WO2018155826A1 - 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자 - Google Patents

신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자 Download PDF

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WO2018155826A1
WO2018155826A1 PCT/KR2018/001181 KR2018001181W WO2018155826A1 WO 2018155826 A1 WO2018155826 A1 WO 2018155826A1 KR 2018001181 W KR2018001181 W KR 2018001181W WO 2018155826 A1 WO2018155826 A1 WO 2018155826A1
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substituted
compound
unsubstituted
light emitting
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PCT/KR2018/001181
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김진주
곽지원
이성재
한수진
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주식회사 엘지화학
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    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
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    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers

Definitions

  • the present invention relates to a novel compound and an organic light emitting device comprising the same.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • the organic light emitting device using the organic light emitting phenomenon has a wide viewing angle, excellent contrast, fast response time, excellent luminance, driving voltage and response speed characteristics, many studies have been conducted.
  • the organic light emitting device generally has a structure including an anode and a cathode and an organic material layer between the anode and the cathode.
  • the organic material layer is often made of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer electron transport layer, an electron injection layer.
  • Patent Document 0001 Korean Patent Publication No. 10-2000-0051826
  • the present invention relates to a novel compound and an organic light emitting device comprising the same.
  • the present invention provides a compound represented by Formula 1:
  • al and a2 are each independently an integer of 0 to 2
  • bl to b6 each independently represent an integer of 0 to 3;
  • the present invention is a first electrode; A low) two electrode provided opposite the one electrode; And at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers comprises a compound represented by Chemical Formula 1. .
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting element composed of a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4.
  • FIG. 2 shows an example of an organic light emitting element composed of a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, an electron transport layer 8 and a cathode 4 It is.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be used as a material of the organic material layer of the organic light emitting diode, and may improve efficiency, low driving voltage, and / or lifetime characteristics in the organic light emitting diode.
  • ⁇ ⁇ " means a bond connected to another substituent, and a single bond means the case where no separate atom exists in the part represented by and L ⁇ 2> .
  • substituted or unsubstituted is deuterium; Halogen group; Cyano group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amino group; Phosphine oxide groups; An alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy groups; Aryl sulfoxy group; Silyl groups; Boron group; An alkyl group; Cycloalkyl group; Alkenyl groups; Aryl group; Aralkyl group; Ar alkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Heteroarylamine group; Arylamine group; Aryl phosphine group; Or substituted or
  • a substituent to which two or more substituents are linked may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are linked.
  • carbon number of a carbonyl group in this specification is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C40.
  • the compound may have a structure as follows.
  • the oxygen of the ester group may be substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • carbon number of an imide group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C25. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
  • the silyl group includes trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like.
  • the boron group specifically includes, but is not limited to, trimethylboron group, triethylboron group, t-butyldimethylboron group, triphenylboron group, phenylboron group, and the like.
  • tert-butyl sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -pentyl ⁇ isopentyl, neopentyl, ter t-pentyl, nuclear chamber, n-nuclear chamber, 1 ⁇ methylpentyl, 2- Methylpentyl, 4-methyl ⁇ 2—pentyl, 3, 3-dimethylbutyl, 2—ethylbutyl, heptyl, n-heptyl, 1-methylnucleus, cyclopentylmethyl, cyclonuxylmethyl, octyl, n—octyl, ter t -Octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylnuclear, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2, 2-dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl, 1, 1-di
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 6 carbon atoms.
  • cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms.
  • the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3 ⁇ methylcyclopentyl, 2, 3—dimethylcyclopentyl, cyclonuclear chamber, 3-methylcyclonuclear chamber, 4-methylcyclonuclear chamber, 2, 3-dimethylcyclonuclear chamber, 3, 4, 5—trimethylcyclonuclear chamber, 4— t ert- Butylcyclonuclear chamber, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but may be 6 to 60 carbon atoms . It is preferably, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc. as the monocyclic aryl group, but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, peryleneyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • the fluorenyl group is substituted
  • the present invention is not limited thereto.
  • the heteroaryl is a heteroaryl containing one or more of 0, N, Si, and S as heterologous elements, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • the aryl group in the aralkyl group, aralkenyl group, alkylaryl group, and arylamine group is the same as the example of the aryl group described above.
  • the alkyl group among the aralkyl group, the alkylaryl group, and the alkylamine group is the same as the example of the alkyl group described above.
  • by the heteroaryl of Tero arylamine is a description associated with the above-mentioned heteroaryl group may be applied.
  • the alkenyl group in the aralkenyl group is the same as the example of the alkenyl group described above.
  • the description of the aforementioned aryl group may be applied except that arylene is bivalent.
  • the description of the aforementioned heteroaryl may be applied except that the heteroarylene is divalent.
  • the hydrocarbon ring is not monovalent, and the description of the aforementioned aryl group or cycloalkyl group may be applied except that two substituents are formed by bonding.
  • the heterocycle is not one group, and the description of the aforementioned heteroaryl may be applied except that two substituents are formed by bonding.
  • the present invention provides a compound represented by the formula (1).
  • L 2 are each independently substituted or unsubstituted phenylene, substituted or unsubstituted biphenylene, substituted or unsubstituted naphthylene, substituted or unsubstituted phenanthrenylene, substituted or unsubstituted Anthracenylene substituted or unsubstituted fluoranthhenylene, substituted or unsubstituted triphenylenylene, substituted or unsubstituted pyrenylene, substituted or unsubstituted carbazoleylene, substituted or unsubstituted fluorenylene Or substituted or unsubstituted spiro-fluorenylene.
