KR102121425B1 - 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

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

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Abstract

화학식 1 및 2의 조합으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 이를 적용한 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화학식 1 및 2에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{COMPOUND FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE, COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE AND ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 광전자 소자용 화합물, 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 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1 및 2의 조합으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure 112017060496131-pat00001
Figure 112017060496131-pat00002
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 N-L-T이고,
X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-L-T이고,
L은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이고,
*은 연결 지점이며,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C10 알킬기, C6 내지 C12 아릴기, 또는 C2 내지 C10 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
다른 구현예에 따르면, 전술한 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 3으로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
[화학식 3]
Figure 112017060496131-pat00003
상기 화학식 3에서,
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,
R9 내지 R14는 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,
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 R9 내지 R12 중 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 고리를 형성하고,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
또 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 화합물, 또는 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, 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, 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, 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 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 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 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1 및 2의 조합으로 표현된다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure 112017060496131-pat00004
Figure 112017060496131-pat00005
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 N-L-T이고,
X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-L-T이고,
L은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이고,
*은 연결 지점이며,
상기 화학식 1의 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C10 알킬기, C6 내지 C12 아릴기, 또는 C2 내지 C10 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 구체적인 일예에서, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 또는 C6 내지 C12 아릴기로 치환된 것을 의미할 수 있고, 더욱 구체적으로 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, meta-바이페닐기, ortho-바이페닐기, para-바이페닐기 또는 나프틸기로 치환된 것을 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 우수한 정공 특성을 갖는 인돌로카바졸, 인돌로디벤조퓨란 또는 인돌로디벤조티오펜의 중심 6원환에 페난트렌이 융합된 구조를 포함함으로써 더욱 빠른 정공 수송 특성을 나타낼 수 있게 되어 구동 전압을 낮출 수 있고 고효율의 소자를 구현할 수 있다.
또한, 화합물의 유리전이온도(Tg)가 높아져 소자에 적용 시 공정 중 화합물의 안정성을 높이고 열화를 방지할 수 있다.
유리전이온도(Tg)는 화합물 및 이를 적용한 소자의 열안정성과 관련될 수 있다. 즉 높은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유기 광전자 소자용 화합물은, 유기발광소자에 박막 형태로 적용되었을 때, 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 증착한 후에 이루어지는 후속 공정, 예컨대 봉지(encapsulation) 공정에서 온도에 의해 열화되는 것이 방지되어 유기 화합물 및 소자의 수명 특성을 확보할 수 있다.
뿐만 아니라, 인돌로카바졸(인돌로디벤조퓨란, 인돌로디벤조티오펜) 모이어티와 이와 융합된 페난트렌 모이어티는 같은 평면에 위치함으로써 전체 화합물은 실질적인 선형 구조를 가지게 되므로, 증착 시 자기배열(self arrange)되어 공정 안정성 및 박막 균일성을 높일 수 있다.
이에 따라 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 특성을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 연결 방향, 그리고 X1 및 X2에 포함되는 N의 위치에 따라 화학식 1 및 2의 조합으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A] [화학식 1B] [화학식 1C]
Figure 112017060496131-pat00006
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상기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C에서, X2, L, T 및 R1 내지 R8의 정의는 전술한 바와 같고, L1, L2 및 T1, T2는 각각 전술한 L 및 T의 정의와 같으며, X3은 O 또는 S이다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 화학식 1A 또는 화학식 1B로 표현될 수 있고, 더욱 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1A로 표현될 수 있다.
특히, 상기 화학식 1A로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물이 적용된 소자는 구동전압 면에서 더욱 유리할 수 있다.
