KR101924108B1 - 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.

Description

화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자{COMPOUND AND ORGANIC ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 2015년 12월 23일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0184799 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
유기 전자 소자의 대표적인 예로는 유기 발광 소자가 있다. 일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 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(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
국제 특허 출원 공개 제2003-012890호
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016124917768-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
L은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
a는 1 내지 4의 정수이며,
b는 1 내지 5의 정수이고,
c는 1 내지 3의 정수이며,
a+b는 2 내지 8의 정수이고,
a 내지 c가 각각 2 이상일 때, 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전기 소자에 사용되어, 유기 전기 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자(10)를 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르는 유기 발광 소자(11)를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1의 화합물은 코어 구조에 다양한 치환체를 도입함으로써 유기 발광 소자에서 사용되는 유기물층으로 사용되기에 적합한 특성을 가질 수 있다.
화합물의 컨쥬게이션 길이와 에너지 밴드갭은 밀접한 관계가 있다. 구체적으로, 화합물의 컨쥬게이션 길이가 길수록 에너지 밴드갭이 작아진다. 전술한 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 코어는 제한된 컨쥬게이션을 포함하고 있으므로, 이는 에너지 밴드 갭이 큰 성질을 갖는다.
통상 에너지 밴드 갭이 큰 코어 구조에 치환기를 도입하여 에너지 밴드 갭을 조절하는 것은 용이하나, 코어 구조가 에너지 밴드 갭이 작은 경우에는 치환기를 도입하여 에너지 밴드 갭을 크게 조절하기 어렵다. 그러나, 본 명세서에서는 상기와 같이 에너지 밴드 갭이 큰 코어 구조에 상기 화학식 1의 R1 내지 R9에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드 갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 코어 구조의 R1 내지 R9 위치에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있으며, 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상시킬 수도 있으므로 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 발광층 물질, 및 전자수송층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
본 명세서에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 중 치환기에 따라 적절한 에너지 준위를 갖는 화합물을 선택하여 유기 발광 소자에 사용함으로써 구동 전압이 낮고 광효율이 높은 소자를 구현할 수 있다. 또한, 상기 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드 갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112016124917768-pat00002
는 연결되는 부위를 의미한다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 아미노기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 아릴기; 실릴기; 및 N, O, S, Se 및 Si 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112016124917768-pat00003
,
Figure 112016124917768-pat00004
,
Figure 112016124917768-pat00005
,
Figure 112016124917768-pat00006
,
Figure 112016124917768-pat00007
,
Figure 112016124917768-pat00008
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 50인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 축합구조는 해당 치환기에 방향족 탄소수소 고리가 축합된 구조일 수 있다. 예컨대, 벤즈이미다졸의 축합고리로서
Figure 112016124917768-pat00009
,
Figure 112016124917768-pat00010
,
Figure 112016124917768-pat00011
,
Figure 112016124917768-pat00012
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기가 서로 결합하여 고리를 형성하는 것의 의미는 전술한 바와 같이 인접한 기가 서로 결합하여, 5원 내지 8원의 탄화수소 고리 또는 5원 내지 8원의 헤테로고리를 형성하는 것을 의미하며, 단환 또는 다환일 수 있으며, 지방족, 방향족 또는 이들의 축합된 형태일 수 있으며 이를 한정하지 않는다.
본 명세서에서 탄화수소고리 또는 헤테로고리는 1 가기인 것을 제외하고, 전술한 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있으며, 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 이들의 축합된 형태일 수 있으나. 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2 내지 4가의 방향족고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 상기 아릴기에 결합위치가 2 내지 4개 있는 것, 즉, 2 내지 4가기를 의미한다. 이들은 각각 2 내지 4가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016124917768-pat00013
[화학식 3]
Figure 112016124917768-pat00014
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
L, Ar1, Ar2, R1 내지 R9, 및 a 내지 c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 내지 9 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112016124917768-pat00015
[화학식 5]
Figure 112016124917768-pat00016
[화학식 6]
[화학식 7]
Figure 112016124917768-pat00018
[화학식 8]
Figure 112016124917768-pat00019
[화학식 9]
Figure 112016124917768-pat00020
상기 화학식 4 내지 9에 있어서,
L, Ar1, Ar2, R1 내지 R9, 및 a 내지 c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 페난트렌기; 또는 치환 또는 2가의 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 직접결합이거나, 페닐렌기, 비페닐릴렌기, 나프틸렌기, 2가의 페난트렌기, 또는 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 비페닐릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 2가의 페난트렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L은 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접하는 기와 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 트리페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 터페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 트리페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 페난트릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리딘기, 치환 또는 비치환된 피리미딘기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 피리미딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R9는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 터페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 트리페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 페난트릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 피리미딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R2 내지 R9는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
Figure 112016124917768-pat00021
Figure 112016124917768-pat00022
Figure 112016124917768-pat00023
Figure 112016124917768-pat00024
