KR101904300B1 - 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치 - Google Patents
유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시장치 Download PDFInfo
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Abstract
하기 화학식 1로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, X, Y, A1 내지 A8, L1, L2, R1 및 R2의 정의는 명세서에 정의된 바와 같다.)
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, X, Y, A1 내지 A8, L1, L2, R1 및 R2의 정의는 명세서에 정의된 바와 같다.)
Description
유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectric diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.
특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X 및 Y는 각각 독립적으로 N, C, 또는 CRa이고,
X 및 Y 중 어느 하나는 N이고,
A1 내지 A8은 각각 독립적으로 N 또는 CRb이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
R1, R2, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 서로 마주하는 양극과 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은, 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
고효율 · 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자에 대한 다양한 구현예들을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C20인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다. 따라서, 헤테로고리기는 헤테로아릴기를 포괄하는 상위개념이다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴렌기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 이들의 조합 또는 이들의 조합이 융합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 단일 결합이란 탄소 또는 탄소 이외의 헤테로 원자를 경유하지 않고 직접 연결되는 결합을 의미하는 것으로, 구체적으로 L이 단일 결합이라는 의미는 L과 연결되는 치환기가 중심 코어에 직접 연결되는 것을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 단일 결합이란 탄소를 경유하는 메틸렌 등을 의미하는 것이 아니다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 화합물을 설명한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X 및 Y는 각각 독립적으로 N, C, 또는 CRa이고,
X 및 Y 중 어느 하나는 N이고,
A1 내지 A8은 각각 독립적으로 N 또는 CRb이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
R1, R2, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물은 X 또는 Y 위치에 적어도 2개의 N을 포함함으로써, 전자와 정공의 이동을 용이하게 조절할 수 있다. 특히, 4개의 고리가 융합된 코어의 내부 고리에 N이 위치함으로써, 외부 고리에 N이 위치하는 것에 비해 더 낮은 LUMO 에너지 레벨 또는 더 낮은 T1 에너지를 얻을 수 있다.
또한, 4개의 고리가 융합된 형태는 평면구조에 가까우므로, 패킹 밀도 (packing density)가 높아서 우수한 유리전이온도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, N이 X에 위치하였을 경우, 가운데 Y의 CRa이 서로 입체적으로 엇갈리게 되므로 증착온도를 낮추는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자 소자는 고효율, 장수명의 장점을 얻을 수 있다.
상기 화학식 1은 코어 내 N의 위치에 따라 하기 화학식 2 내지 7 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
[화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
상기 화학식 2 내지 7에서,
L1, L2, R1, 및 R2의 정의는 전술한 바와 같다.
구체적으로, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 치환 또는 비치환된 피렌일기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 아자페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 벤조푸로피리미딘, 치환 또는 비치환된 벤조티에노피리미딘, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸, 또는 이들의 조합일 수 있다. 더욱 구체적으로는 수소, 중수소, 또는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
상기 그룹 Ⅰ에서,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRc이고,
Rc는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 Rc는 서로 융합하여 고리를 형성하고,
W는 NRd, O, S, SO, SO2, CReRf, 또는 SiRgRh이고,
여기서 Rc 내지 Rh는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수 중 하나이다.
상기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환 또는 비치환된 기는 하기 그룹 Ⅰ-1에 나열된 기 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 Ⅰ-1]
상기 그룹 Ⅰ-1에서,
*은 연결 지점이다.
상기 화학식 1은 치환기의 종류에 따라 하기 화학식 1a 내지 1i 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1a] [화학식 1b]
[화학식 1c] [화학식 1d]
[화학식 1e] [화학식 1f]
[화학식 1g] [화학식 1h]
[화학식 1i]
X, Y, A1 내지 A8, L1 및 L2는 전술한 바와 같고,
Ar1 내지 Ar4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRc이고,
W는 NRd, O, S, 또는 CReRf이고,
Ra 내지 Rf는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이다.
또한, L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미딜기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 페닐퀴나졸린기, 또는 이들의 조합일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
상기 그룹 Ⅱ에서, *는 연결 지점이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 예컨대 하기에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기에 나열된 화합물에서 코어 내 헤테로 원자는 모두 "N"이다.
