 (0.4 g, 1.7 mmol), P(t-Bu)3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu(15.4g, 163.8 mmol), toluene (250ml)을 넣어 120℃ 가열 환류 교반한다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-36 10.1g (수율: 35%)을 얻었다.(13 g, 55 mmol), Pd (OAc) 2 (0.4 g, 1.7 mmol) and P (t-Bu) were placed in a round bottom flask, 3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu (15.4 g, 163.8 mmol) and toluene (250 ml). When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain 10.1 g of Sub 1-36 (yield: 35%).
4. Sub 1-57 4. Sub 1-57 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-I-57 합성(1) Sub 1-I-57 synthesis
둥근플라스크에 콘덴서와Dean-stark trap을 설치하고benzene-1,2-diamine(14.5g, 92mmol)와 4-(diphenylamino)-9H-fluoren-9-one (32g 92mmol) EtOH(400ml), acetic acid(9ml) 넣는다. 질소하에 120℃ 환류교반한다. 반응이 완료되면 온도를 낮추고 용액을 필터하여 얻은 화합물을 건조하고 농축한후 생성된 화합물을 재결정하여 Sub 1-I-57 18.3g (수율: 41%)을 얻었다. A condenser and a Dean-stark trap were placed in a round flask, and benzene-1,2-diamine (14.5 g, 92 mmol) and 4- (diphenylamino) -9H-fluoren-9-one (32 g 92 mmol) (9 ml). And the mixture was refluxed and stirred under nitrogen at 120 캜. When the reaction was completed, the temperature was lowered, the solution was filtered, and the obtained compound was dried and concentrated. The resulting compound was recrystallized to obtain 18.3 g of Sub 1-I-57 (yield: 41%).
(2) Sub 1-57 합성 (2) Sub 1-57 Synthesis
둥근바닥플라스크에 Sub 1-I-57을 (18.3g, 38mmol)을 넣고 iodobenezne(6g, 30mmol), Pd(OAc)2 (0.4 g, 1.7 mmol), P(t-Bu)3 (0.7 g, 3.7 mmol), NaOt-Bu(15.4g, 163.8 mmol), toluene (250ml)을 넣어 120℃ 가열 환류 교반한다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-57 8.6g (수율: 51%)을 얻었다.Iodobenzene (6 g, 30 mmol), Pd (OAc) 2 (0.4 g, 1.7 mmol) and P (t-Bu) 3 (0.7 g, 38 mmol) were placed in a round bottom flask with Sub 1-I- 3.7 mmol), NaOt-Bu (15.4 g, 163.8 mmol) and toluene (250 ml). When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-57 8.6g (yield: 51%).
5. Sub 1-65 5. Sub 1-65 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-65 합성(1) Sub 1-65 Synthesis
둥근플라스크에 2-aminobenzenethiol(14g, 80mmol)와 9-fluorenone(14g 80mmol) CAS No.109-63-7 (1eq)을 CHCl3(400ml) 넣는다. 질소하에 120℃ 환류교반한다. 반응이 완료되면 온도를 낮추고 용액을 필터하여 얻은 화합물을 건조하고 농축한후 생성된 화합물을 재결정하여 생성물 1-65 8g (수율:30%)을 얻었다. In a round flask, add 2-aminobenzenethiol (14 g, 80 mmol) and 9-fluorenone (14 g 80 mmol) CAS No. 109-63-7 (1 eq) in CHCl 3 (400 ml). And the mixture was refluxed and stirred under nitrogen at 120 캜. When the reaction was completed, the temperature was lowered, the solution was filtered, and the obtained compound was dried and concentrated. The resulting compound was recrystallized to obtain 8g (yield: 30%) of the product 1-65.
6. Sub 1-89 6. Sub 1-89 합성예Synthetic example
(1) Sub 1-89합성(1) Sub 1-89 Synthesis
둥근바닥플라스크에 naphthalene-1,8-dithiol (230.4mg, 1.2 mmol), 2-bromo-9H-fluoren-9-one (259.1mg, 1 mmol), trichloroacetic acid (0.16g, 1 mmol) sodium dodecyl sulfate (25 mol%, 0.07 g)를 물에 넣어 25°C.에서 교반한다. 반응이 완료되면 K2CO3(0.07g, 0.5 mmol)을 넣고 EA로 추출하여 건조하고 농축한후 silicagel column으로 재결정 하여 Sub 1-89 156mg, (수율: 30%)를 얻었다. A solution of naphthalene-1,8-dithiol (230.4 mg, 1.2 mmol), 2-bromo-9H-fluoren-9-one (259.1 mg, 1 mmol) and trichloroacetic acid (0.16 g, 1 mmol) in a round bottom flask was treated with sodium dodecyl sulfate (25 mol%, 0.07 g) are added to water and stirred at 25 ° C. After the reaction was completed, K 2 CO 3 (0.07 g, 0.5 mmol) was added, extracted with EA, dried, concentrated and recrystallized from silicagel column to obtain 156 mg of Sub 1-89 (yield: 30%).
