KR101652157B1 - 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정공 주입능 및 수송능, 발광능 등이 우수한 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 대한 것으로서, 상기 신규 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 사용됨에 따라, 소자의 발광효율, 구동 전압, 수명 등을 향상시킬 수 있다.

Description

신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{NOVEL COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정공 주입능, 정공 수송능 등이 우수한 신규 화합물 및 상기 화합물을 유기물층의 재료로서 포함하여 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 전계 발광 소자는 음극과 양극, 및 상기 음극과 양극 사이에 개재(介在)된 유기층을 포함한다. 이때, 상기 유기층은 발광층 이외에, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자주입층 중 1층 이상을 포함할 수 있다. 또한, 발광층의 발광 특성상, 전자 차단층 또는 정공차단층을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 소자의 각 층은 기판 상에, 양극, 정공 주입층, 정공수송층, 발광층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극의 순으로 적층된다.
이러한 구조의 유기 전계 발광 소자는 두 전극에 전압이 인가되면, 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 각각 유기물층으로 주입되고, 주입되는 정공과 전자는 각각 정공 소송층과 전자 수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)되어 엑시톤(exciton)이 형성된다. 형성된 엑시톤은 바닥 상태(ground states)로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
유기 전계 발광소자의 정공주입층, 정공수송층에 사용되는 물질의 대부분은 방향족 아민이나 카바졸 유도체이다. 코닥사가 초기에 보고한 재료는 트리페닐아민(TPA)을 시클로헥실로 결합한 재료(TAPC)였다. 그 후, 가장 많이 활용된 정공 수송 재료는 트리페닐아민 이량체(TPD)로서, 규슈 대학의 연구 그룹으로부터 소개되어 세계적으로 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 정공 수송 재료는 수명 등의 내구성 측면에서 불충분한 특성을 나타내었다. 또한, 상기 재료로 형성된 정공 수송층의 경우, 구동 전류의 줄 열(Joule Heat)에 의해 소자 온도가 상승하고, 정공 수송층의 유리 전이 온도(Tg)에 근접하면, 분자 운동이 활발하여 분자 간의 응집 현상에 의해 정공 수송층의 막 구조가 변화되거나 또는 결정화가 일어난다. 특히, 박막 구조 변화는 소자에서 치명적이고, 전극 계면에서 접촉 불량 또는 박막 자체의 불균일화에 의해 구동 전압의 증가 및 발광 휘도의 저하를 일으킨다. 또한, 종래 알려진 카바졸 유도체를 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 이용한 유기 전계 발광 소자의 경우, 높은 구동전압, 낮은 효율 및 짧은 수명으로 인해 실용화하는 데에 많은 어려움이 있었다.
본 발명은 정공 주입능, 정공 수송능 등이 모두 우수하여 정공 수송층 재료, 정공 주입층 재료, 발광 보조층 재료로 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기 신규 화합물을 포함하여 구동전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure 112014035935598-pat00001
(상기 화학식 1에서,
Figure 112014035935598-pat00002
및
Figure 112014035935598-pat00003
은 서로 상이하고, 각각 독립적으로
Figure 112014035935598-pat00004
또는
Figure 112014035935598-pat00005
이고;
m 은 0 내지 2의 정수이고, m이 0인 경우, L은 단일결합(직접결합)인 것을 의미하고, m이 1 내지 2인 경우, L은 치환 또는 비치환된 C6-C50의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고;
Ar1, Ar2, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1-C5의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기, 및 -Z1-N(Z2)(Z3)로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 Z1은 치환 또는 비치환된 C6-C50의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
Z2 및 Z3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C50의 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며;
이때, 상기 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 상기 Ar1, Ar2, R1 및 R2의 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기, 상기 Z1의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 Z2 및 Z3의 아릴기, 헤테로아릴기는 C1-C50알킬기, C6-C50 아릴기 및 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고, 다만 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
또한, 본 발명은 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 EL 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자를 제공한다.
일례로, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층 또는 정공 수송층일 수 있다.
다른 일례로, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광 보조송층일 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 내열성, 정공 주입능, 정공 수송능 등이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 정공 주입층 재료, 정공 수송층 재료, 발광 보조층 재료로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 화합물을 유기 EL 소자의 정공 주입층 재료, 정공 수송층 재료, 또는 발광 보조층 재료로 사용할 경우, 소자의 구동전압을 낮출 수 있으며, 발광효율 및 수명의 측면을 크게 향상 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 신규 화합물은 카바졸 모이어티(carbazole moiety)와 아민 모이어티가 페닐-나트틸로 연결된 기본 골격을 이루며, 이러한 기본 골격에 다양한 치환체가 결합된 구조로서, 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다. 이러한 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공 주입능, 정공 소송능, 전자나 엑시톤의 이동(확산) 방지성이 우수하기 때문에, 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자는 낮은 전압에서 구동될 수 있을 뿐만 아니라, 고효율 및 장수명을 가질 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 카바졸 모이어티 및 아민 모이어티가 강한 전자 공여성을 가진 전자주게기(electron donating group, EDG)이다. 따라서, 상기 화합물은 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 받아들일 수 있을 뿐만 아니라, 정공 이동도도 높기 때문에 양극이나 정공 주입층으로부터 주입되는 정공을 발광층으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 정공 주입층 재료나 정공 수송층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 전자나 엑시톤이 정공 수송층이나 정공 주입층으로 이동(확산)되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 정공 수송층과 발광층 사이의 유기물층(이하, '발광 보조층') 재료로 사용할 경우, 정공 수송층과 발광층 사이에 발광 보조층이 없는 종래 유기 전계 발광 소자에 비해, 실질적으로 발광층 내 엑시톤이나 전자의 수가 증가되기 때문에, 소자의 발광 효율이 더 향상될 수 있다.
아울러, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 도입되는 치환체에 따라 에너지 레벨이 조절될 수 있어, 넓은 밴드갭(sky blue ~ red)을 갖게 되고, 따라서 발광층 재료뿐만 아니라, 정공 수송층 재료, 정공 주입층 재료 등으로도 응용될 수 있다.
이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 성능 개선 및 수명 향상에 크게 기여할 수 있으며, 특히 유기 전계 발광 소자의 수명 향상은 풀 칼라 유기 발광 패널에서의 성능 극대화에도 큰 효과가 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서,
Figure 112014035935598-pat00006
및
Figure 112014035935598-pat00007
은 서로 상이하고, 각각 독립적으로
Figure 112014035935598-pat00008
또는
Figure 112014035935598-pat00009
이다.
일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, A가
Figure 112014035935598-pat00010
이고, B가
Figure 112014035935598-pat00011
인 경우, 본 발명에 따른 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
다른 일례로, 화학식 1로 표시되는 화합물에서, A가
Figure 112014035935598-pat00012
이고, B가
Figure 112014035935598-pat00013
인 경우, 본 발명에 따른 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure 112014035935598-pat00014
Figure 112014035935598-pat00015
상기 화학식 2 및 3에서,
m, L, Ar1, Ar2, R1 및 R2는 각각 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화합물의 예로는 하기 화학식 4 내지 9로 표시되는 화합물 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112014035935598-pat00016
Figure 112014035935598-pat00017
Figure 112014035935598-pat00018
Figure 112014035935598-pat00019
Figure 112014035935598-pat00020
Figure 112014035935598-pat00021
상기 화학식 4 내지 9에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 하기 화합물 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112014035935598-pat00022
Figure 112014035935598-pat00023
Figure 112014035935598-pat00024
Figure 112014035935598-pat00025
Figure 112014035935598-pat00026
Figure 112014035935598-pat00027
Figure 112014035935598-pat00028
Figure 112014035935598-pat00029
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Figure 112014035935598-pat00031
Figure 112014035935598-pat00032
Figure 112014035935598-pat00033
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미하며, 이의 비제한적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 아릴"은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된, 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미한다. 이때, 2 이상의 고리는 서로 단순 부착되거나 축합된 형태로 부착될 수 있다. 이의 비제한적인 예로는 페닐, 비페닐, 터페닐(terphenyl), 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 50의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기로서, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 질소(N), 산소(O), 황(S) 또는 셀레늄(Se)과 같은 헤테로원자로 치환된다. 이때, 헤테로아릴은 2 이상의 고리가 서로 단순 부착되거나 축합된 형태로 부착될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함할 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 비제한적인 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6원 모노사이클릭 고리; 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다(Chem. Rev., 60:313 (1960); J. Chem. SOC. 4482 (1955); Chem. Rev. 95: 2457 (1995) 등 참조). 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