[A-1] [A-2] [A-3] [A-4] [A-5]
[A-6] [A-7] [A-8] [A-9] [A-10]
[A-11] [A-12] [A-13] [A-14] [A-15]
[A-16] [A-17] [A-18] [A-19] [A-20]
[A-21] [A-22] [A-23] [A-24] [A-25]
[A-26] [A-27] [A-28] [A-29] [A-30]
[A-31] [A-32] [A-33] [A-34] [A-35]
[A-36] [A-37] [A-38] [A-39] [A-40]
[A-41] [A-42] [A-43] [A-44] [A-45]
[A-46] [A-47] [A-48] [A-49] [A-50]
[B-1] [B-2] [B-3] [B-4] [B-5]
[B-6] [B-7] [B-8] [B-9] [B-10]
[B-11] [B-12] [B-13] [B-14] [B-15]
[B-16] [B-17] [B-18] [B-19] [B-20]
[B-21] [B-22] [B-23] [B-24] [B-25]
[B-26] [B-27] [B-28] [B-29] [B-30]
[B-31] [B-32] [B-33] [B-34] [B-35]
[B-36] [B-37] [B-38] [B-39] [B-40]
[B-41] [B-42] [B-43] [B-44] [B-45]
이하, 전술한 화합물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 서로 마주하는 양극과 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 본 발명의 유기 광전자 소자용 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 발광층의 호스트로서 포함될 수 있다. 예컨대 상기 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 발광층의 레드호스트로서 포함될 수 있다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자(100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 발광층(130)을 포함한다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 중 적어도 두 종류를 혼합하여 포함할 수도 있고 전술한 유기 광전자 소자용 화합물과 다른 화합물을 혼합하여 포함할 수도 있다. 전술한 유기 광전자 소자용 화합물과 다른 화합물을 혼합하여 포함하는 경우, 예컨대 호스트(host)와 도펀트(dopant)의 형태로 포함될 수 있으며, 전술한 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 호스트로 포함될 수 있다. 상기 호스트는 예컨대 인광 호스트 또는 형광 호스트일 수 있으며, 예컨대 인광 호스트일 수 있다.
전술한 화합물이 호스트로 포함되는 경우, 도펀트는 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며 공지된 도펀트 중에서 선택될 수 있다.
도 2를 참고하면, 유기 발광 소자(200)는 발광층(230) 외에 정공 보조층(140)을 더 포함한다. 정공 보조층(140)은 양극(120)과 발광층(230) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층(140)은 예컨대 정공 수송층, 정공 주입층 및/또는 전자 차단층일 수 있으며, 적어도 1층을 포함할 수 있다.
도 1 또는 도 2의 유기층(105)은 도시하지는 않았지만, 전자주입층, 전자수송층, 보조전자수송층, 정공수송층, 보조정공수송층, 정공주입층 또는 이들의 조합층을 추가로 더 포함할 수 있다. 본 발명의 유기 광전자 소자용 화합물은 이들 유기층에 포함될 수 있다. 유기 발광 소자(100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅(spin coating), 침지법(dipping), 유동코팅법(flow coating)과 같은 습식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
하기 합성예 및 실시예에 사용된 화합물은 특별한 언급이 없는한 Aldrich 社 또는 TCI 社에서 구매하여 사용한 것이다.
<반응식 1: 2, 7 번 위치 N 치환
core
A 의
합성>
합성예
1 : 중간체 1의 합성
sodium hydride (13.73g, 572mmol)를 2L 3neck flask에 넣은 후, 0℃에서 무수 DMF(Dimethylformamide) 800mL를 소량씩 투입하였다. Ethyl benzoylacetate (100g, 520mmol)를 넣고 상온에서 15분 동안 교반하였다. 200mL의 DMF에 녹아 있는 isatoic anhydride (93.36g, 572mmol)를 주사기를 이용하여 넣은 뒤 150℃에서 12시간 동안 환류 교반하였다. 1N의 HCl을 넣어 pH 7.0의 중성상태를 만든 뒤 석출된 고체를 감압 필터하여 옅은 갈색의 화합물 1 (60.30g, Y=39.5%)로 표현되는 중간체 1을 얻었다.
합성예
2 : 중간체 2의 합성
화합물 1 (50g, 170mmol)로 표현되는 중간체 1과 phosphoryl chloride (111.22mL, 1.193mol)를 500mL 3neck flask에 넣은 후, 95℃에서 1시간 30분 동안 환류 교반하였다. 과량의 얼음물을 투입하여 반응을 종결하고 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 유기층을 진공증발하여 노란 색의 화합물 2 (40g, Y=75.3%) 로 표현되는 중간체 2를 얻었다.
