KR20220106372A - 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

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윤석근
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김한솔
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Abstract

본 발명은 유기발광소자 내의 정공수송층 등과 같은 유기층, 또는 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층 재료로 채용되어 향상된 저전압 구동 특성과 우수한 발광 효율 등의 발광 특성을 구현할 수 있는 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
[화학식 Ⅰ]

Description

유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 {An electroluminescent compound and an electroluminescent device comprising the same}
본 발명은 유기발광 화합물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기발광소자 내의 다양한 유기층과 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층 (Capping layer) 재료로 채용되는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물과 이를 채용하여 소자의 저전압 구동과 발광 효율 특성이 현저히 향상된 유기발광소자에 관한 것이다.
유기발광소자는 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel)이나 무기전계발광 (EL) 디스플레이에 비해 10 V 이하의 저전압 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있고, 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 최근에 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심의 대상이 되고 있다.
다만, 이러한 유기발광소자가 상기와 같은 특징으로 발휘하기 위해서는 소자 내 유기층을 이루는 물질인 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지는 안정하고 효율적인 유기발광소자용 유기층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다.
따라서, 더욱 안정적인 유기발광소자를 구현하고, 소자의 고효율, 장수명, 대형화 등을 위해서는 효율 및 수명 특성 측면에서 추가적인 개선이 요구되고 있는 상황이고, 특히 유기발광소자의 각 유기층을 이루는 소재에 대한 개발이 절실히 필요한 실정이다.
이와 관련하여 최근에 상기 유기발광소자의 구조 중 정공수송층 소재에 대하여는 기존 유기 소재의 도전율 (mobility)을 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
또한, 최근에는 각 유기층 재료의 성능 변화를 주어 유기발광소자의 특성을 향상시키는 연구뿐만 아니라, 애노드 (anode)와 캐소드 (cathode) 사이에서 최적화된 광학 두께에 의한 색순도 향상 및 발광 효율 증대 기술이 소자 성능을 향상시키는데 중요한 요소 중의 하나로 착안되고 있으며, 이러한 방법의 일 예로 전극에 캡핑층 (capping layer)을 사용하여 광효율 증가와 우수한 색순도를 거두기도 한다.
따라서, 본 발명은 유기발광소자 내의 다양한 정공수송층과 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층에 채용되어 향상된 소자의 저전압 구동과 우수한 발광 효율 특성을 구현할 수 있는 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 하기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 골격에서, A1 및 A2 위치에 하기 [구조식 1] 내지 [구조식 2]를 포함하여 다양한 치환기를 도입하고, A1 및 A2 위치 중에서 적어도 하나 이상에 하기 [구조식 2]를 도입한 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물을 제공한다.
[화학식 Ⅰ]
Figure pat00001
[구조식 1]
Figure pat00002
[구조식 2]
Figure pat00003
상기 [화학식 Ⅰ], [구조식 1] 내지 [구조식 2]의 특징적인 구조와 이에 의해서 구현되는 구체적인 화합물 및 각 치환기의 정의에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명에 따른 화합물을 유기발광소자 내의 정공수송층 등의 유기층과 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층 재료로 채용할 경우에 향상된 소자의 저전압 구동 특성, 그리고 우수한 발광 효율을 구현할 수 있어 다양한 디스플레이 소자에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 유기발광소자의 향상된 저전압 구동 특성 및 우수한 발광 효율을 거둘 수 있는 하기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물은 하기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 바와 같이, 다이벤조퓨란(다이벤조티오펜) 또는 플루오렌 골격의 특정 위치에 벤조옥사졸(벤조티아졸) 유도체를 도입하고, A1 및 A2 위치에 하기 [구조식 1] 내지 [구조식 2]을 포함하여 다양한 치환기를 도입하고, A1 및 A2 위치 중에서 적어도 하나 이상에 하기 [구조식 2]를 도입한 것을 특징으로 하고, 이러한 골격 및 치환기 특징에 의해서 본 발명에 따른 화합물을 정공수송층이나 광효율 개선층에 채용하여 향상된 저전압 구동 및 우수한 발광 효율을 갖는 유기발광소자를 구현할 수 있다.
[화학식 Ⅰ]
Figure pat00004
상기 [화학식 Ⅰ]에서,
X1은 O, S, NR 또는 CRR'이다.
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
또한, 상기 R과 R'는 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환의 고리를 형성할 수 있다.
X2는 O 또는 S이다.
R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 하기 [구조식 1] 및 [구조식 2] 중에서 선택된 어느 하나이다.
상기 A1 및 A2 중 적어도 하나 이상은 하기 [구조식 2]로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[구조식 1]
Figure pat00005
상기 [구조식 1]에서,
X3는 O 또는 S이고,
R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
[구조식 2]
Figure pat00006
상기 [구조식 2]에서,
L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴렌기 중에서 선택된다.
n, m 및 l은 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 n, m 및 l이 각각 2 이상인 경우 복수 개의 L1 내지 L3은 각각 서로 동일하거나 상이하다.
Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
o 및 p는 각각 1 내지 3의 정수이고, 상기 o 및 p가 각각 2 이상인 경우 복수 개의 Ar1 내지 Ar2는 각각 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 L1 내지 L3 및 Ar1 내지 Ar2가 각각 헤테로아릴기인 경우에 상기 [구조식 1]로 표시되는 구조일 수 있다.
