KR102262694B1 - 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 1의 화합물, 이를 포함하는 조성물, 및 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자{COMPOUND, COMPOSITIONS COMPRISING THE SAME, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물, 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 9월 21일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10- 2018-0113949호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 애노드와 캐소드 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전류를 걸어주게 되면 캐소드와 애노드로부터 각각 전자와 정공이 유기물층으로 주입된다. 유기물층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤 (exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 캐소드와 애노드 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물층으로 구성될 수 있다.
유기 발광 소자에서 사용되는 물질로는 순수 유기 물질 또는 유기 물질과 금속이 착물을 이루는 착화합물이 대부분을 차지하고 있으며, 용도에 따라 정공주입물질, 정공수송물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 구분될 수있다. 여기서, 정공주입물질이나 정공수송물질로는 p-타입의 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 산화가 되고 산화시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 한편, 전자주입 물질이나 전자수송 물질로는 n-타입 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 환원이 되고 환원시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 발광층 물질로는 p-타입 성질과 n-타입 성질을 동시에 가진 물질, 즉 산화와 환원 상태에서 모두 안정한 형태를 갖는 물질이 바람직하며, 엑시톤이 형성되었을 때 이를 빛으로 전환하는 발광 효율이 높은 물질이 바람직하다.
위에서 언급한 외에, 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 다음과 같은 성질을 추가적으로 갖는 것이 바람직하다.
첫째로, 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 열적 안정성이 우수한 것이 바람직하다. 유기 발광 소자 내에서는 전하들의 이동에 의한 줄열 (joule heat)이 발생하기 때문이다. 현재 정공수송층 물질로 주로 사용되는 NPB는 유리 전이 온도가 100℃이하의 값을 가지므로, 높은 전류를 필요로 하는 유기 발광 소자에서는 사용하기 힘든 문제가 있다.
둘째로, 저전압 구동 가능한 고효율의 유기 발광 소자를 얻기 위해서는 유기 발광 소자 내로 주입된 정공 또는 전자들이 원활하게 발광층으로 전달되는 동시에, 주입된 정공과 전자들이 발광층 밖으로 빠져나가지 않도록 하여야 한다. 이를 위해 서 유기 발광 소자에 사용되는 물질은 적절한 밴드갭 (band gap)과 HOMO 또는 LUMO 에너지 준위를 가져야 한다. 현재 용액 도포법에 의해 제조되는 유기 발광 소자에서 정공수송 물질로 사용되는 PEDOT:PSS의 경우, 발광층 물질로 사용되는 유기물의 LUMO 에너지 준위에 비하여 LUMO 에너지 준위가 낮기 때문에 고효율 장 수명의 유기 발광 소자 제조에 어려움이 있다.
이외에도 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 화학적 안정성, 전하이동도, 전극 이나 인접한 층과의 계면 특성 등이 우수하여야 한다. 즉, 유기 발광소자에서 사용되는 물질은 수분이나 산소에 의한 물질의 변형이 적어야 한다. 또한, 적절한 정공 또는 전자 이동도를 가짐으로써 유기 발광 소자의 발광층에서 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하여 엑시톤 형성을 극대화할 수 있어야 한다. 그리고, 소자의 안정성을 위해 금속 또는 금속 산화물을 포함한 전극과의 계면을 좋게 할 수 있어야 한다.
따라서, 당 기술 분야에서는 상기와 같은 요건을 갖춘 유기물의 개발이 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2012-0112277호
본 명세서는 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되고 분자량이 1,000g/mol 이상인 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112019096500318-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 서로 동일하고, 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기이거나, 서로 결합하여 시클로알킬기를 형성하고,
A 및 B는 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 페닐렌기이며,
L1과 L2는 서로 동일하고, L3과 L5는 서로 동일하고, L4와 L6은 서로 동일하고, 상기 L1 내지 L6은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고
Ar2 및 Ar4는 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
Ar1 및 Ar3은 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 알킬기; 시클로알킬기; 또는 아다만틸기로 치환되고,
E1 및 E2는 서로 동일하고, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 실록산기이고,
a 내지 f는 각각 0 내지 5의 정수이고, 상기 a 내지 f가 2이상의 정수인 경우, 괄호안의 연결기는 서로 같거나 상이하며,
n은 1 이상의 정수이고, 상기 n이 1인 경우, E1 및 E2는 수소 또는 중수소이고,
R1 및 R2가 페닐기이고, n이 1인 경우, Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고, Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기이다.
또한, 본 명세서는 전술한 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
또한, 본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 전술한 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용될 수 있으며, 상기 화합물은 용액 공정이 가능하여, 소자의 대면적화가 가능하다. 특히 용해도를 증대시킬 수 있는 물질로 사용하여 발광물질을 연결시킴으로써, 유기 발광 소자의 발광층을 용액 공정으로 형성할 수 있고, 이에 의하여 공정성을 크게 개선할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있으며, 낮은 구동전압, 높은 발광효율 및 높은 수명 특성을 제공할 수 있다.
도 1 및 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서의 일실시상태는 상기 화학식 1로 표시되고, 분자량이 1,000 g/mol이상인 화합물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 하기 구조식에서 sp3 탄소를 기준으로 양쪽에 아민기가 대칭으로 존재하여, 유기 발광 소자 제작시 높은 발광효율 및 높은 수명의 특성을 갖으며, 분자량이 1,000 g/mol 미만인 화합물과 비교하여 용해도 및 코팅성이 향상되어 용액공정이 가능하게 되어 공정성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 분자량은 1,000 g/mol 내지 50,000,000 g/mol 이다. 특히 상기 범위를 만족하여 용해도 및 코팅성이 향상되는 경우 용액공정 시 형성된 박막의 도포 균일성 및 내구성이 증가하게 된다. 그에 따라 전기적으로 트랩으로 작용할 가능성 및 누설전류를 낮추어서 공정성을 향상시킬수 있다.