Figure 112016124917768-pat00025
Figure 112016124917768-pat00026
Figure 112016124917768-pat00027
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조 방법으로 제조될 수 있다. 후술하는 제조예들에서는 대표적인 예시들을 기재하지만, 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 일반식 1 내지 3과 같이 코어 구조가 제조될 수 있다. 치환기는 당기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당 기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
[일반식 1]
Figure 112016124917768-pat00028
2-아미노페닐-4-할로페닐메타논과 알킬메틸케톤을 1M 농도의 아세트산에 넣어주었다. 이 때, 촉매량의 황산을 함께 넣고 환류시켜 상기 화합물 A를 합성하였다.
[일반식 2]
Figure 112016124917768-pat00029
플루오렌보론산 유도체(fluorine boronic acid derivatives)와 연결기(Linker)유도체의 팔라듐(Pd)촉매를 이용한 커플링(coupling)반응을 진행한 뒤, 히드록실 그룹(hydroxyl group)을 이탈기로 치환하는 반응을 진행하여 상기 화합물 B를 합성하였다.
[일반식 3]
Figure 112016124917768-pat00030
상기 화합물 A와 같은 당량의 화합물 B를 혼합하고, 팔라듐(Pd)촉매를 이용한 커플링(coupling)반응을 진행하여 상기 화학식 1의 구조를 합성하였다.
상기 일반식 1 내지 3에서 L, a 내지 c, Ar1 및 Ar2, R1 내지 R9는 전술한 바와 동일하다.
상기 일반식 1 내지 3은 상기 화학식 1의 코어를 합성하는 방법의 한 예를 기재한 것일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서의 유기 전자 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 전자 소자의 대표 적인 예로서, 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 전자차단층, 정공차단층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 전자 소자는 유기인광소자, 유기태양전지, 유기감광체(OPC) 및 유기트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층 또는 전자주입 및 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자수송층 또는 전자주입 및 수송을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자차단층을 포함하고, 상기 전자차단층은 상기 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층. 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층 및 전자차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화합물을 포함한다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 수송과 전자주입을 동시에 하는 층 및 정공차단층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 전자수송층을 포함하고, 상기 2층 이상의 전자수송층 중 적어도 하나는 상기 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물은 상기 2층 이상의 전자수송층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물이 상기 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함되는 경우, 상기 화합물을 제외한 다른 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸릴기 또는 벤조카바졸릴기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층이 전자수송층인 경우, 상기 전자수송층은 n형 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 n형 도펀트는 당기술분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있으며, 예컨대 금속 또는 금속착체를 사용할 수 있다. 일 예에 따르면 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 전자수송층은 LiQ를 더 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 나타난 것과 같은 구조를 가질 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(20) 위에 제1 전극(30), 발광층(40) 및 제2 전극(50)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자(10)의 구조가 예시 되어 있다. 상기 도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예시적인 구조이며, 다른 유기물층을 더 포함할 수 있다.
도 2에는 기판(20) 위에 제1 전극(30), 정공주입층(60), 정공수송층(70), 전자차단층(80), 발광층(40), 전자수송층(90), 전자주입층(100) 및 제2 전극(50)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 도 2는 본 명세서의 실시상태에 따른 예시적인 구조이며, 다른 유기물층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 1-A]
Figure 112016124917768-pat00031
상기 화학식 1-A에 있어서,
n1은 1 이상의 정수이고,
Ar11은 치환 또는 비치환된 1가 이상의 벤조플루오렌기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 1가 이상의 파이렌기; 또는 치환 또는 비치환된 1가 이상의 크라이센기이고,
L11은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
n1이 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L11은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 n1은 2 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11은 중수소, 메틸기, 에틸기 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 파이렌기; 또는 중수소, 메틸기, 에틸기 또는 tert-부틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 크라이센기이다
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기 또는 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 터페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기 또는 트리메틸실릴기로 치환 또는 비치환된 터페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 A12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기, 알킬기로 치환된 실릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 니트릴기, 트리메틸실릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-A는 하기 화합물 중에서 선택된다.
Figure 112016124917768-pat00032
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 2-A로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 2-A]
Figure 112016124917768-pat00033
상기 화학식 2-A에 있어서,
Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
G1 내지 G8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 2-A로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 30의 다환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 1-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar21 및 Ar22는 1-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 G1 내지 G8은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2-A는 하기 화합물 중에서 선택될 수 있다.
Figure 112016124917768-pat00034
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 발광층의 도펀트로서 포함하며, 상기 화학식 2-A로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 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, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 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 LiO2/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 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)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 전자차단층은 정공주입층으로부터 주입된 정공이 발광층을 지나 전자주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이고, 필요한 경우에 공지의 재료를 사용하여 발광층과 전자주입층의 사이에 적절한 부분에 형성될 수 있다.