한편, 본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물, 더 바람직하게는 화학식 4 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 양극(anode), 음극(cathode), 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물, 더 바람직하게는 화학식 4 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하는데, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층 또는 정공 수송층일 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하는데, 이때 적어도 하나의 유기물층, 바람직하게는 발광 보조층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 화합물이 유기 전계 발광 소자의 정공 주입층 재료, 정공 수송층 재료 또는 발광 보조층 재료로 사용될 경우, 상기 화합물이 정공 주입능, 정공 수송능, 엑시톤 확산성 등이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등이 향상될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 기판 위에, 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 전계 발광 소자의 구조는 기판 위에, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 선택적으로, 상기 정공 수송층과 발광층 사이에는 발광 보조층이 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상(예컨대, 발광 보조층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 다른 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또, 음극 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[합성예 1] 화합물 1-1 (6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-2-amine)의 합성
<반응식 1>
Figure 112014035935598-pat00034
<단계 1> 중간체 1-A (9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole) 의 합성
질소 기류 하에서 9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole (30g, 0.093mol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (47.2g, 0.186 mol), Pd(dppf)Cl2 (3.4g, 0.004 mol), KOAc (27.4g, 0.279 mol), 및 1,4-dioxane (600ml)을 혼합한 다음, 130℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후, 에틸아세테이트로 추출한 다음, MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 [Hexane: Dichloromethane(MC) = 10:1(v/v)]로 정제하여 중간체 1-A [9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole](24.75 g, 수율 72%)을 얻었다.
<단계 2> 중간체 1-B (9-(4-(6-bromonaphthalen-2-yl)phenyl)-9H-carbazole) 의 합성
질소 기류 하에서 상기 <단계 1>에서 얻은 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole (24.75 g, 0.067 mol), 2,6-dibromonaphthalene (23.0g, 0.080 mol), Pd(PPh3)4 (3.87 g, 0.003 mol), 및 potassium carbonate (27.78 g, 0.201 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (500 ㎖) 및 H2O (80 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC = 7:1 (v/v)]로 정제하여 중간체 1-B [9-(4-(6-bromonaphthalen-2-yl)phenyl)-9H-carbazole] (19.83 g, 수율 66%)를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 3> 화합물 1-1 (6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-2-amine ) 의 합성
질소 기류 하에서 화합물 상기 <단계 2>에서 얻은 9-(4-(6-bromonaphthalen-2-yl)phenyl)-9H-carbazole (19.83 g, 0.044 mol), dibiphenyl-4-ylamine (17.05g, 0.053 mol), Palladium(II) acetate (0.49g, 0.002 mol) sodium tert-butoxide (12.75g, 0.13 mmol) 및 tri-tert-butyl phosphine (0.89g, 4.42mmol)을 혼합한 다음, toluene (450 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응이 종결된 후, 에틸아세테이트로 추출한 다음, MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 [Hexane: Dichloromethane(MC) = 5:1(v/v)]로 정제하여 화합물 1-1 (6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-2-amine) (18.2 g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 2] 화합물 1-2 (N-(6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)naphthalen-2-yl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (19.16g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 1-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 3] 화합물 1-4 (6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine)의 합성
합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylbiphenyl-4-amine (13.00g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 1-4를 얻었다.
HRMS [M]+: 612.76
[합성예 4] 화합물 1-8 (N-(6-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)naphthalen-2-yl)-N-phenylnaphthalen-1-amine)의 합성
합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine (11.62g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 1-8을 얻었다.
HRMS [M]+: 586.72
[합성예 5] 화합물 2-1 (N-(4-(6-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-2-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine) 의 합성
<반응식2>
Figure 112014035935598-pat00035
<단계 1> 중간체 2-A (9-(6-(4-bromophenyl)naphthalen-2-yl)-9H-carbazole) 의 합성
질소 기류 하에서 9-(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-2-yl)-9H-carbazole (10g, 0.023mol), 1,4-dibromobenzene (6.6g, 0.028 mol), Pd(PPh3)4 (1.37g, 1.19 mmol), 및 potassium carbonate (9.88g, 0.071 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (50 ㎖) 및 H2O (8 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 분리된 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC = 10:1 (v/v)]로 정제하여 중간체 2-A [9-(6-(4-bromophenyl)naphthalen-2-yl)-9H-carbazole] (7.69 g, 수율 72%)를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 2> 화합물 2-1 (N-(4-(6-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-2-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine) 의 합성
상기 합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 중간체 1-B 대신 상기 합성예 5의 <단계 1>에서 얻은 중간체 2-A(7.69 g, 0.017 mol) 를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1의 <단계 3>과 동일하게 수행하여 화합물 2-1을 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 6] 화합물 2-2 (N-(4-(6-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-2-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 5의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (19.15g, 0.053 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 5의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 2-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 7] 화합물 2-6 (N-(4-(6-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-2-yl)phenyl)-N-phenylnaphthalen-2-amine)의 합성
합성예 5의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine(11.62g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 5의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 2-6를 얻었다.
HRMS [M]+: 586.72
[합성예 8] 화합물 3-1 (4-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-1-amine)의 합성
<반응식 2>
Figure 112014035935598-pat00036
<단계 1> 중간체 3-A 9-(4-(4-bromonaphthalen-1-yl)phenyl)-9H-fluorene 의 합성
합성예 1의 <단계 2>에서 사용된 2,6-dibromonaphthalene 대신 1,4-dibromonaphthalene(22.87g, 0.080 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 중간체 3-A를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 2> 화합물 3-1 (4-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-1-amine) 의 합성
상기 합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 중간체 1-A 대신 상기 합성예 8의 <단계 1>에서 얻은 중간체 3-A(19.68g, 0.044 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1의 <단계 3>과 동일하게 수행하여 화합물 3-1를 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 9] 화합물 3-2 (N-(4-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)naphthalen-1-yl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 8의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(19.15g, 0.053 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 8의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 3-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 10] 화합물 3-7 (4-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N-(naphthalen-1-yl)-N-phenylnaphthalen-1-amine)의 합성