본 명세서에 따른 분자량의 경우, 단분자의 경우 액체크로마토그래피-질량분석기를 사용하여 측정하고, 고분자의 경우 기체크로마토그래피-질량분석기를 사용하여 중량 평균 분자량을 측정한 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 면 대칭이다. 본 명세서에 따른 면 대칭은 하기 화학식의 점선을 기준으로 양면이 동일한 것을 나타낸다. 즉, 점선을 기준으로 대응되는 치환기가 같은 것을 의미한다. 예를 들어 A와 B는 동일하고, R1과 R2는 동일하며, Ar1과 Ar3이 동일한 것을 나타낸다.
Figure 112019096500318-pat00002
상기 화학식과 같이 점선을 기준으로 대칭인 화합물은 합성이 용이하여, 공정에 쉽게 도입할 수 있으며, 유기 발광 소자에서 사용하는 경우, 비대칭인 화합물을 사용하는 것보다 소자의 성능 및 박막의 특성이 우수하다.
본 명세서의 일실시상태는 상기 화학식 1의 화합물은 적당한 유기용매에 대해 용해성을 갖는 화합물들이 바람직하다.
이하, 본 명세서의 치환기를 이하에서 상세하게 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112019096500318-pat00003
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에서 상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 이미드기; 아미드기; 알킬기; 시클로알킬기; 아다만틸기; 알콕시기; 티오알킬기; 알케닐기; 아릴옥시기; 아랄킬기; 실릴기; 포스핀옥사이드기; 아민기; 아릴기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112019096500318-pat00004
본 명세서에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112019096500318-pat00005
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH2; 모노알킬아민기; 디알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 모노아릴아민기; 디아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기, 모노헤테로아릴아민기 및 디헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐바이페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; N-바이페닐나프틸아민기; N-나프틸플루오레닐아민기; N-페닐페난트레닐아민기; N-바이페닐페난트레닐아민기; N-페닐플루오레닐아민기; N-페닐터페닐아민기; N-페난트레닐플루오레닐아민기; N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112019096500318-pat00006
,
Figure 112019096500318-pat00007
,
Figure 112019096500318-pat00008
,
Figure 112019096500318-pat00009
,
Figure 112019096500318-pat00010
,
Figure 112019096500318-pat00011
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 알킬기로 치환되어, 아릴알킬기로 작용할 수 있다. 상기 알킬기는 전술한 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로고리기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 퀴놀린닐기, 퀴나졸린기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸기, 티아디아졸기, 및 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은1% 내지 100 % 중수소화 된다. 용어 "중수소화된"은 적어도 하나의 이용가능한 H가 D로 대체되었음을 의미하고자 하는 것이다. X% 중수소화된 화합물 또는 기는, 이용가능한 H의 X%가 D로 대체되어 있다. 중수소화된 화합물 또는 기는 자연 존재비 수준의 100배 이상으로 중수소가 존재하는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 50% 내지 100 % 중수소화 된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기이거나, 서로 결합하여 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 메틸기; 에틸기; 또는 페닐기이거나, 서로 결합하여 시클로부틸기; 시클로펜틸기; 또는 시클로헥실기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n이 1인 경우, -Ar1, -Ar2-E1, -Ar3, 및 -Ar4-E2은 서로 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n이 1인 경우, 상기 E1 및 E2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 2 내지 30,000의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 아다만틸기로 치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 메틸기; 에틸기; 부틸기; 프로필기; 펜틸기; 헥실기; 또는 아다만틸기로 치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 메틸기; 에틸기; 부틸기; 프로필기; 펜틸기; 헥실기; 또는 아다만틸기로 치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n이 1인 경우, 상기 Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고, 상기 Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n이 1인 경우, 상기 Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오렌기이고, 상기 Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 터페닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서에 따른 화학식 1의 화합물은 용액공정용 물질이며, n이 1인 경우, Ar1 내지 Ar4와 같은 말단기가 알킬기 또는 알케닐기와 같은 탄소사슬 구조를 화합물에 도입하면, 분자내의 구조를 어긋나게 할 수 있고, 그로 인하여 용해도가 상승한다. 따라서, 용액공정을 더 용이하게하며, 용액공정을 통한 막 형성 후에도 분자의 배열에 상호작용이 있게되어 막 특성을 향상시킨다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 4 내지 10의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 4 내지 10의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 알킬기 또는 알케닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 4 내지 20의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 4 내지 10의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 비닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬기 또는 아다만틸기로 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L2, L5, 및 L6의 정의는 상기 L1, L3 및 L4의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a 및 b는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a 및 b는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a 및 b는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 c 및 e는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 c 및 e는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 c 및 e는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 d 및 f는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 d 및 f는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 d 및 f는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a 내지 f가 각각 0이라는 것은 괄호안의 연결기가 직접결합인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조식 중 어느 하나로 표시된다.