상기 발광층의 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 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 화합물, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 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 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 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 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 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)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
본 명세서에 따른 화합물은 유기인광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실시예 >
<제조예 1> - 화합물 1의 합성
1) 화합물 1-A의 합성
Figure 112016124917768-pat00035
질소 분위기에서 2-아미노페닐-4-클로로페닐메타논((2-aminophenyl)(4-chlorophenyl)methanone, 25.0g, 107.9mmol), 메틸피리딜케톤(methyl-pyridyl ketone, 13.0g, 107.9mmol)을 아세트산 108ml에 녹인 후, 무수 황산을 3ml 넣어주고, 5시간 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고, 클로로포름으로 추출하여, 물로 세척하였다. 무수황산마그네슘으로 반응물의 수분을 제거한 다음, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하고, 에탄올로 세정하여, 화합물 1-A(27g, 수율: 79.0%)를 제조하였다.
MS [M+H]+= 317
2) 화합물 1-B의 합성
Figure 112016124917768-pat00036
질소 분위기에서 상기 화합물 1-A(25.0g, 78.9mmol), 비스(피나콜라토)다이보론(22.0g, 86.8mmol), 및 아세트산칼륨(20.9g, 213.1mmol)을 혼합한 후, 디옥산 100ml에 첨가하고 가열 교반하였다. 환류되는 상태에서 비스(디벤질리딘아세톤)팔라듐(1.4g, 2.37mmol)과 트리사이클로헥실포스핀(1.3g, 4.7mmol)을 넣고 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 상온으로 온도를 낮춘 후 여과하였다. 여과액을 물에 넣고, 클로로포름으로 추출하고 유기층을 무수 황산 마그네슘으로 건조하였다. 감압 증류 후 에탄올로 세정하여 화합물 1-B(27g, 수율: 84%)를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 409
3) 화합물 1의 합성
Figure 112016124917768-pat00037
상기 화합물 1-B(20.0g, 49.0mmol)와 6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트(36.4g, 49.0mmol)를 테트라하이드로퓨란(50ml)에 완전히 녹인 후, 2M 탄산칼륨수용액 30ml를 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.7g, 1.5mmol)을 넣은 후 4시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 여과하였다. 여과한 고체를 테트라하이드로퓨란과 에탄올로 각각 1번씩 세척하여 화합물 1(30.0g, 수율: 85%)을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 725
<제조예 2> - 화합물 2의 합성
Figure 112016124917768-pat00038
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 6-(9,9'-스피로비[플루오렌]-2-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 2를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 723
<제조예 3> - 화합물 3의 합성
Figure 112016124917768-pat00039
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 6-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-4-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 3을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 725
<제조예 4> - 화합물 4의 합성
Figure 112016124917768-pat00040
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 6-(9,9'-스피로비[플루오렌]-4-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 4을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 723
<제조예 5> - 화합물 5의 합성
Figure 112016124917768-pat00041
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 4-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4- 노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 5를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 675
<제조예 6> - 화합물 8의 합성
Figure 112016124917768-pat00042
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 4-(9,9'-스피로비[플루오렌]-4-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 8를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 673
<제조예 7> - 화합물 9의 합성
Figure 112016124917768-pat00043
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 3-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 9를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 675
<제조예 8> - 화합물 12 합성
Figure 112016124917768-pat00044
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 3-(9,9'-스피로비[플루오렌]-4-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 12를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 673
<제조예 9> - 화합물 13 합성
Figure 112016124917768-pat00045
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 2-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 13을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 675
<제조예 10> - 화합물 17 합성
Figure 112016124917768-pat00046
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 7-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 17을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 725
<제조예 11> - 화합물 18 합성
Figure 112016124917768-pat00047
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 7-(9,9'-스피로비[플루오렌]-2-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 18을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 723
<제조예 12> - 화합물 21 합성
1) 화합물 21-A의 합성
Figure 112016124917768-pat00048
메틸피리딜케톤(methyl-pyridyl ketone) 대신 아세토페논(acetophenone) 을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 21-A를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 316
2) 화합물 21-B의 합성
Figure 112016124917768-pat00049
[화합물 1-A] 대신 [화합물 21-A]를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 21-B를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 408
3) 화합물 21의 합성
Figure 112016124917768-pat00050
화합물 1- B 대신 화합물 21-B를 사용한 것을 제외하고 화합물 17의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 21을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 724
<제조예 13> - 화합물 22 합성
Figure 112016124917768-pat00051
7-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 대신 7-(9,9'-스피로비[플루오렌]-2-일)나프탈렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 21의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 22를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 722
