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WO2019022499A1 - 플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2019022499A1
WO2019022499A1 PCT/KR2018/008406 KR2018008406W WO2019022499A1 WO 2019022499 A1 WO2019022499 A1 WO 2019022499A1 KR 2018008406 W KR2018008406 W KR 2018008406W WO 2019022499 A1 WO2019022499 A1 WO 2019022499A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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group
compound
formula
substituted
same
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/008406
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한미연
이동훈
허정오
장분재
허동욱
양정훈
윤희경
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a fluorene derivative and an organic light emitting device including the same.
  • organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which an organic material is used to convert electric energy into light energy.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon generally has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer may have a multi-layer structure composed 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.
  • the present invention provides a fluorene derivative and an organic light emitting device comprising the same.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same or different and are each independently hydrogen or at least one of Ar 1 and Ar 2 is represented by the following formula (2)
  • Ar 3 and Ar 4 are the same or different and each independently hydrogen or at least one of Ar 3 and Ar 4 is represented by the following formula 3,
  • L1 to L4 are the same or different and are each independently a direct bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • Ar1 and Ar3 are bonded to a symmetrical position of the core structure
  • Ar2 and Ar4 are bonded to a symmetrical position of the core structure
  • a and c are integers of 0 to 4,
  • b and d are integers of 0 to 5
  • Ar1 are the same or different from each other,
  • Ar2 are the same or different from each other,
  • Ar3 are the same or different from each other,
  • Ar4 are the same or different from each other,
  • X1 to X3 are the same or different and each independently N or CR1,
  • At least two of X1 to X3 are N,
  • R 1, R 2, Y 1 and Y 2 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, Or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • n is an integer of 0 to 4, and when n is plural, R2 is the same or different from each other.
  • a plasma display panel comprising: a first electrode; A second electrode facing the first electrode; And at least one organic compound layer disposed between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic compound layers includes a fluorene derivative represented by Formula 1, to provide.
  • the fluorene derivative according to an embodiment of the present invention can be used as a material of an organic material layer of an organic light emitting device, and by using the fluorene derivative, it is possible to improve the efficiency, the driving voltage and / or the lifetime characteristics of the organic light emitting device.
  • FIG 1 shows an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 illustrates an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a fluorene derivative represented by the above formula (1).
  • a member when a member is located on another member, it includes not only the case where the member is in contact with the other member but also the case where another member exists between the two members.
  • substituted means that the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the substituent is a substitutable position, , Two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • substituted or unsubstituted A nitrile group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or that at least two of the substituents exemplified above are substituted with a substituent to which they are linked, or have no substituent.
  • the "substituent group to which at least two substituents are connected" may be an aryl group substituted with an aryl group, an aryl group substituted with a heteroaryl group, a heterocyclic group substituted with an aryl group, an aryl group substituted with an alkyl group, or the like.
  • the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec- N-pentyl, 3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n-hexyl, Cyclohexylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethyl Heptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methyl
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but is preferably a group having 3 to 30 carbon atoms. Specific examples thereof include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, But are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, isobutyl, sec-butyl, It is not.
  • the silyl group specifically includes a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a vinyldimethylsilyl group, a propyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a diphenylsilyl group,
  • the present invention is not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 30 carbon atoms, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 6 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples of the monocyclic aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and the like, but are not limited thereto.
  • the aryl group is a polycyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited. And preferably 10 to 30 carbon atoms.
  • Specific examples of the polycyclic aryl group include naphthyl, anthracenyl, phenanthryl, triphenyl, pyrenyl, phenalenyl, perylenyl, no.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent groups may combine with each other to form a ring.
  • examples of the arylamine group include a substituted or unsubstituted monoarylamine group, a substituted or unsubstituted diarylamine group, or a substituted or unsubstituted triarylamine group.
  • the aryl group in the arylamine group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group.
  • the arylamine group having at least two aryl groups may contain a monocyclic aryl group, a polycyclic aryl group, or a monocyclic aryl group and a polycyclic aryl group at the same time.
  • the aryl group in the arylamine group may be selected from the examples of the aryl group described above.
  • the aryl group in the aryloxy group, the N-arylalkylamine group, and the N-arylheteroarylamine group is the same as the aforementioned aryl group.