한편, Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 1은 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다. On the other hand, the compound belonging to Sub 1 may be, but not limited to, the following compounds, and Table 1 shows the FD-MS value of the compound belonging to Sub 1.
상기 반응식 1의 Sub 2는 하기 합성예에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Sub 2 in the above Reaction Scheme 1 may be synthesized by the following synthesis example, but is not limited thereto.
Sub 2에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.Examples of the synthesis of specific compounds belonging to Sub 2 are as follows.
1. Sub 2-16 1. Sub 2-16 합성예Synthetic example
출발물질인 1,4-dibromobenzene (18.92 g, 80.20 mmol)에 2-(dibenzo[b,d]thiophen-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (27.37 g, 88.22 mmol), Pd(PPh3)4 (3.71 g, 3.21 mmol), K2CO3 (33.25 g, 240.61 mmol), THF (280ml), 물 (140ml)을 첨가하고 80℃~90℃ 상태에서 가열 환류 시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 2-16 19.22g (수율: 70%)을 얻었다.Dibenzo [b, d] thiophen-2-yl) -4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (18.92 g, 80.20 mmol) was added to 1,4-dibromobenzene 27.37 g, 88.22 mmol), Pd (PPh 3) 4 (3.71 g, 3.21 mmol), K 2 CO 3 (33.25 g, 240.61 mmol), THF (280 ml) and water (140 ml) were added and the mixture was refluxed at 80 ° C to 90 ° C. When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain 19.22 g of Sub 2-16 (yield: 70%).
2. Sub 2-33 2. Sub 2-33 합성예Synthetic example
출발물질인 2,4-dibromopyrimidine (25 g, 103 mmol)에 4,4,5,5-tetramethyl-2-(naphthalen-1-yl-d7)-1,3,2-dioxaborolane (29.54 g, 113.11 mmol), Pd(PPh3)4 (5 g, 4.33 mmol), K2CO3 (43.21 g, 307.47 mmol), THF (360ml), 물 (180ml) 첨가하고 80℃~90℃ 상태에서 가열 환류 시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 2-33, 20g (수율: 70%)을 얻었다.To the starting material 2,4-dibromopyrimidine (25 g, 103 mmol) was added 4,4,5,5-tetramethyl-2- (naphthalen-1-yl-d7) -1,3,2-dioxaborolane (29.54 g, mmol), Pd (PPh 3) 4 (5 g, 4.33 mmol), K 2 CO 3 (43.21 g, 307.47 mmol), THF (360 ml) and water (180 ml) were added and the mixture was refluxed at 80 ° C to 90 ° C. When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain Sub 2-33, 20 g (yield: 70%).
3. Sub 2-43 3. Sub 2-43 합성예Synthetic example
(1) Sub 2-I-43 합성(1) Sub 2-I-43 synthesis
출발물질인 2-amino-1-naphthoic acid (75 g, 401 mmol)를 둥근바닥플라스크에 urea (168.7 g, 2808.75 mmol)와 함께 넣고 160°C에서 교반하였다. TLC로 반응을 확인한 후, 100°C까지 냉각시키고 물 (200ml)을 첨가하여 1시간 동안 교반하였다. 반응이 완료되면 생성된 고체를 감압여과하고 물로 세척 후 건조하여 Sub 2-I-43 64g (수율: 76%)를 얻었다.The starting material 2-amino-1-naphthoic acid (75 g, 401 mmol) was added to a round bottom flask with urea (168.7 g, 2808.75 mmol) and stirred at 160 ° C. After confirming the reaction by TLC, the reaction mixture was cooled to 100 ° C, water (200 ml) was added, and the mixture was stirred for 1 hour. After completion of the reaction, the resulting solid was filtered under reduced pressure, washed with water, and dried to obtain 64 g of Sub 2-I-43 (yield: 76%).
(2) Sub 2-II-43 합성(2) Sub 2-II-43 Synthesis
상기 합성에서 얻어진 Sub 2-I-50 (63.86 g, 300.94 mmol)을 둥근바닥플라스크에 POCl3 (200ml)를 상온에서 녹인 후에, N,N-Diisopropylethylamine (97.23 g, 752.36 mmol)을 천천히 적가시킨 후, 90°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 농축 한 후 얼음물 (500ml)을 넣고 상온에서 1시간동안 교반하였다. 생성된 고체를 감압여과하고 건조하여 Sub 2-II-43 68g (수율: 90%)를 얻었다.After the dropwise addition was dissolved to 3 (200ml) POCl in the Sub 2-I-50 (63.86 g, 300.94 mmol) obtained in the above Synthesis round bottom flask at room temperature, N, N -Diisopropylethylamine (97.23 g , 752.36 mmol) slowly , And stirred at 90 [deg.] C. After completion of the reaction, the reaction mixture was concentrated, and then ice water (500 ml) was added thereto, followed by stirring at room temperature for 1 hour. The resulting solid was filtered under reduced pressure and dried to obtain 68 g of Sub 2-II-43 (yield: 90%).
