KR101502126B1

KR101502126B1 - 높은 삼중항 에너지를 가지는 장수명 oled용 정공수송물질 및 이를 함유하는 oled

Info

Publication number: KR101502126B1
Application number: KR20140043491A
Authority: KR
Inventors: 이후균
Original assignee: 주식회사 청화사
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-03-13

Abstract

본 발명에 의한 정공수송물질은 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조의 2개의 페닐렌기(phenylene)에 배향각을 틀어줄 수 있는 치환기를 도입하고, 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조의 2개의 질소 원자에 아릴기(aryl group)를 도입하여, 낮은 구동 전압 및 높은 발광 효율 등의 발광 특성을 개선시키고, 분자의 회전 에너지 장벽(rotational energy barrier)을 높여 줌으로써 열 안정성을 증가시켜 소자의 수명을 향상시킨 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체로서, 이를 이용하여 고효율, 저전압, 고휘도, 장수명의 유기발광소자(OLED)를 제작할 수 있다.

Description

높은 삼중항 에너지를 가지는 장수명 OLED용 정공수송물질 및 이를 함유하는 OLED{Hole Transport Materials with High Triplet Energy for Long Lifespan OLED and OLED Containing the Same}

본 발명은 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체 정공수송물질(hole transport material; HTM) 및 이를 함유하는 유기발광소자(OLED; organic light emitting device)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하기 화학식 1로 표시되며 OLED의 효율 및 수명을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 정공수송물질 및 이를 함유한 OLED에 관한 것이다.

[화학식 1]

전기 발광 소자는 일반적으로 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 기능이 다른 여러 층의 적층으로 구성되는데, 일반적으로 양극에서부터 차례로 정공 주입층(HIL; hole injection layer), 정공 수송층(HTL; hole transport layer), 발광층(EML; emission layer), 전자 수송층(ETL; electron transport layer), 전자 주입층(EIL electron injection layer)이 형성되고, 마지막으로 음극이 형성된 구조(양극/HIL/HTL/EML/ETL/EIL/음극)를 가진다. 경우에 따라서 상기 층 중 하나 이상의 층이 생략되거나 단일 층으로 대체된 경우도 있다.

양극으로부터 정공(hole) 주입층에 주입된 정공은 정공 수송층을 지나 발광층에 도달하며, 음극으로부터 전자 주입층에 주입된 전자(electron)는 전자 수송층을 지나 발광층에 이르게 된다. 발광층에서는 정공과 전자가 만나 여기자(exciton)를 형성하게 되고, 정공과 전자가 중화되어 여기자가 소멸되면서 발광하게 된다. 그러나 발광층에 도달한 정공과 전자가 발광하는데 100% 사용되지 못하기 때문에 발광 효율이 100%에 달하지 못하게 된다. 따라서 발광 효율을 높이는 것이 중요한 기술적 과제의 하나이다.

또 다른 중요한 기술적 과제의 하나는 발광 소자의 수명을 증가시키는 일이다. 발광 소자의 각 층에 사용한 유기물의 열적 및 화학적 분해와 형상(morphology)의 변화 등에 따라 발광 소자의 수명이 영향을 받는다. 발광 소자에서 발생하는 열은 소자에 사용한 유기물의 형상을 변화시키고 열적 분해를 촉진시키는 등 소자의 수명에 좋지 않은 영향을 미친다(X. Zhou et al., Advanced Materials, 12:265 (2000)).

발광 소자의 효율이 낮으면 발광에 필요한 전류 이외에 불필요한 전류가 많이 흐르게 되기 때문에 열 발생도 증가하므로 소자의 수명을 단축시키게 된다. 따라서 발광 효율은 소자의 수명에도 중요한 영향을 미친다.

발광 효율을 높이는 전략의 하나로 삼중항 여기자(triplet exciton)를 발광층에 가두어두는(confinement) 방법이 사용되고 있다. 이러한 목적을 달성하려면 큰 삼중항 에너지(triplet energy, T1)를 갖는 정공수송 물질(HTM; hole transport material)을 사용해야 한다(K. Goushi et al., Journal of Applied Physics, 9:7798 (2004)). 유기발광소자에 흔히 사용하는 정공수송물질인 NPB(4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl)나 TPD(N,N’-bis(3-methylphenyl)-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine)와 같은 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체 계열 정공수송물질은 높은 정공 이동도(약 10^-3cm²/(Vs)) 값을 가지지만, 삼중항 에너지 값이 낮아서 (약 2.3 eV) 여기자(exciton)를 효율적으로 가두어두지 못한다는 단점이 있다.

삼중항 에너지 값은 호모(HOMO)와 루모(LUMO) 사이의 에너지 격차와 밀접한 관계가 있다. 예를 들면, 바소큐프로인(bathocuproine) 계열 화합물에서 삼중항 에너지(triplet energy)는 호모(HOMO)와 루모(LUMO) 사이의 에너지 격차(energy gap)에 비례하여 증가하며, 따라서 호모(HOMO)와 루모(LUMO) 사이의 에너지 격차를 높여줌으로써 삼중항 에너지를 높여주는 것이 가능하다(H. Gao et al., Journal of Physical Chemistry A, 112:9097 (2008)).