  • Specific examples of the aryloxy group include a phenoxy group, a p-tolyloxy group, a m-tolyloxy group, a 3,5-dimethyl-phenoxy group, a 2,4,6- trimethylphenoxy group, a p- Naphthyloxy group, 4-methyl-1-naphthyloxy group, 5-methyl-2-naphthyloxy group, 1-anthryloxy group , 2-anthryloxy group, 9-anthryloxy group, 1-phenanthryloxy group, 3-phenanthryloxy group, 9-phenanthryloxy group and the like.
  • the heteroaryl group includes at least one non-carbon atom and at least one hetero atom.
  • the hetero atom may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se and S, and the like.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 30 carbon atoms, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • heterocyclic group examples include a thiophene group, a furanyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, an oxadiazolyl group, a pyridyl group, a bipyridyl group, a pyrimidyl group, A substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic group, a substituted or unsubstituted heterocyclic
  • examples of the heteroarylamine group include a substituted or unsubstituted monoheteroarylamine group, a substituted or unsubstituted diheteroarylamine group, or a substituted or unsubstituted triheteroarylamine group.
  • the heteroarylamine group having two or more heteroaryl groups may include a monocyclic heteroaryl group, a polycyclic heteroaryl group, or a monocyclic heteroaryl group and a polycyclic heteroaryl group at the same time.
  • the heteroaryl group in the heteroarylamine group may be selected from the examples of the above-mentioned heteroaryl group.
  • heteroaryl group in the N-arylheteroarylamine group and the N-alkylheteroarylamine group are the same as the examples of the above-mentioned heteroaryl group.
  • arylene group is the same as the definition of an aryl group except that it is a divalent group.
  • heteroarylene group is the same as the definition of a heteroaryl group, except that it is a divalent group.
  • the R 2 group may be substituted at position 2 when a site binding to L 3 or L 4 is defined as 1.
  • the R 2 group may be substituted at the 3-position when a site binding to L 3 or L 4 is 1.
  • the R 2 group may be substituted at the 4-position when the site binding to L 3 or L 4 is 1.
  • the fluorene derivative represented by the formula (1) may be represented by any one of the following formulas (A) and (B).
  • Ar1 to Ar4, R2, a to d, X1 to X3, Y1, Y2, L1 to L4 and n are as defined in the above formula (1).
  • the fluorene derivative represented by Formula 1 may be represented by any one of the following Formulas 1-1 to 1-6.
  • Ar1 to Ar4, R1, R2, a to d, X1 to X3, Y1, Y2, L1 to L4 and n are as defined in Formula 1 above.
  • symmetrical position refers to a position that forms a mirror symmetry around the dotted line passing through position 9 of the fluorene core structure.
  • 2 * 1 are symmetrical positions
  • 2 * 2 to * 9 are respectively symmetrical positions.
  • X1 to X3 are the same or different from each other and each independently N or CR1.
  • At least two of X1 to X3 are N.
  • R1, R2, Y1 and Y2 are the same or different from each other and each independently represents hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted silyl group, A substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
  • R1 and R2 are hydrogen.
  • Y1 and Y2 are the same or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Y1 and Y2 are the same or different and each independently a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Y1 and Y2 are the same or different and each independently represent an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group.
  • Y1 and Y2 are the same or different and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a biphenyl group.
  • Y1 and Y2 are the same or different and are each independently a phenyl group substituted or unsubstituted with a methyl group, or a biphenyl group.
  • L1 to L4 are the same or different and are each independently a direct bond, a substituted or unsubstituted arylene group, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group.
  • L1 to L4 are the same or different and each independently represents a direct bond, a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted C3 to C20 Monocyclic or polycyclic heteroarylene group.
  • L1 and L2 are the same or different and each independently a direct bond or a phenylene group.
  • L3 and L4 are the same or different and each independently represents a direct bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group A thienylene group, a substituted or unsubstituted phenanthrene group, a divalent fluorene group substituted or unsubstituted with an alkyl group, or a divalent fluorene group substituted or unsubstituted with an aryl group.
  • L3 and L4 are the same or different and each independently represents a direct bond, a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a phenanthrene group, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms A substituted or unsubstituted divalent fluorene group.
  • L3 and L4 are the same or different and are each independently a direct bond, a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a phenanthrene group, or a divalent dimethylfluorene group .
  • L1 to L4 are the same or different from each other, and each independently is any one of the following substituents.
  • Formula 2 is a triazine group substituted or unsubstituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a pyrimidine group substituted or unsubstituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the fluorene derivative of Formula 1 may be selected from the following compounds.