(3) Sub 2-43 합성(3) Sub 2-43 Synthesis
상기 합성에서 얻어진 Sub 2-II-43 (67.47 g, 270.86 mmol)에 4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane (60.80 g, 297.94 mmol), Pd(PPh3)4 (12.52 g, 10.83 mmol), K2CO3 (112.30 g, 812.57 mmol), THF (950ml), 물 (475ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-43 합성법을 사용하여 생성물 45g (수율: 58%)을 얻었다.4,4,5,5-tetramethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane (60.80 g, 297.94 mmol) and Pd (PPh) were added to Sub 2-II-43 (67.47 g, 270.86 mmol) 3 ) 4 45 g (yield: 58%) of the product was obtained by using the Sub 2-43 synthesis method, and adding K 2 CO 3 (112.30 g, 812.57 mmol), THF (950 ml) and water (475 ml) .
4. Sub 2-61 4. Sub 2-61 합성예Synthetic example
출발물질인 2,4-dichlorobenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (32 g, 125.6 mmol)에 4,4,5,5-tetramethyl-2-(naphthalen-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane (35 g, 138 mmol), Pd(PPh3)4 (5.80 g, 5.02 mmol), K2CO3 (52 g, 376.41 mmol), THF (440ml), 물 (220ml)을 첨가하고 80℃~90℃ 상태에서 가열 환류 시킨다. 반응이 완료되면 상온에서 증류수를 넣어 희석시키고 메틸렌클로라이드와 물로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조하여 농축한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 2-61(19.58g 수율: 45%)을 얻었다.The starting material, 2,4-dichlorobenzo [4,5] thieno [ 3,2- d] pyrimidine 4,4,5,5-tetramethyl-2- (naphthalen-2-yl) a (32 g, 125.6 mmol) - 1,3,2-dioxaborolane (35 g, 138 mmol), Pd (PPh 3) 4 (5.80 g, 5.02 mmol), K 2 CO 3 (52 g, 376.41 mmol), THF (440ml), water (220ml) And the mixture is heated under reflux at 80 ° C to 90 ° C. When the reaction is complete, dilute with distilled water at room temperature and extract with methylene chloride and water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain Sub 2-61 (19.58 g, yield: 45%).
5. Sub 2-83 5. Sub 2-83 합성예Synthetic example
출발물질인 1-bromo-3-fluorobenzene (45.3 g, 259.09 mmol)을 둥근바닥플라스크에 toluene (1360ml)으로 녹인 후에, aniline (26.54 g, 285.00 mmol), Pd2(dba)3 (7.12 g, 7.77 mmol), 50% P(t-Bu)3 (10.1 ml, 20.73 mmol), NaOt-Bu (74.70 g, 777.28 mmol)을 첨가하고 80°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 2-83 (36.88 g 수율: 75%)를 얻었다.The starting material, 1-bromo-3-fluorobenzene ( 45.3 g, 259.09 mmol) was dissolved in toluene (1360ml) in a round bottom flask, aniline (26.54 g, 285.00 mmol ), Pd 2 (dba) 3 (7.12 g, 7.77 mmol), 50% P ( t- Bu) 3 (10.1 ml, 20.73 mmol) and NaO t- Bu (74.70 g, 777.28 mmol) were added and stirred at 80 ° C. After the reaction was completed, the reaction mixture was extracted with CH 2 Cl 2 and water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated. The resulting compound was purified by silicagel column and recrystallized to obtain Sub 2-83 (36.88 g, yield: 75%).
6. Sub 2-85 6. Sub 2-85 합성예Synthetic example
출발물질인 4-bromo-1,1'-biphenyl (24.5 g, 102.38 mmol)에 aniline (19 g, 112 mmol), Pd2(dba)3 (2.79 g, 3.00 mmol), 50% P(t-Bu)3 (4.1ml, 8.15 mmol), NaOt-Bu (29.25 g, 304.38 mmol), toluene (710ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-85 합성법을 사용하여 Sub 2-85 (27.55 g 수율: 85%)를 얻었다.Aniline (19 g, 112 mmol), Pd 2 (dba) 3 (2.79 g, 3.00 mmol), 50% P ( t -butyldimethylsilane) were added to the starting material, 4-bromo-1,1'- (27.55 g, yield: 85%) was obtained using the Sub 2-85 synthesis method by the same procedure as described in Example 1, except that Bu 3 (4.1 ml, 8.15 mmol), NaO t- Bu (29.25 g, 304.38 mmol) ).