  • L 2 may each independently be a single bond, or any one selected from the group consisting of: Specifically, for example, and L 2 may be each independently a single bond, or one as follows: Furthermore, An is a substituted or unsubstituted C 6 - 20 aryl; Or C 2 containing 1 to 3 heteroatoms, a substituted or unsubstituted ring of the S - to 20 may be an interrogating aryl. For example, An may each independently be any one selected from the group consisting of:
  • Each L is independently a single bond; Or substituted or unsubstituted C 6 -60 arylene, ⁇ Is 0, s, or CZ 4 Z 5 ,
  • li to Z 5 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano; Nitro; Amino; d- 20 alkyl; d- 20 haloalkyl; C 6 - 20 aryl; 20 is a heteroaryl, - C 2 containing the solution for interrogating atom of 0 or S 1 or more
  • nl to n3 are each independently an integer of 0 to 3.
  • ⁇ ⁇ to 3 ⁇ 4 are each independently hydrogen, deuterium, phenyl, or biphenyl,
  • ⁇ 4 and ⁇ 5 are each independently methyl or phenyl
  • nl to ⁇ 3 are each independently 0, 1, or 2.
  • A may be any one selected from the group consisting of:
  • al and a2 may be each independently 1 or 2.
  • Ri to R 6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Cyano; Nitro; d- 20 alkyl; Or C 6 - 20 may be an aryl group.
  • Ri to 3 ⁇ 4 may each independently be hydrogen, deuterium, halogen, cyano, nitro, methyl, or phenyl, and bl to b6 may each independently be 0 or 1.
  • al represents the number of, and when al is 2 or more, two or more may be the same or different from each other.
  • the description of bl to b6 and nl to n3 may be understood with reference to the description of al and the structure of Chemical Formula 1.
  • the compound may be represented by the formula 1A, 1B or 1C:
  • Arl is as defined in the formula (1).
  • the compound may be any one selected from the group consisting of the following compounds:
  • the compound represented by Formula 1 has a structure in which a penal and a linker (or a nitrogen atom) bonded to position 9 of two carbazole groups are connected to an ortho position, and the organic light emitting device using the same is represented by 9 of two carbazole groups.
  • a penal and a linker (or a nitrogen atom) bonded to position 9 of two carbazole groups are connected to an ortho position
  • the organic light emitting device using the same is represented by 9 of two carbazole groups.
  • a compound having a structure in which a phenyl bonded to a position and a linker (or a nitrogen atom) are connected to a met a or para position they may have high efficiency, low driving voltage, high brightness, and long life.
  • the compound represented by Formula 1 may be prepared by the same method as in Scheme 1 below. The manufacturing method may be embodied more than in the production examples to be described later.
  • the reaction is a step of preparing a compound represented by Chemical Formula A (corresponding to a compound represented by Chemical Formula 1 herein) by reacting the compound represented by Chemical Formula I—a with the compound represented by Chemical Formula 1-b. .
  • the reaction is a Suzuki coupling reaction, preferably performed in the presence of a palladium catalyst and a base, and the reactor for the Suzuki coupling reaction can be modified as known in the art.
  • the compound represented by Formula 1 of the present application can be prepared by appropriately replacing the starting material in accordance with the structure of the compound to be prepared with reference to Scheme 1.
  • the present invention provides an organic light emitting device comprising the compound represented by the formula (1).
  • the present invention comprises a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And between the first electrode and the second electrode.
  • 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 light emitting device of the present invention may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • 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 light emitting device of the present invention further includes a hole injection layer and a hole transport layer between the first electrode and the light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer between the light emitting layer and the second electrode, in addition to the light emitting layer as an organic layer. It may have a structure to.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto, and may include fewer or more organic layers.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be an organic light emitting device having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be an organic light emitting device of an inverted type in which a cathode, one or more layers of organic matters, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 and 2 the structure of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting element composed of a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4. As shown in FIG.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the light emitting layer.
  • 2 shows an example of an organic light emitting element consisting of a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, an electron transport layer 8 and a cathode 4; It is.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in one or more layers of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer and the electron transport layer.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may be manufactured by sequentially stacking a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate.
  • PVD physical vapor deposition
  • the alloy may be deposited to form an anode, and an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer may be formed thereon, and then, a material that may be used as a cathode may be deposited thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be formed as an organic layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spraying, coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate (W0 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode is an anode.
  • the anode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material include metals such as vanadium, crumb, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, acetic acid 3] .water, indium tin oxide (?), And indium zinc oxide (IZ0); ⁇ 0: A1 or SN0 2 : A combination of a metal and an oxide such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-l, 2-dioxy) thiophene] (PED0T), polypyri and polyaniline, and the like, but are not limited thereto. no.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or Li0 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer for injecting holes from the electrode, the hole injection material has the ability to transport holes to have a hole injection effect at the anode, has an excellent hole injection effect to the light emitting layer or the light emitting material, The compound which prevents the excitons from moving to the electron injection layer or the electron injection material, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • the highest occupied molecular orbital (HO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic matter, nucleonitrile-nuclear azatriphenylene-based organic matter, Quinacridone (quinacr i done) -based organics, perylene-based organics, anthraquinone ' and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but is not limited to these.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer. The material is suitable.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material as described above.
  • the host material may further include a condensed aromatic ring derivative or a hetero ring-containing compound.
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • heterocyclic-containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types.
  • the dopant material include aromatic amine derivatives, strylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes. Specifically, as an aromatic amine derivative Having a substituted or unsubstituted arylamino group .
  • Examples of the condensed aromatic ring derivative include pyrene, anthracene and chrysene periplanthene having an arylamino group.
  • Examples of the styrylamine compound include a substituted or unsubstituted arylamine.