  • An organic light emitting device includes: a first electrode; A second electrode provided opposite to the first electrode, and a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode; Wherein the light emitting layer comprises a fluorene derivative represented by the general formula (1).
  • the first electrode comprises an anode;
  • the second electrode may be a cathode.
  • the organic light emitting device of the present invention can be manufactured by a conventional method and material for manufacturing an organic light emitting device, except that one or more organic compound layers are formed using the above-described compounds.
  • the organic material layer of the organic light emitting 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 material layer includes an electron injection layer, an electron transport layer, or an electron injection and transport layer, and the electron injection layer, electron transport layer, .
  • the organic layer includes an electron control layer
  • the electron control layer may include a fluorene derivative represented by the general formula (1).
  • the organic material layer includes a hole injection layer or a hole transport layer, and the hole injection layer or the hole transport layer may include the fluorene derivative of Formula 1.
  • the organic layer includes a hole controlling layer, and the hole controlling layer may include a fluorene derivative represented by the above formula (1).
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer may include a fluorene derivative represented by the general formula (1).
  • the organic compound layer may use the compound of Formula 1 and LiQ together.
  • the compound of Formula 1 may be used together with LiQ, and another hole transporting layer material may be used in front of or behind the organic layer using the compound of Formula 1 and LiQ.
  • the electron injecting layer, the electron transporting layer, or the electron injecting and transporting layer may use the compound of Formula 1 and LiQ at a weight ratio of 3: 7 to 7: 3.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which a first electrode 2, an organic material layer 3, and a second electrode 4 are sequentially laminated on a substrate 1.
  • the organic material layer containing the compound of Formula 1 may include at least one of an electron injecting layer, an electron transporting layer, and a layer simultaneously performing electron injection and electron transporting, (1). ≪ / RTI >
  • the organic light emitting device may be formed by using a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering or e-beam evaporation to form a metal oxide or a metal oxide having conductivity on the substrate, A hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an organic material layer including an electron transporting layer, and an organic material layer containing the compound of Formula 1 are formed on the anode, and then a material usable as a cathode can be deposited . ≪ / RTI > In addition to such a method, an organic light emitting device may be formed by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and a cathode material on a substrate.
  • PVD physical vapor deposition
  • the cathode material As the first electrode material, a material having a large work function is preferably used to facilitate injection of holes into the organic material layer.
  • the cathode 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), and indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SnO 2: a combination of a metal and an oxide such as Sb; And conductive polymers such as poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy)] (PEDT), polypyrrole and polyaniline.
  • PEDT poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy)]
  • the second electrode material is preferably 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; Layer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, but are not limited thereto.
  • the hole injecting material it is preferable that the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injecting material is between the work function of the anode material and the HOMO of the surrounding organic layer.
  • the hole injecting material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organic materials, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic materials, quinacridone-based organic materials, perylene , An anthraquinone, and a conductive polymer of polyaniline and a poly-compound, but the present invention is not limited thereto.
  • the hole transporting material a material capable of transporting holes from the anode or the hole injecting layer to the light emitting layer and having high mobility to holes is suitable.
  • Specific examples include arylamine-based organic materials, conductive polymers, and block copolymers having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is preferably a material capable of emitting light in the visible light region by transporting and receiving holes and electrons from the hole transporting layer and the electron transporting layer, respectively, and having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence.
  • Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole-based compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compounds; Compounds of the benzoxazole, benzothiazole and benzimidazole series; Polymers of poly (p-phenylenevinylene) (PPV) series; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene, and the like, but are not limited thereto.
  • Compound 5-B was prepared in the same manner as in the preparation of Compound 2-B except that Compound 5-A was used instead of Compound 2-A.
  • the compound 15-A was prepared in the same manner as in the preparation of the compound 5-A except that (4- (pyridin-2-yl) phenyl) boronic acid was used instead of 2-pyridylboronic acid.
  • Compound 15-B was prepared in the same manner as in the preparation of Compound 5-B, except that Compound 15-A was used instead of Compound 5-A.
  • Compound 18-B was prepared in the same manner as compound 15-B except for using Compound 18-A instead of Compound 15-A.
  • Compound 15 was prepared in the same manner as Compound 15-B except for using Compound 18-B instead of Compound 15-B and using 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine instead of 4-chloro-2,6- Compound 18 was prepared in the same manner.