한편, 상기 R, R', R1 내지 R8, A1, A2, L1 내지 L3 및 Ar1 내지 Ar2의 정의에서, '치환 또는 비치환된'이라 함은 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, 아민기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 플루오레닐기, 아릴기, 카바졸일기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
구체적인 예를 들면, 치환된 아릴기라 함은, 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 파이레닐기, 페난트레닐기, 테트라세닐기, 안트라센닐기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
또한, 치환된 헤테로아릴기라 함은, 피리딜기, 티오페닐기, 트리아진기, 퀴놀린기, 페난트롤린기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 카바졸기 및 이들의 축합헤테로고리기, 예컨대 벤즈퀴놀린기, 벤즈이미다졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈티아졸기, 벤즈카바졸기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 치환기들의 예시들에 대해서 아래에서 구체적으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 구체적인 화합물에서 명확히 확인할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥틸메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필기 시클로부틸기 시클로펜틸기 3-메틸시클로펜틸기 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 스피로데실, 스피로운데실, 아다만틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 입체적 방해를 주지 않는 범위인 1 내지 20개인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, tert-부톡시기, sec-부톡시기, n-펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 3,3-디메틸부틸옥시기, 2-에틸부틸옥시기, n-옥틸옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, 벤질옥시기, p-메틸벤질옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 30인 것이 바람직하다. 단환식 아릴기의 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 등이 있고, 다환식 아릴기의 예로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 아세나프타센닐기, 트리페닐렌기, 플루오안트렌(fluoranthrene)기 등이 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 스피로 구조일 수 있으며, 그 예로는
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
등이 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 구조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물의 연결이 끊어진 상태의 구조로서, 그 예로는
Figure pat00010
,
Figure pat00011
등이 있다.
또한, 상기 고리의 탄소원자는 N, S 및 O 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며, 예로는
Figure pat00012
,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
등이 있다.
또한, 상기와 같은 플루오레닐 구조는 지환족 고리 또는 방향족고리가 더 축합된 형태 일 수 있다.
본 발명에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 O, N 또는 S를 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 본 발명에서 이의 구체적인 예를 들면, 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기, 페난트롤린기, 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기, 페녹사진기, 페노티아진기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 할로겐기의 구체적인 예로는 플루오르(F), 클로린(Cl), 브롬(Br) 등을 들 수 있다.
상기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 그 구조적 특이성으로 인하여 유기발광소자의 정공수송층 등과 같은 유기층, 그리고 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층 재료로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물의 바람직한 구체예로는 하기 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
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Figure pat00051
Figure pat00052
이와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 고유의 특성을 발휘하는 특징적인 골격과 이에 도입되는 고유의 특성을 갖는 모이어티 (moiety)를 이용하여 다양한 특성을 갖는 유기발광 화합물을 합성할 수 있고, 그 결과 본 발명에 따른 유기발광 화합물을 발광층, 광효율 개선층, 정공수송층, 전자수송층, 전자저지층, 정공저지층 등 다양한 유기층 물질로 적용할 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 유기발광소자 내의 정공수송층 또는 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층에 적용하여 소자의 발광효율 등의 발광 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물은 일반적인 유기발광소자 제조방법에 따라 소자에 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자는 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 유기층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따른 유기발광 화합물을 소자의 유기층에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 소자 제조방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자의 유기층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 저지층, 정공 저지층, 광효율 개선층 (Capping layer) 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 더 적은 수, 더 많은 수의 유기층을 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 기판, 제1 전극 (양극), 유기층, 제2 전극 (음극) 및 광효율 개선층을 포함하며, 상기 광효율 개선층은 제1 전극 하부 (Bottom emission) 또는 제2 전극 상부 (Top emission)에 형성될 수 있다.
제2 전극 상부 (Top emission)에 형성되는 방식은 발광층에서 형성된 빛이 캐소드쪽으로 방출되는데 캐소드쪽으로 방출되는 빛이 굴절률이 상대적으로 높은 본 발명에 따른 화합물로 형성된 광효율 개선층(CPL)을 통과하면서 빛의 파장이 증폭되고 따라서 광효율이 상승하게 된다 또한, 제1 전극 하부 (Bottom emission)에 형성되는 방식 역시 마찬가지 원리에 의해 본 발명에 따른 화합물을 광효율 개선층에 채용하여 유기전기소자의 광효율이 향상된다.