합성예 8의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine (11.62g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 8의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 3-7를 얻었다. HRMS [M]+: 586.72
[합성예 11] 화합물 4-1 (N-(4-(4-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine)의 합성
<반응식 4>
Figure 112014035935598-pat00037
<단계 1> 중간체 4-A (9-(4-(4-bromophenyl)naphthalen-1-yl)-9H-carbazole) 의 합성
합성예 5의 <단계 1>에서 사용된 9-(6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-2-yl)-9H-carbazole 대신 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-1-yl)-9H-carbazole (10g, 0.023 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 5의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 중간체 4-A를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 2> 화합물 4-1 (N-(4-(6-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-2-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine) 의 합성
합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 중간체 1-B 대신 상기 합성예 11의 <단계 1>에서 얻은 중간체 4-A (18.45g, 0.044 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1의 <단계 3>과 동일하게 수행하여 화합물 4-1를 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 12] 화합물 4-2 (N-(4-(4-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 11의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (19.16g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 11의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 4-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 13] 화합물 4-6 (N-(4-(4-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-phenylnaphthalen-1-amine)의 합성
합성예 11의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine (11.62g, 0.053 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 11의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 4-6를 얻었다.
HRMS [M]+: 586.72
[합성예 14] 화합물 5-1 (5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-1-amine)의 합성
<반응식 5>
Figure 112014035935598-pat00038
<단계 1> 중간체 5-A (9-(4-(5-bromonaphthalen-1-yl)phenyl)-9H-carbazole) 의 합성
합성예 1의 <단계 2>에서 사용된 2,6-dibromonaphthalene 대신 1,5-dibromonaphthalene (23.0g, 0.080 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계2>와 동일한 과정을 수행하여 중간체 5-A를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 2> 화합물 5-1 (5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N,N-di(biphenyl-4-yl)naphthalen-1-amine) 의 합성
합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 중간체 1-B 대신 상기 합성예 14의 <단계 1>에서 얻은 중간체 5-A (19.83 g, 0.044 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1의 <단계 3>과 동일하게 수행하여 화합물 5-1를 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 15] 화합물 5-2 (N-(5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)naphthalen-1-yl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 14의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (19.16g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 14의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 5-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 16] 화합물 5-7 (5-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-N-(naphthalen-1-yl)-N-phenylnaphthalen-1-amine)의 합성
합성예 14의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine (11.62g, 0.053 mol) 을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 14의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 5-7을 얻었다.
HRMS [M]+: 586.72
[합성예 17] 화합물 6-1 (N-(4-(5-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine)의 합성
<반응식 6>
Figure 112014035935598-pat00039
<단계 1> 중간체 6-A (9-(5-(4-bromophenyl)naphthalen-1-yl)-9H-carbazole) 의 합성
합성예 1의 <단계 2>에서 사용된 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole 대신 9-(5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalen-1-yl)-9H-carbazole (28.09g, 0.067 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1의 <단계2>와 동일한 과정을 수행하여 중간체 6-A를 얻었다.
HRMS [M]+: 448.35
<단계 2> 화합물 6-1 (N-(4-(5-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)biphenyl-4-amine) 의 합성
상기 합성예 1의 <단계 3>에서 사용된 중간체 1-B 대신 상기 합성예 17의 <단계 1>에서 얻은 중간체 6-A (7.62g, 0.017 mol) 를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1의 <단계 3>과 동일하게 수행하여 화합물 6-1를 얻었다.
HRMS [M]+: 688.86
[합성예 18] 화합물 6-2 (N-(4-(5-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성
합성예 17의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (19.15g, 0.053 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 17의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 6-2를 얻었다.
HRMS [M]+: 728.92
[합성예 19] 화합물 6-4 (N-(4-(5-(9H-carbazol-9-yl)naphthalen-1-yl)phenyl)-N-phenylnaphthalen-2-amine)의 합성
합성예 17의 <단계 2>에서 사용된 dibiphenyl-4-ylamine 대신 N-phenylnaphthalen-1-amine (11.62g, 0.053 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 17의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 6-4를 얻었다.
HRMS [M]+: 586.72
[실시예 1] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 1-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(60nm) / TCTA (80nm) /화합물 1-1(40nm) / CBP+10%Ir(ppy)3(300nm) / BCP(10nm) / Alq3(30nm) / LiF(1nm) / Al(200nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, CBP, Ir(ppy)3, 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure 112014035935598-pat00040
Figure 112014035935598-pat00041
[실시예 2 ~ 19] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 화합물 1-1 대신 합성예 2 내지 19 에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 화합물 1-1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 19, 및 비교예 1에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
발광 재료 구동 전압 (V) 발광 피크(nm) 전류효율 (cd/A)
실시예 1 화합물 1-1 6.85 519 41.7
실시예 2 화합물 1-2 6.80 521 41.9
실시예 3 화합물 1-4 6.80 520 41.5
실시예 4 화합물 1-8 6.85 521 42.0
실시예 5 화합물 2-1 6.80 518 41.9
실시예 6 화합물 2-2 6.85 520 41.5
실시예 7 화합물 2-6 6.90 519 41.8
실시예 8 화합물 3-1 6.85 519 41.5
실시예 9 화합물 3-2 6.80 521 41.9
실시예 10 화합물 3-7 6.90 520 41.8
실시예 11 화합물 4-1 6.85 519 41.8
실시예 12 화합물 4-2 6.80 520 41.6
실시예 13 화합물 4-6 6.85 520 41.4
실시예 14 화합물 5-1 6.90 519 41.8
실시예 15 화합물 5-2 6.80 520 41.7
실시예 16 화합물 5-7 6.80 520 41.5
실시예 17 화합물 6-1 6.85 519 41.9
실시예 18 화합물 6-2 6.80 520 41.8
실시예 19 화합물 6-4 6.75 520 41.5
비교예 1 - 6.93 516 38.2
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 1-1 ~ 화합물 6-4)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 1 내지 19의 녹색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층을 사용하지 않고 종래 CBP만을 발광층 재료로 사용한 비교예 1의 녹색 유기 전계 발광 소자와 구동전압이 유사하였으나, 비교예 1의 녹색 유기 전계 발광 소자에 비해 전류효율이 더 향상될 수 있다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 20] - 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 화합물 1-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Powersonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm) / TCTA (80 nm) / 합성예 1의 화합물 1-1(40nm) / CBP + 10 % (piq)2Ir(acac) (300nm) / BCP (10 nm) / Alq3(30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, CBP 및 BCP의 구조는 실시예 1에 기재된 바와 같고, (piq)2Ir(acac)는 하기와 같다.
Figure 112014035935598-pat00042