Figure 112019096500318-pat00012
Figure 112019096500318-pat00013
Figure 112019096500318-pat00014
Figure 112019096500318-pat00015
상기 구조식에 있어서, m은 2 이상의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물은 유기 발광 소자용이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 및 용매를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물은 액상일 수 있다. 상기 "액상"은 상온 및 상압에서 액체 상태인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 예컨대, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매;및 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 메틸 벤조에이트, 부틸 벤조에이트, 3-페녹시 벤조에이트 등의 벤조에이트계 용매; 테트랄린 등의 용매가 예시되나, 본원 발명의 일 실시상태에 따른 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매면 족하고, 이들을 한정하지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매는 1 종 단독으로 사용하거나, 또는 2 종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 용매의 비점은 바람직하게 40℃내지 250℃ 더욱 바람직하게는 60℃내지 230℃이나, 이에 한정되지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 단독 혹은 혼합 용매의 점도는 바람직하게 1 내지 10 CP, 더욱 바람직하게는 3 내지 8CP이나, 이에 한정되지 않는다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 조성물의 농도는 바람직하게 0.1 내지 20 wt/v%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 wt/v%, 이나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서는 또한, 상기 조성물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송과 정공주입을 동시에 하는 층이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 형광 도펀트 또는 인광 도펀트를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 형광 도펀트를 포함하고, 상기 형광 도펀트는 안트라센기 또는 크라이센기를 포함하는 아릴아민 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 인광 도펀트를 포함하고,상기 인광도펀트는 금속 착체이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 포스핀옥사이드기를 포함하는 화합물 또는 N포함 단환고리를 포함하는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 포스핀옥사이드기를 포함하는 화합물; 피리미딘을 포함하는 화합물; 또는 트리아진을 포함하는 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 2]
Figure 112019096500318-pat00016
[화학식 3]
Figure 112019096500318-pat00017
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
X1 내지 X3은 중 적어도 2개는 N이고, 나머지는 CR이고,
R은 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
L7 내지 L12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로아릴기이고,
Ar5 내지 Ar10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
g 내지 l은 각각 0 내지 5의 정수이며, 상기 g 내지 l이 2이상인 경우, 괄호안의 연결기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure 112019096500318-pat00018
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure 112019096500318-pat00019
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 최대 발광 피크가 380nm 내지 750nm이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극은 캐소드이고, 제2 전극은 애노드이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극은 애노드이고, 제2 전극은 캐소드이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 1층 이상의 유기물층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 캐소드, 1층 이상의 유기물층 및 애노드가 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(101) 상에 애노드(201), 정공수송층(301), 발광층(501) 및 캐소드(601)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
상기 도 1에서 정공수송층(301)은 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
도 2에는 기판(101) 상에 애노드(201), 제1 정공수송층(302), 제2 정공수송층(303,) 발광층(501), 전자수송층(401) 및 캐소드(601)가 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다
상기 도 2에서 제2 정공수송층(303)은 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
상기 도 1 및 도2는 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화합물을 포함하는 조성물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 애노드, 유기물층 및 캐소드를 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 애노드를 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 캐소드 물질부터 유기물층, 애노드 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
본 명세서는 또한, 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 캐소드 또는 애노드를 형성하는 단계; 상기 캐소드 또는 애노드 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 애노드 또는 캐소드를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 포함하는 유기물층은 스핀 코팅을 이용하여 형성된다.
또 다른 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 포함하는 유기물층은 인쇄법에 의하여 형성된다.
본 명세서의 상태에 있어서, 상기 인쇄법은 예컨대, 잉크젯 프린팅, 노즐 프린팅, 오프셋 프린팅, 전사 프린팅 또는 스크린 프린팅 등이 있으나, 이를 한정하지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 조성물은 구조적인 특성으로 용액공정이 적합하여 인쇄법에 의하여 형성될 수 있으므로 소자의 제조 시에 시간 및 비용적으로 경제적인 효과가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 포함하는 유기물층을 형성하는 단계는 상기 캐소드 또는 애노드 상에 상기 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 조성물을 열처리 또는 광처리 하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 열처리하여 건조된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 포함하는 유기물층을 열처리하는 시간은 바람직하게 1시간 이내, 더욱 바람직하게 30분 이내이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 열처리하는 분위기는 바람직하게 아르곤, 질소 등의 불활성 기체이다.
상기 조성물을 이용하여 형성된 유기물층을 형성하는 단계에서 상기 열처리 또는 광처리 단계를 포함하는 경우에는 조성물에 포함된 복수 개의 플루오렌기가 가교를 형성하여 박막화된 구조가 포함된 유기물층을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 조성물을 이용하여 형성된 유기물층의 표면 위에 증착된 용매에 의하여 용해되거나, 형태학적으로 영향을 받거나 분해되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 조성물을 포함하는 유기물층이 열처리 또는 광처리 단계를 포함하여 형성된 경우에는 용매에 대한 저항성이 증가하여 용액 증착 및 가교 방법을 반복 수행하여 다층을 형성할 수 있으며, 안정성이 증가하여 소자의 수명 특성을 증가시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 조성물은 고분자 결합제에 혼합하여 분산시킨 조성물을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 고분자 결합제로서는, 전하 수송을 극도로 저해하지 않는 것이 바람직하고, 또한 가시광에 대한 흡수가 강하지 않은 것이 바람직하게 이용된다. 고분자 결합제로서는, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 및 그의 유도체, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리실록산 등이 예시된다.
