KR102109545B1 - 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 화학식 2로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물, 이를 적용한 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화학식 1 및 화학식 2에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.
특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 2로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure 112016126322119-pat00001
Figure 112016126322119-pat00002
상기 화학식 1에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 N-La-Ra, O 또는 S이고,
X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-La-Ra이고,
Ra는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R4 중 인접한 기끼리 연결되어 적어도 하나의 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하고,
La는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고;
상기 화학식 2에서,
Y1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
A1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R12 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R14 내지 R17은 각각 독립적으로 존재하거나 R14 내지 R17 중 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하고;
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
고효율 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록실기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 피리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기 또는 카바졸일기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 피리디닐기, 퀴나졸리닐기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 메틸기, 에틸기, 프로판일기, 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 트리페닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 퀴나졸리닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서,
탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 p-오비탈을 가지면서, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고,
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며,
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, 플루오레닐기 등을 들 수 있다.
아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서, 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (C) 대신 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
일 예로 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 2 이상의 헤테로아릴기는 시그마 결합을 통하여 직접 연결되거나, 상기 헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
상기 헤테로고리기는 구체적인 예를 들어, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 o-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 적어도 두 종류의 호스트(host)와 도펀트(dopant)를 포함하고, 상기 호스트는 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 융합인돌로카바졸 구조인 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 카바졸 모이어티를 포함하는 구조인 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 함께 사용함으로써 빠른 구동 전압, 장수명 및 고효율의 소자를 구현할 수 있다.
상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Figure 112016126322119-pat00003
상기 화학식 1에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 N-La-Ra, O 또는 S이고,
X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-La-Ra이고,
Ra는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R1 내지 R4 중 인접한 기끼리 연결되어 적어도 하나의 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하고,
La는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C12 아릴기, 또는 C2 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 구체적으로, 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 터페닐기, 안트라세닐기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조퓨란피리미디닐기, 벤조티오펜피리미디닐기, 디벤조퓨란일기, 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미하며, 예컨대 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴나졸리닐기, 디벤조퓨란일기, 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 융합인돌로카바졸 구조에 적어도 하나의 전자 특성을 갖는 치환기, 즉 카바졸일기를 제외한 N 함유 헤테로고리기를 포함함으로써 전자 주입 물질, 전자 수송 물질 또는 발광 물질로 사용할 수 있으며, 특히 발광 물질로 사용할 경우 융합된 고리에서 정공 이동 특성을 강화함과 동시에, 전자 특성을 갖는 치환기의 조합으로 빠른 구동 전압 및 고효율의 특성을 나타낼 수 있다. 보다 바람직하게는 Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한, N이 적어도 2개 함유된 치환 또는 비치환된 C4 내지 C30 헤테로고리기이다.
본 발명의 일 실시예에서, 인돌로카바졸이 추가 융합되는 구조는 상기 화학식 1의 R1 및 R2가 연결되거나; R3 및 R4가 연결되거나; 또는 R1 및 R2, 그리고 R3 및 R4이 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성한 구조일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1로 표현되는 융합인돌로카바졸은 하기 화학식 1A 내지 화학식 1C 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A] [화학식 1B] [화학식 1C]
Figure 112016126322119-pat00004
Figure 112016126322119-pat00005
Figure 112016126322119-pat00006
상기 화학식 1A 내지 화학식 1C에서, X1, X2, 및 R1 내지 R7은 전술한 바와 같고, R8 내지 R11의 정의는 전술한 R1 내지 R7의 정의와 같다.
상기 화학식 1에서, 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는 구체적으로, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있고, 더욱 구체적으로, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있으며, 가장 구체적으로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있다.
예컨대, 상기 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
Figure 112016126322119-pat00007
Figure 112016126322119-pat00008
상기 그룹 Ⅰ에서, *은 연결되는 지점이다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 바이폴라 특성을 가지는 화합물로서, X1 및 X2 중 적어도 하나가 전자 특성을 갖는 치환기일 수 있다. 전자 특성을 갖는 치환기란, 전술한 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기를 의미한다.
상기 X1 및 X2가 모두 N-La-Ra인 경우, Ra 중 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고, Ra 중 다른 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있다.
예컨대, X1 및 X2가 모두 N-La-Ra인 경우, 상기 바이폴라 특성을 가지는 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅰ, 및 화학식 1C-Ⅰ 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A-Ⅰ] [화학식 1B-Ⅰ] [화학식 1C-Ⅰ]
Figure 112016126322119-pat00009
Figure 112016126322119-pat00010
Figure 112016126322119-pat00011
상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅰ, 및 화학식 1C-Ⅰ에서, R1 내지 R11은 전술한 바와 같고,
Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
Ra1 및 Ra2 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기일 수 있다.
예컨대, Ra1은, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고, Ra2는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이거나;
Ra2는, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고, Ra1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅰ, 및 화학식 1C-Ⅰ의 Ra2는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기이고, Ra1은 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있다.
또한, 상기 X1 및 X2 중 어느 하나가 O 또는 S인 경우, N-La-Ra의 Ra는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기일 수 있다.