  • a substituent selected from the group consisting of aryl group, silyl group, alkyl group, cycloalkyl group and arylamino group is substituted or unsubstituted.
  • styryl amine, styryl diamine, styryl triamine, styryl tetraamine and the like but is not limited thereto.
  • metal complexes include, but are not limited to, iridium complexes and platinum complexes .
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material is a material that can inject electrons well from the cathode and transfer them to the light emitting layer. Suitable. Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used according to the prior art.
  • cathode materials are conventional materials having a low work function followed by a layer of aluminum or silver. And specifically seseum, barium, calcium, yite 'reubyum and samarium, in each case followed by a layer of aluminum or silver layer.
  • the electron-implanted layer is a layer which injects electrons from an electrode, has the ability to transport electrons, an electron injection effect from a cathode, a light emitting layer or a. Having an excellent electron injection effect to a light emitting material, generated in the light emitting excitons
  • the compound which prevents the movement to a hole injection layer, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, di.phenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and derivatives thereof, Metal complex compounds, nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10—hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2—methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( 0—cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphlato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphlato) gallium, etc.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type depending on the material used.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in an organic solar cell or an organic transistor in addition to the organic light emitting device.
  • the production of the compound represented by Chemical Formula 1 and an organic light emitting device including the same will be described in detail in the following Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. Production Example
  • a glass substrate coated with a thin film having an indium tin oxide (IT0) thickness of 1,000 A was placed in distilled water in which detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • Fischer Co. product was used as a detergent
  • distilled water filtered secondly as a filter of Mi 1 lipore Co. was used as distilled water.
  • the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • nuclei nitrile hexaazatriphenylene (HAT) of the following formula on the ⁇ transparent electrode by thermal vacuum deposition to a thickness of 500A to form a hole injection layer.
  • Compound 1 which is a substance for transporting holes on the hole injection layer, was vacuum deposited to form a hole transport worm.
  • TCTA EB 1
  • the following compound ⁇ and LiQ were vacuum deposited on the emission layer at a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport layer at a thickness of 300A.
  • LiF Lithium fluoride
  • aluminum at a thickness of 2,000 A were sequentially deposited on the electron injection and transport layer to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 to 0.7 A / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at 0.3 A / sec
  • the aluminum was maintained at the deposition rate of 2 A / sec.
  • the organic light emitting device was manufactured by maintaining ( ⁇ 7 to 5 X 10 "6 torr.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 1-1 except for using Compound HT 1 to HT 3 instead of Compound 1 in Experimental Example 1-1.
  • the glass substrate coated with a thin film of I0 (indium tin oxide) ⁇ , ⁇ was placed in distilled water in which detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • Fischer Co. product was used as a detergent
  • distilled water filtered secondly was used as a filter of ⁇ 1 ipore Co. product as distilled water.
  • the ultrasonic cleaning was performed twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • a nucleus nitrile nuxaazatriphenylene (HAT) of the following formula was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 A on the prepared IT0 transparent electrode to form a hole injection layer.
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing lithium fluoride (LiF) having a thickness of 12 A and aluminum having a thickness of 2,000 A on the electron transport layer to form a cathode.
  • LiF lithium fluoride
  • the deposition rate of organic material was maintained at 1 A / sec
  • LiF was maintained at 0.2 A / sec
  • aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 A / sec . 2-10
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2-1, except for using.
  • the glass substrate coated with a thin film of I0 (indium tin oxide) ⁇ , ⁇ was placed in distilled water in which detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • Fischer Co. product was used as a detergent
  • distilled water filtered as a second filter was used as a filter of Mi 1 lipore Co. product as distilled water.
  • the ultrasonic cleaning was performed twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic washing with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was cleaned for 5 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • hexanitrile nuxaazatriphenylene (HAT) of the following formula was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 A on the IT0 transparent electrode thus prepared to form a hole injection layer.
  • the hole transport layer was formed by vacuum depositing the following HT 1-1, which is a material for transporting holes on the hole injection layer.
  • the light emitting layer was formed by vacuum depositing the following BH and BD in a weight ratio of 25: 1 on the electron blocking layer with a film thickness of 300A.
  • the following compound ET1 and LiQ were vacuum deposited on the emission layer in a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport insect at a thickness of 300A.
  • Lithium fluoride (LiF) and aluminum at a thickness of 2,000 A were sequentially deposited on the electron injection and transport layer to form a cathode. .
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.4 to 0.7 A / sec
  • the lithium fluoride of the cathode was maintained at 0.3 A / sec
  • the aluminum was maintained at the deposition rate of 2 A / sec.
  • the organic light emitting device was manufactured by maintaining 7 to 5 ⁇ 1 ( ⁇ 6 torr.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Experimental Example 3-1 except for using the following EB 1 to EB 3 instead of the compound 1 in Experimental Example 3-1.
  • Substrate 2 Anode
  • Hole injection 6 Hole transport layer

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Abstract

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자를 제공한다.