<제조예 14> - 화합물 25 합성
Figure 112016124917768-pat00052
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 4-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)나프탈렌-1-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 25를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 725
<제조예 15> - 화합물 33 합성
Figure 112016124917768-pat00053
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 7-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)페난트렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 33을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 775
<제조예 16> - 화합물 34 합성
Figure 112016124917768-pat00054
6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 7-(9,9'-스피로비[플루오렌]-2-일)페난트렌-2-일 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 34를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 773
<제조예 17> - 화합물 45 합성
1) 화합물 45-A의 합성
Figure 112016124917768-pat00055
2-아미노페닐-4-클로로페닐메타논 대신 (2-아미노-4-클로로페닐)(페닐)메타논을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-A의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 45-A를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 317
2) 화합물 45-B의 합성
Figure 112016124917768-pat00056
[화합물 1-A] 대신 [화합물 45-A]를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-B의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 45-B를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 409
3) 화합물 45의 합성
Figure 112016124917768-pat00057
[화합물 1-B] 대신 [화합물 45-B]를 사용하고 6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 4-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)페닐 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 45를 제조하였다.
MS [M+H]+ = 675
<제조예 18> - 화합물 57 합성
Figure 112016124917768-pat00058
[화합물 1-B] 대신 [화합물 45-B]를 사용하고 6-(9,9-디페닐-2-플루오레닐)-2-나프탈레닐-노나플루오르부탄-1-설포네이트 대신 7-(9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-일)나프탈렌-2-yl 1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄-1-설포네이트를 사용한 것을 제외하고 화합물 1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 57을 제조하였다.
MS [M+H]+ = 725
< 실시예 >
<실시예 1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400 Å)을 진공 증착한 후 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 제조예 1에서 제조한 화합물 1과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착 시 진공도는 2 ⅹ10-7 내지 5 ⅹ10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112016124917768-pat00059
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 10>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 17을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 11>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 18을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 12>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 21을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 13>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 22를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 14>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 25를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 15>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 33을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 16>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 34를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 17>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 45를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 18>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 57를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1 대신 하기 화합물 ET1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ET1]
Figure 112016124917768-pat00060
<비교예 2>
상기 실시예 1에서 전자주입 및 수송층으로 화합물 1대신 하기 화합물 ET2을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
[ET2]
Figure 112016124917768-pat00061
실시예 1 내지 18, 비교예 1 및 2에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 하기 표 1의 결과를 얻었다.
실시예 10mA/cm2 화합물
(전자수송층)		 전압 (V) 전류효율 (cd/A) 색좌표 (x,y) Life Time (98 at 20mA/cm2)
실시예 1 1 3.84 5.29 (0.137, 0.127) 49
실시예 2 2 3.76 5.28 (0.137, 0.127) 48
실시예 3 3 3.74 5.27 (0.138, 0.127) 46
실시예 4 4 3.85 5.12 (0.137, 0.126) 40
실시예 5 5 3.87 5.09 (0.136, 0.127) 41
실시예 6 8 3.85 5.10 (0.136, 0.126) 40
실시예 7 9 3.90 5.05 (0.136, 0.126) 42
실시예 8 12 3.91 5.10 (0.136, 0.127) 43
실시예 9 13 3.87 5.13 (0.136, 0.126) 40
실시예 10 17 3.85 5.27 (0.137, 0.127) 45
실시예 11 18 3.84 5.26 (0.137, 0.127) 45
실시예 12 21 3.77 5.04 (0.136, 0.127) 39
실시예 13 22 3.78 5.05 (0.137, 0.126) 40
실시예 14 25 3.82 5.28 (0.137, 0.127) 47
실시예 15 33 3.90 5.24 (0.136, 0.127) 49
실시예 16 34 3.88 5.25 (0.140, 0.129) 48
실시예 17 45 3.92 5.11 (0.139, 0.130) 43
실시예 18 57 3.93 5.12 (0.139, 0.130) 44
비교예 1 ET 1 4.33 4.89 (0.140, 0.129) 26
비교예 2 ET 2 4.05 4.99 (0.139, 0.130) 32
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 명세서의 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자주입 및 수송층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우에 유기 발광 소자의 효율, 구동전압 및/또는 안정성 면에서 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 화합물은 비교예 1의 기존 사용되어 온 전자수송층 물질보다 전압, 효율 및 수명 특성이 전체적으로 개선된 것을 확인 할 수 있으며, 화학식 1로 표시되는 화합물의 aromatic or fused- fluorene구조는 비교예 2의 alkyl- flrorene구조를 가지는 화합물을 전자주입 및 수송층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자보다 전자적으로 풍부한 물질 특성에 의해 저전압 특성 및 효율이 향상된 특성을 보임은 물론, 열적으로 안정한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실험예(전자주입 및 수송층)에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.
10, 11: 유기 발광 소자
20: 기판
30: 제1 전극
40: 발광층
50: 제2 전극
60: 정공주입층
70: 정공수송층
80: 전자차단층
90: 전자수송층
100: 전자주입층