상기 애노드 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 애노드에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 애노드 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 본 명세서의 유기발광소자가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 정공수송층 이외의 추가의 정공수송층 또는 정공수송물질을 포함하는 경우, 정공 수송 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)-폴리스티렌 설포네이트와 같은 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 고분자 화합물을 사용할 수 있으며, 폴리-1,4-페닐렌이나, 폴리플루오렌과 같은 고분자 화합물 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스티릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 캐소드로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 캐소드로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공저지층은 정공의 캐소드 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1. 화합물 1 의 합성
Figure 112019096500318-pat00020
4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린)(100 g, 333.5 mmol), 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐)(100 g, 333.5 mmol), 소듐-t-부톡사이드(5.3, 55.37mol)을 자일렌에 넣고 가열 교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (404mg. 2mmol%)을 넣었다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 감압 증류를 통하여 용매를 제거하고, 잔류물을 헥산/클로로포름(10:1~1:1)을 사용하여 실리카 겔 컬럼 크로마트그래피로 정제하였다. 생성된 물질을 헥산과 메탄올로 재결정하여 화합물 1(19.6g, 82%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 1308.82
제조예 2. 화합물 2 의 합성
Figure 112019096500318-pat00021
상기 제조예 1에서 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 2-브로모-9,9'-디펜틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 2 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1459.26
제조예 3. 화합물 3 의 합성
Figure 112019096500318-pat00022
상기 제조예 1에서 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린) 대신 4,4'-(디페닐메틸렌)다이아닐린을, 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 2-브로모-7-(4-부틸페닐)-9,9-디에틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 3 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1761.55
제조예 4. 화합물 4의 합성
Figure 112019096500318-pat00023
상기 제조예 3에서 2-브로모-7-(4-부틸페닐)-9,9-디에틸-9H-플루오렌 대신 5'-브로모-3,3",5,5"-테트라에틸-1,1':3',1"-터페닐을 사용한 것을 제조예 3과 동일하게 수행하여 화합물 4 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1713.51
제조예 5.화합물 5 의 합성
Figure 112019096500318-pat00024
상기 제조예 1에서 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린) 대신 4,4'-(펜탄-3,3-디일))다이아닐린을, 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 (1R,3S,5r,7r)-2'-브로모스피로[아다만탄-2,9'플루오렌]을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 5 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1392.99
제조예 6. 화합물 6 의 합성
Figure 112019096500318-pat00025
상기 제조예 1에서 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린) 대신 4,4'-(시클로펜탄-1,1-디일))다이아닐린을, 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 1-(3-브로모-5-메틸페닐-4-나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 6 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1174.60
제조예 7. 화합물 7 의 합성
Figure 112019096500318-pat00026
상기 제조예 1에서 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린) 대신 4,4'-(시클로헥산-1,1-디일))다이아닐린을, 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 2"-브로모-2,4,6-트리메틸-1,1':3',1"-터페닐을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 7 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1348.89
제조예 8. 화합물 8 의 합성
Figure 112019096500318-pat00027
상기 제조예 7에서 2"-브로모-2,4,6-트리메틸-1,1':3',1"-터페닐 대신 2'-(4-브로모-3-메틸페닐)-7'-메틸스피로[시클로펜탄-1,9'-플루오렌]을 사용한 것을 제외하고는 제조예 7과 동일하게 수행하여 화합물 8 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1557.19
제조예 9. 화합물 9 의 합성
Figure 112019096500318-pat00028
상기 제조예 1에서 4,4'-(프로판-2,2-다이일)다이아닐린) 대신 4',4"-(프로판-2,2-디일)비스(4-브로모-1,1'-비페닐)을, 4"-브로모-3,4',5-트리메틸-1,1':2',1"-터페닐) 대신 비스(3",5',5"-트리메틸-[1,1':2',1"-터페닐]-3-일)아민을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 수행하여 화합물 9 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1432.97
제조예 10. 화합물 10의 합성
Figure 112019096500318-pat00029
상기 제조예 9에서 4',4"-(프로판-2,2-디일)비스(4-브로모-1,1'-비페닐) 대신 4',4"-(시클로펜탄-1,1-디일)비스(4-브로모-1,1'-비페닐)을, 비스(3",5',5"-트리메틸-[1,1':2',1"-터페닐]-3-일)아민 대신 비스(4-헥실페닐)아민을 사용한 것을 제외하고는 제조예 9와 동일하게 수행하여 화합물 10 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1046.60
제조예 11. 화합물 11 의 합성
Figure 112019096500318-pat00030
상기 제조예 9에서 4',4"-(프로판-2,2-디일)비스(4-브로모-1,1'-비페닐) 대신 4',4"-(펜탄-3,3-디일)비스(3-브로모-1,1'-비페닐)을, 비스(3",5',5"-트리메틸-[1,1':2',1"-터페닐]-3-일)아민 대신 비스(4'-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)아민을 사용한 것을 제외하고는 제조예 9와 동일하게 수행하여 화합물 11 를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1072.47
제조예 12. 화합물 12 의 합성
Figure 112019096500318-pat00031
상기 제조예 9에서 4',4"-(프로판-2,2-디일)비스(4-브로모-1,1'-비페닐) 대신 비스(3'-브로모[1,1'-비페닐]-4-일)디페닐메탄을, 비스(3",5',5"-트리메틸-[1,1':2',1"-터페닐]-3-일)아민 대신 비스(7-이소프로필-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)아민을 사용한 것을 제외하고는 제조예 9와 동일하게 수행하여 화합물 12를 제조하였다.