Description

【발명의 명칭】
신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
【기술분야】
관련 출원 (들)과의 상호 인용
본 출원은 2017 년 2월 24 일자 한국특허 출원 제 10-2017-0025002호 및 2018 년 1 월 25 일자 한국 특허 출원 제 10-2018-0009506 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각， 우수한 콘트라스트， 빠른 웅답 시간을 가지며， 휘도， 구동 전압 및 웅답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층， 발광층 전자수송층， 전자주입층 등으로 이루어질 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 (exc i ton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다. 【선행기술문헌】
【특허문헌】
(특허문헌 0001) 한국특허 공개번호 제 10-2000-0051826호
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【과제의 해결 수단】
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure imgf000003_0001
상기 화학식 1에서 .,
및 는 각각 독립적으로, 단일 결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌이고，
은 치환 또는 비치환된 C6-6o 아릴이고，
Ri 내지 R6 은 각각 독립적으로， 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 치환 또는 비치환된 Cwo 할로알킬 ; 치환 또는 비치환된 .알콕시 ; 치환 또는 비치환된 CM0 할로알콕시 ; 치환 또는 비치환된 C3ᅳ 60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴옥시 ; 또는 치환 또는 비치환된 N, 0 및 3 로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고，
al 및 a2는 각각 독립적으로， 0 내지 2의 정수이고,
bl 내지 b6은 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수이다. 또한, 본 발명은 제 1 전극; 상기 게 1 전극과 대향하여 구비된 저) 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서 , 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는， 유기 발광 소자를 제공한다.
【도면의 간단한 설명】
도 1 은 기판 (1) , 양극 (2) , 발광층 (3)， 음극 (4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2 는 기판 ( 1) , 양극 (2)， 정공주입층 (5)， 정공수송층 (6) , 발광층 (7) , 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
【발명의 효과】
상술한 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있으며, 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및 /또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서， ᅳᅡ"는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미하고， 단일 결합은 및 L2 로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않은 경우를 의미한다. 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, 0 및 S 원자 중 1 개 이상을 포함하는 헤테로아릴로 이루어진 군에서 선택된 1 개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다. 본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 1 내지 40 인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와.같은 구조의 화합물이 될 수 있으나,
Figure imgf000005_0001
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25 의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25 의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로， 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000006_0001
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 1 내지 25 인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물 될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000006_0002
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기， 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기， 트리페닐실릴기， 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기 , 트리에틸붕소기， t—부틸디메틸붕소기， 트리페닐붕소기 , 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서， 할로겐기의 예로는 불소, 염소， 브름 또는 요오드가 있다. 본 명세서에 있어서， 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고， 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40 인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10 아다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6 이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필， n-프로필， 이소프로필， 부틸， n-부틸, 이소부틸, . tert—부틸, sec-부틸, 1—메틸-부틸, 1-에틸-부틸， 펜틸， n-펜틸ᅳ 이소펜틸, 네오펜틸, ter t—펜틸， 핵실, n—핵실， 1ᅳ메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4- 메틸ᅳ 2—펜틸, 3 , 3-디메틸부틸， 2—에틸부틸, 헵틸, n-헵틸， 1-메틸핵실， 사이클로펜틸메틸, 사이클로핵틸메틸, 옥틸, n—옥틸, ter t-옥틸， 1—메틸헵틸, 2-에틸핵실， 2-프로필펜틸， n-노닐, 2 , 2—디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1 , 1- 디메틸-프로필， 이소핵실, 2—메틸펜틸, 4—메틸핵실, 5-메틸핵실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고， 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40 인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6 이다. 구체적인 예로는 비닐， 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1— 펜테닐， 2—펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸— 1-부테닐, 1 , 3-부타디에닐, 알릴， 1- 페닐비닐 -1—일， 2—페닐비닐 -1—일, 2 , 2-디페닐비닐 -1-일， 2-페닐 -2- (나프틸 -1— 일)비닐— 1—일, 2 , 2-비스 (디페닐 -1-일)비닐— 1-일 ᅳ 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다 : 본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 3 내지 60 인 것이 바람직하며， 일 실시상태에 따르면， 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6 이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3ᅳ메틸사이클로펜틸, 2 , 3— 디메틸사이클로펜틸， 사이클로핵실, 3-메틸사이클로핵실, 4-메틸사이클로핵실， 2 , 3-디메틸사이클로핵실, 3 , 4 , 5—트리메틸사이클로핵실, 4— t ert- 부틸사이클로핵실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60. 인 것이 바람직하며， 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30 이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20 이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기， 바이페닐기， 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기， 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기， 페릴레닐기， 크라이세닐기， 플루오레닐기 등이 될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고， 치환기 2 개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는
Figure imgf000008_0001
이 될 수 있다ᅳ 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서 , 헤테로아릴은 이종 원소로 0 , N , Si 및 S 중 1 개 이상을 포함하는 헤테로아릴로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 2 내지 60 인 것이 바람직하다. 헤테로아릴의 예로는 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, 페난쓰롤린기 (phenanthrol ine) , 티아졸릴기 , 이소옥사졸릴기 , 옥사디아졸릴기， 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나， 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서， 아르알킬기， 아르알케닐기, 알킬아릴기， 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서， 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 해테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이' 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서， 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2 가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2 가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서， 탄화수소 고리는 1 가기가 아니고, 2 개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서， 헤테로고리는 1 가기가 아니고, 2 개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 한편, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 상기 화학식 1 에서， 및 L2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌, 치환 또는 비치환된 나프틸렌, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌 , 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌 치환 또는 비치환된 플루오란테닐렌， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐렌， 치환 또는 비치환된 파이레닐렌， 치환 또는 비치환된 카바졸일렌， 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌, 또는 치환 또는 비치환된 스파이로-플루오레닐렌일 수 있다. - 예를 들어， 및 L2 는 각각 독립적으로， 단일 결합， 또는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:
Figure imgf000010_0001
구체적으로 예를 들어, 및 L2는 각각 독립적으로， 단일 결합, 또는 하기로 하나일 수 있다:
Figure imgf000010_0002
또한, An은 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 S의 헤테로원자를 1개 내지 3개 포함하는 C2-20 해테로아릴일 수 있다. 예를 들어, An 은 각각 독립적으로, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:
Figure imgf000010_0003
상기에서，
L 은 각각 독립적으로, 단일 결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌이고, ^은 0， s, 또는 CZ4Z5이고，
li 내지 Z5 는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; d-20 알킬; d-20 할로알킬; C6-20 아릴; 0 또는 S 의 해테로원자를 1개 이상 포함하는 C2-20 헤테로아릴이고,
nl 내지 n3는 각각 독립적으로， 0 내지 3의 정수이다. 이때, τγ 내지 ¾ 은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 페닐， 또는 바이페닐이고，
ζ4 및 ζ5는 각각 독립적으로， 메틸 또는 페닐이고，
nl 내지 η3는 각각 독립적으로, 0， 1， 또는 2이다. 구체적으로 예를 들어， A 은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:
:
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
또한, al 및 a2는 각각 독립적으로, 1 또는 2일 수 있다. 또한, Ri 내지 R6은 각각 독립적으로， 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; d-20 알킬; 또는 C6-20 아릴일 수 있다. 예를 들^ , Ri 내지 ¾ 은 각각 독립적으로, 수소, 중수소， 할로겐， 시아노， 니트로, 메틸, 또는 페닐일 수 있고, bl 내지 b6 은 각각 독립적으로， 0 또는 1일 수 있다. 이때, al 은 의 개수를 나타낸 것으로서, al 이 2 이상일 경우， 2 이상의 은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. bl 내지 b6 및 nl 내지 n3 에 대한 설명은 상기 al 에 대한 설명 및 상기 화학식 1 의 구조를 참조하여 이해될 수 있다. 한편 , 상기 화합물은 하기 화학식 1A , 1B로 또는 1C 표시될 수 있다:
Figure imgf000013_0001

Figure imgf000014_0001
상기 화학식 1A, IB 및 1C에서，
Arl에 대한 설명은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. 예를 들어, 상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:
Figure imgf000015_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000016_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000017_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000018_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000019_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000020_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000021_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은, 2 개의 카바졸기의 9 번 위치에 결합된 페날과 링커 (혹은 질소 원자)가 ortho 위치로 연결된 구조를 가짐으로써， 이를 이용한 유기 발광 소자는 2 개의 카바졸기의 9 번 위치에 결합된 페닐과 링커 (혹은 질소 원자)가 met a 또는 para 위치로 연결된 구조를 갖는 화합물을 채용한 유기 발광 소자에 비하여, 고효율, 저 구동 전압， 고휘도 및 장수명 등을 가질 수 있다. . 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 반응식 1과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에사 보다 구체화될 수 있다.
Figure imgf000022_0001
1-b 식 중에서, ， , An, al 및 a2 는 전술한 바와 같고， 추가적인 치환기가 더 포함될 수 있다.
상기 반응은， 상기 화학식 I—a 로 표시되는 화합물과 상기 화학식 1- b 로 표시되는 화합물을 반응시켜 상기 화학식 A 로 표시되는 화합물을 (본원의 화학식 1 로 표시되는 화합물에 대응) 제조하는 단계이다. 상기 반응은 스즈키 커플링 반웅으로서, 팔라듐 촉매와 염기 존재하에 수행하는 것이 바람직하며， 스즈키 커플링 반응을 위한 반응기는 당업계에 알려진 바에 따라 변경이 가능하다.
또한ᅳ 본원의 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 반응식 1 을 참고하여 제조하고자 하는 화합물의 구조에 맞추어 출발 물질을 적절히 대체하여 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 일례로, 본 발명은 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서， 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다. 본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층 은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나， 2 층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대， 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층 으로서 정공주입층, 정공수송층， 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다. 본 발명의 유기 발광 소자의 유기물 층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나， 2 층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대， 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물 층으로서 발광층 이외에, 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이의 정공주입층 및 정공수송층, 및 상기 발광층과 상기 제 2 전극 사이의 전자수송층 및 전자주입층을 더 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기층을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 기판 상에 양극， 1 층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조 (normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1 층 이상의 유기물충 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조 ( inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 예컨대， 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다. 도 1은 기판 ( 1)， 양극 (2)， 발광층 (3)， 음극 (4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서， 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다. 도 2는 기판 ( 1)， 양극 (2)， 정공주입층 (5) , 정공수송층 (6)， 발광층 (7) , 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자와 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층， 발광층 및 전자수송층 중 1 층 이상에 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 유기물층 중 1 층 이상이 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 제 1 전극， 유기물층 및 제 2 전극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법 (sput ter ing)이나 전자빔 증발법 (e-beam evaporat ion)과 같은 PVD(phys i cal Vapor Depos i t ion)방법을 이용하여， 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층， 정공 수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다. 또한, 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서， 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅， 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법， 를 코팅 등을 의미하지만， 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 방법 외에도， 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층， 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다 (W0 2003/012890) . 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극이거나, 또는 상기 제 1 전극은 음극이고， 상기 제 2 전극은 양극이다. 