예컨대, X1 및 X2 중 어느 하나가 O 또는 S인 경우, 상기 바이폴라 특성을 가지는 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1A-Ⅳ, 화학식 1A-Ⅴ, 화학식 1B-Ⅱ, 화학식 1B-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅳ, 화학식 1B-Ⅴ, 화학식 1C-Ⅱ, 화학식 1C-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅳ 및 화학식 1C-Ⅴ 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A-Ⅱ] [화학식 1A-Ⅲ] [화학식 1A-Ⅳ] [화학식 1A-Ⅴ]
Figure 112016126322119-pat00012
Figure 112016126322119-pat00013
Figure 112016126322119-pat00014
Figure 112016126322119-pat00015
[화학식 1B-Ⅱ] [화학식 1B-Ⅲ] [화학식 1B-Ⅳ] [화학식 1B-Ⅴ]
Figure 112016126322119-pat00016
Figure 112016126322119-pat00017
Figure 112016126322119-pat00018
Figure 112016126322119-pat00019
[화학식 1C-Ⅱ] [화학식 1C-Ⅲ] [화학식 1C-Ⅳ] [화학식 1C-Ⅴ]
Figure 112016126322119-pat00020
Figure 112016126322119-pat00021
Figure 112016126322119-pat00022
Figure 112016126322119-pat00023
화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1A-Ⅳ, 화학식 1A-Ⅴ, 화학식 1B-Ⅱ, 화학식 1B-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅳ, 화학식 1B-Ⅴ, 화학식 1C-Ⅱ, 화학식 1C-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅳ 및 화학식 1C-Ⅴ에서, R1 내지 R11은 전술한 바와 같고,
Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고, 일 예로, Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1은 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅱ, 화학식 1B-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅱ, 또는 화학식 1C-Ⅲ로 표현될 수 있고, 이 경우 상기 Ra2는 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기일 수 있고, 더욱 구체적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며, 예컨대 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 R5 내지 R11은 모두 수소일 수 있고, 단, R1 내지 R4 중 인접한 기끼리 연결되어 적어도 하나의 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성한다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 L, La1 및 La2는 각각 독립적으로, 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있고, 더욱 구체적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 para-바이페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 meta-바이페닐렌기일 수 있다.
상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
1 2 3 4
Figure 112016126322119-pat00024
5 6 7 8
Figure 112016126322119-pat00025
9 10 11 12
Figure 112016126322119-pat00026
13 14 15 16
Figure 112016126322119-pat00027
17 18 19 20
Figure 112016126322119-pat00028
21 22 23 24
Figure 112016126322119-pat00029
25 26 27 28
Figure 112016126322119-pat00030
29 30 31 32
Figure 112016126322119-pat00031
33 34 35 36
Figure 112016126322119-pat00032
37 38 39 40
Figure 112016126322119-pat00033
41 42 43 44
Figure 112016126322119-pat00034
45 46 47 48
Figure 112016126322119-pat00035
49 50 51 52
Figure 112016126322119-pat00036
53 54 55 56
Figure 112016126322119-pat00037
57 58 59 60
Figure 112016126322119-pat00038
61 62 63 64
Figure 112016126322119-pat00039
65 66 67 68
Figure 112016126322119-pat00040
69 70 71 72
Figure 112016126322119-pat00041
73 74 75 76
Figure 112016126322119-pat00042
77 78 79 80
Figure 112016126322119-pat00043
81 82 83 84
Figure 112016126322119-pat00044
85 86 87 88
Figure 112016126322119-pat00045
89 90 91 92
Figure 112016126322119-pat00046
93 94 95 96
Figure 112016126322119-pat00047
97 98 99 100
Figure 112016126322119-pat00048
101 102 103 104
Figure 112016126322119-pat00049
105 106 107 108
Figure 112016126322119-pat00050
109 110 111 112
Figure 112016126322119-pat00051
113 114 115 116
Figure 112016126322119-pat00052
117 118 119 120
Figure 112016126322119-pat00053
121 122 123 124
Figure 112016126322119-pat00054
125 126 127 128
Figure 112016126322119-pat00055
129 130 131 132
Figure 112016126322119-pat00056
133 134 135 136
Figure 112016126322119-pat00057
137 138 139 140
Figure 112016126322119-pat00058
141 142 143 144
Figure 112016126322119-pat00059
145 146 147 148
Figure 112016126322119-pat00060
149 150 151 152
Figure 112016126322119-pat00061
153 154 155 156
Figure 112016126322119-pat00062
157 158 159 160
Figure 112016126322119-pat00063
161 162 163 164
Figure 112016126322119-pat00064
165 166 167 168
Figure 112016126322119-pat00065
169 170 171 172
Figure 112016126322119-pat00066
173 174 175 176
Figure 112016126322119-pat00067
177 178 179 180
Figure 112016126322119-pat00068
181 182 183 184
Figure 112016126322119-pat00069
185 186 187 188
Figure 112016126322119-pat00070
189 190 191 192
Figure 112016126322119-pat00071
193 194 195 196
Figure 112016126322119-pat00072
197 198 199 200
Figure 112016126322119-pat00073
201 202 203 204
Figure 112016126322119-pat00074
205 206 207 208
Figure 112016126322119-pat00075
209 210 211 212
Figure 112016126322119-pat00076
213 214 215 216
Figure 112016126322119-pat00077
217 218 219 220
Figure 112016126322119-pat00078
221 222 223 224
Figure 112016126322119-pat00079
225 226
Figure 112016126322119-pat00080
227 228 229 230
Figure 112016126322119-pat00081
231 232 233 234
Figure 112016126322119-pat00082
235 236 237 238
Figure 112016126322119-pat00083
239 240 241 242
Figure 112016126322119-pat00084
243 244 245 246
Figure 112016126322119-pat00085
247 248 249 250
Figure 112016126322119-pat00086
251 252 253 254
Figure 112016126322119-pat00087
255 256 257 258
Figure 112016126322119-pat00088
259 260 261 262
Figure 112016126322119-pat00089
263 264 265 266
Figure 112016126322119-pat00090
267 268 269 270
Figure 112016126322119-pat00091
271 272 273 274
Figure 112016126322119-pat00092
275 276 277 278
Figure 112016126322119-pat00093
279 280 281 282
Figure 112016126322119-pat00094
283 284 285 286
Figure 112016126322119-pat00095
287 288 289 290
Figure 112016126322119-pat00096
291 292 293 294
Figure 112016126322119-pat00097
295 296 297 298
Figure 112016126322119-pat00098
299 300 301 302
Figure 112016126322119-pat00099
303 304 305 306
Figure 112016126322119-pat00100
307 308
Figure 112016126322119-pat00101
.