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112018040082355-pat00062

    상기 화학식 1에 있어서,
    L은 아릴렌기이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 아릴기이며,
    상기 Ar1 및 Ar2는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    R1은 아릴기; 또는 헤테로아릴기이며,
    R2 내지 R9는 각각 수소이며,
    a는 1 내지 4의 정수이며,
    b는 1 내지 5의 정수이고,
    c는 1 내지 3의 정수이며,
    a+b는 2 내지 8의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112016124917768-pat00063

    [화학식 3]
    Figure 112016124917768-pat00064

    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    L, Ar1, Ar2, R1 내지 R9, 및 a 내지 c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 4 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112016124917768-pat00065

    [화학식 5]
    Figure 112016124917768-pat00066

    [화학식 6]
    Figure 112016124917768-pat00067

    [화학식 7]
    Figure 112016124917768-pat00068

    [화학식 8]
    Figure 112016124917768-pat00069

    [화학식 9]
    Figure 112016124917768-pat00070

    상기 화학식 4 내지 9에 있어서,
    L, Ar1, Ar2, R1 내지 R9, 및 a 내지 c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    R1은 페닐기; 비페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 또는 피리딘기인 것인 화합물.
  7. 하기 화합물 중에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure 112018040082355-pat00071

    Figure 112018040082355-pat00072

    Figure 112018040082355-pat00073

    Figure 112018040082355-pat00074

    Figure 112018040082355-pat00075

    Figure 112018040082355-pat00076

    Figure 112018040082355-pat00077
  8. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 3, 6 및 7 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층 또는 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자수송층 또는 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 유기물층은 전자차단층 또는 정공차단층을 포함하고, 상기 전자차단층 또는 정공차단층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  13. 청구항 8에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 발광층, 정공주입층, 정공수송층. 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층 및 정공차단층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  14. 청구항 8에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 인광 소자, 유기 태양 전지, 유기감광체(OPC) 및 유기 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자 소자.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 1-A로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자:
    [화학식 1-A]
    Figure 112018040082355-pat00078

    상기 화학식 1-A에 있어서,
    n1은 1 이상의 정수이고,
    Ar11은 2가의 파이렌기이고,
    L11은 직접결합이며,
    Ar12 및 Ar13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기로 치환된 실릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    n1이 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
  16. 삭제
  17. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 2-A로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자:
    [화학식 2-A]
    Figure 112018040082355-pat00079

    상기 화학식 2-A에 있어서,
    Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기이고,
    G1 내지 G8은 각각 수소이다.
  18. 삭제
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 발광층은 하기 화학식 2-A로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자:
    [화학식 2-A]
    Figure 112018040082355-pat00080

    상기 화학식 2-A에 있어서,
    Ar21 및 Ar22는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기이고,
    G1 내지 G8은 각각 수소이다.
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