상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크름, 구리， 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듬 산 3]·물, 인듐주석 산화물 ( ΠΌ) , 인듐아연 산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; Ζη0: Α1 또는 SN02 : Sb 와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3—메틸티오펜)， 폴리 [3 , 4-(에틸렌-l，2-디옥시)티오펜] (PED0T) , 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 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 Li02/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로， 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과， 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고， 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한， 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 H0M0(highest occupied molecular orbi tal )가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린 (porphyr in) , 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 핵사니트릴핵사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈 (quinacr i done)계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물， 안트라퀴논 '및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나， 이들에만 한정 되는 것은 아니다. 상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 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 바람직하다ᅳ 구체적인 예로 8ᅳ 히드록시—퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3) ; 카르바졸 계열 화합물.; 이량체화 스티릴 (dimer i zed styryl ) 화합물; BAlq ; 10-히드록시벤조 퀴놀린 -금속 화합물; 벤족사졸， 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리 (pᅳ 페닐렌비닐렌) (PPV) 계열의 고분자; 스피로 (spi ro) 화합물; 폴리플루오렌， 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 발광층은 상술한 바와 같이 호스트 재료 및 도편트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체 , 피렌 유도체， 나프탈렌 유도체， 펜타센 유도체 , 페난트렌 화합물， 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물 피리미딘 유도체 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴야민 화합물， 붕소 착체， 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는. 축합 방향족환 유도체로서， 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센 페리플란텐 등이 있으며， 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 . 적어도 1 개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기， 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민， 스티릴디아민， 스티릴트리아민， 스티릴테트라아민 등이 있으나 , 이에 한정되지 않는다 . 또한， 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나， 이에 한정되지. 않는다. 상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 A1 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나， 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래가술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히， 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄충 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슴, 바륨, 칼슘， 이테'르븀 및 사마륨이고， 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다. ' 상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로， 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과， 발광층 또는 .발광재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고ᅳ 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이.페노퀴논， 티오피란 다이옥사이드， 옥사졸， 옥사다이아졸 , 트리아졸， 이미다졸， 페릴렌테트라카복실산， 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체， 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5 원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체 화합물로서는 8—하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스 (8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)망간， 트리스 (8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄， 트리스 (2—메틸 -8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스 ( 10-하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)베릴륨， 비스 ( 10—하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)아연, 비스 (2—메틸— 8- 퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) ( 0—크레졸라토)갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) ( 1-나프를라토)알루미늄, 비스 (2-메틸 -8- 퀴놀리나토) (2-나프를라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형， 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다. 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조를 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 제조예
제조예 1 : 화합물 1의 합성
Figure imgf000028_0001
[반응식 1-1B]
Figure imgf000029_0001
9- ( 2一 br omopheny 1 ) -9H-carbazo le(3.0g, 9.34隱01),
chlorophenyl )boronic acid (1.49 g 9.53mmo 1 )
Figure imgf000029_0002
테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 2 mol%를 테트라하이드로퓨란 (20 ml)에 넣고 탄산칼륨 (18.68 瞧 ol)을 물 (10 ml)에 녹여 흔합하였다. 80°C에서 6 시간 교반한 후 반웅 종결하고 상온으로 식혀 물과 유기층 분리하였다ᅳ 유기층만 회수한 후， 무수 황산 마그네슘을 넣고 교반하고， silica pad 여과 후 감압 하에서 용액 농축하고 컬럼 정제하여 중간체 l-l(2.57g, 수율 78%)을 제조하였다.
중간체 1—1 (2.57 g, 7.28 瞧 ol), aniline (0.34 g, 3.64 麵 ol), 및 Na0t-Bu(0.84 g, 8.74 mmol)을 를루엔 (30 ml)에 넣은 후 반하면서 110 ° C 로 온도를 높였다. 승온한 후 환류되기 시작하면 비스 (트리—터트- 부틸포스핀)팔라듬 (36 mg, 0.07 隱 ol)을 천천히 떨어뜨리며 넣었다. 5 시간 동안 반웅시킨 후 온도를 상온으로 낮추고 감압 하에서 농축한 후 컬럼 정제하여 화합물 1 (1.8 g, 수율 68 %)올 제조하였다.
MS: [M+H]+= 728 제조예 2: 화합물 2의 합성
[반웅식 1-2]
Figure imgf000030_0001
compound 2
9-(2-bromophenyl )-9H-carbazole (5g, 15.58誦 ol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100ml에 완전히 녹이고 —78° C로 넁각한다. 여기에 1.6 M nᅳ뷰틸리튬 (10.7ml, 17.14mmol)을 천천히 적가한 후 두 시간 교반한다. 트리— 아이소프로필 보레이트 (8.8g, 46.74麵01) 천천히 투입한 후 저온에서 한 시간 교반하고 상온으로 서서히 온도를 높인다. 반응이 종결되면 암모늄 클로라이드 수용액을 넣고 ¾1칭한 후 층분리하고 유기층만 받아 감압 하에서 농축한 후 컬럼 정제하여 화합물 중간체 2-1 (3.17 g, 수율 71 ^을 제조하였다.
중간체 2-1 (3.17g, 11.0½mol)과 Ν,Ν— bis(4-bromophenyl)-[l, Γ— bi henyl]-4-amine(2.6g, 5.52mmol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제하여 화합물 2 (3.02g, 수율 68%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+= 804 제조예 3: 화합물 3의 합성
Figure imgf000030_0002
compound 3 중간체 1-1 (5g, 14.16誦 ol)과 [Ι,Ι'— biphenyl]-2— amine (1.2g, 7.08mmol)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 3 (3.30g, 수율 58%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+= 804 제조예 4: 화합물 4의 합성
Figure imgf000031_0001
compound 4 증간체 2-1 (5g, 17.41隱 ol)과 bis(4-bromophenyl)amine (2.83g,
8.기瞧 ol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 중간체 4—1 (4.54g, 수율 80%)을 제조하였다.