MS[M+H]+= 1441.03
제조예 13. 화합물 13 및 P1 의 합성
Figure 112019096500318-pat00032
1) Int.1 의 합성
상기 제조예 7에서 2"-브로모-2,4,6-트리메틸-1,1':3',1"-터페닐을 2eq 대신 1eq 사용한 것을 제외하고는 제조예 7과 동일하게 수행하여 int.1 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 808.14
2) 화합물 13 의 합성
상기 int.1 의 합성예에서 4,4'-(시클로헥산-1,1-디일))다이아닐린 대신 int.1 을, 2"-브로모-2,4,6-트리메틸-1,1':3',1"-터페닐 대신 4'-브로모-3-비닐-1,1'-비페닐을 사용한 것을 제외하고는 int.1 의 합성예와 동일하게 수행하여 화합물 13 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 1164.61
3) monomer 1 의 합성
상기 화합물 13 의 합성예에서 4'-브로모-3-비닐-1,1'-비페닐 대신 4-브로모-4'-아이오도-1,1'-비페닐을 사용한 것을 제외하고는 화합물 13의 합성예와 동일하게 수행하여 monomer 1을 제조하였다.
MS[M+H]+= 1270.32
4) P1 의 합성
Monomer 1 (0.848 mmol) 및 4-브로모비페닐(0.053 mmol)을 신틸레이션 바이알에 첨가하고 15 mL 톨루엔에 용해시켰다. 투명한 건조 50 mL 슈렝크 튜브에 비스(1,5-시클로옥타디엔)니켈(0)(1.63 mmol)를 채웠다. 2,2'-디피리딜(1.63 mmol) 및 1,5-시클로옥타디엔(1.63 mmol)을 신틸레이션 바이알 내에 계량하고, 12 mL N,N'-디메틸포름아미드에 용해시켰다. 용액을 슈렝크 튜브에 첨가하고, 이를 알루미늄 블록에 삽입하고, 60℃의 내부 온도로 가열하고 30분 동안 유지하였다. 톨루엔 중의 단량체 용액을 슈렝크 튜브에 첨가하고 튜브를 밀봉하였다. 중합 혼합물을 60℃에서 3시간 동안 교반했다. 이어서, 슈렝크 튜브를 블록으로부터 제거하고 실온까지 냉각시켰다. 내용물을 HCl/메탄올(5% v/v, 진한 HCl)에 부었다. 30분 동안 교반한 후, 중합체를 진공 여과에 의해 모아 고진공 하에서 건조시켰다. 중합체를 톨루엔(1% wt/v)에 용해시키고, 트리에틸아민으로 치환시킨 컬럼을 통과시켰다. (10 g)을 실리카겔(15 g) 상에 적층하였다. 폴리머/톨루엔 여과액을 농축하고(3% wt/v 톨루엔) 3-펜타논으로 분말화하였다. 톨루엔/3-펜타논 용액을 반고체 중합체에서 옮겨 붓고, 이어서 10 mL 톨루엔으로 용해시킨 후, 교반 중인 메탄올에 부어 62% 수율의 P1 를 얻었다.
폴리스티렌 표준을 이용한 GPC 분석 Mn = 58,892; Mw = 110,872; PDI = 1.88
제조예 14. P2 의 합성
Figure 112019096500318-pat00033
1) Int.2 의 합성
상기 int.1 의 합성예에서 4,4'-(시클로헥산-1,1-디일))다이아닐린 대신 4,4'-(프로판-2,2'-디일)다이아닐린을, 2"-브로모-2,4,6-트리메틸-1,1':3',1"-터페닐 대신 2-브로모-9,9-디펜틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 int.1의 합성예와 동일하게 수행하여 int.2 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 850.30
2) monomer2 의 합성
상기 monomer 1의 합성에서 int.1 대신 int.2를, 4-브로모-4'-아이오도-1,1'-비페닐 대신 3-브로모-3'-아이오도-1,1'-비페닐을 사용한 것을 제외하고는 monomer 1의 합성예와 동일하게 수행하여 monomer 2를 제조하였다.
MS[M+H]+=1312.49
3) P2 의 합성
상기 P1 의 합성예에서 monomer1 대신 monomer2를 사용한 것을 제외하고는 P1 의 합성예와 동일하게 수행하여 P2 를 제조하였다.
폴리스티렌 표준을 이용한 GPC 분석 Mn = 68.325; Mw = 113.225; PDI = 1.65
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,300 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 스핀코팅에 의해 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)-폴리스티렌 설포네이트(PEDOT/PSS, Bayer 사제, Baytron P Al 4083)를 순수로 70%에 희석한 용액을 3000 rpm, 30초에서 스핀 코트법에 의해 제막한 후, 200℃에서 1 시간 건조하고 막 두께 30 nm의 제 1 정공 수송층을 마련했다. 이어서 제조예 1 에서 합성한 화합물 1 물질의 용액을 (크실렌 용액, 1wt%) 스핀 코팅하여 제 2 정공 수송층을 형성하고 질소 분위기 하에서 210℃에서 30분간 건조시킴으로써, 20nm 두께의 제 2 정공 수송층을 형성하였다.
상기 기판을 마스킹하고 진공챔버에 위치하고 호스트 BH1 과 도판트 BD1 화합물(25:1) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 ET1 (300Å)을 LiQ 와 2:1 비율로 증착하여 전자 수송층으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 진공 챔버를 배기시키고, 유리 덮개, 건조제, 및 UV 경화성 에폭시를 사용하여 소자를 캡슐화하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하였다.