  • Compound 28-B was prepared in the same manner as in the preparation of Compound 18-B, except that Compound 28-A was used instead of Compound 18-A.
  • the above compound 30-A was prepared in the same manner as the compound 6-A except that 4-pyridylboronic acid was used instead of 2-pyridylboronic acid.
  • Compound 30-B was prepared in the same manner as Compound 6-B except that Compound 30-A was used instead of Compound 6-A.
  • Compound 30 was prepared in the same manner as Compound 6, except that Compound 30-B was used instead of Compound 6-B.
  • Compound 31-B was prepared in the same manner as Compound 15-B except for using Compound 31-A instead of Compound 15-A.
  • Compound 61 was prepared in the same manner as in the preparation of Compound 30, except that phenyl-1,3,5-triazine was used.
  • Compound 71-B was prepared in the same manner as Compound 2-B except for using Compound 71-A instead of Compound 2-A.
  • Compound 90-B was prepared in the same manner as Compound 71-B except for using Compound 90-A instead of Compound 71-A.
  • Compound 108-B was prepared in the same manner as in the preparation of compound 5-B, except that compound 108-A was used in place of compound 5-A.
  • Compound 108 was prepared in the same manner as Compound 5, except that Compound 108-B was used instead of Compound 5-B.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (indium tin oxide) at a thickness of 1000 ⁇ was immersed in distilled water containing a dispersant and washed with ultrasonic waves.
  • the detergent was a product of Fischer Co.
  • the distilled water was supplied by Millipore Co. Distilled water, which was secondly filtered with a filter of the product, was used. After the ITO was washed for 30 minutes, ultrasonic washing was repeated 10 times with distilled water twice. After the distilled water was washed, ultrasonic washing was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol solvent, followed by drying.
  • Hexanitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited on the prepared ITO transparent electrode to a thickness of 500 ⁇ to form a hole injection layer.
  • HT1 400 ANGSTROM
  • H1 host
  • D1 dopant
  • Compound 1 prepared in Preparation Example 1 and LiQ were vacuum deposited on the light emitting layer at a weight ratio of 7: 3 to 3: 7 to form an electron injection and transport layer having a thickness of 350 ⁇ .
  • Aluminum was sequentially deposited on the electron injecting and transporting layer to a thickness of 12 ⁇ and lithium aluminum fluoride (LiF) to a thickness of 2,000 ⁇ to form an anode, thereby preparing an organic light emitting device.
  • LiF lithium aluminum fluoride
  • Organic light emitting devices were fabricated in the same manner as in Example 1, except that the compound of the electron injection and transport layer was used in the preparation example as shown in Table 1 below.
  • the driving voltage and the luminous efficiency were measured at a current density of 10 mA / cm < 2 > at the current density of 20 mA / cm < 2 > ) Were measured.
  • the results are shown in Table 1 below.
  • the present invention when the heteroaryl group bonded to the fluorene group is a hetero group other than triazine or pyrimidine, as in Comparative Example 4, the present invention Of the present invention exhibits a higher driving voltage and lower efficiency than the compound having the structure of Formula (1). Compared with the compound having the structure of the formula (1) of the present invention, it was confirmed that the material having two or more pyridine groups substituted therein had a remarkably high driving voltage and low efficiency as in Comparative Example 5 , And finally, when a bulky hetero group as in Comparative Example 6 is bonded, it is confirmed that the driving voltage and the efficiency are higher than those of the present invention.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 발명은 2017년 7월 28일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2017-0096148호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
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 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 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.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 명세서는 플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나 하기 화학식 2이고, Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 화학식 2이고,
Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나, 하기 화학식 3이며, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는 화학식 3이고,
L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar3는 코어구조의 대칭위치에 결합하며,
Ar2 및 Ar4는 코어구조의 대칭위치에 결합하고,
a 및 c는 0 내지 4의 정수이고,
b 및 d는 0 내지 5의 정수이고,
a가 복수일 경우, Ar1는 서로 같거나 상이하고,
b가 복수일 경우, Ar2는 서로 같거나 상이하고,
c가 복수일 경우, Ar3는 서로 같거나 상이하고,
d가 복수일 경우, Ar4는 서로 같거나 상이하고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000002
[화학식 3]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000003
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
Figure PCTKR2018008406-appb-I000004
는 화학식 1과 결합하는 부위이며,
X1 내지 X3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR1이고,
X1 내지 X3 중 둘 이상은 N이며,
R1, R2, Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
n은 0 내지 4의 정수이고, 상기 n이 복수일 때, 상기 R2는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 플루오렌 유도체는 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 사용함으로써 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
1: 기판
2: 제1 전극
3: 유기물층
4: 제2 전극
5: 발광층