본 발명에 따른 바람직한 유기발광소자의 유기층 구조 등에 대해서는 후술하는 실시예에서 보다 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광소자는 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 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수도 있다. 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 솔벤트 프로세스 (solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금, 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물 (ITO), 인듐 아연 산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜] (PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금, LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO (highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린 (porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 퀴나크리돈 (quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 본 발명에 따른 유기발광 화합물을 이용하여 소자의 저전압 구동 특성, 발광효율 및 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3), 카르바졸 계열 화합물, 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물, BAlq, 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물, 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자, 스피로(spiro) 화합물, 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물, Alq3를 포함한 착물, 유기 라디칼 화합물, 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않고, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
합성예 1 : 화합물 84의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 84-1의 합성
Figure pat00053
4,6-Dibromodibenzofuran (10.0 g, 0.031 mol), Benzoxazole (5.5 g, 0.046 mol), K2CO3 (8.5 g, 0.061 mol), PPh3 (4.0 g, 0.015 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.0003 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 84-1>을 7.2 g (수율 64.5%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 화합물 84의 합성
Figure pat00054
중간체 84-1 (10.0 g, 0.028 mol), 4-(2-Naphthyl)-N-[4-(2-naphthyl)phenyl]aniline (17.4 g, 0.041 mol), NaO t Bu (5.3 g, 0.055 mol), t-Bu3P (0.6 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.8 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 84>를 13.4 g (수율 69.2%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=704[(M+1)+]
합성예 2 : 화합물 96의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 96의 합성
Figure pat00055
중간체 84-1 (10.0 g, 0.028 mol), N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)dibenzo[b,d]thiophen-4-amine (14.5 g, 0.041 mol), NaO t Bu (5.3 g, 0.055 mol), t-Bu3P (0.6 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.8 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 96>을 12.7 g (수율 72.9%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=634[(M+1)+]
합성예 3 : 화합물 116의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 116-1의 합성
Figure pat00056
6-Bromo-2-chlorodibenzo[b,d]furan (10.0 g, 0.036 mol), Benzoxazole (6.4 g, 0.053 mol), K2CO3 (9.8 g, 0.071 mol), PPh3 (4.7 g, 0.078 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.0004 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 116-1>을 8.3 g (수율 73.1%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 116-2의 합성
Figure pat00057
2-Bromo-9,9'-spirobi[9H-fluorene] (10.0 g, 0.025 mol), 4-Aminobiphenyl (6.4 g, 0.038 mol), NaO t Bu (4.9 g, 0.051 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.7 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 116-2>를 8.1 g (수율 66.2%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 중간체 116-3의 합성
Figure pat00058
1-Bromo-4-iodobenzene (10.0 g, 0.035 mol), 중간체 116-2 (25.6 g, 0.053 mol), NaO t Bu (6.8 g, 0.071 mol), t-Bu3P (0.7 g, 0.004 mol), Pd(dba)2 (1.0 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 116-3>을 14.3 g (수율 63.4%) 수득하였다.
(4) 제조예 4 : 중간체 116-4의 합성
Figure pat00059
중간체 116-3 (10.0 g, 0.016 mol), Bis(pinacolato)diboron (4.8 g, 0.019 mol), KOAc (3.1 g, 0.031 mol), Pd(dppf)Cl2 (0.3 g, 0.001 mol)에 Dioxane 100 mL 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 116-4>를 8.2 g (수율 76.4%) 수득하였다.
(5) 제조예 5 : 화합물 116의 합성
Figure pat00060
중간체 116-1 (10.0 g, 0.031 mol), 중간체 116-4 (25.7 g, 0.038 mol), K2CO3 (13.0 g, 0.094 mol), 촉매 Pd(OAc)2 (1.8 g, 0.002mol), 리간드 X-Phos (1.5 g, 0.003 mol), THF 200 mL와 H2O 50 mL, Ethanol 50 mL를 넣고 90 ℃에서 6시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 116>을 17.6 g (수율 66.8%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=842[(M+1)+]