합성예
3 : 중간체 3의 합성
화합물 2 (11.43g, 37mmol)로 표현되는 중간체 2, 2-(2-nitrophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (12.78g, 51mmol), Palladium(Ⅱ) acetate (0.33g, 1mmol), Potassium phosphate tribasic (15.56g, 73mmol), 및 SPhos (1.81g, 4mmol)을 toluene 183.31mL에 녹여 500mL 3neck flask에 넣고 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : ethyl acetate = 1 : 1 의 혼합용액(v/v)) 로 분리하여 노란 색의 화합물 3 (4.50g, Y=30.8%)으로 표현되는 중간체 3을 얻었다.
합성예
4 : 중간체 4의 합성
화합물 3 (4g, 10mmol)과 tin(Ⅱ) chloride (11.33g, 50mmol)을 100mL의 methyl alcohol에 녹여 10시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 생성된 고체를 감압 필터 후, methyl alcohol로 씻어서 화합물 4 (3g, Y=92.7%) 로 표현되는 중간체 4를 얻었다.
합성예
5 : 중간체 5의 합성
화합물 4 (3g, 9mmol)로 표현되는 중간체 4와 phosphoryl chloride (9.99g, 65mmol)를 500mL 2neck flask에 넣은 후, 95℃에서 1시간 30분 동안 환류 교반하였다. 과량의 얼음물을 투입하여 반응을 종결하고 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 유기층을 진공증발하여 노란 색의 Core A (2.4g, Y=75.7%)로 표현되는 중간체 5를 얻었다.
<반응식 2: 화합물 A-5의 합성>
합성예
6 : 중간체 6의 합성
3-biphenylboronic acid (30g, 151mmol), 1-bromo-3-iodobenzene (64.29g, 227mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (8.75g, 8mmol), potassium carbonate (52.34g, 379mmol)를 THF, toluene, DIW 혼합용액 (1: 1: 1 비) 1,500mL에 녹여서 3L 3neck flask에 넣고 80℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : n-hexane = 2 : 8의 혼합용액) 로 분리하여 무색의 화합물 5 (41.2g, Y=85.4%)로 표현되는 중간체 6을 얻었다.
합성예
7 : 중간체 7의 합성
화합물 5 (40g, 129mmol)로 표현되는 중간체 6과 3-chlorophenylboronic acid (28.32g, 181mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (7.47g, 6mmol), potassium carbonate (44.70g, 323mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 460mL에 녹여서 1L 2neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : n-hexane = 2 : 8의 혼합용액(v/v)) 로 분리하여 화합물 6 (33.1g, Y=75.1%)으로 표현되는 중간체 7을 얻었다.
합성예
8 : 중간체 8의 합성
화합물 6 (32g, 94mmol)로 표현되는 중간체 7과 bis(pinacolato)diboron (35.76g, 141mmol), potassium acetate (27.64g, 282mmol), [1,1'-bis(diphenyl-phosphino)ferrocene]dichloropalladium(Ⅱ) (3.83g, 5mmol), tricyclohexyl-phosphine (6.32g, 23mmol)을 DMF 470mL에 녹여서 1L 2neck flask에 넣고 150℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 과량의 물에 반응용액을 부어 고체를 석출시킨다. 고체를 여과한 후, 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 7 (31.8g, Y=78.3%)로 표현되는 중간체 8을 얻었다.
합성예
9 : 중간체 9의 합성
Core A (10g, 29mmol)로 표현되는 중간체 5와 3-chlorophenylboronic acid (6.42g, 41mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (1.7g, 1mmol), potassium carbonate (10.14g, 73mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 105mL에 녹여서 250mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. n-Hexane으로 슬러리 교반하여 화합물 8 (10.23g, Y=83.6%)로 표현되는 중간체 9을 얻었다.
합성예
10 :
실시예
A-5의 합성
화합물 8 (10.0g, 24mmol)로 표현되는 중간체 9, 화합물 7 (11.41g, 26mmol), Palladium(Ⅱ) acetate (0.22g, 1mmol), Potassium phosphate tribasic (10.18g, 48mmol) 및 SPhos (1.18g, 3mmol)을 toluene 119.93mL에 녹여 250mL 3neck flask에 넣고 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-5 (9.02g, Y=54.7%)를 얻었다.
<반응식 3: 화합물 A-6의 합성>
합성예
11 : 중간체 10의 합성
2-Bromotriphenylene을 3-chlorophenylboronic acid와 Suzuki coupling 및 borylation 반응을 진행하여 얻은 화합물 9 (30g, 78mmol), 3-chlorophenylboronic acid (17.14g, 110mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (4.52g, 4mmol), potassium carbonate (27.04g, 196mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 290mL에 녹여서 500mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 10 (26.4g, Y=81.3%)로 표현되는 중간체 10을 얻었다.