6: 전자주입 및 수송층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치, 즉 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 아릴기로 치환된 아릴기, 헤테로아릴기로 치환된 아릴기, 아릴기로 치환된 헤테로고리기, 알킬기로 치환된 아릴기 등일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페날레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2018008406-appb-I000005
Figure PCTKR2018008406-appb-I000006
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, N-아릴알킬아민기, 및 N-아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시기, p-토릴옥시기, m-토릴옥시기, 3,5-디메틸-페녹시기, 2,4,6-트리메틸페녹시기, p-tert-부틸페녹시기, 3-바이페닐옥시기, 4-바이페닐옥시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 4-메틸-1-나프틸옥시기, 5-메틸-2-나프틸옥시기, 1-안트릴옥시기, 2-안트릴옥시기, 9-안트릴옥시기, 1-페난트릴옥시기, 3-페난트릴옥시기, 9-페난트릴옥시기 등이 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리딜기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴기가 2 이상을 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테로아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 전술한 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기 및 N-알킬헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기의 예시는 전술한 헤테로아릴기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가인 것을 제외하고, 아릴기의 정의와 같다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가인 것을 제외하고, 헤테로아릴기의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 R2기는 상기 L3 또는 L4와 결합하는 부위를 1번이라고 하였을 때, 2번 위치에 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 R2기는 상기 L3 또는 L4와 결합하는 부위를 1번이라고 하였을 때, 3번 위치에 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 R2기는 상기 L3 또는 L4와 결합하는 부위를 1번이라고 하였을 때, 4번 위치에 치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체는 하기 화학식 A 및 B의 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 A]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000007
[화학식 B]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000008
상기 화학식 A 및 B에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4, R2, a 내지 d, X1 내지 X3, Y1, Y2, L1 내지 L4, 및 n의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체는 하기 화학식 1-1 내지 1-6의 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000009
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000010
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000011
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000012
[화학식 1-5]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000013
[화학식 1-6]
Figure PCTKR2018008406-appb-I000014
상기 화학식 1-1 내지 1-6에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4, R1, R2, a 내지 d, X1 내지 X3, Y1, Y2, L1 내지 L4, 및 n의 정의는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서에 있어서, "대칭위치"라 함은, 플루오렌 코어구조의 9번위치를 지나는 하기 점선을 중심으로, 거울상 대칭(reflection symmetry)을 이루는 위치를 말한다. 예컨대, 하기 구조식에서, 2개의 *1은 대칭위치이고, 마찬가지로 2개의 *2 내지 *9도 각각 대칭위치이다.
Figure PCTKR2018008406-appb-I000015
본 명세서에 있어서, " 코어 구조 "라 함,
Figure PCTKR2018008406-appb-I000016
를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X1 내지 X3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X1 내지 X3 중 적어도 둘 이상은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1, R2, Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 및 R2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 단환 또는 다환의 헤테로 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 또는 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 페난트렌기, 알킬기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기, 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 페닐렌기, 비페닐릴렌기, 나프틸렌기, 페난트렌기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 페닐렌기, 비페닐릴렌기, 나프틸렌기, 페난트렌기, 또는 2가의 디메틸플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 치환기 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2018008406-appb-I000017
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리아진기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 피리미딘기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체는 하기 화합물 중에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2018008406-appb-I000018
Figure PCTKR2018008406-appb-I000019
Figure PCTKR2018008406-appb-I000020
Figure PCTKR2018008406-appb-I000021
본 발명에 따른 유기발광소자는 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하고; 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 애노드; 상기 제2 전극은 캐소드일 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자주입 및 수송층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자주입 및 수송층은 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자조절층을 포함하고, 상기 전자조절층은 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공조절층을 포함하고, 상기 정공조절층은 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 플루오렌 유도체를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물과 LiQ를 함께 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물은 LiQ와 함께 사용할 수 있고, 상기 화학식 1의 화합물과 LiQ을 함께 사용한 유기물층의 앞 또는 뒤로 다른 정공수송층 물질을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자 주입 및 수송층은 상기 화학식 1의 화합물과 LiQ를 3:7 내지 7:3의 중량비로 함께 사용할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 유기물층(3), 및 제2 전극(4)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 발광층(5), 전자주입 및 수송층(6) 및 제2 전극(4)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 층들 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 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 유기물층 및 상기 화학식 1의 화합물을 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 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 제1 전극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 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, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)화합물의](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 전극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 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.