합성예 4 : 화합물 122의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 122-1의 합성
Figure pat00061
4,6-Dibromodibenzofuran (10.0 g, 0.031 mol), Benzoxazole (11.0 g, 0.092 mol), K2CO3 (17.0 g, 0.123 mol), PPh3 (8.1 g, 0.031 mol), Cu(OAc)2 (0.2 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 122-1>을 9.5 g (수율 77.0%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 122-2의 합성
Figure pat00062
중간체 122-1 (10.0 g, 0.025 mol)을 CHCl3 100 mL에 용해시킨 후, Bromine (in CHCl3, 9.9 g, 0.062 mol)을 천천히 적가하여 상온에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 122-2>를 6.1 g (수율 51.0%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 화합물 122의 합성
Figure pat00063
중간체 122-2 (10.0 g, 0.021 mol), (4-Biphenyl)-(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amine (11.3 g, 0.031 mol), NaO t Bu (4.0 g, 0.042 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 122>를 10.4 g (수율 65.7%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=761[(M+1)+]
합성예 5 : 화합물 146의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 146-1의 합성
Figure pat00064
4,6-Dibromodibenzothiophene (10.0 g, 0.029 mol), Benzoxazole (5.2 g, 0.044 mol), K2CO3 (8.1 g, 0.059 mol), PPh3 (3.8 g, 0.015 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.3 mmol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 146-1>을 7.3 g (수율 65.7%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 화합물 146의 합성
Figure pat00065
중간체 146-1 (10.0 g, 0.026 mol), 1,1′(10.6 g, 0.039 mol), NaO t Bu (5.1 g, 0.053 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.8 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 146>을 9.5 g (수율 63.5%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=568(M+1)+]
합성예 6 : 화합물 149의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 149-1의 합성
Figure pat00066
9-(4-Bromo-phenyl)-9H-carbazole (10.0 g, 0.031 mol), 2-Amino-9,9-dimethylfluorene (9.7 g, 0.047 mol), NaO t Bu (6.0 g, 0.062 mol), t-Bu3P (0.6 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.9 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 149-1>을 9.7 g (수율 69.4%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 화합물 149의 합성
Figure pat00067
중간체 146-1 (10.0 g, 0.026 mol), 중간체 149-1 (17.8 g, 0.039 mol), NaO t Bu (5.1 g, 0.053 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.8 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 149>를 10.8 g (수율 54.8%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=749[(M+1)+]
합성예 7 : 화합물 279 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 279-1의 합성
Figure pat00068
4,6-Dibromodibenzofuran (10.0 g, 0.031 mol), Benzothiazole (6.2 g, 0.046 mol), K2CO3 (8.5 g, 0.061 mol), PPh3 (4.0 g, 0.015 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.0003 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 279-1>을 6.9 g (수율 59.2%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 화합물 279의 합성
Figure pat00069
중간체 279-1 (10.0 g, 0.026 mol), Bis(4-biphenylyl)amine (12.7 g, 0.039 mol), NaO t Bu (5.1 g, 0.053 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.8 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 279>를 10.3 g (수율 63.1 %) 수득하였다.
LC/MS: m/z=620[(M+1)+]
합성예 8 : 화합물 306의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 306-1의 합성
Figure pat00070
(4-Bromophenyl)benzoxazole (10.0 g, 0.037 mol), 4-(1,3-benzoxazol-2-yl)aniline (11.5 g, 0.055 mol), NaO t Bu (7.0 g, 0.073 mol), t-Bu3P (0.7 g, 0.004 mol), Pd(dba)2 (1.1 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 306-1>을 10.1 g (수율 68.6%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 306-2의 합성
Figure pat00071
1-Bromo-4-iodobenzene (10.0 g, 0.035 mol), 중간체 306-1 (21.4 g, 0.053 mol), NaO t Bu (6.8 g, 0.071 mol), t-Bu3P (0.7 g, 0.004 mol), Pd(dba)2 (1.0 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 306-2>를 13.9 g (수율 70.4%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 중간체 306-3의 합성
Figure pat00072
중간체 306-2 (10.0 g, 0.018 mol), Bis(pinacolato)diboron (5.5 g, 0.022 mol), KOAc (3.5 g, 0.036 mol), Pd(dppf)Cl2 (0.4 g, 0.001 mol)에 Dioxane 100 mL 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 306-3>을 8.4 g (수율 77.5%) 수득하였다.
(4) 제조예 4 : 화합물 306의 합성
Figure pat00073