상기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C는 X1 및 X2의 구체적인 종류에 따라 예컨대 하기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅱ, 화학식 1B-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅰ 및 화학식 1C-Ⅱ 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A-Ⅰ] [화학식 1A-Ⅱ] [화학식 1A-Ⅲ]
Figure 112017060496131-pat00009
Figure 112017060496131-pat00010
Figure 112017060496131-pat00011
[화학식 1B-Ⅰ] [화학식 1B-Ⅱ] [화학식 1B-Ⅲ]
Figure 112017060496131-pat00012
Figure 112017060496131-pat00013
Figure 112017060496131-pat00014
[화학식 1C-Ⅰ] [화학식 1C-Ⅱ]
Figure 112017060496131-pat00015
Figure 112017060496131-pat00016
상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅱ, 화학식 1B-Ⅲ, 화학식 1C-Ⅰ 및 화학식 1C-Ⅱ에서, L1 및 L2, T1 및 T2, 그리고 R1 내지 R8은 전술한 바와 같다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에 따른 상기 L, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있고, 본 발명의 더욱 구체적인 일 실시예에서 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기일 수 있으며, 예컨대 단일결합이거나 para-페닐렌기일 수 있다.
또한, 상기 T, T1 및 T2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일기일 수 있고, 더욱 구체적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일기일 수 있으며, 예컨대 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기에서 선택되는 것일 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
Figure 112017060496131-pat00017
상기 그룹 Ⅰ에서, *은 연결 지점이다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에 따르면 상기 T1 및 T2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일기일 수 있고, 상기 바이페닐기는 더욱 구체적으로 meta-바이페닐기이거나 para-바이페닐기일 수 있으며, 상기 터페닐기는 더욱 구체적으로 meta-터페닐기, iso형태의 meta로 연결된 터페닐기일 수 있다. 또한, 추가 치환기는 페닐기이거나 바이페닐기일 수 있다.
또한, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기일 수 있고, 가장 구체적인 일 실시예에 따르면 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실예에 따르면, 본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅱ, 및 화학식 1B-Ⅲ 중 어느 하나로 표현되는 구조가 바람직하다.
상기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
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전술한 유기 광전자 소자용 화합물은 단독으로 또는 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다. 전술한 유기 광전자 소자용 화합물이 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 사용되는 경우, 조성물의 형태로 적용될 수 있다.
이하, 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물의 일 예를 설명한다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 3으로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함한다.
[화학식 3]
Figure 112017060496131-pat00060
상기 화학식 3에서,
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,
R9 내지 R14는 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,
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 R9 내지 R12 중 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 고리를 형성하고,
상기 화학식 3의 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 페닐기, ortho-바이페닐기, meta-바이페닐기, para-바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 화학식 1 및 화학식 2의 조합으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 제1 호스트로서 포함하고, 화학식 3으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 제2 호스트로서 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 제2 호스트는 하기 화학식 3A; 및 하기 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2의 조합으로 표현되는 것 중 선택될 수 있다.
[화학식 3A] [화학식 3B-1] [화학식 3B-2]
Figure 112017060496131-pat00061
Figure 112017060496131-pat00062
Figure 112017060496131-pat00063
상기 화학식 3A, 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2에서, Y1, A1 및 R9 내지 R11은 전술한 바와 같고, Y2 및 Y3은 전술한 Y1의 정의와 같고, A2 및 A3은 전술한 A1의 정의와 같으며, R15 내지 R19는 전술한 R9 내지 R11의 정의와 같다.
또한, m은 0 내지 2의 정수 중 하나이며, *은 연결 지점이다.
상기 화학식 3A, 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2의 A1 내지 A3은 예컨대 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있고, 구체적인 일 실시예에 따르면 상기 A1 내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기일 수 있다.
상기 화학식 3A의 m은 0 또는 1일 수 있고, 바람직하게는 m=0일 수 있다.
한편, 상기 화학식 3A에서 m=0일때, 비스카바졸의 코어에서 카바졸끼리의 결합위치는 2,3-결합, 3,3-결합 또는 2,2-결합이 보다 바람직하며, 3,3-결합이 더욱 바람직하다.
본 발명의 더욱 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 3A는 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 구조 중 하나이고, 상기 *-Y1-A1 및 *-Y2-A2는 하기 그룹 Ⅲ에 나열된 치환기 중 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure 112017060496131-pat00064
[그룹 Ⅲ]
Figure 112017060496131-pat00065
상기 그룹 Ⅱ 및 Ⅲ에서, *은 연결 지점이다.
예컨대, 상기 제2 호스트는 하기 화학식 3A-1 또는 하기 화학식 3B-c로 표현될 수 있다.
[화학식 3A-1] [화학식 3B-c]
Figure 112017060496131-pat00066
Figure 112017060496131-pat00067
상기 화학식 3A-1 및 화학식 3B-c에서, Y1 내지 Y3, A1 내지 A3, R9 내지 R11, R16 내지 R19은 전술한 바와 같다.