상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 상대적으로 강한 정공 수송 특성을 가지는 화합물로서, 하기 화학식 2로 표현된다.
[화학식 2]
Figure 112016126322119-pat00102
상기 화학식 2에서,
Y1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
A1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R12 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R14 내지 R17은 각각 독립적으로 존재하거나 R14 내지 R17 중 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성하고;
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미하고, 구체적으로 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C10 알킬기, C6 내지 C12 아릴기, 또는 C2 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미하며, 예컨대 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C10 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 터페닐기, 트리페닐렌기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 유사 화합물을 합성 및 평가한 경우 구동전압은 다른 비교 화합물과 유사한 특성을 나타내나, 효율 및 수명에서 저하되어 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 유사 화합물을 단독으로 사용할 시 이점이 없음이 확인되었다.
본 특허에서는 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물의 개선 방향으로 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 발광층에 활용하고자 하였다. 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물의 경우 단독으로 활용되었을 경우 효율이 낮은 이유는 전하의 균형 측면에서 한 쪽으로 치우쳐 있기 때문이다. 제1 유기 광전자 소자용 화합물의 경우 분자 내에서 HOMO 특성의 융합 아민 고리의 역할이 크기 때문에 정공 디바이스 평가에서 매우 빠른 정공 특성을 나타낸다. 그러므로 전하의 균형을 위해서는 적절한 정공의 조절과 도판트와의 트랩 특성을 위하여 전자를 효과적으로 이동시킬 수 있는 추가의 화합물이 필요하며 이 추가 화합물로서 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 추가하였을 경우 우수한 전압, 효율, 수명 특성을 나타냄을 확인하였다.
본 발명의 일 예에서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2A, 화학식 2B 또는 화학식 2C로 표현될 수 있다.
[화학식 2A] [화학식 2B] [화학식 2C]
Figure 112016126322119-pat00103
Figure 112016126322119-pat00104
Figure 112016126322119-pat00105
상기 화학식 2A, 화학식 2B 및 화학식 2C에서,
Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
A1 내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R12, R13, 및 R18 내지 R23은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
n은 0 내지 2의 정수 중 하나이다.
상기 화학식 2A의 A1 및 A2은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2A는 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 구조 중 하나일 수 있고, 상기 *-Y1-A1 및 *-Y2-A2은 하기 그룹 Ⅲ에 나열된 치환기 중 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure 112016126322119-pat00106
[그룹 Ⅲ]
Figure 112016126322119-pat00107
상기 그룹 Ⅱ 및 Ⅲ에서, *은 연결 지점이다.
또한, 상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고, 나머지는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있다.
예컨대, 상기 A1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고, 상기 A3은 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이거나,
상기 A1은 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고, 상기 A3은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2A의 A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 meta-바이페닐기, 치환 또는 비치환된 para-바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐기일 수 있고, 상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기이고, A1 및 A3 중 어느 하나가 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 R12, R13, 및 R21 내지 R23은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기일 수 있고, 더욱 구체적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며, 예컨대 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 R12, R13, 및 R21 내지 R23은 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2A 내지 화학식 2C의 Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로, 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있고, 더욱 구체적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 para-바이페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 meta-바이페닐렌기일 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 2는 상기 화학식 2A, 화학식 2B 또는 화학식 2C로 표현될 수 있다.