중간체 4-1 (4.54g, 6.97讓01)과 2-bromotr i phenyl ene (2.13g,
6.97mmol)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 4 (3.91g, 수율 64%)를 제조하였다 MS: [M+H]+= 878 제조예 5: 화합물 5의 합성
Figure imgf000032_0001
중간체 4-1 (5.00g, 그 68瞧 ol)과 2-(4-bromophenyl)-9,9-diiTiethyl-9H- fluorene (2.67g, 7.68醒01)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 5 (4.66g, 수율 66%)를 제조하였다
MS: [M+H]+= 920 제조예 6: 화합물 6의 합성
Figure imgf000032_0002
중간체 4—1 (5.00g, 그 68画 ol)과 4— bromo— 9,9—diphenylᅳ 9H— fluorene (3.04g, 7.68隱01)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 6 (4.38g, 수율 59%)을 제조하였다 MS: [M+H]+= 968 조예 7: 화합물 7의 합성
Figure imgf000033_0001
4-1 중간체 4-1 (5.00g, 7.68誦01)과 4— bromodibenzo[b, d] furan (1.89g, 7.68瞧01)올 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제.하여 화합물 7 (4.14g, 수율 66%)을 제조하였다
MS: [M+H]+= 818 제조예 8: 화합물 8의 합성
Figure imgf000033_0002
compound 8
중간체 4-1 (5.00g, 7.68瞧。1)과 1-br omod i benzo [ b , d ] t h i ophene (2.01g 7.68mmol)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반응하고 정제하여 화합물 8 (3.97g, 수율 62%)을 제조하였다
MS: [M+H]+= 834 제조예 9: 화합물 9의 합성
Figure imgf000034_0001
compound 9 중간체 2—1 (5g, 17.41mmol)과 4-bromo-N-phenylani 1 ine (4.21g, 17.07隱 ol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1-1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제하여 중간체 9-1 (5.6g, 수율 80%)을 제조하였다.
. 중간체 2ᅳ1 (5g, 17.41mtnol)과 4 ' -chloro-4-brom으 biphenyl (4.53g, 17.07誦 ol)을 이용한 것 외에는 상기 중간체 1—1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제하여 중간체 9-2 (5.64g, 수율 77%)를 제조하였다. 중간체 9-1 (5.39g, 13.14画 ol)과 중간체 9-2(5.64g, 13.14瞧 ol)를 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제하여 화합물 9 (5.81g, 수율 55%)를 제조하였다
MS: [M+H]+= 814 제조예 10: 화합물 10의 합성
Figure imgf000035_0001
중간체 9—2 (5.0g, 11.65麵 ol)와 aniline (0.54g, 5.83讓01)을 이용한 것 외에는 상기 화합물 1 의 합성과 동일한 방법으로 반웅하고 정제하여 화합물 10 (3.64g, 수율 71«을 제조하였다
MS: [M+H]+= 880 ' 실험예
실험예 1-1
IT0( indium tin oxide)가 1,000 A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때， 세제로는 피셔사 (Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사 (Mi 1 lipore Co.) 제품의 필터 (Filter)로 2 차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ΙΤ0 를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤， 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 이렇게 준비된 ιτο 투명 전극 위에 하기 화학식의 핵사니트릴 핵사아자트리페닐렌 (hexaazat r i phenyl ene ; HAT)를 500A의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
Figure imgf000036_0001
상기 정공주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화합물 1.을 진공 증착하여 정공수송충을 형성하였다.
Figure imgf000036_0002
이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 100A으로 하기 EB l(TCTA)을 증착하여 전자차단층을 형성하였다.
[EB 1]
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000037_0002
상기 발광층 위에 하기 화합물 ΕΊΊ과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공 증착하여 300A의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
[ET1] [LiQ]
Figure imgf000038_0001
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12A두께로 리튬플로라이드 (LiF)와 2,000A 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다ᅳ
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7 A/sec 를 유지하였고， 음극의 리튬풀로라이드는 0.3A/sec, 알루미늄은 2A/sec 의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 X 1(Γ7 내지 5 X 10"6 torr 를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다. 실험예 1-2 내지 1-10
상기 실험예 1-1 에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2 내지 10 을 각각 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 비교 실험예 1-1 내지 1-3
상기 실험예 1-1 에서 화합물 1 대신.하기 HT 1 내지 HT 3 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT 1]
【표 1】
Figure imgf000039_0002
실험예 1-8 화합물 8 4.44 5.71 (0.137, 0.125) 실험예 1-9 화합물 9 4.43 5.78 (0.138， 0.125) 실험예 1-10 화합물 10 4.44 5.72 (0.136, 0.125) 비교예 1-1 HT 1 4.96 5.13 (0.136, 0.127) 비교예 1-2 HT 2 5.05 5.04 (0.136， 0.127) 비교예 1-3 HT 3 5.02 5.14 (0.136, 0.127) 상기 표 1 에서 보는 바와 같이, 실험예 1-1 내지 1ᅳ 10 의 화합물을 유기 발광 소자에서 정공수송층으로 사용하였을 때, 비교예 1-1 내지 1-3 에 비하여 저전압 및 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 실험예 2-1
IT0( indium tin oxide)가 Ι,ΟΟΟΑ의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때， 세제로는 피셔사 (Fischer Co.) 제품을 사용하였으며， 증류수로는 밀러포어사 (ΜΠ 1 ipore Co.) 제품의 필터 (Filter)로 2 차로 걸러진 증류수를 사용하였다. IT0 를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤， 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한， 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 IT0 투명 전극 위에 하기 화학식의 핵사니트릴 핵사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 500A의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure imgf000041_0001
이어서, 하기 화합물 El (300A )을 전자 주입 및 수송층으로 순차적으로 열진공 증착하였다.