Figure 112019096500318-pat00034
Figure 112019096500318-pat00035
실시예 2
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 2 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 3
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 3 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 4
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 5
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 5 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 6
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 6 을 사용 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 7
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 7 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 8
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 8 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 9
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 9 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 10
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 10 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 11
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 11 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 12
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 12 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 13
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 13 을 사용하고 150℃에서 30분 가교한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 14
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 P1 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 15
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 P2 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 16
상기 실시예 1 에서 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET2 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00036
실시예 17
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 3 를, 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET3 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00037
실시예 18
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4 를, 전자 수송층으로 ET 2 을 50 Å두께로 성막한 후 제 2 전자 수송층으로 ET1 와 LiQ (2:1) 을 250Å을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 19
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 11 를, 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET4 를 단독으로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00038
비교예 1
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00039
비교예 2
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT2 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00040
비교예 3
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT3를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00041
비교예 4
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00042
비교예 5
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00043
비교예 6
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT6을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00044
비교예 7
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT7사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00045
비교예 8
상기 실시예 1 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 HT8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00046
상기 실시예 1 ~ 19 및 비교예 1 ~ 8의 청색 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표 1 에 나타내었다.
실험예
10 mA/㎠		 제 2 정공수송층 전자수송층
(+ LiQ)		 전압
(V) 		효율
(Cd/A)		 색좌표
(x,y)		 수명
(T80, h)
(@1000nit)
실시예 1 화합물1 ET1 4.53 6.71 (0.135, 0.138) 12300
실시예 2 화합물2 ET1 4.42 6.63 (0.134, 0.137) 11800
실시예 3 화합물3 ET1 4.49 6.58 (0.135, 0.138) 11320
실시예 4 화합물4 ET1 4.55 6.82 (0.134, 0.138) 12450
실시예 5 화합물5 ET1 4.51 6.72 (0.136, 0.139) 9825
실시예 6 화합물6 ET1 4.55 6.52 (0.135, 0.138) 10305
실시예 7 화합물7 ET1 4.52 6.69 (0.133, 0.139) 12407
실시예 8 화합물8 ET1 4.46 6.78 (0.135, 0.138) 8795
실시예 9 화합물9 ET1 4.39 6.58 (0.134, 0.138) 9984
실시예 10 화합물10 ET1 4.45 6.67 (0.136, 0.139) 10345
실시예 11 화합물11 ET1 4.57 6.77 (0.136, 0.139) 13782
실시예 12 화합물12 ET1 4.33 6.72 (0.135, 0.138) 13210
실시예 13 화합물13(가교) ET1 4.88 6.52 (0.135, 0.138) 12348
실시예 14 P1 ET1 4.52 6.69 (0.133, 0.139) 13450
실시예 15 P2 ET1 4.48 6.71 (0.134, 0.139) 13820
실시예 16 화합물1 ET2 4.51 6.69 (0.133, 0.139) 10568
실시예 17 화합물3 ET3 4.38 6.71 (0.134, 0.139) 10068
실시예 18 화합물4 ET2 / ET1 4.68 7.12 (0.135, 0.138) 12388
실시예 19 화합물11 ET4 (단독) 5.12 6.23 (0.134, 0.138) 9210
비교예 1 HT1 ET1 5.88 5.12 (0.136, 0.139) 6234
비교예 2 HT2 ET1 6.03 5.88 (0.135, 0.138) 7210
비교예 3 HT3 ET1 7.83 3.23 (0.135, 0.138) 3410
비교예 4 HT4 ET1 10.23 4.00 (0.135, 0.138) 2380
비교예 5 HT5 ET1 9.87 4.12 (0.135, 0.138) 1860
비교예 6 HT6 ET1 8.23 3.88 (0.135, 0.138) 2025
비교예 7 HT7 ET1 9.44 3.54 (0.135, 0.138) 3012
비교예 8 HT8 ET1 8.23 3.68 (0.135, 0.138) 2312
상기 표 1의 실시예 1 내지 19 및 비교예 1 내지 8은 정공 수송층을 용액공정으로, 발광층 및 전자 수송층은 증착 공정으로 제작된 하이브리드 소자의 결과이다.
실시예 20
실시예 1 과 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 스핀코팅에 의해 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)-폴리스티렌 설포네이트(PEDOT/PSS, Bayer 사제, Baytron P Al 4083)를 순수로 70%에 희석한 용액을 3000 rpm, 30초에서 스핀 코트법에 의해 제막한 후, 200℃에서 1 시간 건조하고 막 두께 30 nm의 제 1 정공 수송층을 마련했다. 이어서 제조예 1 에서 합성한 화합물 1 물질의 용액을 (크실렌 용액, 1wt%) 스핀 코팅하여 제 2 정공 수송층을 형성하고 질소 분위기 하에서 210℃에서 30분간 건조시킴으로써, 20nm 두께의 제 2 정공 수송층을 형성하였다.
냉각 후에, 기판은 도펀트 및 호스트의 벤조산메틸 용액으로 회전코팅되었으며, 가열되어 용매를 제거하였다. 발광층 용액은 BH2 : BD2 = 2 : 1, 1wt% 메틸벤조에이트 용액으로 제조되었다. 기판을 마스킹하고 진공챔버에 위치시킨 후 ET1 (300Å)을 LiQ 와 2:1 비율로 증착하여 전자 수송층으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 진공 챔버를 배기시키고, 유리 덮개, 건조제, 및 UV 경화성 에폭시를 사용하여 소자를 캡슐화하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하였다.