가장 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 3A-1의 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일결합, meta-페닐렌기 또는 para-페닐렌기이고, A1 및 A2는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 meta-바이페닐기 또는 치환 또는 비치환된 para-바이페닐기이며, R9, R10, R16 및 R17은 모두 수소일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3B-c의 Y1 및 Y3은 각각 독립적으로 단일결합이거나 페닐렌기이고, A1 및 A3은 각각 독립적으로 페닐기이거나 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일기이며, R9 내지 R11, R18 및 R19는 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명에 따른 조성물에는 상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ 및 화학식 1A-Ⅲ 중 어느 하나로 표현되는 구조가 제1 호스트로서 포함되는 것이 바람직하고, 이 경우 상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ 및 화학식 1A-Ⅲ의 T1 및 T2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기인 것이 더욱 바람직하다. 더욱 구체적으로, 상기 T1 및 T2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택될 수 있다.
[그룹 2]
[E-1] [E-2] [E-3] [E-4] [E-5]
Figure 112017060496131-pat00068
[E-6] [E-7] [E-8] [E-9] [E-10]
Figure 112017060496131-pat00069
[E-11] [E-12] [E-13] [E-14] [E-15]
Figure 112017060496131-pat00070
[E-16] [E-17] [E-18] [E-19] [E-20]
Figure 112017060496131-pat00071
[E-21] [E-22] [E-23] [E-24] [E-25]
Figure 112017060496131-pat00072
[E-26] [E-27] [E-28] [E-29] [E-30]
Figure 112017060496131-pat00073
[E-31] [E-32] [E-33] [E-34] [E-35]
Figure 112017060496131-pat00074
[E-36] [E-37] [E-38] [E-39] [E-40]
Figure 112017060496131-pat00075
[E-41] [E-42] [E-43] [E-44] [E-45]
Figure 112017060496131-pat00076
[E-46] [E-47] [E-48] [E-49] [E-50]
Figure 112017060496131-pat00077
[E-51] [E-52] [E-53] [E-54] [E-55]
Figure 112017060496131-pat00078
[E-56] [E-57] [E-58] [E-59] [E-60]
Figure 112017060496131-pat00079
[E-61] [E-62] [E-63] [E-64] [E-65]
Figure 112017060496131-pat00080
[E-66] [E-67] [E-68] [E-69] [E-70]
Figure 112017060496131-pat00081
[E-71] [E-72] [E-73] [E-74] [E-75]
Figure 112017060496131-pat00082
[E-76] [E-77] [E-78] [E-79] [E-80]
Figure 112017060496131-pat00083
[E-81] [E-82] [E-83] [E-84] [E-85]
Figure 112017060496131-pat00084
[E-86] [E-87] [E-88] [E-89] [E-90]
Figure 112017060496131-pat00085
[E-91] [E-92] [E-93] [E-94] [E-95]
Figure 112017060496131-pat00086
[E-96] [E-97] [E-98] [E-99] [E-100]
Figure 112017060496131-pat00087
[E-101] [E-102] [E-103] [E-104] [E-105]
Figure 112017060496131-pat00088
[E-106] [E-107] [E-108] [E-109] [E-110]
Figure 112017060496131-pat00089
[E-111] [E-112] [E-113] [E-114] [E-115]
Figure 112017060496131-pat00090
[E-116] [E-117] [E-118] [E-119] [E-120]
Figure 112017060496131-pat00091
[E-121] [E-122] [E-123] [E-124] [E-125]
Figure 112017060496131-pat00092
[E-126] [E-127] [E-128] [E-129] [E-130]
Figure 112017060496131-pat00093
Figure 112017060496131-pat00094
Figure 112017060496131-pat00095
[E-131] [E-132] [E-133] [E-134] [E-135]
Figure 112017060496131-pat00096
[E-136] [E-137] [E-138]
Figure 112017060496131-pat00097
[F-1] [F-2] [F-3] [F-4] [F-5]
Figure 112017060496131-pat00098
[F-6] [F-7] [F-8] [F-9] [F-10]
Figure 112017060496131-pat00099
[F-11] [F-12] [F-13] [F-14] [F-15]
Figure 112017060496131-pat00100
[F-16] [F-17] [F-18] [F-19] [F-20]
Figure 112017060496131-pat00101
[F-21] [F-22] [F-23] [F-24] [F-25]
Figure 112017060496131-pat00102
[F-26] [F-27] [F-28] [F-29] [F-30]
Figure 112017060496131-pat00103
[F-31] [F-32] [F-33] [F-34] [F-35]
Figure 112017060496131-pat00104
[F-36] [F-37] [F-38] [F-39] [F-40]
Figure 112017060496131-pat00105
[F-41] [F-42] [F-43] [F-44] [F-45]
Figure 112017060496131-pat00106
[F-46] [F-47] [F-48] [F-49] [F-50]
Figure 112017060496131-pat00107
[F-51] [F-52] [F-53] [F-54] [F-55]
Figure 112017060496131-pat00108
[F-56] [F-57] [F-58] [F-59] [F-60]
Figure 112017060496131-pat00109
[F-61] [F-62] [F-63] [F-64] [F-65]
Figure 112017060496131-pat00110
[F-66] [F-67] [F-68] [F-69] [F-70]
Figure 112017060496131-pat00111
[F-71] [F-72] [F-73] [F-74] [F-75]
Figure 112017060496131-pat00112
[F-76] [F-77] [F-78] [F-79] [F-80]
Figure 112017060496131-pat00113
[F-81] [F-82] [F-83] [F-84] [F-85]
Figure 112017060496131-pat00114
[F-86] [F-87] [F-88] [F-89] [F-90]
Figure 112017060496131-pat00115
[F-91] [F-92] [F-93] [F-94] [F-95]
Figure 112017060496131-pat00116
[F-96] [F-97] [F-98]
Figure 112017060496131-pat00117