본 발명에서는 바이페닐디아민 (biphenyldiamine) 유도체 계열 정공수송 물질에 이러한 원리를 적용하여 호모(HOMO)와 루모(LUMO) 사이의 에너지 격차를 키워줌으로써 이들 물질의 삼중항 에너지를 증가시켰다.

바이페닐디아민 (biphenyldiamine) 유도체 계열 정공수송물질의 호모(HOMO)와 루모(LUMO) 사이의 에너지 격차를 증가시키는 방법의 하나로 바이페닐디아민 부분구조(moiety)의 두 개의 페닐렌(phenylene)기 사이의 결합 축을 중심으로 페닐렌기의 배향(conformation)을 틀어, 배향각을 증가시키는 방법이 사용된다. 이러한 목적으로 바이페닐디아민 부분구조(moiety)의 페닐렌기에 치환기를 도입하는 방법이 사용된다(P. J. Low et al., Journal of Materials Chemistry, 15:2304 (2005)).

그러나 배향각을 증가시키면 정공 이동도가 감소한다는 것이 문제가 된다. 일반적으로 정공수송물질의 정공 이동도(hole mobility)는 전자 수송 물질의 전자 이동도(electron mobility) 보다 월등히 높은 값을 보인다. 이러한 관점에서 정공 이동도를 어느 정도 희생한다 해도 정공과 전자의 균형을 유지하는 데 큰 문제가 없을 것으로 예상되기 때문에, 정공 이동도 저하에 의한 문제가 심각하지 않을 범위 내에서 배향각을 틀어줄 수 있도록 적당한 크기의 치환기를 바이페닐디아민 부분구조의 적당한 위치에 도입하는 것이 중요하다.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조의 2개의 페닐렌기(phenylene) 사이의 배향각을 틀어줄 수 있는 적당한 크기와 모양의 치환기를 도입할 경우, 낮은 구동 전압 및 높은 발광 효율 등의 발광 특성이 개선되고, 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조의 2개의 질소 원자에 적당한 크기와 모양의 아릴기(aryl group)를 도입할 경우, 회전 에너지 장벽(rotational energy barrier)을 높게 만들어 줌으로써 열안정성이 증가되는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 OLED의 낮은 구동 전압 및 높은 발광 효율과 같은 개선된 발광 특성을 구현할 수 있는 높은 삼중항 에너지(triplet energy, T1) 값을 가지며, OLED의 개선된 효율과 수명을 구현할 수 있는 새로운 정공수송물질을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 정공수송물질을 함유하는 OLED를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체를 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서 A1, A2, A3 및 A4는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 황, 질소, 산소, 인 또는 규소를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 60의 치환 또는 비치환된 고리 구조이고, A1과 A2 또는 A3과 A4가 고리를 형성할 수 있으며;

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 4 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 30의 고리 구조를 나타낸다.

본 발명은 화학식 17의 화합물과 화학식 18의 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체의 제조방법을 제공한다.

[화학식 17]

[화학식 18]

상기 화학식 17 및 화학식 18에서 A1, A2, A3 및 A4는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 황, 질소, 산소, 인 또는 규소를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 60의 치환 또는 비치환된 고리 구조이고, A1과 A2 또는 A3과 A4가 고리를 형성할 수 있으며, X는 할로겐이고;

본 발명은 상기 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체를 함유하는 OLED용 정공수송물질을 제공한다.

본 발명은 또한, 양극과 음극 사이에 정공 주입층 및 발광층이 적층되어 있는 OLED에 있어서, 상기 정공 주입층 및 발광층 중 적어도 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민 유도체를 포함하는 OLED를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 OLED를 구비하고, 상기 OLED의 양극(anode)이 박막 트랜지스터(TFT)의 소스(source) 전극 또는 드레인(drain) 전극에 전기적으로 연결된 평판표시장치를 제공한다.

본 발명은 또한, 전자 주개(donor) 또는 정공 추출층에 상기 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민 유도체를 포함하는 유기 태양전지를 제공한다.

본 발명에 따른 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체 계열 정공수송 물질은 높은 삼중항 에너지를 가지고 열안정성이 우수하여 적색, 녹색, 황록색, 흰색 등의 거의 모든 칼라의 형광과 인광 소자에 적합한 정공수송물질, 정공 주입 물질, 및/또는 발광층 호스트 물질로서 유용하며, 이를 이용하여 고효율, 저전압, 고휘도, 장수명의 유기발광소자(OLED)를 제작할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 정공수송 물질은 유기태양전지(OPV; Organic Photovoltaic cell)의 전자 주개(electron donor) 또는 정공 추출층(hole extraction layer) 물질로도 쓰이므로, 본 발명이 제공하는 정공수송 물질은 유기태양전지(OPV; Organic Photovoltaic cell)의 전자 주개 또는 정공 추출층에도 사용될 수 있다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명자들은 본 발명의 첫 번째 과제인 유기발광소자(OLED)의 발광 특성을 개선(낮은 구동 전압, 높은 발광 효율)하기 위하여 정공수송물질의 구조를 고안하였다. 발광 효율을 높이기 위하여 유기발광소자(OLED)의 발광층 내에 형성된 여기자(exciton)를 발광층 내에 효과적으로 가두어는 것이 필수적이다. 그러기 위하여 물질의 삼중항 에너지(T1)를 증가시켜야 한다.