상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
[D-1] [D-2] [D-3] [D-4] [D-5]
Figure 112016126322119-pat00108
[D-6] [D-7] [D-8] [D-9] [D-10]
Figure 112016126322119-pat00109
[D-11] [D-12] [D-13] [D-14] [D-15]
Figure 112016126322119-pat00110
[D-16] [D-17] [D-18] [D-19] [D-20]
Figure 112016126322119-pat00111
[D-21] [D-22] [D-23] [D-24] [D-25]
Figure 112016126322119-pat00112
[D-26] [D-27] [D-28] [D-29] [D-30]
Figure 112016126322119-pat00113
[D-31] [D-32] [D-33] [D-34] [D-35]
Figure 112016126322119-pat00114
[D-36] [D-37] [D-38] [D-39] [D-40]
Figure 112016126322119-pat00115
[D-41] [D-42] [D-43] [D-44] [D-45]
Figure 112016126322119-pat00116
[D-46] [D-47] [D-48] [D-49] [D-50]
Figure 112016126322119-pat00117
[D-51] [D-52] [D-53] [D-54] [D-55]
Figure 112016126322119-pat00118
[D-56] [D-57] [D-58] [D-59] [D-60]
Figure 112016126322119-pat00119
[D-61] [D-62] [D-63] [D-64] [D-65]
Figure 112016126322119-pat00120
[D-66] [D-67] [D-68] [D-69] [D-70]
Figure 112016126322119-pat00121
[D-71] [D-72] [D-73] [D-74] [D-75]
Figure 112016126322119-pat00122
[D-76] [D-77] [D-78] [D-79] [D-80]
Figure 112016126322119-pat00123
[D-81] [D-82] [D-83] [D-84] [D-85]
Figure 112016126322119-pat00124
[D-86] [D-87] [D-88] [D-89] [D-90]
Figure 112016126322119-pat00125
[D-91] [D-92] [D-93] [D-94] [D-95]
Figure 112016126322119-pat00126
[D-96] [D-97] [D-98] [D-99] [D-100]
Figure 112016126322119-pat00127
[D-101] [D-102] [D-103] [D-104] [D-105]
Figure 112016126322119-pat00128
[D-106] [D-107] [D-108] [D-109] [D-110]
Figure 112016126322119-pat00129
[D-111] [D-112] [D-113] [D-114] [D-115]
Figure 112016126322119-pat00130
[D-116] [D-117] [D-118] [D-119] [D-120]
Figure 112016126322119-pat00131
[D-121] [D-122] [D-123] [D-124] [D-125]
Figure 112016126322119-pat00132
[D-126] [D-127] [D-128] [D-129] [D-130]
Figure 112016126322119-pat00133
[D-131] [D-132] [D-133] [D-134] [D-135]
Figure 112016126322119-pat00134
[D-136] [D-137] [D-138]
Figure 112016126322119-pat00135
[E-1] [E-2] [E-3] [E-4] [E-5]
Figure 112016126322119-pat00136
[E-6] [E-7] [E-8] [E-9] [E-10]
Figure 112016126322119-pat00137
[E-11] [E-12] [E-13] [E-14] [E-15]
Figure 112016126322119-pat00138
[E-16] [E-17] [E-18] [E-19] [E-20]
Figure 112016126322119-pat00139
[E-21] [E-22] [E-23] [E-24] [E-25]
Figure 112016126322119-pat00140
[E-26] [E-27] [E-28] [E-29] [E-30]
Figure 112016126322119-pat00141
[E-31] [E-32] [E-33] [E-34] [E-35]
Figure 112016126322119-pat00142
[E-36] [E-37] [E-38] [E-39] [E-40]
Figure 112016126322119-pat00143
[E-41] [E-42] [E-43] [E-44] [E-45]
Figure 112016126322119-pat00144
[E-46] [E-47] [E-48] [E-49] [E-50]
Figure 112016126322119-pat00145
[E-51] [E-52] [E-53] [E-54] [E-55]
Figure 112016126322119-pat00146
[E-56] [E-57] [E-58] [E-59] [E-60]
Figure 112016126322119-pat00147
[E-61] [E-62] [E-63] [E-64] [E-65]
Figure 112016126322119-pat00148
[E-66] [E-67] [E-68] [E-69] [E-70]
Figure 112016126322119-pat00149
[E-71] [E-72] [E-73] [E-74] [E-75]
Figure 112016126322119-pat00150
[E-76] [E-77] [E-78] [E-79] [E-80]
Figure 112016126322119-pat00151
[E-81] [E-82] [E-83] [E-84] [E-85]
Figure 112016126322119-pat00152
[E-86] [E-87] [E-88] [E-89] [E-90]
Figure 112016126322119-pat00153
[E-91] [E-92] [E-93] [E-94] [E-95]
Figure 112016126322119-pat00154
[E-96] [E-97] [E-98] [E-99] [E-100]
Figure 112016126322119-pat00155
[E-101] [E-102] [E-103] [E-104] [E-105]
Figure 112016126322119-pat00156
[E-106] [E-107] [E-108] [E-109] [E-110]
Figure 112016126322119-pat00157
[E-111] [E-112] [E-113] [E-114] [E-115]
Figure 112016126322119-pat00158
[E-116] [E-117] [E-118] [E-119] [E-120]
Figure 112016126322119-pat00159
[E-121] [E-122] [E-123] [E-124] [E-125]
Figure 112016126322119-pat00160
[E-126] [E-127] [E-128] [E-129] [E-130]
Figure 112016126322119-pat00161
[E-131] [E-132] [E-133] [E-134] [E-135]
Figure 112016126322119-pat00162
[E-136] [E-137] [E-138] [E-139] [E-140]
Figure 112016126322119-pat00163
[E-141] [E-142] [E-143] [E-144] [E-145]
Figure 112016126322119-pat00164
[E-146] [E-147] [E-148] [E-149] [E-150]
Figure 112016126322119-pat00165
[E-151] [E-152] [E-153] [E-154] [E-155]
Figure 112016126322119-pat00166
[E-156] [E-157] [E-158] [E-159] [E-160]
Figure 112016126322119-pat00167
[E-161] [E-162] [E-163] [E-164] [E-165]
Figure 112016126322119-pat00168
[E-166] [E-167] [E-168] [E-169] [E-170]
Figure 112016126322119-pat00169
[E-171] [E-172] [E-173] [E-174] [E-175]
Figure 112016126322119-pat00170
[E-176] [E-177] [E-178] [E-179] [E-180]
Figure 112016126322119-pat00171
.