상기 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 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, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리화합물의 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 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.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 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, 루브렌등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 플루오렌 유도체의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 제조예 및 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 제조예 및 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예
제조예 1: 화합물 2의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000022
질소 기류 하에서, 상기 9-(3-브로모페닐)-9-(3-클로로페닐)-9H-플루오렌(20 g, 46.3 mmol), 2-피리딜 보론산 (5.7 g, 46.3 mmol) 및 포타슘 카보네이트(potassium carbonate)(12.8 g, 92.6 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (THF)(200 mL)에 넣고 가열 교반하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (Tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0)(1.6 g, 1.39 mmol)을 투입하고, 2시간 동안 추가 가열 교반을 진행하였다. 상온으로 냉각한 다음 에탄올 슬러리 정제를 진행하여 상기 화합물 2-A(19 g, 수율 95%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 430
질소 기류하에서, 상기 화합물 2-A(21 g, 44.1 mmol), 비스(피나코라토)다이보론(Bis(pinacolato)diboron)(12.3 g, 48.5 mmol) 및 포타슘 아세테이트(potassium acetate)(8.6 g, 88.2 mmol)를 다이옥산(Dioxane) (200 mL)에 넣고 가열 교반하였다. 비스(다이벤질리덴아세톤)팔라듐 (Bis(dibenzylideneacetone)palladium)(0)(0.76 g, 1.32 mmol) 및 트라이시클로헥실포스핀(0.74 g, 2.64 mmol) 을 투입하고, 4시간 동안 추가 가열 교반을 진행하였다. 상온으로 냉각한 다음 에탄올 슬러리 정제를 진행하여 상기 화합물 2-B(28 g, 수율 94%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 546
질소 기류 하에서, 화합물 2-B(28 g, 41.4 mmol), 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(16.1 g, 41.4 mmol) 및 포타슘 카보네이트(potassium carbonate)(11.4 g, 82.8 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (THF)(200 mL)에 넣고 가열 교반하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (Tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(0) (1.44 g, 1.24 mmol)을 투입하고, 3시간 동안 추가 가열 교반을 진행하였다. 상온으로 냉각한 다음 에탄올 슬러리 정제를 진행하여 상기 화합물 2(25 g, 수율 93%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 651
제조예 2: 화합물 5의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000023
9-(3-브로모페닐)-9-(3-클로로페닐)-9H-플루오렌 대신 2-브로모-7-클로로-9,9-디페닐-9H-플루오렌 을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 2-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 5-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 430
화합물 2-A 대신 화합물 5-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 2-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 5-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 522
화합물 2-B 대신 화합물 5-B를 사용하고 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 2의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 5를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 627
제조예 3: 화합물 6의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000024
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 6을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 4: 화합물 13의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000025
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 13을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 626
제조예 5: 화합물 15의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000026
2-피리딜 보론산 대신 (4-(피리딘-2-일)페닐)보론산을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 15-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 506
화합물 5-A 대신 화합물 15-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 15-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 598
화합물 5-B 대신 화합물 15-B를 사용하고 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 15 를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 702
제조예 6: 화합물 18의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000027
2-브로모-7-클로로-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 9-(3-브로모페닐)-9-(3-클로로페닐)-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 화합물 15-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 18-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 506
화합물 15-A 대신 화합물 18-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 15-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 18-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 598
화합물 15-B 대신 화합물 18-B를 사용하고 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 15의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 18을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 702
제조예 7: 화합물 28의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000028
(4-(피리딘-2-일)페닐)보론산 대신 (4-(피리딘-4-일)나프탈렌-1-일)보론산을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 18-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 28-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 556
화합물 18-A 대신 화합물 28-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 18-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 28-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 648
화합물 18-B 대신 화합물 28-B를 사용하고 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 18의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 28을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 753