본 발명에서는 삼중항 에너지 격차를 증가시키기 위하여 바이페닐디아민 (biphenyldiamine) 부분구조의 두 개의 페닐렌기(phenylene) 사이의 배향각을 틀어주는 방법을 택하였다. 삼중항 에너지(triplet energy, T1)를 증가시키되, 정공 이동도의 감소에 의한 문제가 심각하지 않을 범위 내에서 상기 배향각을 틀어줄 수 있도록 적당한 크기의 치환기를 정공수송물질의 바이페닐디아민 부분구조(moiety)의 적당한 위치에 도입한 여러 가지 새로운 정공수송물질을 합성하였으며, 그 구조는 화학식 1로 대표적으로 나타낼 수 있다.

본 발명의 두 번째 과제인 유기발광소자의 수명을 늘리기 위하여 정공수송물질의 열안정성을 높이는 것이 중요하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 정공수송 물질의 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조의 2개의 질소 원자에 적당한 크기와 모양의 아릴기(aryl group)를 도입하여 회전 에너지 장벽(rotational energy barrier)을 높여 줌으로써 열 안정성을 향상시켰다.

본 발명에 의한 정공수송물질은 화학식 1로 대표적으로 나타낼 수 있는 바이페닐디아민 (biphenyldiamine) 유도체로서, 삼중항 에너지 격차를 증가시키기 위하여 바이페닐디아민 부분구조의 두 개의 페닐렌(phenylene) 기 사이의 배향각을 틀어줌으로써, 삼중항 에너지(T1)를 증가시키되, 정공 이동도의 감소에 의한 문제가 심각하지 않을 범위 내에서 상기 배향각을 틀어줄 수 있도록 적당한 크기의 치환기를 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 부분구조(moiety)의 적당한 위치에 도입한 새로운 정공수송물질이다.

또한, 바이페닐디아민 (biphenyldiamine) 부분구조의 질소 원자에 적당한 크기와 모양의 아릴기(aryl group)를 도입하여 분자의 회전 에너지 장벽(rotational energy barrier)을 높여 줌으로써 열 안정성을 향상시켰다.

따라서 본 발명은 일 관점에서, 하기 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체에 관한 것이다.

[화학식 1]

본 발명에 있어서, 상기 A1, A2, A3 및 A4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 안트라세닐기, 플루오레닐기 및 카바졸릴기에서 선택되는 1 내지 3환의 아릴기; 또는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 페녹시, 페닐, 나프틸 또는 할로겐기로 치환되거나 비치환된, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 안트라세닐기, 플루오레닐기 및 카바졸릴기에서 선택되는 1 내지 3환의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 탄소수 1 내지 5의 알콕시, 아민, 페녹시, 페닐, 나프틸 또는 할로겐기로 치환된 탄소수 4 내지 30의 고리 구조일 수 있다.

또한 상기 화학식 1의 화합물의 구체예는 바람직하게는 하기 화학식 2 내지 화학식 16 중 하나일 수 있다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

본 발명은 다른 관점에서, 화학식 17의 화합물과 화학식 18의 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 상기 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체의 제조방법에 관한 것이다.

[화학식 17]

[화학식 18]

용매하에서 화학식 17의 화합물과 화학식 18의 화합물을 1:1 내지 1:2의 몰비로 플라스크에 첨가하고 60℃~100℃의 온도에서 10분 내지 1시간동안 가열교반한다. 여기에 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐과 같은 금속촉매를 넣은 후, 4시간 내지 6시간 동안 가열환류하며 교반한다. 반응물을 상온으로 냉각한 후, 농축, 정제 및 건조하여 화학식 1의 화합물을 제조한다.