전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 다양한 조합에 의해 다양한 조성물을 준비할 수 있다.
상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 화학식 1C-Ⅰ 또는 화학식 1C-Ⅲ로 표현되고, 상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 화학식 2A-a, 화학식 2B 또는 화학식 2C로 표현될 수 있다.
[화학식 1C-Ⅰ] [화학식 1C-Ⅱ] [화학식 1C-Ⅲ]
Figure 112016126322119-pat00172
Figure 112016126322119-pat00173
Figure 112016126322119-pat00174
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 1C-Ⅰ, 화학식 1C-Ⅱ 및 화학식 1C-Ⅲ의 Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있고, R5 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며, La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 2A-a, 화학식 2B 및 화학식 2C에서, Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로, 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
상기 화학식 2A-a의 A1 및 A2은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있다.
또한 상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물의 비율을 조절함으로써 전하의 이동성을 조절할 수 있다. 본 발명의 조성물이 호스트로 사용되는 경우 이들의 조합 비율은 사용된 도판트의 종류나 도판트의 성향에 따라 달라질 수 있으며, 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 1:10 내지 10:1의 중량비로 포함될 수 있다. 구체적으로 제1 유기광전자 소자용 화합물과 제2 유기광전자 소자용 화합물은 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 4:6 내지 6:4, 4:6 내지 8:2 일 수 있으며, 5:5 내지 8:2의 범위로 포함될 수 있으며, 예컨대 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3의 범위로 포함될 수 있다. 가장 구체적인 예로서, 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물의 혼합 비율은 5:5 내지 7:3일 수 있으며, 예컨대 5:5, 6:4, 7:3일 수 있다.
상기 범위로 포함됨으로써 바이폴라 특성이 더욱 효과적으로 구현되어 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.
상기 조성물은 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물 외에 1종 이상의 호스트 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 조성물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있으며, 예컨대 인광 도펀트일 수 있다.
상기 도펀트는 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 도펀트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며, 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L2MX
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
상기 조성물은 화학기상증착과 같은 건식 성막법 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다.
이하 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
다른 구현예에 따른 유기 광전자 소자는 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
일 예로 상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 본 발명의 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트, 예컨대 레드 호스트로서 포함될 수 있다.
또한, 상기 유기층은 발광층, 및 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 전자수송층, 전자주입층 및 정공차단층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고, 상기 보조층은 상기 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자(100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
양극(120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극(120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 발광층(130)을 포함한다.
도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참고하면, 유기 발광 소자(200)는 발광층(130) 외에 정공 보조층(140)을 더 포함한다. 정공 보조층(140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 주입 및/또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층(140)은 예컨대 정공 수송층, 정공 주입층 및/또는 전자 차단층일 수 있으며, 적어도 1층을 포함할 수 있다.
도 1 또는 도 2의 유기층(105)은 도시하지는 않았지만, 전자주입층, 전자수송층, 전자수송보조층, 정공수송층, 정공수송보조층, 정공주입층 또는 이들의 조합층을 추가로 더 포함할 수 있다. 본 발명의 유기 광전자 소자용 화합물은 이들 유기층에 포함될 수 있다. 유기 발광 소자(100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅(spin coating), 침지법(dipping), 유동코팅법(flow coating)과 같은 습식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
전술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社 또는 TCI 社에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
(제1 유기 광전자 소자용 화합물)
합성예 1: 화합물 225의 합성
단계 1: 중간체 225-4의 합성
Figure 112016126322119-pat00175
500mL 둥근바닥 플라스크에 환류 콘덴서를 설치하고 출발물질 9-브로모-페난스렌 1 당량을 빙초산 200mL, 무수 초산 20mL에 녹인다. 반응액을 가열하여 환류시키고, 85% 질산 5 당량을 30분간 적가한다. 적가 완료 후 반응액을 1시간 동안 가열 환류시키고 상온으로 냉각시킨다. 반응액을 메탄올 500mL 얼음물 100mL에 희식시키고 생성된 고체를 여과하고 물과 메탄올로 씻는다. 생성된 고체를 Toluene으로 재결정하여 중간체 225-4(25 g, 43%의수율)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치: 300.97 g/mol, 측정치: M+1 = 302.01 g/mol)
단계 2: 중간체 225-5의 합성
Figure 112016126322119-pat00176
500mL 둥근바닥 플라스크에 환류 콘덴서를 설치하고, 출발물질 4-Bromocarbazole 1 당량을 넣고 비스피나콜라토다이보론 1.2 당량, 다이 클로로 디페닐포스피노페로센 팔라듐 0.03 당량, 초산 칼륨 2 당량을 자일렌에 녹인다. 반응액을 18 시간동안 가열 환류시키고 냉각한다. 반응액을 초산에틸 200 mL에 녹이고, 실리카에서 여과하고 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 225-5(25g, 75% 수율)를 수득하였다.