[실시예 21 ~ 38] - 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 20에서 화합물 1-1 대신 합성예 2 내지 19 에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 20과 동일하게 수행하여 적색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 2] 적색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 20에서 화합물 1-1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 20과 동일하게 수행하여 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 2]
실시예 21 ~ 38 및 비교예 2에서 각각 제조된 적색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
발광 재료 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 20 화합물 1-1 5.10 10.9
실시예 21 화합물 1-2 5.15 11.1
실시예 22 화합물 1-4 5.20 10.6
실시예 23 화합물 1-8 5.20 11.2
실시예 24 화합물 2-1 5.15 11.1
실시예 25 화합물 2-2 5.10 10.8
실시예 26 화합물 2-6 5.15 11.2
실시예 27 화합물 3-1 5.20 10.9
실시예 28 화합물 3-2 5.15 11.3
실시예 29 화합물 3-7 5.10 10.9
실시예 30 화합물 4-1 5.15 11.1
실시예 31 화합물 4-2 5.20 10.6
실시예 32 화합물 4-6 5.20 11.2
실시예 33 화합물 5-1 5.15 11.1
실시예 34 화합물 5-2 5.10 10.8
실시예 35 화합물 5-7 5.15 11.2
실시예 36 화합물 6-1 5.20 11.0
실시예 37 화합물 6-2 5.30 11.3
실시예 38 화합물 6-4 5.25 10.8
비교예 2 - 5.25 8.2
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 1-1 ~ 화합물 6-4)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 20 내지 38의 적색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층 없이 종래 CBP만을 발광층 재료로 사용한 비교예 2의 적색 유기 전계 발광 소자와 구동전압이 유사하였으나, 비교예 2의 적색 유기 전계 발광 소자에 비해 전류효율이 더 향상될 수 있다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 39] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 1-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Powersonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (두산社) (80 nm)/NPB (15nm)/ 합성예 1의 화합물 1-1(15nm)/ADN + 5 % DS-405 (두산社) (300nm)/BCP (10nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 BCP는 실시예 1에 기재된 바와 같고, NPB 및 ADN의 구조는 하기와 같다.
Figure 112014035935598-pat00043
Figure 112014035935598-pat00044