본 발명의 바람직한 예로 화학식 17의 화합물(13.7mmol)과 화학식 18의 화합물(16.4mmol), 탄산나트륨(68.3mmol), 톨루엔 200ml, 증류수 100ml를 플라스크에 넣고 80℃에서 20분간 가열교반한다. 여기에 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(0.68mmol)을 넣은 후, 5시간 동안 가열환류하며 교반한다. 반응물을 상온으로 냉각한 후, 층 분리하여 유기층을 얻는다. 이 유기층을 농축하여 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하면 화학식 1의 화합물이 얻어진다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 바이페닐디아민 유도체를 함유하는 OLED용 정공수송물질에 관한 것이다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 양극과 음극 사이에 정공 주입층 및 발광층이 적층되어 구성된 OLED에 있어서, 상기 정공 주입층 및 발광층 중 적어도 1층 이상이 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함하는 OLED에 관한 것이다. 상기 OLED는 양극/정공 주입층/발광층/음극의 구조로 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 OLED는 바람직하게는 상기 정공 주입층과 상기 발광층 사이에 정공 수송층을, 상기 발광층과 상기 음극 사이에 전자 수송층을 더욱 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 중 적어도 1층 이상이 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함할 수 있으며, 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극의 구조로 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 OLED는 보다 바람직하게는 상기 정공 주입층과 상기 발광층 사이에 정공 수송층을, 상기 발광층과 상기 음극 사이에 전자 수송층 및 전자 주입층을 더욱 포함하고, 상기 정공 주입층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 1층 이상이 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함할 수 있으며, 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극의 구조로 나타낼 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 OLED의 정공 주입층과 정공 수송층 중 적어도 1층이 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함할 수 있다.

상기 OLED에서 유기 박막층이 정공 주입 기능 또는 정공 수송 기능 또는 모두를 가질 수 있으며, 상기 OLED에서 유기 박막층이 발광층, 정공 주입층 또는 정공 수송층이며, 상기 발광층은 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 OLED에서 유기 박막층이 정공 주입층 또는 정공 수송층이며, 발광층이 적색 발광층, 녹색 발광층, 황록색 발광층, 또는 백색 발광층이고, 인광 화합물을 포함할 수 있다.

상기 OLED에서 유기 박막층이 추가로 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 OLED를 구비하고, 상기 OLED의 양극(anode)이 박막 트랜지스터(TFT)의 소스(source) 전극 또는 드레인(drain) 전극에 전기적으로 연결된 평판표시장치에 관한 것이다.

본 발명은 또 다른 관점에서, 전자 주개(donor) 또는 정공 추출층에 상기 바이페닐디아민 유도체를 포함하는 유기태양전지(OPV; Organic Photovoltaic cell)에 관한 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

[실시예]

실시예 1: 중간체 1 내지 4 및 화합물 2[화학식 2]의 합성

중간체 1의 합성

4-메틸아닐린(18.8g, 175mmol)과 4-브로모톨루엔(20.0g, 117mmol), 나트륨 3급-부톡사이드(9.8g, 175mmol)를 톨루엔 300ml를 플라스크에 넣고, 상기 플라스크 내의 대기를 질소로 치환한 다음 50℃에서 30분간 가열하였다. 이어서, 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)(3.2g, 3.5mmol)과 트리(3급-부틸)포스핀 (10중량% 헥산용액) (14.2ml, 7mmol)을 첨가하여 상기 혼합물을 질소 대기 하에 130℃에서 6시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 후, 상기 반응 혼합 용액에 톨루엔 100 ml를 사용하여 세라이트에 통과시켜서 여과하였다. 수득한 여액을 농축하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하여 16.1g의 중간체 1(수율 70%)을 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 2의 합성 (방법 1)

2-브로모-5-요오드톨루엔(19.6g, 66mmol)과 중간체 1(10 g, 50.7 mmol), 나트륨 3급-부톡사이드(5.7g, 101mmol), 톨루엔 200ml를 플라스크에 넣고, 상기 플라스크 내의 대기를 질소로 치환한 다음 50℃에서 30분간 가열하였다. 이어서, 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)(1.4g, 1.5mmol)과 트리(3급-부틸)포스핀(10중량% 헥산용액)(6.15ml, 3mmol)을 첨가하여 상기 혼합물을 질소 대기 하에 130℃에서 6시간 동안 교반하여 반응시켰다. 반응 후, 상기 반응 혼합 용액에 톨루엔 100ml를 넣고 세라이트에 통과시켜서 여과하였다. 수득한 여액을 농축하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하여 중간체 2를 13.9g(수율 75%)를 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 2의 합성 (방법 2)

2-브로모-5-요오드톨루엔(15.1g, 51mmol)과 중간체 1(10g, 51mmol), 1.10-페난 트롤린 (3.0g, 15.2mmol), 자일렌 200ml을 플라스크에 넣고, 80℃에서 30분간 가열교반하였다. 여기에 염화제일구리(1.0g, 15.2mmol)와 수산화칼륨(11.4g, 203mmol), 자일렌 50ml를 첨가하고 15시간동안 가열환류하였다. 이어서, 반응액에 자일렌 50ml를 넣고 세라이트를 통과시켜 여과한 다음, 수득한 여액을 농축하였다. 이 농축액을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하여 중간체 2를 9.3g(수율 55%) 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 3의 합성

4-브로모아닐린(10g, 58mmol)과 4-요오드바이페닐(34.2g, 122mmol), 1,10-페난 트롤린(2.3g, 11.6mmol), 자일렌 150ml을 넣고, 80℃에서 30분간 가열교반하였다. 여기에 염화제일구리(1.15g, 11.6mmol)와 수산화칼륨(26.1g, 465mmol), 자일렌 50ml를 첨가하고 15시간동안 가열환류하였다. 이어서, 반응액을 자일렌 50ml를 사용하여 셀라이트를 통과시켜 여과한 다음, 수득한 여액을 농축하였다. 이 농축액을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하여 중간체 3 16.6g(수율 60%)를 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 4의 합성

