KR102329056B1 - 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동전압, 효율 및 수명 개선된 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.

Description

신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{Novel Compound and Organic Light Emitting Device including the Same}

본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.

표시장치가 대형화됨에 따라 최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기전계발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 포함하는 유기 발광 표시장치의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.

유기발광다이오드는 양극과 음극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이루어 여기자(엑시톤)을 형성한 후, 여기자의 에너지를 빛으로 방출하는 소자이다. 유기발광다이오드는 기존의 디스플레이 기술에 비해 저 전압 구동이 가능하고 전력소모가 비교적 적으며, 뛰어난 색감을 가질 뿐만 아니라, 플랙서블 기판 적용이 가능하여 다양한 활용이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 구동전압, 효율 및 수명 개선된 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 신규한 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서,

Ar₁은 하기 화학식 2로 표시되며,

[화학식 2]

Ar₂는 하기 화학식 3으로 표시되고,

[화학식 3]

Ar₃ 내지 Ar₇은, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환 C3~C30의 아릴기이며, 상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환 C8~C30의 아릴기이고,

R₁ 내지 R₅는, 각각 독립적으로, 수소, 중수소 치환 또는 비치환 C1~C30의 알킬, 치환 또는 비치환 C3~C30의 사이클로알킬, 치환 또는 비치환 C6~C30의 아릴 및 치환 또는 비치환 C2~C30의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고

k, l 및 m은, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, k가 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₁은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, l이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₂는, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, m이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₃은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하다.

본 발명의 일 구현예에 따른 유기전계발광소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 유기물층은, 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 정공수송층과 정공수송보조층을 포함하며, 상기 정공수송보조층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.

본 발명에 따른 유기전계발광소자는 구동전압, 효율 및 수명이 개선된다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전계발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 유기전계발광소자가 적용된 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 '치환되지 않은' 또는 '치환되지 않거나'란, 수소 원자가 치환된 것을 의미하며, 이 경우 수소 원자는 경수소, 중수소 및 삼중수소가 포함된다.

본 명세서에서 '치환된'에서 치환기는 예를 들어, 수소, 중수소, 치환되지 않거나 할로겐으로 치환된 C1~C20 알킬기, 치환되지 않거나 할로겐으로 치환된 C1~C20 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 카르복시기, 카르보닐기, 아민기, C1~C20 알킬 아민기, 니트로기, C1~C20 알킬 실릴기, C1~C20 알콕시 실릴기, C3~C30 사이클로 알킬 실릴기, C5~C30 아릴 실릴기, C5~C30 아릴기, C5~C30 아릴아민기, C4~C30 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 '헤테로 방향족 고리', '헤테로 사이클로알킬렌기', '헤테로아릴렌기', '헤테로아릴 알킬렌기', '헤테로 옥시 아릴렌기', '헤테로 사이클로알킬기', '헤테로아릴이기', '헤테로아릴 알킬기', '헤테로 옥시 아릴기', '헤테로아릴 아민기' 등에서 사용된 용어 '헤테로'는 이들 방향족(aromatic) 또는 지환족(alicyclic) 고리를 구성하는 탄소 원자 중 1개 이상, 예를 들어 1 내지 5개의 탄소 원자가 N, O, S 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자로 치환된 것을 의미한다.

본 명세서에서 치환기의 정의 중 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자를 설명하도록 한다.

본 발명의 일 구현예에서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서,

Ar₁은 하기 화학식 2로 표시되며,

[화학식 2]

Ar₂는 하기 화학식 3으로 표시되고,

[화학식 3]

Ar₃ 내지 Ar₇은, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환 C3~C30의 아릴기이며, 상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환 C8~C30의 아릴기이고,

R₁ 내지 R₅는, 각각 독립적으로, 수소, 중수소 치환 또는 비치환 C1~C30의 알킬, 치환 또는 비치환 C3~C30의 사이클로알킬, 치환 또는 비치환 C6~C30의 아릴 및 치환 또는 비치환 C2~C30의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고

k, l 및 m은, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, k가 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₁은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, l이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₂는, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, m이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₃은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하다.

일 구현예에서, 상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환의 C8~C30의 축합 다환기이다.

일 구현예에서, 상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환 나프틸렌, 치환 또는 비치환 페난트렌, 치환 또는 비치환 안트라센, 또는 치환 또는 비치환 피렌이다.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기와 같이 나타낼 수 있으며, 이는 한정된 것은 아니다.

상기 유기전계발광소자는, 전술한 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 유기물층은 정공수송층 또는 정공수송보조층을 포함하고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층 이외에도 추가적으로, 정공주입층, 정공수송층, 정공수송보조층, 전자수송보조층, 정공수송층 및 정공주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 유기물층을 더 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 유기전계발광소자는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 정공수송보조층을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기전계발광소자를 도시한 것이다. 도 1에서, 유기전계발광소자는 애노드(1), 정공주입층(2), 정공수송층(3), 정공수송보조층(7), 발광층(4), 전자수송층(5) 및 캐소드(6)를 순차적으로 포함한다.

애노드(1)는 발광층(4)에 정공(hole)을 제공한다. 애노드는 정공을 용이하게 제공하기 위해, 높은 일함수(work function)를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 유기전계발광소자가 바텀 에미션(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드는 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극일 수 있다. 유기전계발광소자가 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드는 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극과 반사층이 적층된 다층 구조일 수도 있다.

캐소드(6)는 발광층(4)에 전자(electron)를 제공한다. 캐소드는 전자를 용이하게 제공하기 위해, 낮은 일함수를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 유기전계발광소자가 바텀 에미션(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 캐소드는 금속으로 형성된 반사 전극일 수 있다. 유기전계발광소자가 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 캐소드는 얇은 두께의 금속으로 형성된 투과 전극일 수 있다.