7. Sub 2-92 7. Sub 2-92 합성예Synthetic example
출발물질인 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (40 g, 146.31 mmol)에 aniline (16 g, 165.10 mmol), Pd2(dba)3 (4.03 g, 4.34 mmol), 50% P(t-Bu)3 (5.6ml, 11.59 mmol), NaOt-Bu (41.76 g, 434.47 mmol), toluene (760ml)을 첨가하고 상기 Sub 2-92 합성법을 사용하여 Sub 2-92 (35 g 수율: 85%)를 얻었다.Aniline (16 g, 165.10 mmol), Pd 2 (dba) 3 (4.03 g, 4.34 mmol) and 50% P ( t- Bu) were added to the starting material, 2-bromodibenzo [b, d] thiophene ) 3 (5.6ml, 11.59 mmol) , NaO t -Bu (41.76 g, 434.47 mmol), was added to toluene (760ml) and use the Sub 2-92 synthesis Sub 2-92 (35 g yield: 85%) .
Sub 2에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 표 2는 Sub 2에 속하는 일부 화합물의 FD-MS(Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.The compound belonging to Sub 2 may be, but not limited to, the following compounds, and Table 2 shows FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) values of some compounds belonging to Sub 2.
III. Product 합성III. Product synthesis
Sub 1 (1 당량)를 둥근바닥플라스크에 Toluene으로 녹인 후에, Sub 2 (1 당량), Pd2(dba)3 (0.03 당량), (t-Bu)3P (0.06 당량), NaOt-Bu (3 당량)을 100°C에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축 한 후 생성된 화합물을 silicagel column 및 재결정하여 최종 생성물(final product)를 얻었다.Sub 1 (1 eq.) Was dissolved in toluene in a round bottom flask and Sub 2 (1 eq.), Pd 2 (dba) 3 (0.03 eq.), (T- Bu 3P 0.0 > 100 C < / RTI > After the reaction was completed, the reaction mixture was extracted with CH 2 Cl 2 and water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated. The resulting compound was subjected to silicagel column and recrystallization to obtain final product.
1. P 1-1 1. P 1-1 합성예Synthetic example
Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-1 (5.27 g, 33.62 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu)3P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu (9.61 g, 100 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 3시간동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, CH2Cl2로 추출하고 물로 닦아주었다. 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압 여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 silicagel column및 재결정 하여 원하는 P 1-1(수율: 78%)을 12.38g얻었다. Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-1 (5.27 g, 33.62 mmol), Pd 2 (dba) 3 (9 g, 0.1 mmol), (t-Bu) 3 P (0.4 g, 0.002 mmol) and NaOt-Bu (9.61 g, 100 mmol) were dissolved in anhydrous toluene and refluxed for 3 hours. When the reaction was completed, the temperature of the reaction mixture was cooled to room temperature, extracted with CH 2 Cl 2 and wiped with water. A small amount of water was removed with anhydrous MgSO 4 , filtered under reduced pressure, the organic solvent was concentrated, and the resulting product was purified by silicagel column and recrystallized to obtain 12.38 g of desired P 1-1 (yield: 78%).
2. P 1-7 2. P 1-7 합성예Synthetic example
Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-4 (9 g, 33.62 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu)3P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu (9.61 g, 100 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-7(수율: 95%)을 18.9 g 얻었다. Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-4 (9 g, 33.62 mmol), Pd 2 (dba) 3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu) 3 P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu After dissolved (9.61 g, 100 mmol) in anhydrous Toluene, 1-1 in the same manner as the P 18.9 g of desired P 1-7 (yield: 95%) was obtained.
3. P 1-8 3. P 1-8 합성예Synthetic example
Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-8 (10.5 g, 33.62 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu)3P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu (9.61 g, 100 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-8(수율: 90%)을 18.9 g 얻었다. Sub 1-1 (13.3 g, 33.62 mmol), Sub 2-8 (10.5 g, 33.62 mmol), Pd 2 (dba) 3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu) 3 P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu After dissolved (9.61 g, 100 mmol) in anhydrous Toluene, 1-1 in the same manner as the P 18.9 g of desired P 1-8 (yield: 90%) was obtained.
4. P 1-13 4. P 1-13 합성예Synthetic example
Sub 1-1 (10 g, 33.62 mmol), Sub 2-53 (10 g, 33.62 mmol), Pd2(dba)3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu)3P (0.4 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu (11.2 g, 106 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-13(수율: 95%)을 21 g 얻었다. Sub 1-1 (10 g, 33.62 mmol), Sub 2-53 (10 g, 33.62 mmol), Pd 2 (dba) 3 (1 g, 0.1 mmol), (t-Bu) 3 P (0.4 g, 0.002 mmol), after dissolved in the NaOt-Bu (11.2 g, 106 mmol) in anhydrous Toluene, 1-1 in the same manner as the P 21 g of desired P 1-13 (yield: 95%) was obtained.