중간체 3(10g, 21mmol)을 테트라하이드로퓨란(300ml)에 녹여 -78℃로 냉각시킨 후, n-부틸리튬(2.5M in Hexane)(9.24ml, 23mmol)을 질소 분위기에서 천천히 적가하였다. 30분 동안 -78℃를 유지한 후 트리이소프로필 보레이트(2.37g, 32mmol)를 천천히 적가하였다. 반응혼합물의 온도를 -40℃까지 천천히 올려주고 1시간 동안 유지하였다. 반응 혼합물에 1N HCl 수용액(42ml)을 첨가하고, 온도를 실온까지 천천히 올려주고, 1시간 동안 유지하였다. 포화 염화나트륨 수용액(200ml)으로 두 번 세척하여 층분리하고, 분리된 유기층을 취하여 세라이트를 통과시켜 여과하고 테트라하이드로퓨란(50ml)으로 세척하였다. 수득한 여액에 석유에테르(1500ml)를 첨가하여 고체를 생성시켰다. 이 생성된 고체를 여과, 건조하여 중간체 4를 7.4g(수율 81%) 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 2[화학식 2]의 합성

중간체 2(5g, 13.7mmol)와 중간체 4(7.2g, 16.4mmol), 탄산나트륨(7.2g, 68.3mmol), 톨루엔 200ml, 증류수 100ml를 플라스크에 넣고 80℃에서 20분간 가열교반하였다. 여기에 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(0.79g, 0.68mmol)을 넣은 후, 5시간 동안 가열환류하며 교반하였다. 반응물을 상온으로 냉각한 후, 층분리하여 유기층을 취하였다. 이 유기층을 농축하여 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제, 건조하여 화합물 2(화학식 2)를 7g(수율 75%) 얻었다. 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR, ¹³C NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc. ; 682.33, found ; 682.3), (¹H NMR, 500MHz, CDCl₃; δ 7.61 ~5.29 (m, 33H), 2.32 (s, 3H), 2.24 (s, 6H), 13C NMR; 147.1, 147.0, 145.8, 145.4, 140.6, 136.4, 136.1, 135.4, 134.9, 132.3, 130.4, 130.2, 129.8, 128.8, 127.9, 126.8, 126.7, 124.6, 124.4, 124.3, 123.8, 120.3, 20.8).

실시예 2: 중간체 5 내지 6 및 화합물 3의 합성

중간체 5의 합성

상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로, 4-메틸아닐린과 4-브로모톨루엔 대신, 아닐린과 4-요오드바이페닐을 반응시켜 중간체 5를 13.5g(수율 73%)합성하였고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 6의 합성 (방법 1)

상기 중간체 2의 합성(방법 1)과 동일한 방법으로 중간체 1 대신 중간체 5를 반응시켜 중간체 6을 11.4g(수율 65%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 6의 합성(방법 2)

상기의 중간체 2의 합성(방법 1)과 동일한 방법으로 중간체 1 대신 중간체 5를 반응시켜 중간체 6을 12.5g(수율 78%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 3[화학식 3]의 합성

상기의 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2 대신 중간체 5를 반응시켜 화합물 3(화학식 3)을 8.45g(수율 82%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR, ¹³C NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc. ; 730.33, found ; 730.4), (¹H NMR, 500MHz, CDCl₃ ; δ 7.17~7.61 (m, 39H), 2.27 (s, 3H), 13C NMR ; 147.7, 147.2, 146.9, 146.4, 146.0, 140.7, 140.6, 136.4, 136.2, 136.1, 135.5, 135.1, 130.7, 130.2, 129.3, 128.8, 128.7, 127.9, 127.8, 126.9, 126.8, 126.7, 126.6, 125.9, 124.5, 124.4, 124.0, 123.7, 122.9, 121.8, 20.8).

실시예 3: 중간체 7 및 화합물 4[화학식 4]의 합성

중간체 7의 합성

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1 대신 카바졸을 반응시켜 중간체 7을 12.8g(수율 68%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 4[화학식 4]의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2 대신 중간체 7을 반응시켜 화합물 4(화학식 4)를 8.23g(수율 79%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR, ¹³C NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc.; 652.29, found ; 652.3) (¹H NMR, CDCl₃ ; δ 7.17~7.61 (m, 33H), 2.45 (s, 3H), 13C NMR ; 146.9, 146.6, 140.7, 140.6, 137.3, 136.4, 135.7, 135.5, 131.2, 130.2, 128.8, 128.7, 128.0, 126.9, 126.7, 125.9, 124.6, 124.4, 123.6, 123.3, 120.3, 119.8, 109.9, 20.9).