LC-Mass (이론치: 293.16 g/mol, 측정치: M+1 = 294. 20 g/mol)
단계 3: 중간체 225-3의 합성
Figure 112016126322119-pat00177
상기 합성된 중간체 225-4 1 당량, 및 중간체 225-5 1.2 당량을 테트라 하이드로퓨란과 증류수 혼합액(3:1)에 0.25 몰 농도로 녹이고, 테트라키스 트리페닐 포스핀 0.03 당량, 탄산 칼륨 2 당량을 넣고, 반응액을 19시간 동안 가열 환류한다. 반응액을 냉각시키고, 층분리시킨 뒤 유기층을 모아 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 225-3(24 g, 85% 수율)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치: 388.12 g/mol, 측정치: M+1 = 389.22 g/mol)
단계 4: 중간체 225-2의 합성
Figure 112016126322119-pat00178
500 mL 둥근 바닥플라스크에 상기 합성된 중간체 225-3 1 당량을 넣고, 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 1.2 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌 0.25 몰 농도에서 16 시간 동안 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고, 반응액을 메탄올 200 mL 에 희석시키고 생성된 고체를 여과한다. 여과된 고체를 톨루엔에 재결정하여 중간체 225-2(21 g, 수율 81%)를 얻었다.
LC-Mass (이론치: 592.19 g/mol, 측정치: M+1 = 593.22 g/mol)
단계 5: 중간체 225-1의 합성
Figure 112016126322119-pat00179
상기 합성된 중간체 225-2 1 당량을 다이클로로벤젠에 0.3 몰 농도로 희석시킨다. 트리에틸포스파이트 5 당량을 넣고 5일간 가열 환류하였다. 반응액을 농축시키고, 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 225-1(15 g, 수율 65%)을 얻었다.
LC-Mass (이론치: 560.20 g/mol, 측정치: M+1 = 561.21 g/mol)
단계 6: 화합물 225의 합성
Figure 112016126322119-pat00180
상기 합성된 중간체 225-1 1 당량, 브로모 벤젠 1.2 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 기준 0.25 몰 농도에 희석시킨다. 반응액을 19 시간 동안 가열 환류시키고, 반응액을 냉각시킨다. 반응액을 메탄올 200 mL에 희석시키고 생성된 고체를 여과한다. 고체를 모아, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 화합물 225(15 g, 75% 수율)를 얻었다.
LC-Mass (이론치: 636.23 g/mol, 측정치: M+1 = 636.25 g/mol)
합성예 2: 화합물 227의 합성
단계 1: 중간체 227-2의 합성
Figure 112016126322119-pat00181
500 mL 둥근바닥 플라스크에 상기 합성된 중간체 225-3 1 당량, 2-(3-브로모페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트리아진 1.2 당량, 요오드화 구리 0.05 당량, 1,10-페난트롤린 0.1 당량, 탄산칼륨 2 당량을 디메틸포름아마이드에 출발물질 기준 0.25 몰 농도로 희석시킨다. 반응액을 17 시간 동안 가열 환류시키고, 냉각한다. 반응액을 메탄올 300 mL에 희석시키고 생성된 고체를 여과한다. 여과된 고체를 다이클로로벤젠에서 재결정하여 중간체 227-2(17 g, 수율 88%)를 수득하였다.
LC-Mass (이론치: 695.23 g/mol, 측정치: M+1 = 636.25 g/mol)
단계 2: 중간체 227-1의 합성
Figure 112016126322119-pat00182
상기 합성된 중간체 227-2 1 당량, 트리에틸 포스파이트 5 당량을 다이클로로벤젠에 출발물질 기준 0.25 몰 농도로 녹인다. 반응액을 6일간 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고, 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 227-1(15g, 수율 72%)을 얻었다.
LC-Mass (이론치: 663.24 g/mol, 측정치: M+1 = 664.55 g/mol)
단계 3: 화합물 227의 합성
Figure 112016126322119-pat00183
상기 합성된 중간체 227-1 1 당량, 브로모벤젠 1.2 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 기준 0.25 몰 농도에 희석시킨다. 반응액을 19 시간 동안 가열 환류시키고, 반응액을 냉각시킨다. 반응액을 메탄올 200 mL에 희석시키고 생성된 고체를 여과한다. 고체를 모아, 다이클로로벤젠으로 재결정하여 화합물 227(13 g, 78% 수율)를 얻었다.
LC-Mass (이론치: 739.27 g/mol, 측정치: M+1 = 740.28 g/mol)
합성예 3: 화합물 221의 합성
상기 화합물 227의 합성예와 동일한 절차로 진행하되, 상기 합성예 2의 단계 1의 중간체 227-2의 합성예에서 2-(3-브로모페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 사용하여 화합물 221을 얻었다.
LC-Mass (이론치: 663.24 g/mol, 측정치: M+1 = 664.25 g/mol)
합성예 4: 화합물 237의 합성
상기 화합물 227의 합성예와 동일한 절차로 진행하되, 상기 합성예 2의 단계 1의 중간체 227-2의 합성예에서 2-(3-브로모페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-([1, 1'-바이페닐]-4-일)-2-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진을 사용하여 화합물 237을 얻었다.
LC-Mass (이론치: 739.27 g/mol, 측정치: M+1 = 740.28 g/mol)
합성예 5: 화합물 241의 합성
상기 화합물 225의 합성예와 동일한 절차로 진행하되, 상기 합성예 1의 단계 4의 중간체 225-2의 합성예에서 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 대신 4-([1,1'-바이페닐]-4-일)2-클로로퀴나졸린을 사용하여 화합물 241을 얻었다.
LC-Mass (이론치: 636.23 g/mol, 측정치: M+1 = 637.24 g/mol)
합성예 6: 화합물 264의 합성
상기 화합물 225의 합성예의 방법을 적절히 사용하되, 상기 합성예 1의 단계 2의 중간체 225-5의 합성예에서 출발물질 4-Bromocarbazole 대신 4-브로모 디벤조티오펜을 사용하여 화합물 264를 얻었다.