5. P 1-19 5. P 1-19 합성예Synthetic example
Sub 1-49 (8.4 g, 15.0 mmol), Sub 2-1 (2.3 g, 15.0 mmol), Pd2(dba)3 (0.6 g, 0.05 mmol), (t-Bu)3P (0.25 g, 0.0015 mmol), NaOt-Bu (5 g, 47 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-19(수율: 70%)을 6.7 g 얻었다. Sub 1-49 (8.4 g, 15.0 mmol), Sub 2-1 (2.3 g, 15.0 mmol), Pd 2 (dba) 3 A (0.6 g, 0.05 mmol), (t-Bu) 3 P (0.25 g, 0.0015 mmol), NaOt-Bu (5 g, 47 mmol) in the same manner as after dissolved in anhydrous Toluene, the P 1-1 6.7 g of desired P 1-19 (yield: 70%) was obtained.
6. P 1-27 6. P 1-27 합성예Synthetic example
Sub 1-65 (8.2 g, 24.32 mmol), Sub 2-56 (9.3 g, 24.32 mmol), Pd2(dba)3 (0.9 g, 0.09 mmol), (t-Bu)3P (0.3 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu (7 g, 72.96 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-27(수율: 85%)을 14.2 g 얻었다. Sub 1-65 (8.2 g, 24.32 mmol), Sub 2-56 (9.3 g, 24.32 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.9 g, 0.09 mmol), (t-Bu) 3 P (0.3 g, 0.002 mmol), NaOt-Bu After dissolved (7 g, 72.96 mmol) in anhydrous Toluene, 1-1 in the same manner as the P 14.2 g of desired P 1-27 (yield: 85%) was obtained.
7. P 1-30 7. P 1-30 합성예Synthetic example
Sub 1-70 (6.1 g, 18.92 mmol), Sub 2-1 (2.9 g, 18.92 mmol), Pd2(dba)3 (0.6 g, 0.06 mmol), (t-Bu)3P (0.1 g, 0.001 mmol), NaOt-Bu (5.4 g, 56.76 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-30(수율: 90%)을 6.7 g 얻었다. Sub 1-70 (6.1 g, 18.92 mmol), Sub 2-1 (2.9 g, 18.92 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.6 g, 0.06 mmol), (t-Bu) 3 P (0.1 g, 0.001 mmol), NaOt-Bu (5.4 g, 56.76 mmol) and then I is dissolved in anhydrous Toluene, 1-1 in the same manner as the P 6.7 g of desired P 1-30 (yield: 90%) was obtained.
8. P 1-117 8. P 1-117 합성예Synthetic example
Sub 1-114 (6.5 g, 18.42 mmol), Sub 2-41 (7.7 g, 18.42 mmol), Pd2(dba)3 (0.5 g, 0.05 mmol), (t-Bu)3P (0.1 g, 0.001 mmol), NaOt-Bu (4.8 g, 55.26 mmol)를 무수 Toluene에 녹이고 난 후, 상기 P 1-1과 동일한 방법으로 원하는 P 1-117(수율: 85%)을 11.5 g 얻었다. Sub 1-114 (6.5 g, 18.42 mmol), Sub 2-41 (7.7 g, 18.42 mmol), Pd 2 (dba) 3 A (0.5 g, 0.05 mmol), (t-Bu) 3 P (0.1 g, 0.001 mmol), NaOt-Bu (4.8 g, 55.26 mmol) was dissolved in anhydrous Toluene as after, the same procedure as described in the P 1-1 11.5 g of desired P 1-117 (yield: 85%) was obtained.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P-1 내지 P-130의 FD-MS 값은 하기 표 3과 같다.Meanwhile, the FD-MS values of the compounds P-1 to P-130 of the present invention prepared according to the above synthesis examples are shown in Table 3 below.
한편, 상기에서는 화학식 1로 표시되는 본 발명의 예시적 합성예를 설명하였지만, 이들은 모두 Buchwald-Hartwig cross coupling 반응, Suzuki cross-coupling 반응, Intramolecular acid-induced cyclization 반응 (J. mater. Chem . 1999, 9, 2095.), Pd(II)-catalyzed oxidative cyclization 반응 (Org . Lett . 2011, 13, 5504), Grignard 반응, Cyclic Dehydration 반응 및 PPh3-mediated reductive cyclization 반응 (J. Org . Chem. 2005, 70, 5014.)등에 기초한 것으로 구체적 합성예에 명시된 치환기 이외에 화학식 1에 정의된 다른 치환기가 결합되더라도 상기 반응이 진행된다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, the above has been described in an illustrative synthesis of the present invention represented by the general formula (1), all of Buchwald-Hartwig cross coupling reaction, Suzuki cross-coupling reaction, Intramolecular acid-induced cyclization reaction (J. mater. Chem. 1999, 9, 2095.), Pd (II ) -catalyzed oxidative cyclization reaction (Org. Lett. 2011, 13 , 5504), Grignard reaction, Cyclic Dehydration reaction and PPh 3 -mediated reductive cyclization reaction (J. Org. Chem. 2005, 70, 5014.) and the like, it will be easily understood by those skilled in the art that the above reaction proceeds even if other substituents defined in the general formula (1) are bonded in addition to the substituent specified in the specific synthesis example.