제조예 8: 화합물 30의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000029
2-피리딜 보론산 대신 4-피리딜 보론산을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 6-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 30-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 430
화합물 6-A 대신 화합물 30-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 6-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 30-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 522
화합물 6-B 대신 화합물 30-B를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 6의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 30을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 9: 화합물 31의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000030
(4-(피리딘-2-일)페닐)보론산 대신 (4-(피리딘-4-일)페닐)보론산을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 15-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 31-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 506
화합물 15-A 대신 화합물 31-A를 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 15-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 31-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 598
화합물 5-B 대신 화합물 15-B를 사용하고 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 15의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 31을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 10: 화합물 52의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000031
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하는 것을 제외하고는, 화합물 5의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 52를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 11: 화합물 61의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000032
2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 30의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 61을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 12: 화합물 71의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000033
9-(3-브로모페닐)-9-(3-클로로페닐)-9H-플루오렌 대신 9-(4-브로모페닐)-9-(4-클로로페닐)-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 2-A의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 71-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 430
화합물 2-A 대신 화합물 71-A를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 2-B의 제조와 동일한 방법으로 상기 화합물 71-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 522
화합물 2-B 대신 화합물 71-B를 사용하고 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-3-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 2의 제조와 동일한 방법으로 화합물 71을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 13: 화합물 78의 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000034
2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-([1,1'-비페닐]-3-일)-6-클로로-2-페닐피리미딘을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 61의 제조와 동일한 방법으로 화합물 78을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 702
제조예 14: 화합물 90 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000035
9-(4-브로모페닐)-9-(4-클로로페닐)-9H-플루오렌 대신 4-클로로-5-아이오도-9,9-디페닐-9H-플루오렌을 사용하고 2-피리디닐 보론산 대신 3-피리디닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 71-A의 제조와 동일한 방법으로 화합물 90-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 430
화합물 71-A 대신 화합물 90-A를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 71-B의 제조와 동일한 방법으로 화합물 90-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 522
2-([1,1'-비페닐]-3-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 71의 제조와 동일한 방법으로 화합물 90을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 703
제조예 15: 화합물 105 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000036
2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4,6-디-p-톨릴-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 30의 제조와 동일한 방법으로 화합물 105를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 655
제조예 16: 화합물 108 제조
Figure PCTKR2018008406-appb-I000037
2-피리딜 보론산 대신 2-(9,9-디메틸-7-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로렌-2-일)-9H-플루오렌-2-일)피리딘을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 5-A의 제조와 동일한 방법으로 화합물 108-A를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 622
화합물 5-A 대신 화합물 108-A를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 5-B의 제조와 동일한 방법으로 화합물 108-B를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 714
화합물 5-B 대신 화합물 108-B를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 5의 제조와 동일한 방법으로 화합물 108을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 819
실시예
실시예 1
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 및 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 HT1(400 Å)을 진공증착한 후 발광층으로 하기 H1(호스트)과 하기 D1(도판트)를 중량비 95:5로 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 제조예 1에서 제조한 화합물 1와 LiQ를 7:3 내지 3:7의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7 ~ 5×10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다. 상기의 과정에서 사용된 화합물은 하기와 같다.
Figure PCTKR2018008406-appb-I000038
실시예 2 내지 16
전자 주입 및 수송층의 화합물을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 제조예에서 제조한 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 1 내지 6
전자 주입 및 수송층의 화합물을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 제조예에서 제조한 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 유기발광소자를 제조하였다. 하기 표 1에서, [ET 1] 내지 [ET 6]의 화합물은 하기와 같다.