상술한 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. 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, 또는 본 발명의 조성물이 전자수송층 또는 전자수송보조층에 사용되는 경우 OLED 소자에 사용된 EML층의 호스트와 도판트의 종류에 따라 본발명의 조성물 내 화합물의 조합비율은 달라질 수 있다. 예컨대 약 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함될 수 있고, 구체적으로 1:9 내지 8:2, 1:9 내지 7:3, 1:9 내지 6:4, 1:9 내지 5:5의 범위로 포함될 수 있으며, 2:8 내지 8:2, 2:8 내지 7:3, 2:8 내지 6:4, 2:8 내지 5:5의 범위로 포함될 수 있으며, 3:7 내지 5:5, 4:6 내지 5:5의 범위, 가장 구체적으로는 5:5의 중량비로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물이 호스트로 사용되는 경우, 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 1:9 내지 5:5, 2:8 내지 5:5, 3:7 내지 5:5의 중량비 범위로 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 3:7 내지 5:5일 수 있으며, 예컨대 4:6 내지 5:5일 수 있고, 5:5의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.
상기 조성물은 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 광전자 소자용 화합물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색의 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.
본 발명의 유기 광전자 소자는 최대 발광 파장이 570 nm 내지 750 nm인 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, redish 영역을 의미하는 파장인 최대 발광파장이 570 nm 내지 720 nm, 580 nm 내지 700 nm, 590 nm 내지 700 nm, 600 nm 내지 700 nm, 600nm 내지 650nm등일 수 있다.
본 발명에 따른 최대 발광 파장이 570nm 내지 750nm인 인광 도펀트로는 이리듐(Ir) 착체나, 백금(Pt) 착체일 수 있으며, 백금(Pt) 착체는 예컨대 하기 화학식 4-1로 표현될 수 있다. 또한 이리듐(Ir) 착체는 예컨대 하기 화학식 4-2로 표현될 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure 112017060496131-pat00118
상기 화학식 4-1에서,
X A , X B , X C 및 X D 는 각각 1A, 1B, 1C 및 1D와 불포화 고리를 형성하는 원소이고, 각각 독립적으로 C 또는 N이고,
1A, 1B, 1C 및 1D는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
L A , L B , L C , L D , Q A , Q B , Q C 및 Q D 는 각각 독립적으로, 단일 결합, O, S, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
R A , R B , R C 및 R D 는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 실란기, 포스핀기, 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
R A , R B , R C 및 R D 는 각각 독립적으로 존재하거나, 인접한 기끼리 서로 연결되어 고리를 형성하고,
n은 0 내지 5의 정수 중 하나이며,
a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수 중 하나이다.
[화학식 4-2]
Figure 112017060496131-pat00119
상기 화학식 4-2에서,
2A, 2B 및 2C는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠 고리이고,
2A, 2B 및 2C 중 적어도 하나는 인접한 착화합물과 융합 고리를 형성하고,
R E , R F , R G , R H , R I , R J 및 R K 는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 실란기, 포스핀기, 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
R E , R F , R G , R H , R I , R J 및 R K 는 각각 독립적으로 존재하거나, 인접한 기끼리 서로 연결되어 고리를 형성하고,
m은 1 내지 3의 정수 중 하나이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 백금(Pt) 착체는 하기 화학식 4-1a 또는 하기 화학식 4-1b로 표현될 수 있다.
[화학식 4-1a] [화학식 4-1b]
Figure 112017060496131-pat00120
Figure 112017060496131-pat00121
상기 화학식 4-1a 및 화학식 4-1b에서, X A , X B , X C , X D , 1A, 1B, 1C, 1D, L A , L B , L C , L D , Q A , Q B , Q C , Q D , R A , R B , R C , R D , a, b, c 및 d의 정의는 전술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 1A, 1B, 1C 및 1D는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기일 수 있고, 더욱 구체적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사졸릴기일 수 있으며, 예컨대 하기 그룹 Ⅳ에 나열된 기에서 선택될 수 있으며, 하기 그룹 Ⅳ에 나열된 기는 추가로 더 치환될 수 있다.
[그룹 Ⅳ]
Figure 112017060496131-pat00122
상기 그룹 Ⅳ에서, X는 1A, 1B, 1C 및 1D와 불포화 고리를 형성하는 원소이고, 각각 독립적으로 C 또는 N이다. 추가 치환기는 중수소, 시아노기, 할로겐기, C1 내지 C10 알킬기, 또는 C1 내지 C10 플루오로알킬기일 수 있다.
더욱 좋게는, 상기 1A, 1B, 1C 및 1D는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, a, b, c 및 d가 2 이상인 경우 치환기 R A , R B , R C 및 R D 는 각각 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
한편, 본 발명의 구체 실시예는 R A , R B , R C 및 R D 중 인접한 기가 융합하여 고리를 형성한 구조도 포함한다. 예컨대 하기 그룹 3의 화합물 3-5, 화합물 3-8과 같은 형태를 예로 들 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 인광 도펀트는 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제2 유기 광전자 소자용 화합물의 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 인광 도펀트는 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제2 유기 광전자 소자용 화합물의 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 가장 구체적으로는 상기 인광 도펀트는 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제2 유기 광전자 소자용 화합물의 조성물 100 중량%에 대하여 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
이하 전술한 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
또 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 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
일 예로 상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 본 발명의 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 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 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