LC-Mass (이론치: 577.16 g/mol, 측정치: M+1 = 578.16 g/mol)
합성예 7: 화합물 265의 합성
상기 화합물 227의 합성예의 방법을 적절히 사용하되, 상기 합성예 2의 단계 2의 중간체 225-5의 합성예에서 출발물질 4-Bromocarbazole 대신 4-브로모 디벤조티오펜을 사용하여 화합물 265를 얻었다.
LC-Mass (이론치: 680.20 g/mol, 측정치: M+1 = 681.26 g/mol)
(제2 유기 광전자 소자용 화합물)
합성예 8: 화합물 E-4의 합성
단계 1: 중간체 E-4-1의 합성
Figure 112016126322119-pat00184
5,8-다이하이드로인돌로[2,3-c]카바졸 1 당량, 브로모벤젠 1.2 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 0.25 몰 농도로 희석시킨다. 반응액을 18 시간 동안 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 E-4-1 54% 수율로 얻었다.
단계 2: 중간체 E-4-2의 합성
Figure 112016126322119-pat00185
2-클로로-4-페닐 퀴나졸린 1 당량, 2-클로로 페닐 보로닉에시드 1.2 당량을 테트라 하이드로퓨란과 증류수 혼합액(3:1)에 0.25 몰 농도로 녹이고, 테트라키스 트리페닐 포스핀 0.03 당량, 탄산 칼륨 2 당량을 넣고, 반응액을 19시간 동안 가열 환류한다. 반응액을 냉각시키고, 층분리시킨 뒤 유기층을 모아 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 E-4-2 88% 수율로 수득하였다.
단계 3: 화합물 E-4의 합성
Figure 112016126322119-pat00186
상기 합성된 중간체 E-4-1 1 당량, E-4-2 1.1 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 0.25 몰 농도로 희석시킨다. 반응액을 19 시간 동안 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 생성물 E-4를 64%의 수율로 얻었다.
LC-Mass (이론치: 612.23 g/mol, 측정치: M+1 = 613.22 g/mol)
합성예 9: 화합물 E-163의 합성
단계 1: 중간체 E-163-1의 합성
Figure 112016126322119-pat00187
5,12-다이하이드로인돌로[3,2-a]카바졸 1 당량, 브로모벤젠 1.2 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 0.25 몰 농도로 희석시킨다. 반응액을 18 시간 동안 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 중간체 E-163-1을 64%의 수율로 얻었다.
단계 2: 화합물 E-163의 합성
Figure 112016126322119-pat00188
상기 합성된 중간체 E-163-1 1 당량, 2-클로로-4-페닐 퀴나졸린 1.1 당량, 비스 다이벤질리덴 아세톤 팔라듐 0.03 당량, 트리스 부틸포스핀 0.1 당량, 소듐 터셔리부톡사이드 2 당량을 자일렌에 출발물질 0.25 몰 농도로 희석시킨다. 반응액을 19 시간 동안 가열 환류시킨다. 반응액을 냉각시키고 농축한다. 농축된 잔사를 실리카겔 컬럼으로 정제하여 생성물 E-163을 56%의 수율로 얻었다.
LC-Mass (이론치: 536.20 g/mol, 측정치: M+1 = 537.21 g/mol)
(유기 발광 소자의 제작)
실시예 1
ITO (Indium tin oxide)가 1500Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 화합물 A을 진공 증착하여 700Å 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 화합물 B를 50Å의 두께로 증착한 후, 화합물 C를 1020Å의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 화합물 225 및 화합물 D-31을 동시에 호스트로 사용하고 도판트로 [Ir(piq)2acac]를 5wt% 로 도핑하여 진공 증착으로 400Å 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 225와 화합물 D-31은 7:3 중량비로 사용되었으며, 하기 실시예의 경우 별도로 비율을 기술하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 D와 Liq를 동시에 1:1 비율로 진공 증착하여 300Å 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착 하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며, 구체적으로 다음과 같다.
ITO/화합물A(700Å)/화합물B(50Å)/화합물C(1020Å)/EML[화합물 225 : D-31 : [Ir(piq)2acac] = 63wt% : 27wt% : 5wt% ] (400Å) / 화합물D : Liq(300Å) / Liq(15Å) / Al(1200Å)의 구조로 제작하였다.
화합물 A: N4,N4'-diphenyl-N4,N4'-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine
화합물 B: 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile (HAT-CN),
화합물 C:N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 D: 8-(4-(4,6-di(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)quinoline
실시예 2 내지 실시예 14
하기 표 1에 기재된 바와 같이 제1 호스트 및 제2 호스트를 각각 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 내지 실시예 14의 소자를 제작하였다.
비교예 1 및 2
하기 표 1에 기재된 바와 같이 제1 호스트를 단독으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 및 2의 소자를 제작하였다.
비교예 3 내지 5
하기 표 1에 기재된 바와 같이 제2 호스트를 단독으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 3 내지 5의 소자를 제작하였다.
평가
실시예 1 내지 14와 비교예 1 내지 5에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 구동전압을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 구동전압 측정
전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 15 mA/cm2에서 각 소자의 구동전압을 측정하여 결과를 얻었다.