Figure PCTKR2018008406-appb-I000039
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 97%가 되는 시간(LT97)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) Life Time(97% at 20 mA/cm2)
실시예 1 화합물 2 3.85 5.21 (0.134, 0.126) 172
실시예 2 화합물 5 3.81 5.06 (0.134, 0.126) 230
실시예 3 화합물 6 3.83 5.27 (0.134, 0.126) 196
실시예 4 화합물 13 3.80 5.47 (0.134, 0.126) 200
실시예 5 화합물 15 3.87 5.33 (0.134, 0.126) 199
실시예 6 화합물 18 3.88 5.22 (0.134, 0.127) 191
실시예 7 화합물 28 3.91 5.06 (0.134, 0.126) 186
실시예 8 화합물 30 3.84 5.30 (0.134, 0.126) 187
실시예 9 화합물 31 3.79 5.22 (0.134, 0.126) 198
실시예 10 화합물 52 3.75 5.73 (0.134, 0.126) 171
실시예 11 화합물 61 3.83 5.19 (0.134, 0.126) 185
실시예 12 화합물 71 3.88 5.27 (0.134, 0.126) 190
실시예 13 화합물 78 3.79 5.67 (0.134, 0.126) 198
실시예 14 화합물 90 3.74 5.19 (0.134, 0.126) 183
실시예 15 화합물 105 3.84 5.26 (0.134, 0.127) 200
실시예 16 화합물 108 3.88 5.18 (0.134, 0.127) 228
비교예 1 [ET 1] 4.46 3.89 (0.134, 0.127) 110
비교예 2 [ET 2] 4.57 3.87 (0.135, 0.127) 121
비교예 3 [ET 3] 4.39 3.88 (0.135, 0.126) 97
비교예 4 [ET 4] 4.65 3.60 (0.134, 0.126) 113
비교예 5 [ET 5] 4.70 3.75 (0.134, 0.126) 123
비교예 6 [ET 6] 4.68 3.66 (0.134, 0.127) 119
상기 표 1에 있어서, 본 발명의 화학식 1의 화합물을 유기 발광 소자의 전자 주입 및 조절층으로 사용한 실시예 1 내지 16의 화합물은, 비교예 1 내지 6의 화합물에 비하여, 낮은 구동전압 및 높은 효율 그리고 장 수명 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 특히, 비교예 1 및 2를 보면 알 수 있듯이 헤테로아릴기(Heteroaryl group)와 피리딘기(pyridine group)가 본 원의 발명과 같이 플루오렌기(fluorene group)의 양 쪽에 대칭으로 붙은 경우보다, 비대칭으로 붙은 경우 J-V 특성이 안좋아지며 전압이 뜨고 효율과 수명이 낮은 것을 확인하였다. 그리고 피리딘기(pyridine group)가 없는 비교예 3의 경우, 피리딘기(pyridine group)가 있는 본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 화합물에 비해 현저히 낮은 수명을 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 플루오렌기(fluorene group)에 결합된 헤테로아릴기(Heteroaryl group)가 트리아진(triazine) 혹은 피리미딘(pyrimidine)이 아닌 다른 헤테로기(hetero group)인 경우, 비교예 4와 같이 본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 화합물과 비교하여 높은 구동전압 및 낮은 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 또한 비교예 5의 경우와 같이 피리딘기(pyridine group)가 2개 이상 치환된 물질의 경우, 본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 화합물과 비교하였을 때 현저히 높은 구동전압 및 낮은 효율을 나타내는 것을 확인하였으며, 마지막으로 비교예 6과 같은 bulky한 헤테로기가 결합되어 있을 경우 본 원의 발명보다 높은 구동전압 및 낮은 효율을 보이는 것으로 확인하였다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 유도체:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000040
    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나 하기 화학식 2이고, Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 화학식 2이고,
    Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소이거나, 하기 화학식 3이며, Ar3 및 Ar4 중 적어도 하나는 화학식 3이고,
    L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Ar1 및 Ar3는 코어구조의 대칭위치에 결합하며,
    Ar2 및 Ar4는 코어구조의 대칭위치에 결합하고,
    a 및 c는 0 내지 4의 정수이고,
    b 및 d는 0 내지 5의 정수이고,
    a가 복수일 경우, Ar1는 서로 같거나 상이하고,
    b가 복수일 경우, Ar2는 서로 같거나 상이하고,
    c가 복수일 경우, Ar3는 서로 같거나 상이하고,
    d가 복수일 경우, Ar4는 서로 같거나 상이하고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000041
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000042
    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000043
    는 화학식 1과 결합하는 부위이며,
    X1 내지 X3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR1이고,
    X1 내지 X3 중 둘 이상은 N이며,
    R1, R2, Y1 및 Y2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    n은 0 내지 4의 정수이고, 상기 n이 복수일 때, 상기 R2는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6인 것인 플루오렌 유도체:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000044
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000045
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000046
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000047
    [화학식 1-5]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000048
    [화학식 1-6]
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000049
    상기 화학식 1-1 내지 1-6에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar4, R2, L1 내지 L4, X1 내지 X3, Y1, Y2, a 내지 d 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 L1 내지 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 단환 또는 다환의 헤테로 아릴렌기인 것인 플루오렌 유도체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리아진기, 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 피리미딘기인 플루오렌 유도체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나인 것인 플루오렌 유도체:
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000050
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000051
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000052
    Figure PCTKR2018008406-appb-I000053
  6. 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 또는 2층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자주입및 수송층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자주입 및 수송층은 상기 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 전자조절층을 포함하고, 상기 전자조절층은 상기 플루오렌 유도체를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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