[실시예 40 ~ 57] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 39에서 화합물 1-1 대신 합성예 2 내지 19 에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 21과 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 3] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 39에서 화합물 1-1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 21과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 3]
실시예 39 ~ 57 및 비교예 3 에서 제작한 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
발광 재료 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 39 화합물 1-1 5.10 10.9
실시예 40 화합물 1-2 5.15 11.1
실시예 41 화합물 1-4 5.20 10.6
실시예 42 화합물 1-8 5.20 11.2
실시예 43 화합물 2-1 5.15 11.1
실시예 44 화합물 2-2 5.10 10.8
실시예 45 화합물 2-6 5.15 11.2
실시예 46 화합물 3-1 5.20 11.0
실시예 47 화합물 3-2 5.10 10.9
실시예 48 화합물 3-7 5.15 11.1
실시예 49 화합물 4-1 5.20 10.6
실시예 50 화합물 4-2 5.20 11.2
실시예 51 화합물 4-6 5.15 10.6
실시예 52 화합물 5-1 5.10 11.2
실시예 53 화합물 5-2 5.15 11.1
실시예 54 화합물 5-7 5.20 10.8
실시예 55 화합물 6-1 5.10 11.2
실시예 56 화합물 6-2 5.15 11.0
실시예 57 화합물 6-4 5.20 10.6
비교예 3 - 5.6 4.8
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 1-1 ~ 화합물 6-4)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 39 내지 57의 청색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층 없이 종래 ADN만을 발광층 재료로 사용한 비교예 3의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동 전압이 더 낮고, 전류 효율이 더 높다는 것을 알 수 있었다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112016050081533-pat00058