실시예 4: 중간체 8 내지 11 및 화합물 6[화학식 6]의 합성

중간체 8의 합성

상기 중간체 3의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모아닐린 대신 4-브로모-3-메틸아닐린을 반응시켜 중간체 8을 15.1g(69%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 9의 합성

상기 중간체 4의 합성과 동일한 방법으로 중간체 3 대신 중간체 8을 반응시켜 중간체 9를 11.5g(76%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 10 의 합성

상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로, 4-브로모톨루엔 대신 2-브로모톨루엔을 반응시켜 중간체 10을 14.5g(수율 75%)합성하였고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 11의 합성

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1과 2-브로모-5-요오드톨루엔 대신에 중간체 10과 1-브로모-4-요오드벤젠을 반응시켜 중간체 11을 12.8g(수율 68%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 6[화학식 6]의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2와 중간체 4 대신 중간체 11과 중간체 9를 반응시켜 화합물 6(화학식 6)을 6.55g(수율 73%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc. 682.33, found; 682.4) (¹H NMR, 500MHz, CDCl₃; δ 7.60~6.93 (m, 33H), 2.30 (s, 3H), 2.25 (s, 3H), 2.07 (s, 3H), 13C NMR ; 144.8, 142.9, 140.8, 139.7, 138.5, 138.2, 136.3, 135.6, 132.3, 132.0, 130.7, 130.0, 129.9, 129.2, 128.8, 128.1, 128.0, 127.9, 127.6, 123.2, 21.3, 18.7, 17.9)

실시예 5: 중간체 15, 17, 18 및 화합물 10[화학식 10]의 합성

중간체 15의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2와 중간체 4 대신 3,6-디브로모 카바졸과 페닐보론산을 반응시켜 중간체 15를 13.5g(수율 73%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 17의 합성(방법 1)

상기 중간체 2의 합성(방법 1)과 동일한 방법으로 중간체 1과 2-브로모-5-요오드톨루엔 대신 중간체 15와 1-브로모-4-요오드벤젠을 반응시켜 중간체 17을 11.4g(수율 65%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 17의 합성(방법 2)

상기 중간체 2의 합성(방법 2)과 동일한 방법으로 중간체 1과 2-브로모-5-요오드톨루엔 대신 중간체 15와 1-브로모-4-요오드벤젠을 반응시켜 중간체 17을 12.5g(수율 78%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 18의 합성

상기 중간체 4의 합성과 동일한 방법으로 중간체 3 대신 중간체 17을 반응시켜 중간체 18을 12.5g(수율 78%)합성하였고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 10[화학식 10]의 합성

상기의 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 4 대신에 중간체 18로 반응시켜 화합물 10(화학식 10)을 8.45g(수율 75%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR, 13C NMR 을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc.; 680.32, found; 680.3) (¹H NMR, 500MHz, CDCl₃; δ 8.41~6.93 (m, 31H), 2.33 (s, 6H), 2.31 (s, 3H), 13C NMR ; 147.6, 145.3, 141.9, 141.1, 140.8, 136.1, 135.9, 134.2, 133.6, 132.6, 130.8, 130.5, 129.9, 128.8, 127.3, 126.6, 126.4, 125.7, 124.8, 124.1, 124.0, 120.1, 118.9, 110.3, 20.9, 20.8)

실시예 6: 중간체 19 내지 22 및 화합물 11[화학식 11]의 합성

중간체 19의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2와 중간체 4 대신 4-브로모-톨루엔과 페닐보론산을 반응시켜 중간체 19를 15.1g(76%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 20의 합성

중간체 19 10g(59mmol)와 요오드 7.54g(30mmol)을 아세트산 150ml에 용해한 후, 여기에 요오드(Ⅶ)산 2.8g(12mmol)과 황산 3.23ml(61mmol)을 첨가하고, 65℃에서 30분 동안 가열 교반한 다음, 90℃에서 5시간동안 더 교반하였다. 이 반응액을 증류수 1500ml에 적가하여 고체를 생성시켰다. 이 용액을 0℃에서 1시간 동안 교반 후, 여과하고 생성물을 증류수 200ml로 세척한 다음 건조하여 중간체 20을 12.4g(수율 64%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 21의 합성

상기 중간체 3의 합성과 동일한 방법으로 4-요오드바이페닐 대신 중간체 20을 반응시켜 중간체 21을 15.1g(76%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 22의 합성

상기 중간체 4의 합성과 동일한 방법으로 중간체 3 대신 중간체 20을 반응시켜 중간체 22를 12.5g(수율 78%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 11의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 4 대신에 중간체 22를 반응시켜 화합물 11(화학식 11)을 6.55g(수율 69%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc.; 710.37, found; 710.3) (¹H NMR, 500MHz, CDCl₃; δ 7.54~6.50 (m, 31H), 2.59 (s, 3H), 2.32 (s, 6H), 2.34 (s, 6H), 13C NMR ; 144.8, 142.9, 139.7, 138.2, 137.8, 135.6, 132.3, 130.7, 130.6, 129.9, 129.5, 128.8, 127.8, 123.2, 21.8, 21.3, 18.7).