상기 보조층은 발광층에 인접한 전자수송보조층을 더 포함하고, 상기 전자수송보조층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 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 발광 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: 중간체 12, 및 중간체 14의 합성
[반응식 1]
Figure 112017060496131-pat00123
제1단계: 중간체 3의 합성
10 L 플라스크에 중간체 1 (200.0g, 0.964 mol), 중간체 2 (141.6g, 1.012 mol), 탄산칼륨 (266.5g, 1.928 mol) 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 (0) (16.71g, 14.46 mmol)을 1,4-다이옥산 3 L, 물 1.5 L 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 24시간 동안 70℃로 가열하였다. 유기층을 분리하여 휘발한 후, 메탄올 2L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 3 (174.0 g, 81%의 수율)를 수득하였다.
제2 단계 : 중간체 4의 합성
5L 플라스크에서 중간체 3 174.0 g (0.781 mol)을 에틸알콜 2.5 L와 혼합하고 -10℃까지 내부온도를 낮춘다. N-브로모숙신이미드 153.0g (0.859 mol)를 서서히 첨가하면서 내부온도 -10℃를 유지 한다. 상온에서 반응 진행 후 용매를 제거 한 후 컬럼크로마토그래피를 통해서 중간체 4 (178.0g, 75%의 수율)을 수득하였다.
제3단계: 중간체 5의 합성
5 L 플라스크에 중간체 4 (178.0g, 0.59 mol), 탄산칼륨 (163.2g, 1.18 mol)을 N,N-다이메틸포름아마이드 1.5에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 24시간 동안 150℃로 가열하였다. 반응종료 후, 상온으로 온도를 낮추고, 얼음물 5L에 반응액을 서서히 적가하여 침전을 형성시킨다. 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 5 (119.0 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
제4단계: 중간체 7의 합성
중간체 5 및 중간체 6을 사용하여 합성예 1의 제1 단계와 같은 방법으로 중간체 7(83.4 g, 61%의 수율)을 수득하였다.
제5단계: 중간체 8의 합성
2L 플라스크에 중간체 7 (83.0 g, 0.26 mol) 및 트리페닐포스핀 (269 g, 1.03 mol)을 넣고 다이클로로벤젠 1.0L을 가하여 질소치환을 하고 12시간 동안 160℃에서 교반하였다. 반응 종료 후, 실리카겔을 넣어 여액을 휘발하였다. 그리고 컬럼 크로마토그래피을 이용하여 중간체 8 (53.1 g, 71 %의 수율)을 얻었다.
제6단계: 중간체 9의 합성
1000mL 플라스크에 중간체 8 (53.0 g, 181.67 mmol), 4,4,4',4', 5,5,5',5'-옥타메틸-2,2'-바이(1,3,2-다이옥사보로란) (55.36 g, 218.01 mmol), 아세트산칼륨 (KOAc, 53.49 g, 545.02 mmol) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노) 페로센-팔라듐(Ⅱ)다이클로라이드 (8.9g, 10.90 mmol), 트리사이클로헥실포스핀 (24.45g, 43.60 mmol)을 N,N-다이메틸포름아마이드 600 mL에 넣은 후, 130℃에서 24시간 교반하였다. 반응 완료 후, 반응 용액을 물과 EA로 추출하여 수득한 유기층으로부터 황산마그네슘을 사용하여 수분을 제거하고 농축하여, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 9를 (48.7 g, 70 %의 수율)로 얻었다.
제7단계: 중간체 11의 합성
중간체 9 및 중간체 10을 사용하여 합성예 1의 제1단계와 같은 방법으로 중간체 11(44.7 g, 80%의 수율)을 수득하였다.
제8단계: 중간체 12의 합성
1L 플라스크에서 중간체 11 44.5 g (100.26 mmol), 팔라듐아세테이트 2.25 g (10.03 mmol), 세슘카보네이트 65.3g (200.51 mmol), 트리사이클로헥실포스핀- 테트라플루오루 보레이트 7.4g (20.05 mmol)를 N,N-다이메틸아세트아마이드 400 mL와 혼합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 700mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 12 (36.0 g, 88%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C30H17NO : C, 88.43; H, 4.21; N, 3.44; O, 3.93; found : C, 88.43; H, 4.21; N, 3.44; O, 3.93
[반응식 2]
Figure 112017060496131-pat00124
제1-8단계: 중간체 14의 합성
중간체 1 대신 중간체 13을 사용하여 합성예 1의 제1-8단계와 같은 방법으로 중간체 14(35.4 g, 89%의 수율)을 수득하였다.
합성예 2: 중간체 19, 중간체 21의 합성
[반응식 3]
Figure 112017060496131-pat00125
합성예 1의 합성 방법과 같은 방법으로 중간체 19 (48.1 g, 85%), 및 중간체 21(40.5 g, 88%)을 각각 수득하였다.
합성예 3: 화합물 91의 합성
[반응식 4]
Figure 112017060496131-pat00126
제1단계: 중간체 24 합성
500mL 플라스크에 중간체 22 (13.71g, 53.51 mmol), 중간체 23 (12.47g, 53.51 mmol), 소듐 t-부톡사이드 10.29 g (107.01 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 3.08 g (5.35 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 4.33 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 250 mL과 혼합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 1.5 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 24 (25 g, 83%의 수율)를 수득하였다.
제2-4단계: 화합물 91의 합성
합성예 2의 합성 방법과 같은 방법으로 화합물 91(13.2g,87%)을 수득하였다.
calcd. C54H34N2 : C, 91.24; H, 4.82; N, 3.94; found : C, 91.24; H, 4.82; N, 3.94
합성예 4: 중간체 29, 중간체 31의 합성
[반응식 5]
Figure 112017060496131-pat00127
Figure 112017060496131-pat00128
합성예 1의 합성 방법과 같은 방법으로 중간체 29 (31.7g,83%), 및 중간체 31 (27.4g,88%)을 각각 수득하였다.
합성예 5: 중간체 38의 합성
[반응식 6]
Figure 112017060496131-pat00129
합성예 1의 제4-8단계와 같은 방법으로 중간체 38을 (39.0g,81%)로 수득하였다.
합성예 6 내지 합성예 23
출발물질과 반응물질을 하기 표 1과 같이 하되, 반응 방법을 합성예 3의 화합물 91과 같은 방법으로 하여 본 발명에 따르는 화합물을 각각 합성하였다.
합성예 출발물질 반응물질 최종생성물 수득량
(수율)		 최종생성물의
물성 데이터
합성예 6 중간체 12 중간체 23 화합물 2 4.31g, (72%) calcd. C42H25NO : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86; found : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86
합성예 7 중간체 12
Figure 112017060496131-pat00130