실시예 제1호스트 제 2 호스트 제1호스트:
제2호스트
(wt/wt)		 색 구동
전압
(V)		 발광
효율
(cd/A)
실시예 1 225 D-31 7:3 적색 3.97 21.9
실시예 2 227 D-99 7:3 적색 3.95 20.1
실시예 3 241 D-1 7:3 적색 3.96 19.4
실시예 4 237 D-31 7:3 적색 4.11 19.8
실시예 5 221 D-1 7:3 적색 4.03 20.1
실시예 6 264 D-99 7:3 적색 3.98 21.0
실시예 7 265 D-31 7:3 적색 3.99 20.3
실시예 8 225 E-163 7:3 적색 3.91 21.7
실시예 9 227 E-4 7:3 적색 3.87 20.8
실시예 10 241 E-163 7:3 적색 3.98 20.1
실시예 11 237 E-4 7:3 적색 3.87 21.1
실시예 12 221 E-163 7:3 적색 3.85 19.8
실시예 13 264 E-163 7:3 적색 3.99 21.5
실시예 14 265 E-4 7:3 적색 3.89 20.4
비교예 1 225 - - 적색 4.97 17.8
비교예 2 227 - - 적색 4.87 16.1
비교예 3 - D-31 - 적색 5.06 11.0
비교예 4 - E-4 - 적색 5.97 10.2
비교예 5 - E-163 - 적색 5.87 11.3
* 휘도가 6000 cd/m2 이하의 소자는 수명측정 불가
표 1을 참고하면, 제1 호스트와 제2 호스트를 조합하여 사용하는 경우, 제1 호스트, 또는 제2 호스트를 각각 단독으로 사용하는 경우에 비해 이를 적용한 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮아지고 효율이 높아짐을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층
140: 정공 보조층

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1C로 표현되는 적어도 1종의 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및
    하기 화학식 2A 내지 화학식 2C 중 하나로 표현되는 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물
    을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1C]
    Figure 112019123834634-pat00224

    [화학식 2A] [화학식 2B] [화학식 2C]
    Figure 112019123834634-pat00225
    Figure 112019123834634-pat00226
    Figure 112019123834634-pat00227

    상기 화학식 1C에서,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 N-La-Ra, O 또는 S이고,
    X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-La-Ra이고,
    Ra는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R5 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    La는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고;
    상기 화학식 2A에서,
    Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
    A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
    R12, R13 및 R18 내지 R20은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    n은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
    상기 화학식 2B 및 화학식 2C에서
    Y1 및 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
    A1 및 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    R12, R13 및 R21 내지 R23은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, 또는 C6 내지 C30 아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기인 유기 광전자 소자용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 Ra 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기에서 선택되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 Ⅰ]
    Figure 112019123834634-pat00228

    상기 그룹 Ⅰ에서,
    *은 연결되는 지점이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1C는 하기 화학식 1C-Ⅰ로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1C-Ⅰ]
    Figure 112019123834634-pat00198

    상기 화학식 1C-Ⅰ에서,
    Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
    Ra1 및 Ra2 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
    R5 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1C는 하기 화학식 1C-Ⅱ, 화학식 1C-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅳ 및 화학식 1C-Ⅴ 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1C-Ⅱ] [화학식 1C-Ⅲ] [화학식 1C-Ⅳ] [화학식 1C-Ⅴ]
    Figure 112019123834634-pat00207
    Figure 112019123834634-pat00208
    Figure 112019123834634-pat00209
    Figure 112019123834634-pat00210

    화학식 1C-Ⅱ, 화학식 1C-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅳ 및 화학식 1C-Ⅴ에서,
    Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
    R5 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이다.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2A는 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 구조 중 하나이고,
    상기 화학식 2A의 *-Y1-A1 및 *-Y2-A2은 하기 그룹 Ⅲ에 나열된 치환기 중 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 Ⅱ]
    Figure 112019123834634-pat00214

    [그룹 Ⅲ]
    Figure 112019123834634-pat00229

    상기 그룹 Ⅱ 및 Ⅲ에서, *은 연결 지점이다.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3 중 적어도 하나는 카바졸일기를 제외한 치환 또는 비치환된 N 함유 C2 내지 C30 헤테로고리기인 유기 광전자 소자용 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1C-Ⅰ 내지 화학식 1C-Ⅲ 중 하나로 표현되고,
    상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 2A-a, 화학식 2B 또는 화학식 2C로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1C-Ⅰ] [화학식 1C-Ⅱ] [화학식 1C-Ⅲ]
    Figure 112019123834634-pat00216
    Figure 112019123834634-pat00217
    Figure 112019123834634-pat00218

    상기 화학식 1C-Ⅰ, 화학식 1C-Ⅱ 및 화학식 1C-Ⅲ에서,
    Ra1 및 Ra2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기이고,
    R5 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
    La1 및 La2는 각각 독립적으로 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고;
    [화학식 2A-a][화학식 2B][화학식 2C]
    Figure 112019123834634-pat00219
    Figure 112019123834634-pat00220
    Figure 112019123834634-pat00221

    상기 화학식 2A-a, 화학식 2B 및 화학식 2C에서,
    Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로, 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
    R12, R13 및 R18 내지 R23은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
    상기 화학식 2A-a의 A1 및 A2은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
    상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
    상기 화학식 2B 및 화학식 2C의 A1 및 A3 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이다.
  13. 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,
    상기 제1항, 제4항 내지 제7항, 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.
  15. 제13항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치.
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