합성예
12 : 중간체 11의 합성
화합물 10 (25g, 60mmol)로 표현되는 중간체 10과 bis(pinacolato)diboron (22.95g, 90mmol), potassium acetate (17.74g, 181mmol), [1,1'-bis(diphenyl-phosphino)ferrocene]dichloropalladium(Ⅱ) (2.46g, 3mmol), tricyclohexyl-phosphine (4.06g, 14mmol)을 DMF 300mL에 녹여서 1L 2neck flask에 넣고 150℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 과량의 물에 반응용액을 부어 고체를 석출시킨다. 고체를 여과한 후, 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 11 (21.0g, Y=68.8%)으로 표현되는 중간체 11을 얻었다.
합성예
13 :
실시예
A-6의 합성
Core A (10g, 29mmol)로 표현되는 중간체 5와 화합물 11 (14.86g, 29mmol)로 표현되는 중간체 11, tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (1.02g, 1mmol), potassium carbonate (8.11g, 59mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 220mL에 녹여서 500mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-6 (13.2g, Y=65.7%)를 얻었다.
<반응식 4: 화합물 A-11의 합성>
합성예
14 : 중간체 12의 합성
ET&T 社에서 공급받은 3-bromo-5'-phenyl-1,1':3',1"-terphenyl (CAS : 1233200-57-1, 30g, 78mmol), 3-chlorophenylboronic acid (17.05g, 109mmol), tetrakis(triphenylpho-sphine)palladium(0) (4.50g, 4mmol), potassium carbonate (26.90g, 195mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 580mL에 녹여서 1L 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 12 (25.7g, Y=79.2%)로 표현되는 중간체 12를 얻었다.
합성예
15 : 중간체
13 의
합성
화합물 12 (25g, 60mmol)로 표현되는 중간체 12와 bis(pinacolato)diboron (22.84g, 90mmol), potassium acetate (17.66g, 180mmol), [1,1'-bis(diphenyl-phosphino)ferrocene]dichloropalladium(Ⅱ) (2.45g, 3mmol), tricyclohexyl-phosphine (4.04g, 14mmol)을 DMF 300mL에 녹여서 1L 2neck flask에 넣고 150℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 과량의 물에 반응용액을 부어 고체를 석출시킨다. 고체를 여과한 후, 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 13 (26.3g, Y=86.3%)으로 표현되는 중간체 13을 얻었다.
합성예
16 :
실시예
A-
11 의
합성
Core A (10g, 29mmol)로 표현되는 중간체 5와 화합물 13으로 표현되는 중간체 13(19.39g, 38mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (1.70g, 1mmol), potassium carbonate (10.14g, 73mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 220mL에 녹여서 500mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane 과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-11 (11.8g, Y=58.6%)을 얻었다.
<반응식 5: 화합물 A-16의 합성>
합성예
17 : 중간체 14의 합성
1,3-dibromo-5-chlorobenzene (100.0g, 370mmol), phenylboronic acid (63.14g, 518mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (21.37g, 18mmol), potassium carbonate (127.81g, 925mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 1850mL에 녹여서 3L 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 칼럼 크로마토그래피 (n-hexane 전개용매) 로 분리하여 무색의 액체 화합물 14 (65.21g, Y=65.9%)으로 표현되는 중간체 14를 얻었다.
합성예
18 : 중간체 15의 합성
화합물 14로 표현되는 중간체 14 (65.0g, 243mmol), 3-biphenylboronic acid (62.54g, 316mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (14.04g, 12mmol), potassium carbonate (83.94g, 607mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 1800mL에 녹여서 3L 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. 칼럼 크로마토그래피 (n-hexane : dichloromethane = 8 : 2 혼합용액) 로 분리하여 흰 색의 화합물 15 (75.31g, Y=90.9%)으로 표현되는 중간체 15를 얻었다.
합성예
19 : 중간체 16의 합성
화합물 15로 표현되는 중간체 15 (75.0g, 220mmol)와 bis(pinacolato)di-boron (83.82g, 330mmol), potassium acetate (64.79g, 660mmol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(Ⅱ) (8.98g, 11mmol), tricyclohexylphosphine (14.81g, 53mmol)을 DMF 1,100mL에 녹여서 2L 2neck flask에 넣고 150℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 과량의 물에 반응용액을 부어 고체를 석출시킨다. 고체를 여과한 후, 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 16으로 표현되는 중간체 16 (79.44g, Y=83.5%)을 얻었다.