중간체 279-1 (10.0 g, 0.026 mol), 중간체 306-3 (19.1 g, 0.032 mol), K2CO3 (10.9 g, 0.079 mol), Pd(PPh3)4 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 200 mL, Ethanol 50 mL, H2O 50 mL를 넣고 6시간 동안 100 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 306>을 15.1 g (수율 73.7%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=778[(M+1)+]
합성예 9 : 화합물 321의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 321-1의 합성
Figure pat00074
4,6-Dibromodibenzofuran (10.0 g, 0.031 mol), Benzothiazole (12.4 g, 0.092 mol), K2CO3 (17.0 g, 0.123 mol), PPh3 (8.1 g, 0.031 mol), Cu(OAc)2 (0.2 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 321-1>을 10.7 g (수율 80.3%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 321-2의 합성
Figure pat00075
중간체 321-1 (10.0 g, 0.023 mol)을 CHCl3 100 mL에 용해시킨 후, Bromine (in CHCl3, 9.2 g, 0.058 mol)을 천천히 적가하여 상온에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 321-2>를 6.6 g (수율 55.9%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 화합물 321의 합성
Figure pat00076
중간체 321-2 (10.0 g, 0.020 mol), N-[1,1'-biphenyl]-2-yl-[1,1'-Biphenyl]-2-amine (9.4 g, 0.029 mol), NaO t Bu (3.7 g, 0.039 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 321>을 6.4 g (수율 43.6%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=753[(M+1)+]
합성예 10 : 화합물 327의 합성
(1) 제조예 1 : 화합물 327의 합성
Figure pat00077
중간체 321-2 (10.0 g, 0.020 mol), Bis(dibenzo[b,d]furan-3-yl)amine (10.2 g, 0.029 mol), NaO t Bu (3.7 g, 0.039 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 327>을 10.2 g (수율 67.0%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=781[(M+1)+]
합성예 11 : 화합물 356의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 356-1의 합성
Figure pat00078
4,6-Dibromodibenzothiophene (10.0 g, 0.029 mol), Benzothiazole (5.9 g, 0.044 mol), K2CO3 (8.1 g, 0.059 mol), PPh3 (3.8 g, 0.015 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.0003 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 356-1>을 5.5 g (수율 47.5%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 356-2의 합성
Figure pat00079
2-Bromo-9,9'-spirobi[9H-fluorene] (10.0 g, 0.025 mol), 2-Amino-9,9-dimethylfluorene (7.9 g, 0.038 mol), NaO t Bu (4.9 g, 0.051 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.7 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 356-2>를 8.1 g (수율 61.1%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 중간체 356-3의 합성
Figure pat00080
1-Bromo-4-iodobenzene (10.0 g, 0.035 mol), 중간체 356-2 (27.8 g, 0.53 mol), NaO t Bu (6.8 g, 0.071 mol), t-Bu3P (0.7 g, 0.004 mol), Pd(dba)2 (1.0 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 356-3>을 16.1 g (수율 67.1%) 수득하였다.
(4) 제조예 4 : 중간체 356-4의 합성
Figure pat00081
중간체 356-3 (10.0 g, 0.015 mol), Bis(pinacolato)diboron (4.5 g, 0.018 mol), KOAc (2.9 g, 0.030 mol), Pd(dppf)Cl2 (0.3 g, 0.4 mmol)에 Dioxane 100 mL 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 356-4>를 8.1 g (수율 75.8%) 수득하였다.
(5) 제조예 5 : 화합물 356의 합성
Figure pat00082
중간체 356-1 (10.0 g, 0.025 mol), 중간체 356-4 (22.0 g, 0.030 mol), K2CO3 (10.5 g, 0.076 mol), Pd(PPh3)4 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 200 mL, Ethanol 50 mL, H2O 50 mL를 넣고 6시간 동안 100 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 356>을 14.8 g (수율 64.1%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=915[(M+1)+]
합성예 12 : 화합물 380의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 380-1의 합성
Figure pat00083
4,6-Dibromodibenzothiophene (10.0 g, 0.029 mol), Benzothiazole (11.9 g, 0.088 mol), K2CO3 (16.2 g, 0.117 mol), PPh3 (7.7 g, 0.029 mol), Cu(OAc)2 (0.2 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 380-1>을 9.7 g (수율 73.6%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 380-2의 합성
Figure pat00084
중간체 380-1 (10.0 g, 0.022 mol)을 CHCl3 100 mL에 용해시킨 후, Bromine (in CHCl3, 8.9 g, 0.056 mol)을 천천히 적가하여 상온에서 12시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 380-2>를 5.8 g (수율 49.4%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 중간체 380-3의 합성
Figure pat00085
2-Bromo-11,11-dimethyl-11H-benzo[b]fluorene (10.0 g, 0.031 mol), 4-Aminobiphenyl (7.9 g, 0.046 mol), NaO t Bu (6.0 g, 0.062 mol), t-Bu3P (0.6 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.9 g, 0.002 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 380-3>을 8.8 g (수율 69.1%) 수득하였다.