    (상기 화학식 1에서,
    Figure 112016050081533-pat00059
    및
    Figure 112016050081533-pat00060
    은 서로 상이하고, 각각 독립적으로
    Figure 112016050081533-pat00061
    또는
    Figure 112016050081533-pat00062
    이고,
    m은 0이고, L은 단일결합을 의미하며,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐 및 나프틸로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 및 R2는 수소이며,
    상기 Ar1 및 Ar2의 페닐, 나프틸은 각각 독립적으로 C1-C50 알킬기, C6-C50 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 50의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고, 다만 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 헤테로아릴기는 N, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 포함함).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112014035935598-pat00050

    [화학식 3]
    Figure 112014035935598-pat00051

    (상기 화학식 2 및 3에서,
    m, L, Ar1, Ar2, R1 및 R2는 각각 제1항에서 정의한 바와 같음).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 4 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112014035935598-pat00052

    [화학식 5]
    Figure 112014035935598-pat00053

    [화학식 6]
    Figure 112014035935598-pat00054

    [화학식 7]
    Figure 112014035935598-pat00055

    [화학식 8]
    Figure 112014035935598-pat00056

    [화학식 9]
    Figure 112014035935598-pat00057

    (상기 화학식 4 내지 9에서,
    Ar1 및 Ar2는 각각 제1항에서 정의한 바와 같음).
  4. 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하고,
    상기 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층 또는 정공 수송층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공수송층, 정공 주입층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하고,
    상기 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층은 발광 보조층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
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