합성예
20 : 중간체 17의 합성
화합물 16로 표현되는 중간체 16 (78.0g, 180mmol), 1-bromo-3-iodobenzene (56.14g, 198mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (6.25g, 5mmol), potassium carbonate (49.87g, 361mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 1350mL에 녹여서 2L 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane의 혼합용액으로 재결정하여 흰 색의 화합물 17 (69.98g, Y=84.1%)로 표현되는 중간체 17를 얻었다.
합성예
21 : 중간체 18의 합성
화합물 17로 표현되는 중간체 17 (69.0g, 150mmol)와 bis(pinacolato)di-boron (56.96g, 224mmol), potassium acetate (44.03g, 449mmol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II) (4.89g, 6mmol) 을 toluene 747mL에 녹여서 2L 3neck flask에 넣고 120℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene을 모두 증발시키고 dichloromethane과 증류수로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 18으로 표현되는 중간체 18 (59.2g, Y=77.9%)을 얻었다.
합성예
22 :
실시예
A-16의 합성
화합물 8로 표현되는 중간체 9 (10.0g, 24mmol), 화합물 18로 표현되는 중간체 18 (12.20g, 24mmol), Palladium(Ⅱ) acetate (0.22g, 1mmol), Potassium phosphate tribasic (10.18g, 48mmol) 및 SPhos (1.18g, 3mmol)을 1,4-dioxane 119.93mL에 녹여 250mL 3neck flask에 넣고 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. Chloroform과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-16 (11.37g, Y=62.1%)을 얻었다.
<반응식 6: 화합물 A-25의 합성>
합성예
23 : 중간체 19의 합성
4-dibenzothiophene boronic acid (25.0g, 110mmol), 1-bromo-3-iodobenzene (34.11g, 121mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (3.80g, 3mmol), potassium carbonate (30.30g, 219mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 810mL에 녹여서 2L 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane의 혼합용액으로 재결정하여 흰 색의 화합물 19로 표현되는 중간체 19 (29.31g, Y=78.8%) 를 얻었다.
합성예
24 : 중간체 20의 합성
화합물 19로 표현되는 중간체 19 (29.0g, 85mmol)와 bis(pinacolato)di-boron (32.56g, 128mmol), potassium acetate (25.17g, 256mmol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(Ⅱ) (2.79g, 3mmol) 을 toluene 427mL에 녹여서 1L 2neck flask에 넣고 120℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene을 모두 증발시키고 dichloromethane과 증류수로 2회 추출하였다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : n-hexane = 1 : 9 비율의 혼합용액)를 이용하여 화합물 20으로 표현되는 중간체 20 (30.0g, Y=90.8%)을 얻었다.
합성예
25 :
실시예
A-25의 합성
화합물 8로 표현되는 중간체 9 (10.0g, 24mmol), 화합물 20으로 표현되는 중간체 20 (9.27g, 24mmol), Palladium(Ⅱ) acetate (0.22g, 1mmol), Potassium phosphate tribasic (10.18g, 48mmol) 및 SPhos (1.18g, 3mmol)을 1,4-dioxane 119.93mL에 녹여 250mL 3neck flask에 넣고 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 chloroform과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-25 (9.88g, Y=64.3%)를 얻었다.
<반응식 7: 화합물 A-
34 의
합성>
합성예
26 :
실시예
A-34의 합성
화합물 8로 표현되는 중간체 9 (10.0g, 24mmol), 3-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazole (9.8g, 24mmol), sodium tert-butoxide (3.46g, 36mmol) 그리고 bis(dibenzylideneacetone)palladium(0) (0.66g, 1mmol) 을 toluene 119.93mL에 녹여 250mL 3neck flask에 넣은 후 교반시킨다. tri-tert-butylphosphine (1.71mL, 4mmol) 을 반응용기에 주사기를 이용하여 넣은 뒤, 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene을 모두 증발시키고 dichloromethane과 증류수로 3회 추출한다. Ethyl acetate로 slurry를 1회 진행 후, dichloromethane과 n-hexane의 혼합용액으로 재결정하여 노란 색의 화합물 A-34 (10.58g, Y=55.9%)를 얻었다.
<반응식 8: 1, 8 번 위치 N 치환
core
B 의
합성>
합성예
27 : 중간체 21의 합성
2-Chlorobenzonitrile (7.68g, 55.8mmol)과 2-cyanophenylacetonitrile (12.1g, 83.8mmol) 그리고 potassium tert-butoxide (19.4g, 173mmol) 를 무수 THF 120mL에 녹여서 200mL 2neck flask에 넣고 70℃에서 18시간 동안 교반하였다. TLC로 반응 여부를 확인하고 ammonium chloride 포화 수용액을 넣어서 potassium tert-butoxide를 중화시킨다. Dichloromethane과 증류수로 2회 추출한 후, 무수 magnesium sulfate로 건조시킨다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : methyl alcohol 혼합용액) 를 이용하여 화합물 21 로 표현되는 붉은 색의 중간체 21 (11.13g, Y=82.1%)을 얻었다.