중간체 1-5		 화합물 14 4.71g, (68%) calcd. C50H29N3O : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33; found : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33
합성예 8 중간체 12
Figure 112017060496131-pat00131

중간체 1-6		 화합물 16 3.18g, (65%) calcd. C45H26N4O : C, 84.62; H, 4.10; N, 8.77; O, 2.50; found : C, 84.62; H, 4.10; N, 8.77; O, 2.50
합성예 9 중간체 14 중간체 23 화합물 22 3.55g (66%) calcd. C42H25NS : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57; found : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57
합성예 10 중간체 14 중간체 1-5 화합물 34 4.84g (71%) calcd. C50H29N3S : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56 found : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56
합성예 11 중간체 22 중간체 1-5 화합물 107 3.53g (70%) calcd. C56H34N4 : C, 88.16; H, 4.49; N, 7.34 found : C, 88.16; H, 4.49; N, 7.34
합성예 12 중간체 22 중간체 1-6 화합물 110 3.70g (75%) calcd. C51H31N5 : C, 85.81; H, 4.38; N, 9.81 found : C, 85.81; H, 4.38; N, 9.81
합성예 13 중간체 31 중간체 23 화합물 118 6.33g (76%) calcd. C42H25NS : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57 found : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57
합성예 14 중간체 31 3-Bromo-9-PhenylCBZ 화합물 128 4.69g (75%) calcd. C48H28N2S : C, 86.72; H, 4.25; N, 4.21; S, 4.82 found : C, 86.72; H, 4.25; N, 4.21; S, 4.82
합성예 15 중간체 31 중간체 1-5 화합물 138 4.51g (79%) calcd. C50H29N3S : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56 found : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56
합성예 16 중간체 31 중간체 1-6 화합물 144 5.35g (65%) calcd. C45H26N4S : C, 82.54; H, 4.00; N, 8.56; S, 4.90 found : C, 82.54; H, 4.00; N, 8.56; S, 4.90
합성예 17 중간체 29 중간체 23 화합물 146 4.03g (72%) calcd. C42H25NO : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86 found : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86
합성예 18 중간체 29 3-Bromo-9-PhenylCBZ 화합물 156 5.88g
(69%)		 calcd. C48H28N2O : C, 88.87; H, 4.35; N, 4.32; O, 2.47 found : C, 88.87; H, 4.35; N, 4.32; O, 2.47
합성예 19 중간체 29 중간체 1-5 화합물 166 5.04g (72%) calcd. C50H29N3O : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33 found : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33
합성예 20 중간체 29 중간체 1-6 화합물 172 4.77g (73%) calcd. C45H26N4O : C, 84.62; H, 4.10; N, 8.77; O, 2.50 found : C, 84.62; H, 4.10; N, 8.77; O, 2.50
합성예 21 중간체 38 중간체 23 화합물 178 4.90g (78%) calcd. C54H34N2 : C, 91.24; H, 4.82; N, 3.94 found : C, 91.24; H, 4.82; N, 3.94
합성예 22 중간체 38 중간체 1-5 화합물 199 4.16g (73%) calcd. C56H34N4 : C, 88.16; H, 4.49; N, 7.34 found : C, 88.16; H, 4.49; N, 7.34
합성예 23 중간체 38 중간체 1-6 화합물 208 4.75g (71%) calcd. C51H31N5 : C, 85.81; H, 4.38; N, 9.81 found : C, 85.81; H, 4.38; N, 9.81
(제2 유기 광전자 소자용 화합물의 합성)
합성예 24: 화합물 E-130의 합성
[반응식 7]
Figure 112017060496131-pat00132
질소 분위기 하 교반기가 부착된 500 mL 둥근바닥 플라스크에 3-브로모-6-페닐-N-메타바이페닐카바졸 20.00 g(42.16 mmol), N-페닐카바졸-3-보로닉에스터 17.12 g(46.38 mmol) 및 테트라하이드로퓨란:톨루엔(1:1) 175 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 75 mL를 혼합한 후, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.46 g(1.26 mmol)을 넣고 질소기류하에서 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반응 종결 후 반응물을 메탄올에 부어 고형물을 여과한 다음 수득한 고형물을 물과 메탄올로 충분히 세정하고 건조하였다. 이로부터 수득한 결과물을 700 mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 용액을 실리카겔 필터하고 용매를 완전히 제거한 후, 400mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 재결정 하여 화합물 E-130 18.52 g(수율 69%)을 수득하였다.
calcd. C42H32N2: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40; found: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40
합성예 25: 화합물 E-99의 합성
[반응식 8]
Figure 112017060496131-pat00133
질소 분위기 하 교반기가 부착된 500 mL 둥근바닥 플라스크에 3-브로모-N-바이페닐카바졸 15.00 g(37.66 mmol), 3-보로닉에스터-N-바이페닐 카바졸 16.77 g(37.66 mmol) 및 테트라하이드로퓨란:톨루엔(1:1) 200 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 100mL를 혼합한 후, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 2.18 g(1.88mmol)을 넣고 질소기류하에서 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반응 종결 후 반응물을 메탄올에 부어 고형물을 여과한 다음, 이로부터 수득한 고형물을 물과 메탄올로 충분히 세정하고 건조하였다. 이로부터 수득한 결과물을 500mL의 클로로벤젠에 고형물을 녹인 다음 용액을 실리카겔 필터하고 용매를 완전히 제거하고, 400mL의 톨루엔에 가열하여 녹인 다음 재결정 하여 화합물 E-99 16.54 g(수율 69%)을 수득하였다.
calcd. C48H32N2: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40; found: C, 90.52; H, 5.06; N, 4.42
합성예 26: 화합물 E-31의 합성
[반응식 9]
Figure 112017060496131-pat00134
질소 분위기 하 교반기가 부착된 500 mL 둥근바닥 플라스크에 3-브로모-N-메타바이페닐카바졸 15.00 g(37.66 mmol), 3-보로닉에스터-N-바이페닐 카바졸 16.77 g(37.66 mmol) 및 테트라하이드로퓨란:톨루엔(1:1) 200 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 100mL를 혼합한 후, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 2.18 g(1.88mmol)을 넣고 질소기류하에서 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반응 종결 후 반응물을 메탄올에 부어 고형물을 여과한 다음, 이로부터 수득한 고형물을 물과 메탄올로 충분히 세정하고 건조하였다. 이로부터 수득한 결과물을 500mL의 클로로벤젠에 고형물을 녹인 다음 용액을 실리카겔 필터하고 용매를 완전히 제거하고, 400mL의 톨루엔에 가열하여 녹인 다음 재결정 하여 화합물 E-31 16.07 g(수율 67%)을 수득하였다.
calcd. C48H32N2: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40; found: C, 90.71; H, 5.01; N, 4.27
합성예 27: 화합물 E-137의 합성
[반응식 10]
Figure 112017060496131-pat00135