Figure 112019096500318-pat00047
실시예 21
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 3 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 22
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 4 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 23
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 7 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 24
상기 실시예 20에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 9 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 25
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 11 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 26
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 12 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 27
상기 실시예 20 에서 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET3 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 28
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 8을, 전자 수송층으로 ET1 대신 ET5 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00048
실시예 29
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 13 을 사용하고 150도에서 30분 가교하고, 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET5 을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
실시예 30
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 화합물 12 을, 제 1 전자 수송층으로 ET 1 을 50 Å두께로 성막한 후 제 2 전자 수송층으로 ET5 와 LiQ (2:1) 을 250Å을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
비교예 10
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 상기 HT1 을, 전자 수송층으로 ET 1 대신 ET5 을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
비교예 11
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 상기 HT2 을, 제 1 전자 수송층으로 ET 2 을 50 Å두께로 성막한 후 제 2 전자 수송층으로 ET4 와 LiQ (2:1) 을 250Å을 사용한 것을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.
비교예 12
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT9를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00049
비교예 13
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT10를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT10]
Figure 112019096500318-pat00050
비교예 14
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT11을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT11]
Figure 112019096500318-pat00051
비교예 15
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT12를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT12]
Figure 112019096500318-pat00052
비교예 16
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT13을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT13]
Figure 112019096500318-pat00053
비교예 17
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT14를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00054
비교예 18
상기 실시예 20 에서 제 2 정공 수송층으로 화합물 1 대신 하기 HT15를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure 112019096500318-pat00055
상기 실시예 20 내지 30 및 비교예 10 내지 18 의 청색 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표 2 에 나타내었다.
실험예
10 mA/㎠		 제2 정공수송층 전자수송층
(+ LiQ)		 전압
(V) 		효율
(Cd/A)		 색좌표
(x,y)		 수명
(T80, h)
(@1000nit)
실시예 20 화합물1 ET1 4.67 6.71 (0.135, 0.138) 11234.0
실시예 21 화합물3 ET1 4.72 6.63 (0.134, 0.137) 10823.0
실시예 22 화합물4 ET1 4.62 6.58 (0.135, 0.138) 12482.0
실시예 23 화합물7 ET1 4.68 6.82 (0.134, 0.138) 10547.0
실시예 24 화합물9 ET1 4.59 6.72 (0.136, 0.139) 11057.0
실시예 25 화합물11 ET1 4.61 6.52 (0.135, 0.138) 12034.0
실시예 26 화합물12 ET1 4.57 6.69 (0.133, 0.139) 10258.0
실시예 27 화합물1 ET3 4.66 6.78 (0.135, 0.138) 10348.0
실시예 28 화합물8 ET5 4.72 6.58 (0.134, 0.138) 10544.0
실시예 29 화합물13(가교) ET5 (단독) 4.92 6.67 (0.136, 0.139) 9752.0
실시예 30 화합물12 ET1 / ET5 4.95 6.94 (0.136, 0.139) 13200.0
비교예 10 HT1 ET5 5.67 5.12 (0.136, 0.139) 7200
비교예 11 HT2 ET2 / ET4 5.88 5.88 (0.135, 0.138) 7893
비교예 12 HT9 E1 8.11 4.51 (0.135, 0.138) 7893
비교예 13 HT10 E1 11.8 2.01 (0.135, 0.138) 1102
비교예 14 HT11 E1 10.5 2.33 (0.135, 0.138) 1208
비교예 15 HT12 E1 8.14 4.44 (0.135, 0.138) 7893
비교예 16 HT13 E1 10.23 4.23 (0.135, 0.138) 7893
비교예 17 HT14 E1 5.68 5.90 (0.135, 0.138) 9023
비교예 18 HT15 E1 6.12 6.00 (0.135, 0.138) 8102
상기 표 2의 실시예 20 내지 30 및 비교예 10 내지 18 에서는 정공 수송층과 발광층을 용액공정으로, 전자 수송층은 증착 공정으로 제작된 하이브리드 소자의 결과이다. 본 명세서에서 제시된 정공 수송층은 양극에 접해서 사용하여도 무방하다. 본 실시예에서는 제 1, 제 2 의 정공 수송층으로 소자를 구성하였으며 제 1 정공 수송층으로는 널리 알려진 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)-폴리스티렌 설포네이트(PEDOT/PSS, Bayer 사제, Baytron P Al 4083)를 사용하였고 상기 표 1 및 2 의 결과는 이와 발광층 사이에 제 2 정공 수송층(완충층 혹은 버퍼층으로도 불림)를 성막함으로써 소자의 성능을 최대화시킨 결과이다. 정공 수송층 뿐만 아니라 전자 수송층 또한 복수층으로 구성이 가능하다.
본 명세서의 정공 수송층은 화학식 1 을 가지는 화합물 혹은 중합체 혹은 화합물의 가교 혹은 중합체의 가교로 구성되어지며 어느 것으로 제작된 소자에 접목시켜도 무방하다. 표 1 및 2 의 결과에서는 청색 유기 전계 발광 소자의 성능이 기존의 전반적인 용액공정의 정공 수송층보다 우수한 성능을 나타내고 있다. 특히 본 문헌에서는 증착용 전자 수송층으로 널리 알려진 아진류 화합물 및 포스핀 옥사이드 계열과의 조합이 더욱 뛰어남을 보여준다.
또한, 본 명세서의 화합물은 비교예 3 내지 6 및 15의 분자량이 1000 g/mol 미만인 화합물과 비교하여 정공수송층에 사용한 경우, 전압, 효율 및 수명면에서 우수한 효과가 있는 것을 확인하였다.