합성예
28 : 중간체 22의 합성
45 % HBr in acetic acid와 dichloromethane 1 : 1(v/v) 비율의 혼합용액 200 mL를 화합물 22로 표현되는 중간체 22 (4.35g, 17.9mmol) 에 천천히 투입하고 하루동안 상온에서 교반한다. 반응이 완료되면 diethyl ether를 넣는다. 석출된 노란 색의 고체를 여과하여 얻고, 그 고체를 다시 THF 300mL에 녹인다. Sodium bicarbonate 수용액을 가하여 중화시키고 용매를 증발시킨다. 칼럼 크로마토그래피 (dichloromethane : methyl alcohol 혼합용액) 를 이용하여 화합물 22 로 표현되는 옅은 노란 색의 중간체 22 (3.74g, Y=64.7%)을 얻었다.
합성예
29 :
Core
B의 합성
화합물 22 로 표현되는 중간체 22 (3.0 g, 9mmol)을 48%의 HBr 수용액에 녹인다. 0 ℃까지 냉각시킨 후, sodium nitrite (0.7g, 10mmol)을 천천히 투입하고 교반을 진행한다. Diazonium salt 용액을 copper(Ⅱ) bromide (5.79g, 13mmol)와 48%의 HBr 수용액 20mL가 들어있는 플라스크에 넣는다. 이 수용액을 8시간 동안 환류 교반하여 반응이 완결되면 dichloromethane과 3회 추출한다. 유기층에 1N sodium hydroxide 수용액을 투입하여 중화하고 석출된 고체를 감압여과하여 core B (2.45g, Y=68.2%)를 얻었다.
<반응식 9: 화합물 B-6의 합성>
합성예
30 : 중간체 23의 합성
Core B (31.83g, 82mmol)와 phenylboronic acid (5g, 41mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (2.37g, 2mmol), potassium carbonate (14.17g, 103mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 300mL에 녹여서 500mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. n-Hexane으로 슬러리 교반하여 화합물 23 로 표현되는 중간체 23 (12.50g, Y=79.1%) 을 얻었다.
합성예
31 :
실시예
B-6의 합성
화합물 23으로 표현되는 중간체 23 (5g, 13mmol)와 화합물 11 (8.54g, 17mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.75g, 1mmol), potassium carbonate (4.48g, 32mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 100mL에 녹여서 250mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 석출된 고체를 감압 여과하고 dichlorobenzene에 끓여 녹여서 실리카겔에 재차 여과한다. 그 후, dichlorobenzene에 재결정하여 노란색의 고체화합물 B-6 (4.80g, Y=54.0%) 을 얻었다.
<반응식 10: 화합물 B-24의 합성>
합성예
32 : 중간체 24의 합성
화합물 5 (30.0g, 97mmol)와 bis(pinacolato)di-boron (36.96g, 146mmol), potassium acetate (28.57g, 291mmol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]-dichloropalladium(Ⅱ) (3.17g, 4mmol) 을 toluene 485mL에 녹여서 1L 3neck flask에 넣고 120℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene을 모두 증발시키고 dichloromethane과 증류수로 2회 추출하였다. Dichloromethane과 n-hexane 혼합용액으로 재결정하여 화합물 24으로 표현되는 중간체 24 (30.0g, Y=86.8%)을 얻었다.
합성예
33 :
실시예
B-24의 합성
Core B (5g, 13mmol)와 화합물 24 (10.10g, 28mmol), tetrakis(triphenyl-phosphine)palladium(0) (0.74g, 1mmol), potassium carbonate (4.45g, 32mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 100mL에 녹여서 250mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 석출된 고체를 감압 여과하고 dichlorobenzene에 끓여 녹여서 실리카겔과 차콜에 재차 여과한다. 그 후, dichlorobenzene에 재결정하여 노란색의 고체화합물 B-24 (6.24g, Y=70.5%) 을 얻었다.
<반응식 11: 화합물 B-
34 의
합성>
합성예
34 : 중간체 25의 합성
Core B (10g, 26mmol) 와 3-chlorophenylboronic acid (5.68g, 36mmol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (1.5g, 1mmol), potassium carbonate (8.97g, 65mmol)를 THF, DIW 혼합용액 (2: 1 비) 190mL에 녹여서 500mL 3neck flask에 넣고 75℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 증류수와 dichloromethane으로 2회 추출하였다. n-Hexane으로 슬러리 교반하여 화합물 25 (8.40g, Y=77.6%)로 표현되는 중간체 25를 얻었다.