250 mL 둥근 플라스크에서 N-페닐-3,3-바이카바졸 6.3 g (15.4 mmol), 4-(4-브로모페닐)다이벤조[b,d]퓨란 5.0 g (15.4 mmol), 소듐 t-부톡사이드 3.0 g (30.7 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라디움 0.9 g (1.5 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 1.2 mL (50% in 톨루엔)를 자일렌 100 mL과 혼합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 300 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 E-137 (7.3 g, 73%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H30N2O : C, 88.59; H, 4.65; N, 4.30; O, 2.46; found : C, 88.56; H, 4.62; N, 4.20; O, 2.43
합성예 28: 화합물 F-55의 합성
[반응식 11]
Figure 112017060496131-pat00136
질소 환경에서 상기 중간체 페닐-인돌로카바졸을, 4-브로모페닐-카바졸 1.2당량, 비스디벤질리덴아세톤팔라듐(0) 0.03당량, 트리-t-부틸포스핀 1당량, 소듐 t-부톡사이드 2당량을 톨루엔에 넣고 16시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 고온 상태에서 반응액을 1회 필터하고, 다시 용액을 교반하면서 activated carbon 처리 후 1회 필터 후 농축하였다. 농축된 용액을 메틸알코올에 적하시켜 결정을 얻은 후 필터하였고, 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 F-55을 수득하였다 (83%).
LC-Mass (이론치: 649.25 g/mol, 측정치: M+ = 649 g/mol)
비교 화합물의 합성
[비교화합물 1] [비교화합물 2] [비교화합물 3]
Figure 112017060496131-pat00137
선행기술을 참고하여 동일한 방법으로 비교화합물 1, 비교화합물 2, 및 비교화합물 3을 수득하였다.
(유기 발광 소자의 제작)
실시예 1
합성예 7 에서 얻은 화합물 14을 호스트로 사용하고, (piq)2Ir(acac)을 도판트로 사용하여 유기 발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000Å의 두께로 사용하였고, 음극으로는 알루미늄(Al)을 1000Å의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15Ω/cm2의 면저항값을 가진 ITO 유리기판을 50mm ⅹ 50mm ⅹ 0.7mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부의 진공도 650 ⅹ 10-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)- N4,N4'-디페닐비페닐-4,4'-디아민(N4,N4'-di(naphthalene-1-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine:NPB) (80nm)를 증착하여 800 Å의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 합성예 7 에서 얻은 화합물 14을 이용하여 막 두께 300 Å의 발광층을 형성하였고, 이때 인광 도펀트인 (piq)2Ir(acac)을 동시에 증착하였다. 이 때, 인광 도펀트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도펀트의 배합량이 3 중량%가 되도록 증착하였다.
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이토)알루미늄 (bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-
(phenylphenolato)aluminium: BAlq)를 증착하여 막 두께 50Å의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200Å의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 Al을 순차적으로 증착하여 유기 광전자 소자를 제작하였다.
상기 유기 광전자 소자의 구조는 ITO/ NPB (80 nm)/ EML (화합물 14 (97중량%) + (piq)2Ir(acac) (3 중량%), 30nm)/ Balq (5nm)/ Alq3 (20nm)/ LiF (1nm) / Al (100nm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 2 내지 실시예 11
발광층 형성시 호스트로서 화합물 14 대신 화합물 16, 화합물 34, 화합물 107, 화합물 110, 화합물 138, 화합물 144, 화합물 166, 화합물 172, 화합물 199 그리고 화합물 208을 각각 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 실시예 2 내지 실시예 11에 대응하는 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1 내지 3
발광층 형성시 호스트로서 화합물 14 대신 비교화합물 1 내지 3을 각각 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 비교예 1 내지 3에 대응하는 유기 발광 소자를 제작하였다.
평가예 1: 유기 발광 소자의 특성 평가 (I)
실시예 1 내지 11과 비교예 1 내지 3 에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명특성을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 2와 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.
No. 호스트 도판트 구동
전압 (V)		 전류 효율
(cd/A)		 색(EL color)
실시예 1 화합물 14 (piq)2Ir(acac) 4.1 20.3 적색
실시예 2 화합물 16 (piq)2Ir(acac) 3.7 21.0 적색
실시예 3 화합물 34 (piq)2Ir(acac) 4.1 20.5 적색
실시예 4 화합물 107 (piq)2Ir(acac) 4.2 20.1 적색
실시예 5 화합물 110 (piq)2Ir(acac) 3.8 21.4 적색
실시예 6 화합물 138 (piq)2Ir(acac) 4.1 20.3 적색
실시예 7 화합물 144 (piq)2Ir(acac) 3.6 21.5 적색
실시예 8 화합물 166 (piq)2Ir(acac) 4.1 20.3 적색
실시예 9 화합물 172 (piq)2Ir(acac) 3.5 21.8 적색
실시예 10 화합물 199 (piq)2Ir(acac) 4.3 20.3 적색
실시예 11 화합물 208 (piq)2Ir(acac) 3.8 20.6 적색
비교예 1 비교화합물 1 (piq)2Ir(acac) 4.6 16.1 적색
비교예 2 비교화합물 2 (piq)2Ir(acac) 4.4 18.4 적색
비교예 3 비교화합물 3 (piq)2Ir(acac) 4.3 17.1 적색
표 2를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 내지 11의 유기발광소자는 비교예 1 내지 3의 유기발광소자에 비하여, 저구동 전압 및 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
인광 호스트 물질로 우수한 전하수송 특성을 가지며 Dopant의 흡수 Spectrum과의 Overlap이 잘 되는 물질이며, 효율 증가와 구동 전압의 감소와 같은 성능의 개선 및 OLED 재료로서의 능력이 극대화됨을 알 수 있다.
유기 발광 소자의 제작 ( 발광층소자 -Mixed Host)
실시예 12
정공 수송층 상에 (piq)2Ir(acac)(도펀트), 화합물 144(제1 호스트) 및 화합물 E-99(제2 호스트)를 3 : 48.5 : 48.5의 중량비로 공증착하여 400Å의 두께의 발광층을 형성함으로써 발광층을 형성하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 13 내지 실시예 20
발광층 형성시 하기 표 2에 기재된 조성으로 제1 호스트 및 제2 호스트를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 12와 동일한 방법으로 실시예 13 내지 실시예 20 의 유기발광소자를 제작하였다.
평가예 2: 유기 발광 소자의 특성 평가 (Ⅱ)
실시예 12 내지 20 및 비교예 1의 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율, 휘도 및 수명을 전류 전압계(Kethley SMU 236)에서 전원을 공급하여, 휘도게 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 제1호스트 제2호스트 구동
전압(V)		 전류 효율
(cd/A)		 색(EL color)
12 144 E-99 3.5 22.6 적색
13 144 E-31 3.6 22.6 적색
14 144 F-55 3.5 22.7 적색
15 172 E-99 3.4 22.7 적색
16 172 E-31 3.5 22.5 적색
17 172 F-55 3.4 22.8 적색
18 208 E-99 3.7 21.4 적색
19 208 E-31 3.8 21.6 적색
20 208 F-55 3.6 21.6 적색
비교예 1 1-4 4.6 16.1 적색
비교예 2 131 4.4 18.4 적색
비교예 3 1231 4.3 17.1 적색
상기 표 3으로부터, 본 발명의 화합물인 실시예 12 내지 20의 유기 발광 소자는 제1 호스트 물질과 제2 호스트 물질을 같이 사용하여 저구동 전압 또는 고효율을 가짐을 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 1 및 2의 조합으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1] [화학식 2]
    Figure 112017060496131-pat00138
    Figure 112017060496131-pat00139