실시예 7: 중간체 24 내지 26 및 화합물 15[화학식 15]의 합성

중간체 24의 합성

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 2-브로모-5-요오드톨루엔 대신 1-브로모-4-요오드벤젠을 반응시켜 중간체 24를 12.8g(수율 68%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 25의 합성

상기 중간체 1의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모톨루엔 대신 중간체 24를 반응시켜 중간체 25를 15.1g(76%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

중간체 26의 합성

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1 대신 중간체 25를 반응시켜 중간체 26을 11.5g(76%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, ¹H NMR을 이용하여 확인하였다.

화합물 15[화학식 15]의 합성

상기 화합물 2(화학식 2)의 합성과 동일한 방법으로 중간체 2와 중간체 4 대신에 중간체 22와 중간체 26을 반응시켜 화합물 15(화학식 15)를 6.55g(수율 71%) 얻었고, 이 화합물을 HR-MS, 1H NMR을 이용하여 확인하였다.

(HR-MS, calc.; 891.46, found; 891.4) (1H NMR, 500MHz, CDCl₃; δ 7.54 ~ 6.38 (m, 39H), 2.59 (s, 3H), 2.38 (s, 3H), 2.35 (s, 6H), 2.32 (s, 6H), ¹³C NMR: 145.8, 142.9, 140.3, 139.7, 138.2, 137.8, 135.6, 134.9, 132.3, 130.7, 130.7, 129.9, 129.5, 123.8, 123.2, 23.1, 22.3, 21.8, 20.5).

실시예 8

열중량분석(TGA)을 이용하여 측정한 화합물 2~4의 열적 성질을 표 1에 나타내었다. 유리전이온도(Tg)는 관측되지 않았으며, 용융 온도(Tm)와 분해 온도(Td)로 판단한 상기 3가지 정공수송물질(화합물 2~4)의 열안정성(thermal stability)은 매우 우수하였다. 흔히 종래에 사용되는 정공수송물질인 NPB(4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl)의 유리전이온도는 110℃(S. A. VanSlyke et al., Applied Physics Letter, 69:2160 (1996))이며, 소자의 온도가 유리전이온도 근처에 도달하면 소자의 열적 파손(thermal breakdown)이 발생한다. 본 발명의 화합물 2~4(화학식 2~4)의 경우 유리전이온도가 관측되지 않은 것은 이들 물질이 결정성 물질이라는 것을 의미하며, 아울러 소자의 온도가 정공수송물질 결정의 용융온도에 도달해야 소자의 열적 파손이 일어나게 되므로 열안정성이 높은 장수명 소자를 제공한다고 할 수 있다.

HTM	Tm	Td (@5% weight loss)
화합물 2(화학식 2)	138.4℃	474.8℃
화합물 3(화학식 3)	113.4℃	495.7℃
화합물 4(화학식 4)	260.2℃	481.3℃
Tm; 용융온도(melting temperature) Td; 분해온도(decomposition temperature)

실시예 9

상기 3가지 정공수송물질(화합물 2~4)의 에너지 준위와 정공 이동도를 표 2에 나타내었다.

HTM	HOMO (eV)	LUMO (eV)	Eg (eV)	T1	정공이동도 @0.5 MV/cm (cm²/Vs)
화합물 2(화학식 2)	-5.41	-2.17	3.24	2.56 eV	2.5× 10^-5
화합물 3(화학식 3)	-5.47	-2.23	3.24	2.55 eV	6.9× 10^-6
화합물 4(화학식 4)	-5.53	-2.24	3.29	2.56 eV	8.3× 10^-7
Eg; HOMO 와 LUMO 의 에너지 준위 차이 T1; 삼중항 에너지

상기 화합물 2~4의 호모(HOMO) 에너지 준위는 정공수송 물질로 흔히 사용되는 NPB의 호모(HOMO) 에너지 준위 -5.4eV 와 거의 같은 값을 가지나, 루모(LUMO) 에너지 준위는 NPB의 에너지 준위인 -2.4eV(S. Tokito et al., Advanced Materials, 19:276280 (2007))보다 높은 -2.2eV를 나타냈다. 호모(HOMO)와 루모(LUMO)의 에너지 준위 차이(Eg)는 화합물 4(화학식 4)에서 가장 큰 것으로 나타났으나, 삼중항 에너지(T1)는 2.56eV로 상기 3가지 HTM에서 거의 같은 것으로 나타났다. 이는 NPB의 삼중항 에너지(T1) 값 2.3eV(K. Goushi et al., Journal of Applied Physics, 95:7798 (2004))보다 월등히 높은 값으로, 여기자(exciton)를 발광층에 효율적으로 가두어 발광 효율을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 정공이동도(hole mobility)는 상기 3가지 화합물에서 공통으로 NPB의 정공이동도 보다 낮은 값을 나타내었다. 이는 T1 값을 높이기 위하여 바이페닐 디아민 부분구조의 두 개의 페닐렌기의 배향각을 틀어주었기 때문에 나타난 예견된 결과이다.