합성예
35 :
실시예
B-34의 합성
화합물 25로 표현되는 중간체 25 (8g, 19mmol)와, 3-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazole (7.84g, 19mmol), sodium tert-butoxide (2.77g, 29mmol) 그리고 bis(dibenzylideneacetone)palladium(0) (0.53g, 1mmol) 을 toluene 95.95mL에 녹여 250mL 3neck flask에 넣은 후 교반시킨다. tri-tert-butylphosphine (1.37mL, 3mmol) 을 반응용기에 주사기를 이용하여 넣은 뒤, 110℃에서 24시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 toluene을 모두 증발시키고 dichlorobenzene에 끓여서 녹인 후 실리카겔 및 차콜에 여과한다. Dichlorobenzene에 재결정하여 노란 색의 화합물 B-34 (10.49g, Y=69.3%)를 얻었다.
비교예
1 및 2
하기 화합물 a 내지 화합물 b에 해당되는 화합물을 비교예 1 및 비교예 2로 사용하였다.
[화합물 a] [화합물 b]
(유기발광소자의 제작)
소자실시예
1
상기의 화합물 A-11을 호스트로 사용하고, (piq)2Ir(acac)을 도판트로 사용하여 유기 발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000Å의 두께로 사용하였고, 음극은 알루미늄을 1000Å의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제작방법을 설명하면, 양극은 15Ω/cm2의 면저항을 가진 ITO 유리기판을 50mm ⅹ 50mm ⅹ 0.7mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물속에 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부의 진공도 650 ⅹ 10-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)- N4,N4'-디페닐비페닐-4,4'-디아민 (N4,N4'-di(naphthalene-1-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine:NPB) (80nm)를 증착하여 800Å의 정공수송층을 형성하였다. 이어서 동일한 진공 증착조건에서 실시예 1에서 A-11을 이용하여 막 두께 300Å의 발광층을 형성하였고,
이때, 인광도펀트인 (piq)2Ir(acac)을 동시에 증착하였다. 이 때, 인광 도펀트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도펀트의 배합량이 3중량%가 되도록 증착하였다.
[(piq)2Ir(acac)] [NPB]
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이토)알루미늄 (bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium: BAlq)를 증착하여 막 두께 50Å의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200Å의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 Al을 순차적으로 증착하여 유기 광전자 소자를 제작하였다.
상기 유기 광전자 소자의 구조는 ITO/ NPB (80 nm)/ EML (A-11 (97중량%) + (piq)2Ir(acac) (3 중량%), 30nm)/ Balq (5nm)/ Alq3 (20nm)/ LiF (1nm) / Al (100nm) 의 구조로 제작하였다.
[BAlq] [Alq3]
소자실시예
2
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 A-22를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예
3
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 A-24를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예
4
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 A-34를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예
5
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 B-11을 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자실시예
6
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 B-34를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자비교예
1
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 a를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
소자비교예
2
상기 소자실시예 1에서 화합물 A-11 대신에 발광층에 화합물 b를 사용한 것을 제외하고는, 상기 소자실시예 1과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
(유기발광소자의 성능 측정)
상기 소자실시예 1 내지 6과 소자비교예 1, 및 2에 따른 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도 변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 5000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
| No. | 발광층 | 구동전압 (V) | 색 (EL color) |
효율 (cd/A) |
90% 수명 (h) At 5000 cd/m2 |
| 소자비교예1 | a | 5.2 | 적색 | 13.7 | 55 |
| 소자비교예2 | b | 4.6 | 적색 | 16.6 | 40 |
| 소자실시예1 | A-11 | 4.8 | 적색 | 16.7 | 90 |
| 소자실시예2 | A-22 | 4.6 | 적색 | 15.9 | 70 |
| 소자실시예3 | A-24 | 4.5 | 적색 | 18.6 | 100 |
| 소자실시예4 | A-34 | 4.2 | 적색 | 19.2 | 140 |
| 소자실시예5 | B-11 | 4.8 | 적색 | 16.3 | 65 |
| 소자실시예6 | B-34 | 4.3 | 적색 | 18.8 | 80 |
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 소자비교예 1에 비해 소자실시예들에서 저구동전압, 고효율, 장수명을 확인할 수 있었다. 더욱이 소자비교예 2에서 사용된 화합물 b는 적절한 LUMO 값을 나타내지만 N이 좌우 비대칭으로 치환되어 있기 때문에 높은 dipole moment를 가지므로 결정성이 더욱 좋아져서 박막 특성이 좋지 않을 것으로 판단된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 유기 발광 소자 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층 230: 발광층
140: 정공 보조층
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층 230: 발광층
140: 정공 보조층
Claims (14)
- 서로 마주하는 양극과 음극, 및
상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,
상기 유기층은 하기 화학식 2 또는 화학식 7로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자:
[화학식 2] [화학식 7]
상기 화학식 2 및 7에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. - 제1항에 있어서,
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 치환 또는 비치환된 피렌일기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 테트라졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사다이아졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 싸이아트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조트리아졸릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퓨리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 나프피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 아자페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기, 치환 또는 비치환된 페나지닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 벤조푸로피리미딘, 치환 또는 비치환된 벤조티에노피리미딘, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자. - 제1항에 있어서,
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나인 유기 광전자 소자:
[그룹 Ⅰ]
상기 그룹 Ⅰ에서,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRc이고,
Rc는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 Rc는 서로 융합하여 방향족 고리를 형성하고,
W는 NRd, O, S, SO, SO2, CReRf, 또는 SiRgRh이고,
여기서 Rc 내지 Rh는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수 중 하나이고,
"치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미하고,
*는 연결 지점이고 상기 작용기를 이루는 원소들 중 어느 하나에 위치한다. - 제3항에 있어서,
상기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환 또는 비치환된 기는 하기 그룹 Ⅰ-1에 나열된 기 중 어느 하나로 표시되는 유기 광전자 소자:
[그룹 Ⅰ-1]
상기 그룹 Ⅰ-1에서,
*은 연결 지점이다. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1a 내지 2-1i 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자:
[화학식 2-1a] [화학식 2-1b]
[화학식 2-1c] [화학식 2-1d]
[화학식 2-1e] [화학식 2-1f]
[화학식 2-1g] [화학식 2-1h]
[화학식 2-1i]
상기 화학식 2-1a 내지 2-1i에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
Ar1 내지 Ar4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRc이고,
W는 NRd, O, S, 또는 CReRf이고,
Rc 내지 Rf는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 7은 하기 화학식 7-1a 내지 7-1i 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자:
[화학식 7-1a] [화학식 7-1b]
[화학식 7-1c] [화학식 7-1d]
[화학식 7-1e] [화학식 7-1f]
[화학식 7-1g] [화학식 7-1h]
[화학식 7-1i]
상기 화학식 7-1a 내지 7-1i에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일 결합, C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
Ar1 내지 Ar4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRc이고,
W는 NRd, O, S, 또는 CReRf이고,
Rc 내지 Rf는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기, 또는 이들의 조합이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. - 제1항에 있어서,
상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미딜기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 페닐퀴나졸린기, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자. - 제7항에 있어서,
상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로, 단일결합, 또는 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나인 유기 광전자 소자:
[그룹 Ⅱ]
상기 그룹 Ⅱ에서,
*는 연결 지점이고,
여기서 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, C1 내지 C30 아민기, 니트로기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-45에서 선택되는 것인 유기 광전자 소자:
[A-1] [A-2] [A-3] [A-4] [A-5]
[A-6] [A-7] [A-8] [A-9] [A-10]
[A-11] [A-12] [A-13] [A-14] [A-15]
[A-16] [A-17] [A-18] [A-19] [A-20]
[A-21] [A-22] [A-23] [A-24] [A-25]
[A-26] [A-27] [A-28] [A-29] [A-30]
[A-31] [A-32] [A-33] [A-34] [A-35]
[A-36] [A-37] [A-38] [A-39] [A-40]
[A-41] [A-42] [A-43] [A-44] [A-45]
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 7로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 B-1 내지 화학식 B-45에서 선택되는 것인 유기 광전자 소자:
[B-1] [B-2] [B-3] [B-4] [B-5]
[B-6] [B-7] [B-8] [B-9] [B-10]
[B-11] [B-12] [B-13] [B-14] [B-15]
[B-16] [B-17] [B-18] [B-19] [B-20]
[B-21] [B-22] [B-23] [B-24] [B-25]
[B-26] [B-27] [B-28] [B-29] [B-30]
[B-31] [B-32] [B-33] [B-34] [B-35]
[B-36] [B-37] [B-38] [B-39] [B-40]
[B-41] [B-42] [B-43] [B-44] [B-45]
.
- 제1항에 있어서,
상기 유기층은 발광층을 포함하고,
상기 발광층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자. - 제11항에 있어서,
상기 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자. - 삭제
- 제1항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치.
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