비교예 8은 Ar1 내지 Ar4가 헤테로아릴인 화합물은 본원 발명의 Ar1 내지 Ar2는 아릴인 화합물과 비교하면, 본 명세서에 따른 Ar1 및 Ar2를 갖는 화합물이 전압, 효율 및 수명에서의 우수함을 확인하였다.
또한, 본 명세서에 따른 R1 및 R2와 상이한 화합물을 사용한 비교예 13 내지 15의 경우, 본 명세서의 화합물을 사용한 유기 발광 소자보다 고전압, 저효율 및 단수명인 것을 확인하였다. 특히, 비교예 14의 화합물인 HT11은 최고점유오비탈에너지(HOMO)를 갖으므로 정공수송층으로 적절하지 않다는 것을 알 수 있었다.
비교예 12의 결과로 본 명세서에 따른 화합물의 말단기가 E1 및 E2를 만족하지 않는 경우, 전압, 효율 및 수명면에서 본 명세서의 화합물보다 효과가 떨어지는 것을 확인하였다.
비교예 16의 화합물의 경우, 본 명세서의 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4가 모두 비치환된 화합물이며, 본 명세서의 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4가 적어도 하나의 알킬기, 시클로알킬기, 또는 아다만틸기로 치환된 경우의 화합물 보다 효과가 떨어지는 것을 알 수 있었다.
비교예 17 및 18의 화합물의 경우, 본 명세서의 R1 및 R2가 페닐기이고, n이 1인 경우에 Ar1 내지 Ar4가 비치환된 페닐기인 화합물이며, 본 명세서의 R1 및 R2가 페닐기이고, n이 1인 경우에 Ar1 내지 Ar4가 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐기, 또는 다환의 아릴기인 화합물보다 효과가 떨어지는 것을 확인했다.
101: 기판
201: 애노드
301: 정공수송층
302: 제1 정공수송층
303: 제2 정공수송층
501: 발광층
401: 전자수송층
601: 캐소드

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1로 표시되고, 분자량이 1,000g/mol 이상인 것인 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112021011619870-pat00056

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 동일하고, 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 15의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기이거나, 서로 결합하여 시클로알킬기를 형성하고,
    A 및 B는 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 페닐렌기이며,
    L1과 L2는 서로 동일하고, L3과 L5는 서로 동일하고, L4와 L6은 서로 동일하고, 상기 L1 내지 L6은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고
    Ar2 및 Ar4는 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    Ar1 및 Ar3은 서로 동일하고, 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 알킬기; 시클로알킬기; 또는 아다만틸기로 치환되고,
    E1 및 E2는 서로 동일하고, 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 실록산기이고,
    a 내지 f는 각각 1 내지 5의 정수이고, 상기 a 내지 f가 2이상의 정수인 경우, 괄호안의 연결기는 서로 같거나 상이하며,
    n은 1 이상의 정수이고, 상기 n이 1인 경우, E1 및 E2는 수소 또는 중수소이고,
    R1 및 R2가 페닐기이고, n이 1인 경우, Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐기; 또는 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 다환의 아릴기이고, Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐렌기; 또는 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 다환의 아릴렌기이고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화합물은 1% 내지 100 % 중수소화된 것인 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 R1 및 R2는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기이거나, 서로 결합하여 탄소수 4 내지 8의 시클로알킬기를 형성하는 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 L1 내지 L6 및 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 시클로알킬기; 또는 아다만틸기로 치환되는 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 n이 1인 경우,
    Ar1 및 Ar3은 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴기이고,
    Ar2 및 Ar4는 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 다환의 아릴렌기이고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하는 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar3은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난쓰렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 크라이세닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오렌기이고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하는 것인 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar2 및 Ar4는 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 페난쓰렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 크라이세닐기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하는 것인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 L1, L3 및 L4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 비페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 플루오렌기이고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 알킬기, 시클로알킬기, 아다만틸기, 알케닐기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미하는 것인 화합물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    Figure 112019096500318-pat00057

    Figure 112019096500318-pat00058

    Figure 112019096500318-pat00059

    Figure 112019096500318-pat00060

    상기 구조식에 있어서, m은 2 이상의 정수이다.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조성물은 유기 발광 소자용인 조성물.
  12. 제1 전극; 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 10에 따른 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 조성물 또는 이의 경화물을 포함하는 유기물층은 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송과 정공주입을 동시에 하는 층인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 형광 도펀트 또는 인광 도펀트를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 발광층은 형광 도펀트를 포함하고, 상기 형광 도펀트는 안트라센기 또는 크라이센기를 포함하는 아릴아민 화합물인 것인 유기 발광 소자.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 발광층은 인광 도펀트를 포함하고,상기 인광 도펀트는 금속 착체인 것인 유기 발광 소자.
  17. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고,
    상기 전자수송층은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2]
    Figure 112021011619870-pat00061

    [화학식 3]
    Figure 112021011619870-pat00062

    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    X1 내지 X3은 중 적어도 2개는 N이고, 나머지는 CR이고,
    R은 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    L7 내지 L12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 2가의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로아릴기이고,
    Ar5 내지 Ar10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    g 내지 l은 각각 0 내지 5의 정수이며, 상기 g 내지 l이 2이상인 경우, 괄호안의 연결기는 서로 같거나 상이하고,
    상기 "치환 또는 비치환"은 중수소, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나, 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
  18. 청구항 12에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 최대 발광 피크가 380nm 내지 750nm인 것인 유기 발광 소자.
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