    상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 O, S 또는 N-L-T이고,
    X1 및 X2 중 적어도 하나는 N-L-T이고,
    L은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    T 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이고,
    *은 연결 지점이며,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C10 알킬기, C6 내지 C12 아릴기, 또는 C2 내지 C10 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1A] [화학식 1B] [화학식 1C]
    Figure 112017060496131-pat00140
    Figure 112017060496131-pat00141
    Figure 112017060496131-pat00142

    상기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C에서,
    X2는 O, S 또는 N-L2-T2이고,
    X3은 O 또는 S이고,
    L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    T1 및 T2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이다.
  3. 제2항에 있어서,
    하기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅱ 및 화학식 1B-Ⅲ 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1A-Ⅰ] [화학식 1A-Ⅱ] [화학식 1A-Ⅲ]
    Figure 112017060496131-pat00143
    Figure 112017060496131-pat00144
    Figure 112017060496131-pat00145

    [화학식 1B-Ⅰ] [화학식 1B-Ⅱ] [화학식 1B-Ⅲ]
    Figure 112017060496131-pat00146
    Figure 112017060496131-pat00147
    Figure 112017060496131-pat00148

    상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ, 화학식 1A-Ⅲ, 화학식 1B-Ⅰ, 화학식 1B-Ⅱ 및 화학식 1B-Ⅲ에서,
    L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    T1 및 T2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이다.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 T1 및 T2는 각각 독립적으로 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기에서 선택되는 것인 유기광전자 소자용 화합물:
    [그룹 Ⅰ]
    Figure 112017060496131-pat00149

    상기 그룹 Ⅰ에서, *은 연결 지점이다.
  5. 제1항에 있어서,
    하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [그룹 1]
    Figure 112017060496131-pat00150

    Figure 112017060496131-pat00151

    Figure 112017060496131-pat00152

    Figure 112017060496131-pat00153

    Figure 112017060496131-pat00154

    Figure 112017060496131-pat00155

    Figure 112017060496131-pat00156

    Figure 112017060496131-pat00157

    Figure 112017060496131-pat00158

    Figure 112017060496131-pat00159

    Figure 112017060496131-pat00160

    Figure 112017060496131-pat00161

    Figure 112017060496131-pat00162

    Figure 112017060496131-pat00163

    Figure 112017060496131-pat00164

    Figure 112017060496131-pat00165

    Figure 112017060496131-pat00166

    Figure 112017060496131-pat00167

    Figure 112017060496131-pat00168

    Figure 112017060496131-pat00169

    Figure 112017060496131-pat00170

    Figure 112017060496131-pat00171

    Figure 112017060496131-pat00172

    Figure 112017060496131-pat00173

    Figure 112017060496131-pat00174

    Figure 112017060496131-pat00175

    Figure 112017060496131-pat00176

    Figure 112017060496131-pat00177

    Figure 112017060496131-pat00178

    Figure 112017060496131-pat00179

    Figure 112017060496131-pat00180

    Figure 112017060496131-pat00181

    Figure 112017060496131-pat00182

    Figure 112017060496131-pat00183

    Figure 112017060496131-pat00184

    Figure 112017060496131-pat00185

    Figure 112017060496131-pat00186

    Figure 112017060496131-pat00187

    Figure 112017060496131-pat00188

    Figure 112017060496131-pat00189

    Figure 112017060496131-pat00190

    Figure 112017060496131-pat00191
    .
  6. 제1 유기 광전자 소자용 화합물, 및 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하고,
    상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 제1항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물이며,
    상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 3으로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 화합물인, 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 3]
    Figure 112019130534011-pat00192

    상기 화학식 3에서,
    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,
    R9 내지 R14는 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,
    R11 내지 R14는 각각 독립적으로 존재하거나 R9 내지 R12 중 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족 고리 또는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 고리를 형성하고,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 3A; 및 하기 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2의 조합으로 표현되는 것 중 선택된 1종인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 3A] [화학식 3B-1] [화학식 3B-2]
    Figure 112019130534011-pat00193
    Figure 112019130534011-pat00194
    Figure 112019130534011-pat00195

    상기 화학식 3A, 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2에서,
    Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    A1 내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R9 내지 R11, 및 R15 내지 R19은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    m은 0 내지 2의 정수 중 하나이며,
    *은 연결 지점이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 3A, 화학식 3B-1 및 화학식 3B-2의 A1 내지 A3은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자용 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 3A-1 또는 하기 화학식 3B-c로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 3A-1] [화학식 3B-c]
    Figure 112019130534011-pat00196
    Figure 112019130534011-pat00197

    상기 화학식 3A-1 및 화학식 3B-c에서,
    Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    A1 내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합이고,
    R9 내지 R11, R16 내지 R19은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이다.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ 및 화학식 1A-Ⅲ 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1A-Ⅰ] [화학식 1A-Ⅱ] [화학식 1A-Ⅲ]
    Figure 112019130534011-pat00198
    Figure 112019130534011-pat00199
    Figure 112019130534011-pat00200

    상기 화학식 1A-Ⅰ, 화학식 1A-Ⅱ 및 화학식 1A-Ⅲ에서,
    L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    T1 및 T2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합이다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 T1 및 T2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기인 유기 광전자 소자용 조성물.
  12. 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물; 또는
    상기 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층의 호스트로서 상기 유기 광전자 소자용 화합물 또는 상기 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유기층은 최대 발광 파장이 570nm 내지 750 nm인 도펀트를 포함하는 유기 광전자 소자.
  15. 제12항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치.
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