(4) 제조예 4 : 화합물 380의 합성
Figure pat00086
중간체 380-2 (10.0 g, 0.019 mol), 중간체 380-3 (11.7 g, 0.028 mol), NaO t Bu (3.6 g, 0.038 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.5 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 380>을 10.2 g (수율 62.8%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=589[(M+1)+]
합성예 13 : 화합물 381의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 381-1의 합성
Figure pat00087
4-Bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene (10.0 g, 0.025 mol), 4-Aminobiphenyl (6.4 g, 0.038 mol), NaO t Bu (4.8 g, 0.050 mol), t-Bu3P (0.5 g, 0.003 mol), Pd(dba)2 (0.7 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 381-1>을 7.7 g (수율 63.0%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 화합물 381의 합성
Figure pat00088
중간체 380-2 (10.0 g, 0.019 mol), 중간체 381-1 (13.8 g, 0.028 mol), NaO t Bu (3.6 g, 0.038 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.5 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 381>을 10.6 g (수율 60.1%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=933[(M+1)+]
합성예 14 : 화합물 392의 합성
(1) 제조예 1 : 중간체 392-1의 합성
Figure pat00089
1,8-Dibromo-9h-carbazole (10.0 g, 0.031 mol), Iodobenzene (7.5 g, 0.037 mol), K2CO3 (12.8 g, 0.092 mol), dibenzo-18-crown-6 (0.6 g, 0.002 mol), Cu (2.0 g, 0.031 mol)에 DMF 160 mL을 넣고 150 ℃에서 7시간 동안 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼하여 <중간체 392-1>을 7.8 g (수율 63.2%) 수득하였다.
(2) 제조예 2 : 중간체 392-2의 합성
Figure pat00090
중간체 392-1 (10.0 g, 0.025 mol), 1,3-Benzothiazole-6-carbonitrile (6.0 g, 0.037 mol), K2CO3 (6.9 g, 0.050 mol), PPh3 (3.3 g, 0.013 mol), Cu(OAc)2 (0.1 g, 0.001 mol), Pd(OAc)2 (0.1 g, 0.0002 mol)에 Toluene을 넣고 4시간 동안 110 ℃에서 환류 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <중간체 392-2>를 6.5 g (수율 54.3%) 수득하였다.
(3) 제조예 3 : 화합물 392의 합성
Figure pat00091
중간체 392-2 (10.0 g, 0.021 mol), Diphenylamine (5.3 g, 0.031 mol), NaO t Bu (4.0 g, 0.042 mol), t-Bu3P (0.4 g, 0.002 mol), Pd(dba)2 (0.6 g, 0.001 mol)에 Toluene 150 mL를 넣고 4시간 동안 70 ℃에서 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, 추출하여 농축한 후 컬럼 및 재결정하여 <화합물 392>를 5.9 g (수율 49.8%) 수득하였다.
LC/MS: m/z=568[(M+1)+]
소자 실시예 (CPL)
본 발명에 따른 실시예에서, 양극은 25 mm × 25 mm × 0.7 mm의 Ag를 포함하는 ITO 유리 기판을 이용하여, 발광 면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 패터닝된 ITO 기판을 진공 챔버에 장착한 후, 1 × 10-6 torr 이상의 공정 압력에서 기판 위에 하기 구조로 유기물과 금속을 증착하였다.
소자 실시예 1 내지 50
본 발명에 따라 구현되는 화합물을 광효율 개선층에 채용하여, 하기와 같은 소자 구조를 갖는 유기발광소자를 제작 후, 본 발명에 따라 구현되는 화합물에 따른 발광 및 구동 특성을 측정하였다.
Ag/ITO / 정공주입층 (HAT-CN, 5 nm) / 정공수송층 (α-NPB, 100 nm) / 전자저지층 (TCTA, 10 nm) / 발광층 (20 nm) / 전자수송층 (201:Liq, 30 nm) / LiF (1 nm) / Mg:Ag (15 nm) / 광효율 개선층 (70 nm)
유리 기판상에 Ag를 포함하는 ITO 투명 전극 상부에 [HAT-CN]을 5 nm 두께로 성막하여 정공주입층을 형성하였으며, 이후, [α-NPB]를 100 nm로 성막하여 정공수송층을 형성하였으며, [TCTA]를 10 nm 두께로 성막하여 전자저지층을 형성하였다. 이후, 호스트 화합물로 [BH1], 도펀트 화합물로 [BD1]을 사용하여 20 nm로 공증착하여 발광층을 형성하였다. 이후, 전자수송층 (하기 [201] 화합물 Liq 50% 도핑)을 30 nm 증착 후, LiF를 1 nm의 두께로 성막하여 전자주입층을 형성하였다. 그 후에 Mg:Ag를 1:9의 비율로 15 nm의 두께로 성막하여 캐소드를 형성하였다. 그리고 광효율 개선층 (capping layer) 화합물로는 본 발명에 따른 화합물 4, 9, 16, 22, 31, 57, 70, 75, 84, 86, 96, 97, 99, 104, 109, 116, 122, 146, 149, 154, 158, 164, 165, 167, 175, 182, 192, 200, 203, 213, 218, 221, 232, 251, 259, 268, 279, 290, 292, 306, 312, 321, 325, 327, 330, 350, 356, 380, 381, 392를 70 nm의 두께로 성막하여 유기발광소자를 제작하였다.
소자 비교예 1
소자 비교예 1을 위한 유기발광소자는 상기 실시예 1 내지 50의 소자구조에서 광효율 개선층을 사용하지 않는 점을 제외하고 동일하게 제작하였다.
소자 비교예 2
소자 비교예 2를 위한 유기발광소자는 상기 실시예 1 내지 50의 소자구조에서 광효율 개선층 화합물로 본 발명에 따른 화합물 대신에 하기 Alq3를 사용한 것을 제외하고 동일하게 제작하였다.
소자 비교예 3
소자 비교예 3을 위한 유기발광소자는 상기 실시예 1 내지 50의 소자구조에서 광효율 개선층 화합물로 본 발명의 화합물 대신 CP 1을 사용한 것을 제외하고 동일하게 제작하였다.
실험예 1 : 소자 실시예 1 내지 50의 발광 특성
상기 실시예에 따라 제조된 유기발광소자는 Source meter (Model 237, Keithley)와 휘도계 (PR-650, Photo Research)를 이용하여 구동 전압, 전류 효율 및 색좌표를 측정하였고, 1,000 nit 기준의 결과값은 하기 [표 1]과 같다.
실시예 광효율 개선층 V cd/A CIEx CIEy
1 화학식 4 3.6 8.8 0.135 0.050
2 화학식 9 3.9 8.0 0.139 0.047
3 화학식 16 3.8 8.4 0.132 0.053
4 화학식 22 3.5 8.8 0.131 0.057
5 화학식 31 3.7 8.5 0.138 0.055
6 화학식 57 3.5 8.8 0.131 0.059
7 화학식 70 3.8 8.3 0.133 0.055
8 화학식 75 3.6 8.8 0.137 0.052