유기전기소자의 제조평가Evaluation of manufacturing of organic electric device
[[ 실시예Example 1] One] 녹색유기전기발광소자Green organic electroluminescent device (인광호스트)(Phosphorescent host)
유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 2-TNATA 막을 진공증착하여 60nm 두께의 정공주입층을 형성한 후, 정공주입층 상에 NPD를 60nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.A 2-TNATA film was vacuum-deposited on the ITO layer (anode) formed on the glass substrate to form a hole injection layer having a thickness of 60 nm. Then, a hole transport layer was formed by vacuum deposition of NPD on the hole injection layer to a thickness of 60 nm.
이후, 정공수송층 상부에 본 발명 화합물 P 1-1을 호스트 물질로, tris(2-phenylpyridine)-iridium (이하, “Ir(ppy)3”으로 약기함)를 도펀트 물질로 95:5 중량비로 도핑하여 30nm 두께로 발광층을 증착하였다.Then, the compound P 1-1 of the present invention was doped with tris (2-phenylpyridine) -iridium (hereinafter referred to as " Ir (ppy) 3 ") as a host material on a hole transport layer in a ratio of 95: To form a light emitting layer with a thickness of 30 nm.
다음으로, 발광층 상에 BAlq를 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 정공저지층 상에 Alq3을 40nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다.Next, to the vacuum BAlq to 10nm thickness deposited on the emission layer to form a hole blocking layer, and depositing the Alq 3 on the hole blocking layer in a thickness 40nm to form an electron transport layer.
이후, 전자수송층 상에 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 전자주입층 상에 Al을 150nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.Thereafter, LiF was deposited to a thickness of 0.2 nm on the electron transport layer to form an electron injection layer, and then Al was deposited to a thickness of 150 nm on the electron injection layer to form a cathode.
[[ 실시예Example 2] 내지 [ 2] to [ 실시예Example 28] 28] 녹색유기전기발광소자Green organic electroluminescent device
발광층의 호스트 물질로 화합물 P 1-1 대신 하기 표 4에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.An organic electroluminescence device was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound of the present invention described in Table 4 was used instead of the compound P 1-1 as a host material of the light emitting layer.
[[ 비교예Comparative Example 1] One]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P 1-1 대신 하기 표 4에 기재된 비교화합물 1을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다. An organic electroluminescence device was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound of Comparative Example 1 described in Table 4 was used instead of the compound P 1-1 of the present invention as a host material of the light emitting layer.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 28 및 비교예 1에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과5000cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였으며, 그 측정 결과는 하기 표 4와 같다.Electroluminescence (EL) characteristics of the organic electroluminescent devices fabricated according to Examples 1 to 28 and Comparative Example 1 of the present invention were measured by applying a forward bias DC voltage to PR-650 of a photoresearch company, As a result of measurement, T95 lifetime was measured through a life measuring apparatus manufactured by Mac Science Inc. at a reference luminance of 5000 cd / m 2 , and the measurement results are shown in Table 4 below.
상기 표 4의 측정 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물을 발광층의 인광호스트 재료로 사용한 소자가 비교화합물 1을 발광층의 인광호스트 재료로 사용한 소자보다 소자의 전기적 특성이 현저히 개선된 것을 확인하였다. As can be seen from the measurement results in Table 4, the device using the compound according to one embodiment of the present invention as the phosphorescent host material in the light emitting layer significantly improved the electrical characteristics of the device than the device using the comparative compound 1 as the phosphorescent host material in the light emitting layer .