[E1]
Figure imgf000042_0001
상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 A 두께의 리튬 플루오라이드 (LiF)와 2 , 000A 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하예 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 A/sec 를 유지하였고, LiF 는 0.2 A/sec , 알루미늄은 3 내지 7 A/sec의 증착속도를 유지하였다 실험예 2-2 내.지 2-10
상기 실험예 2-1 에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2 내지 10 를 각각 사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 비교 실험예 2—1 내지 2-3
상기 실험예 2-1 에서 화합물 대신 하기
사용한 것을 제외하고는 실험예 2-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000043_0001
Figure imgf000043_0002
상기 표 2 에서 보는 바와 같이， 실험예 2-1 내지 2—10 의 화합물을 유기 발광 소자에서 정공수송층으로 사용하였을 때， 비교예 2—1 내지 2-3 에 비하여 저전압 및 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다 실험예 3-1
IT0( indium tin oxide)가 Ι,ΟΟΟΑ의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때， 세제로는 피셔사 (Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사 (Mi 1 lipore Co.) 제품의 필터 (Filter)로 .2 차로 걸러진 증류수를 사용하였다. IT0 를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후， 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한， 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 IT0 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 핵사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 500A의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure imgf000044_0001
상기 정공주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 HT 1-1 을 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다.
[HT 1-1]
Figure imgf000045_0001
하기 화합물 1 을
Figure imgf000045_0002
이어서, 상기 전자차단층 위에 막 두께 300A으로 아래와 같은 BH 와 BD를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
Figure imgf000045_0003
상기 발광층 위에 하기 화합물 ET1과 LiQ(Lithiuni Quinolate)를 1:1 의 중량비로 진공 증착하여 300A의 두께로 전자 주입 및 수송충을 형성하였다.
Figure imgf000046_0001
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12A두께로 리튬플로라이드 (LiF)와 2, 000 A 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. .
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7A/sec 를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3A/sec, 알루미늄은 2A/sec 의 증착 속도를 유지하였으며， 증착시 진공도는 2 X 10— 7 내지 5 X 1(Γ6 torr 를 유지하여， 유기 발광 소자를 제작하였다. 실험예 3-2 내지 3 10 ,
상기 실험예 3-1 에서 화합물 1 대신 상기 화합물 2 내지 10 을 각각 사용한 것을 제외하고는 실험예 3—1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 비교 실험예 3—1 내지 3 3
상기 실험예 3-1 에서 화합물 1 대신 하기 EB 1 내지 EB 3 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 3-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[EB 1]
Figure imgf000047_0001
【표 3】
Figure imgf000047_0002
Figure imgf000048_0001
상기 표 3 에서 보는 바와 같이, 실험예 3-1 내지 3-10 의 화합물을 유기 발광 소자에서 전자저지충으로 사용하였을 때, 비교예 3-1 내지 3-3 에. 비하여 저전압 및 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
【부호의 설명】
기판 2 : 양극
발광층 4： 음극
정공주입 6 : 정공수송층
ᄇ ^과츠 8： 전자수송층

Claims

【특허청구범위】 【청구항 11 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]
Figure imgf000049_0001
상기 화학식 1에서,
및 는 각각 독립적으로, 단일 결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌이고, .
An은 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴 ; 또는.치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 해테로원자를 1 개 내지 3 개 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,
i 내지 ¾ 은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 치환 또는 비치환된 할로알킬; 치환 또는 비치환된 d-60 알콕시; 치환 또는 비치환된 C o 할로알콕시 ; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬 ; 치환 또는 비치환된 C2一 60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴옥시 ; 또는 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,
al 및 a2는 각각 독립적으로, 0 내지 2의 정수이고,
bl 내지 b6은 각각 독립적으로, 0 내지 3의 정수이다.
【청구항 2】 제 1항에 있어서,
1^ 및 L2 는 각각 독립적으로, 던 합, 또는 하기로 구성되는 군으로 합물:
Figure imgf000050_0001
【청구항 3】
제 2항에 있어서，
및 L2 는 각각 독립적으로, 단 결합， 또는 하기로 구성되 군으로
Figure imgf000050_0002
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
八！^은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 화합물:
Figure imgf000050_0003
상기에서 ,
L 은 각각 독립적으로， 단일 결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌이고,
^은 0， S , 또는 CZ4Z5이고,
Zi 내지 z5 는 각각 독립적으로， 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; d-20 알킬; d-20 할로알킬; C6-20 아릴; 0 또는 S 의 헤테로원자를 . 1개 이상 포함하는 C2-20 해테로아릴이고,
nl 내지 n3는 각각 독립적으로, 0 내지 3와 정수이다.
【청구항 5】
제 4항에 있어서
:
Figure imgf000051_0001
Figure imgf000052_0001
【청구항 6]
제 1항에 있어서,
내지 ¾은 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; ( 20 알킬; 또는
C6-20 아릴인, 화합물 .
【청구항 7】
제 1항에 있어서，
al 및 a2는 각각 독립적으로， 1 또는 2이고，
bl 내지 b6은 각각 독립적으로， 0 또는 1인， 화합물.
【청구항 8]
제 1항에 있어서，
상기 화합물은 하기 화학식 1A, 1B 및 1C 중 어느 하나로 표시되는， 화합물:
[화학식 1A]
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000054_0001
상기 화학식 1A , IB 및 1C에서，
An에 대한 설명은 제 1항에서 정의한 바와 같다 .
【청구항 9】
제 1항에 있어서,
상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 화합물:
Figure imgf000055_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV S5
Figure imgf000056_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000057_0001
Ϊ8Ϊ100/8Ϊ0ΓΗΜ/Χ3<Ι 9Z8S≤l/8T0Z OAV
Figure imgf000058_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV
Figure imgf000059_0001
Ϊ8ΐΐ00/8Ϊ0ΖΗΜ/Χ3<1 9Z8SSl/8T0Z OAV 
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
【청구항 10]
제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물충을 포함하는 유기 발광 소자로서， 상기 유기물층 중 1 층 이상은 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
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