실시예 10

“양극/ 정공주입층(HIL)/ 정공수송층(HTL)/ (호스트: 녹색 도판트) /전자수송층(ETL)/ 전자주입층(EIL)/ 음극(Mg:Ag)/덮개층”의 구조를 갖는 녹색(Green) 인광 소자에서 정공수송층이 상기 화합물 2~4의 유기물 중 하나인 소자를 제작하고, 그 발광 특성을 측정하여 결과를 표 3에 수록하였다. 제작한 소자의 구동전압은 3,000cd/m²의 휘도(luminance)에서 3.6~4.1V 로서 매우 우수한 낮은 구동 전압 하에서 구동할 수 있으며, 효율 또한 우수하여 3가지 물질의 소자가 모두 3,000cd/m²에서 100cd/A보다 높은 매우 우수한 효율을 나타내었다.

실시예 11

실시예 10에서 제작한 발광 소자의 수명 측정은 소자의 휘도(brightness)를 648시간(hr)까지 실측한 다음, 그래프를 이용하여 예상수명 값을 산출하여 표 3에 수록하였다. 특히 화합물 3(화학식 3)과 화합물 4(화학식 4)를 사용한 소자는 30만 시간이 넘는 탁월한 예상수명 값을 보여주었으며, 화합물 2(화학식 2)를 사용한 소자도 29만 시간 이상의 뛰어난 예상수명을 보여주었다. 이는 본 발명이 제공하는 정공수송물질의 우수성을 입증하는 것이다. 지금까지 보고된 녹색 OLED 소자의 수명은 1백만 시간이 가장 긴 것으로 알려져 있다(Displays News, DuPont, May 27, 2009). 그러나, 이 값은 200cd/m²에서 측정한 값이기 때문에, 본 실시예에서 측정한 조건인 3000cd/m² 에서의 수명으로 환산하면, 녹색 소자의 일반적 가속계수를 1.5로 가정하여 계산할 때, 2만 시간에 불과한 값이므로 실시예에서 얻은 수명이 월등히 우수함을 알 수 있다.

HTM	구동전압 (@ 3,000 cd/m²)	효율 (@ 3,000 cd/m²)	예상 수명 (hr)
화합물 2 (화학식 2)	3.6 V	103.8 cd/A	2.93× 10⁵
화합물 3 (화학식 3)	3.9 V	104.8 cd/A	3.00× 10⁵ 이상
화합물 4 (화학식 4)	4.1 V	106.4 cd/A	3.00× 10⁵ 이상

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

삭제
삭제
하기 화학식 2 내지 화학식 4 중 하나인 바이페닐디아민 유도체.
[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]
화학식 17의 화합물과 화학식 18의 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 화학식 1로 표시되는 바이페닐디아민(biphenyldiamine) 유도체의 제조방법.
[화학식 17]

[화학식 18]

상기 화학식 17 및 화학식 18에서 A1, A2, A3 및 A4는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 황, 질소, 산소, 인 또는 규소를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 60의 치환 또는 비치환된 고리 구조이고, A1과 A2 또는 A3과 A4가 고리를 형성할 수 있으며, X는 할로겐이고;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 4 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 30의 고리 구조를 나타낸다.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서 A1, A2, A3 및 A4는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 황, 질소, 산소, 인 또는 규소를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 5 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 60의 치환 또는 비치환된 고리 구조이고, A1과 A2 또는 A3과 A4가 고리를 형성할 수 있으며;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 4 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 30의 고리 구조를 나타낸다.
제3항의 바이페닐디아민 유도체를 함유하는 OLED용 정공수송물질.
양극과 음극 사이에 정공 주입층 및 발광층이 적층된 OLED에 있어서, 상기 정공 주입층 및 발광층 중 적어도 1층 이상이 제5항의 정공수송물질을 포함하는 OLED.
제6항에 있어서,
상기 정공 주입층과 상기 발광층 사이에 정공 수송층을, 상기 발광층과 상기 음극 사이에 전자 수송층을 더욱 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 중 적어도 1층 이상이 상기 정공수송물질을 포함하는 OLED.
제7항에 있어서,
상기 전자 수송층과 상기 음극 사이에 전자 주입층을 더욱 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 1층 이상이 상기 정공수송물질을 포함하는 OLED.
제7항에 있어서,
상기 OLED의 정공 주입층과 정공 수송층 중 적어도 1층이 상기 정공수송물질을 포함하는 OLED.
제8항에 있어서,
상기 OLED의 정공 주입층과 정공 수송층 중 적어도 1층이 상기 정공수송물질을 포함하는 OLED.
제6항의 OLED를 구비하고, 상기 OLED의 양극(anode)이 박막 트랜지스터(TFT)의 소스(source) 전극 또는 드레인(drain) 전극에 전기적으로 연결된 평판표시장치.
전자 주개(donor) 또는 정공 추출층에 제3항의 바이페닐디아민 유도체를 함유하는 유기태양전지(OPV; Organic Photovoltaic cell).