다시 말해, CBP를 발광층의 인광호스트로 사용한 비교예1보다 본 발명의 화합물을 사용한 실시예1 내지 실시예28의 소자 구동전압, 발광 효율 및 수명이 우수한 특성을 보이는 것을 알 수 있다. 이는, 비교예1에 비해 본 발명 실시예 화합물들의 LUMO에너지 값이 상대적으로 낮아지게 되어, 전자수송층으로부터 발광층으로 전자를 쉽게 받을 수 있어 발광 층 내 차지 발란스(charge balance)를 증가된다. 이에 결과적으로 낮은 구동 전압 및 높은 효율 및 수명의 결과를 야기시킨 것으로 판단된다. 이는, 본 발명 실시예 화합물들의 LUMO에너지 값이 CBP의 LUMO 에너지 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 나타내기 때문에 소자 제작 시 전자수송층으로부터 발광층으로 전자를 용이하게 받을 수 있다. 이에, 발광 층 내 차지 발란스(charge balance)가 증가되어, 결과적으로 낮은 구동전압, 높은 효율 및 개선된 수명의 결과를 야기시킨 것으로 판단된다.In other words, it can be seen that the device driving voltage, the luminous efficiency, and the lifetime of Examples 1 to 28 using the compound of the present invention are superior to those of Comparative Example 1 in which CBP is used as a phosphorescent host of the light emitting layer. This is because the LUMO energy value of the compounds of the present invention is relatively lower than that of Comparative Example 1, and electrons can easily be received from the electron transport layer into the light emitting layer, thereby increasing the charge balance in the light emitting layer. Resulting in low drive voltage and high efficiency and life span results. This is because the LUMO energy value of the compounds of the present invention exhibits a relatively low value as compared with the LUMO energy value of CBP, and thus electrons can easily be received from the electron transport layer to the light emitting layer during fabrication of the device. Thus, it is considered that the charge balance in the light emitting layer is increased, resulting in a result of low driving voltage, high efficiency, and improved lifetime.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아나라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of limiting the present invention and are not to be construed as limiting the spirit and scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all the techniques within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (12)
상기 화학식 1에서,
1) Y는 C 및 Si 중 어느 하나이고,
2) X1 및 X2는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, CR'R", N-L1-Ar1, S 및 O로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되며,
3) R1, R2, R3, R' 및 R"은 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고, 복수의 R1끼리, R2끼리, R3끼리, R'끼리 혹은 복수의 R"끼리 서로 결합하여 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있으며,
4) n은 0 내지 6의 정수이고,
(여기서, 상기 n이 2 이상인 경우, 복수의 R3는 각각 동일하거나 상이하다.)
5) m 및 s는 각각 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
(여기서, 상기 m 및 s가 2 이상인 경우, 복수의 R1 및 R2는 각각 서로 동일하거나 상이하다.)
6) Ar1은 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택되고, 복수의 Ar1은 서로 같거나 상이하며,
7) L' 및 L1은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, 단일결합, C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고, 복수의 L1은 서로 같거나 상이하며,
8) Ra 및 Rb는 각각 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 C6~C60의 아릴렌기로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택된다.
여기서, 상기 아릴기, 플루오렌일기, 아릴렌기, 헤테로고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기, 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; C1~C20의 알킬기 또는 C6~C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕시기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기 및 C8~C20의 아릴알켄일기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.A compound represented by the following formula (1).
In Formula 1,
1) Y is any one of C and Si,
2) X 1 and X 2 are each independently the same or different and are each selected from the group consisting of CR'R ", NL 1 -Ar 1 , S and O,
3) R 1 , R 2 , R 3 , R 'and R "are hydrogen, deuterium, C 6 -C 60 aryl, C 2 -C 24 heteroaryl, fluorenyl, R a) (R b); O, N, S, a heterocyclic group of Si and C 2 ~ containing at least one hetero atom in the P C 60; C 3 ~ of the C 60 alicyclic and C 6 ~ C 60 fused ring of the ring group of; a and C 6 ~ C 30; C 1 ~ C 50 alkyl; C 2 ~ C 20 of alkenyl; C 2 ~ C 20 alkynyl of; C 2 ~ C 20 alkoxy group An aryloxy group, and a plurality of R 1 s , R 2 s , R 3 s , R 's, or a plurality of R' s may be bonded to each other to form an aromatic ring or a heteroaromatic ring,
4) n is an integer of 0 to 6,
(Wherein, when n is 2 or more, a plurality of R < 3 > s are each the same or different).
5) m and s are each independently an integer of 0 to 4,
(Where, when m and s are two or more, a plurality of R 1 and R 2 are the same or different from each other).
6) Ar 1 is a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, a plurality of Ar 1 s are the same or different from each other,
7) L 'and L 1 are each independently the same or different and are a single bond, a C 6 to C 60 arylene group; A fluorenylene group; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; And a C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one hetero atom selected from the group consisting of O, N, S, Si, and P, and a plurality of L 1 s are the same or different from each other,
8) R a and R b are each independently a C 6 to C 60 aryl group; A fluorenyl group; A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; An aryloxy group of C 6 to C 30 ; And an arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
Here, the aryl group, the fluorenyl group, the arylene group, the heterocyclic group, the fused ring group, the alkyl group, the alkenyl group, the alkoxy group and the aryloxy group each may be substituted with deuterium; halogen; A silane group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; Siloxyl group; An alkyl thio group of C 1 to C 20 ; A C 1 to C 20 alkoxy group; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 6 to C 20 aryl group; A C 6 -C 20 aryl group substituted by deuterium; A fluorenyl group; A heterocyclic group of C 2 ~ C 20; A C 3 to C 20 cycloalkyl group; An arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms and an arylalkenyl group having 8 to 20 carbon atoms, and these substituents may be further bonded to each other to form a ring, Refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring of C 3 to C 60 or a C 6 to C 60 aromatic ring or a C 2 to C 60 hetero ring or a combination thereof and includes saturated or unsaturated rings.
상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10으로 표시되는 화합물.