9 화학식 84 3.9 8.0 0.139 0.046
10 화학식 86 3.8 8.4 0.130 0.053
11 화학식 96 3.6 8.8 0.131 0.063
12 화학식 97 3.4 8.9 0.133 0.056
13 화학식 99 3.9 8.0 0.135 0.049
14 화학식 104 3.7 8.7 0.132 0.058
15 화학식 109 3.8 8.3 0.130 0.055
16 화학식 116 3.7 8.5 0.131 0.054
17 화학식 122 3.8 8.2 0.135 0.053
18 화학식 146 3.8 8.4 0.130 0.060
19 화학식 149 3.9 8.1 0.135 0.051
20 화학식 154 3.6 8.7 0.137 0.049
21 화학식 158 3.9 8.0 0.139 0.046
22 화학식 164 3.8 8.4 0.130 0.053
23 화학식 165 3.5 8.8 0.132 0.058
24 화학식 167 3.8 8.3 0.135 0.055
25 화학식 175 3.9 8.0 0.136 0.049
26 화학식 182 3.8 8.4 0.132 0.057
27 화학식 192 3.5 8.8 0.135 0.055
28 화학식 200 3.9 8.0 0.137 0.049
29 화학식 203 4.0 8.0 0.138 0.050
30 화학식 213 3.8 8.4 0.131 0.055
31 화학식 218 3.5 8.8 0.132 0.058
32 화학식 221 3.8 8.3 0.134 0.056
33 화학식 232 3.9 8.0 0.135 0.049
34 화학식 251 3.7 8.5 0.131 0.057
35 화학식 259 3.8 8.3 0.130 0.055
36 화학식 268 3.7 8.5 0.133 0.059
37 화학식 279 3.8 8.2 0.136 0.050
38 화학식 290 3.8 8.2 0.132 0.056
39 화학식 292 3.9 8.1 0.139 0.048
40 화학식 306 3.6 8.7 0.138 0.047
41 화학식 312 3.7 8.5 0.133 0.052
42 화학식 321 3.7 8.6 0.132 0.056
43 화학식 325 3.8 8.3 0.131 0.057
44 화학식 327 3.8 8.0 0.138 0.049
45 화학식 330 3.7 8.8 0.135 0.050
46 화학식 350 4.0 8.4 0.131 0.049
47 화학식 356 3.5 8.2 0.133 0.057
48 화학식 390 3.9 8.0 0.132 0.055
49 화학식 381 3.8 8.3 0.134 0.049
50 화학식 392 3.5 8.1 0.135 0.048
비교예 1 사용 안 함 4.6 7.0 0.150 0.141
비교예 2 Alq3 4.3 7.8 0.147 0.058
비교예 3 CP 1 4.4 7.5 0.137 0.073
상기 [표 1]에 나타낸 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 화합물을 유기발광소자에 구비되는 광효율 개선층에 채용한 경우에 광효율 개선층을 구비하지 않은 소자, 종래 광효율 개선층 재료로 사용된 화합물을 채용한 소자 및 본 발명에 따른 화합물의 특징적 구조와 대비되는 화합물을 채용한 소자 (비교예 1 내지 3)에 비하여 구동 전압이 감소하고, 전류 효율이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00092
[HAT-CN] [α-NPB] [BH1] [BD1] [201]
Figure pat00093
[TCTA] [CP 1]
소자 실시예 (HTL)
본 발명에 따른 실시예에서, 양극은 25 mm × 25 mm × 0.7 mm의 ITO 투명 전극이 부착된 유리 기판을 이용하여, 발광 면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 패터닝된 ITO 기판을 진공 챔버에 장착한 후, 1 × 10-6 torr 이상의 공정 압력에서 기판 위에 하기 구조로 유기물과 금속을 증착하였다.
소자 실시예 51 내지 79
본 발명에 따라 구현되는 화합물을 소자 내의 정공수송층에 채용하였다. 하기와 같은 소자 구조를 갖는 유기발광소자를 제작한 후, 본 발명에 따라 구현되는 화합물에 따른 발광 및 구동 특성을 측정하였다.
ITO / 정공주입층 (HAT-CN, 5 nm) / 정공수송층 (100 nm) / 전자저지층 (EBL1, 10 nm) / 발광층 (20 nm) / 전자수송층 (201:Liq, 30 nm) / LiF (1 nm) / Al (100 nm)
ITO 투명 전극에 [HAT-CN]을 5 nm 두께로 성막하여 정공주입층을 형성하였으며, 그 후에 본 발명에 따른 화합물 1, 8, 12, 28, 37, 42, 51, 66, 83, 96, 111, 120, 122, 149, 224, 246, 237, 248, 262, 270, 283, 300, 316, 321, 347, 356, 361, 381, 398을 100 nm 성막하여 정공수송층을 형성하였다. 이후 호스트 화합물로 [BH1], 도펀트 화합물로 [BD1]을 사용하여 20 nm 공증착하여 발광층을 형성하다. 이후, 전자수송층(하기 [201] 화합물 Liq 50% 도핑)을 30 nm 증착하였다. 그 후 LiF 1 nm 및 Al을 100 nm의 두께로 성막하여 유기발광소자를 제작하였다.
소자 비교예 4
소자 비교예 4를 위한 유기발광소자는 상기 실시예 51 내지 79의 소자구조에서 정공수송층 재료로 본 발명에 따른 화합물 대신에 하기 α-NPB를 사용한 것을 제외하고 동일하게 제작하였다.
실험예 2 : 소자 실시예 51 내지 79의 발광 특성
상기 실시예에 따라 제조된 유기발광소자는 Source meter (Model 237, Keithley)와 휘도계 (PR-650, Photo Research)를 이용하여 전압, 전류 및 발광 효율을 측정하였고, 1000 nit 기준의 결과값은 하기 [표 2]와 같다.
실시예 정공수송층 V cd/A CIEx CIEy
51 화학식 1 4.0 7.3 0.134 0.150
52 화학식 8 3.9 7.7 0.134 0.151
53 화학식 12 4.2 7.0 0.134 0.151
54 화학식 28 4.0 7.3 0.134 0.151
55 화학식 37 3.9 7.3 0.131 0.156
56 화학식 42 3.9 7.3 0.132 0.153
57 화학식 51 3.8 7.3 0.135 0.148
58 화학식 66 3.8 7.2 0.133 0.152
59 화학식 83 4.3 7.2 0.136 0.148
60 화학식 96 4.0 7.3 0.135 0.149
61 화학식 111 4.1 7.3 0.134 0.150
62 화학식 120 4.1 7.5 0.133 0.153
63 화학식 122 4.2 7.5 0.134 0.151
64 화학식 149 3.9 7.0 0.135 0.148
65 화학식 224 4.3 7.1 0.135 0.153
66 화학식 246 4.3 7.5 0.135 0.149
67 화학식 237 4.2 7.5 0.135 0.149
68 화학식 248 4.2 7.0 0.133 0.152
69 화학식 262 4.1 7.3 0.134 0.151
70 화학식 270 4.1 7.3 0.134 0.151
71 화학식 283 4.1 7.1 0.134 0.151
72 화학식 300 4.1 7.1 0.133 0.150
73 화학식 316 4.2 7.3 0.133 0.153
74 화학식 321 4.3 7.5 0.132 0.153
75 화학식 347 4.2 7.2 0.134 0.151
76 화학식 356 4.2 7.1 0.133 0.151
77 화학식 361 4.1 7.3 0.136 0.152
78 화학식 381 3.9 7.1 0.135 0.148
79 화학식 398 4.1 7.6 0.134 0.151
비교예 4 α-NPB 4.7 6.6 0.135 0.151
상기 [표 2]에 나타낸 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 화합물을 유기발광소자에 구비되는 정공수송층에 채용한 경우에 종래 정공수송층 재료인 α-NPB를 채용한 소자 (비교예 4)에 비하여 구동 전압이 감소하고, 발광 효율 등의 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00094
[HAT_CN] [α-NPB] [BH1] [BD1] [201]
Figure pat00095
[EBL1]