상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-10에서 기재된 Y, R1, R2, R3, R', R", L1, Ar1, n, m 및 s는 상기 화학식 1에서 정의된 Y, R1, R2, R3, R', R", L1, Ar1, n, m 및 s와 동일하다.The method according to claim 1,
(1) is represented by the following formulas (1-1) to (1-10).
Y, R 1 , R 2 , R 3 , R ', R ", L 1 , Ar 1 , n, m and s described in the above Chemical Formulas 1-1 to 1-10 are Y, R 1 , R 2 , R 3 , R ', R ", L 1 , Ar 1 , n, m and s.
상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물.
1) 상기 화학식 2에서 기재된 X1, X2, Y, R3, n은 상기 화학식 1에서 정의된 X1, X2, Y, R3, n과 동일하고,
2) 상기 R4는 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고, 복수의 R4끼리 서로 결합하여 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있으며,
3) l은 0 내지 8의 정수이고,
상기 l이 2 이상인 경우, 복수의 R4는 서로 동일하거나 상이하다.The method according to claim 1,
(1) is a compound represented by the following general formula (2).
1) X 1, X 2, Y, R 3 described in the above formula 2, n is the same as the X 1, X 2, Y, R 3, n defined in formula (I),
2) R 4 is hydrogen; heavy hydrogen; A C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group of C 6 to C 30 , and a plurality of R 4 s may be bonded to each other to form an aromatic ring or a heteroaromatic ring,
3) l is an integer of 0 to 8,
When 1 is 2 or more, a plurality of R 4 are the same or different from each other.
상기 화학식 1의 R1, R2 및 R3는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물.
상기 화학식 3에서,
1) V는 N-L2-Ar2, O 및 S로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택되고,
2) Z1 내지 Z8은 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, C(Rc), C 및 N으로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택되고,
3) L2 및 L"은 단일결합, C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 각각 어느 하나로 선택될 수 있으며,
4) Ar2는 C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Ra)(Rb); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되고,
5) Rc는 수소; 중수소; D; 할로겐; C6~C60의 아릴기; C2~C24의 헤테로아릴기; 플루오렌일기; -L'-N(Re)(Rf); O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C2~C20의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 어느 하나로 선택될 수 있다.The method according to claim 1,
Wherein R 1 , R 2, and R 3 in Formula 1 are represented by Formula 3 below.
In Formula 3,
1) V is selected from the group consisting of NL 2 -Ar 2 , O and S,
2) Z 1 to Z 8 are each independently selected from the group consisting of C (R c ), C and N,
3) L 2 and L "is a single bond, C 6 ~ C 60 arylene group; fluorenyl group; C 3 ~ C for 60 alicyclic and C 6 ~ C 60 fused ring of a ring group; and O, A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one hetero atom selected from N, S, Si and P;
4) Ar 2 is a C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L ' -N (R ' a ) (R ' b ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having from 6 to 30 carbon atoms,
5) R c is hydrogen; heavy hydrogen; D; halogen; A C 6 to C 60 aryl group; A C 2 to C 24 heteroaryl group; A fluorenyl group; -L'-N (R e ) (R f ); A C 2 to C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom selected from O, N, S, Si and P; A fused ring group of an aliphatic ring of C 3 to C 60 and an aromatic ring of C 6 to C 60 ; A C 1 to C 50 alkyl group; An alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; An alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; A C 2 to C 20 alkoxy group; And an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식들 중 하나인 화합물.
The method according to claim 1,
Wherein the compound represented by Formula 1 is one of the following formulas.
제 2전극; 및
상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층;을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.A first electrode;
A second electrode; And
And an organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer comprises a compound according to any one of claims 1 to 5.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 유기물층에 1 종 또는 2종 이상의 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.The method according to claim 6,
Wherein the organic material layer is selected from the group consisting of a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transporting layer and an electron injecting layer, and the organic material layer comprises one or more of the above compounds. .
상기 유기물층이 정공수송층 또는 발광층의 호스트 재료인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.8. The method of claim 7,
Wherein the organic material layer is a host material of a hole transporting layer or a light emitting layer.
상기 제 1전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 또는 상기 제 2전극의 일측면 중 상기 유기물층과 반대되는 일측 중 적어도 하나에 형성되는 광효율개선층을 더 포함하는 유기전기소자.The method according to claim 6,
Further comprising a light-efficiency-improvement layer formed on at least one side of the one side of the first electrode opposite to the organic material layer or one side of the one side of the second electrode opposite to the organic material layer.
상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 및 롤투롤 공정 중 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.The method according to claim 6,
Wherein the organic material layer is formed by any one of a spin coating process, a nozzle printing process, an inkjet printing process, a slot coating process, a dip coating process, and a roll-to-roll process.
상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.A display device including the organic electroluminescent device of claim 6; And
And a control unit for driving the display device.
상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.12. The method of claim 11,
Wherein the organic electroluminescent device is at least one of an organic electroluminescent device, an organic solar cell, an organophotoreceptor, an organic transistor, and a monochromatic or white illumination device.
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