Claims (8)

  1. 하기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ]
    Figure pat00096

    상기 [화학식 Ⅰ]에서,
    X1은 O, S, NR 또는 CRR'이고,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
    상기 R과 R'는 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환의 고리를 형성할 수 있으며,
    X2는 O 또는 S이고,
    R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
    A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 하기 [구조식 1] 및 [구조식 2] 중에서 선택된 어느 하나이며,
    상기 A1 및 A2 중 적어도 하나 이상은 하기 [구조식 2]로 표시되는 것을 특징으로 하고,
    [구조식 1]
    Figure pat00097

    상기 [구조식 1]에서,
    X3는 O 또는 S이고,
    R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 할로겐화된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
    [구조식 2]
    Figure pat00098

    상기 [구조식 2]에서,
    L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일결합이거나 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며,
    n, m 및 l은 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 n, m 및 l이 각각 2 이상인 경우 복수 개의 L1 내지 L3은 각각 서로 동일하거나 상이하며,
    Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되며,
    o 및 p는 각각 1 내지 3의 정수이고, 상기 o 및 p가 각각 2 이상인 경우 복수 개의 Ar1 내지 Ar2는 각각 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R, R', R1 내지 R8, A1, A2, L1 내지 L3 및 Ar1 내지 Ar2의 정의에서, '치환 또는 비치환된'이라 함은 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, 아민기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 플루오레닐기, 아릴기, 카바졸일기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 Ⅰ]은 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 405] 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물:
    Figure pat00099

    Figure pat00100

    Figure pat00101

    Figure pat00102

    Figure pat00103

    Figure pat00104

    Figure pat00105

    Figure pat00106

    Figure pat00107

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    Figure pat00110

    Figure pat00111

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    Figure pat00113

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    Figure pat00115

    Figure pat00116

    Figure pat00117

    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120

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    Figure pat00123

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    Figure pat00125

    Figure pat00126

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    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135
  4. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기층을 포함하는 유기발광소자로서,
    상기 유기층 중 1 층 이상은 제1항에 따른 [화학식 Ⅰ]의 유기발광 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입과 정공 수송 기능을 동시에 하는 층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 수송과 전자 주입 기능을 동시에 하는 층, 전자 저지층, 정공 저지층 및 발광층 중에서 선택되는 1층 이상을 포함하고,
    상기 층들 중 1층 이상이 상기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정공 수송층 또는 정공 주입과 정공 수송 기능을 동시에 하는 층에 상기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전극과 제2 전극의 상부 또는 하부 중에서 상기 유기층과 반대되는 적어도 일측에 형성되는 광효율 개선층 (Capping layer)을 더 포함하고,
    상기 광효율 개선층은 상기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 유기발광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광효율 개선층은 상기 제1 전극의 하부 또는 상기 제2 전극의 상부 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
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