발광층(4)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다.

발광층(4)이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 페릴렌(Perylene)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

발광층(4)이 녹색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

발광층(4)이 청색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있거나, 또는 상기 화학식 1의 화합물을 청색 형광물질로 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

정공주입층(2)은 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다.

상기 정공 주입 재료는, 예를 들어, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline), NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

정공수송층(3)은 양이온화됨으로써 (즉, 전자를 잃음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 물질을 정공 수송 재료로 포함할 수 있다. 또는, 안정한 라디칼 양이온을 생성하는 물질은 정공 수송 재료가 될 수 있다. 상기 정공수송층(3)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.

상기 정공수송층(3)은 추가적인 정공 수송 재료를 더 포함할 수 있다.

상기 추가적인 정공 수송 재료는 방향족 아민(Aromatic Amine)을 포함함으로써, 양이온화 되기에 용이한 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 추가적인 정공 수송 재료는, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), spiro-TAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-dimethylamino)-9,9-spirofluorene), MTDATA(4,4',4-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.

상기 정공수송보조층(7)은 상기 화학식 1 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.

상기 정공수송보조층(7)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외의 추가적인 정공수송 보조 재료를 더 포함할 수 있다.

상기 추가적인 정공수송 보조 재료는, 예를 들어, TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민(tris[4-(diethylamino)phenyl]amine), N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민(tri-p-tolylamine), 1,1-비스(4-(N,N-디(p-톨릴)아미노)페닐)사이클로헥산(1,1-bis(4-(N,N'-di(ptolyl)amino)phenyl)cyclohexane; TAPC), MTDATA, mCP, mCBP, CuPC, N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(N,N'-bis[4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl]-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine; DNTPD), TDAPB 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

전자수송보조층(8)은 전자수송층 (5)과 발광층(4) 사이에 위치할 수 있다. 상기 전자수송보조층(8)은 정공 차단 재료를 더 포함할 수 있다.

상기 정공 차단 재료는, 예를 들어, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

전자수송층(5)은 캐소드로부터 전자를 공급받는다. 전자수송층(5)은 공급받은 전자를 발광층으로 전달한다.

상기 전자수송층(5)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, 상기 전자수송층은 전자 수송 재료를 포함한다.

상기 전자 수송 재료로는 음이온화됨으로써(즉, 전자를 얻음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 물질일 수 있다. 또는, 안정한 라디칼 음이온을 생성하는 물질은 전자수송 재료가 될 수 있다. 또는, 헤테로사이클릭 링(Heterocyclic Ring)을 포함함으로써, 헤테로 원자에 의해 음이온화되기에 용이한 물질은 전자수송 재료일 수 있다.

예를 들어, 전자 수송 재료는, PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD, TPBi(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤즈티아졸(benzthiazole) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.

예를 들어, 전자 수송 재료는 유기금속화합물일 수 있고, 구체적으로, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), Liq(8-hydroxyquinolinolatolithium), BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium), SAlq 등의 유기알루미늄화합물, 또는 유기리튬화합물일 수 있다.

구체적으로, 상기 유기금속화합물은 유기리튬화합물일 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 유기리튬화합물의 리튬에 결합한 리간드가 히드록시퀴놀린 계열일 수 있다.

상기 유기물층은 전자주입층을 더 포함할 수 있다.

상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 전자주입 재료로는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, SAlq 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또는, 전자주입층은 금속화합물로 이루어질 수 있으며, 금속화합물은 예를 들어 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF₂, MgF₂, CaF₂, SrF₂, BaF₂ 및 RaF₂로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 유기물층은 상기 전자수송층 이외에도 정공주입층, 정공수송층, 정공수송보조층, 전자수송보조층, 전자주입층 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다. 정공주입층, 정공수송층, 정공수송보조층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층은 각각 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 유기전계발광소자는 모바일, TV 등의 유기발광 표시장치에 활용될 수 있다. 일례로, 도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유기발광 표시장치(3000)는 기판(3010)과, 유기전계발광소자(4000)와, 유기전계발광소자(4000)를 덮는 인캡슐레이션 필름(3900)을 포함할 수 있다. 기판(3010) 상에는 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)와, 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 유기전계발광소자(4000)가 위치한다.

도시하지 않았으나, 기판(3010) 상에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하게 이격되어 연장되는 파워 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터, 파워 배선 및 스위칭 박막트랜지스터의 일 전극에 연결되는 스토리지 캐패시터가 더 형성된다.

구동 박막트랜지스터(Td)는 스위칭 박막트랜지스터에 연결되며, 반도체층(3100)과, 게이트 전극(3340)과, 소스 전극(3520)과 드레인 전극(3540)을 포함한다.

반도체층(3100)은 기판(3010) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질, 다결정 실리콘 또는 몰리브덴 티타늄의 합금 (MoTi) 등으로 이루어질 수 있다. 반도체층(3100)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우 반도체층(3100) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(3100)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(3010)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(3100)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(3100)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.

반도체층(3100) 상부에는 절연물질로 이루어진 버퍼층(3200)이 기판(3010) 전면에 형성된다. 버퍼층(3200)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.

버퍼층(3200) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 액티브층(3300)이 반도체층(3100)의 중앙에 대응하여 형성된다. 액티브층(3300)은 산화물 반도체층으로 형성될 수 있고, 예를 들어, 인듐, 갈륨 및 아연 산화물(IGZO)의 아모포스 반도체로 형성될 수 있다.

액티브층(3300) 상부에 게이트 절연막(3320)을 사이에 두고 게이트 전극(3340)을 형성된다. 게이트 절연막(3320)은, 예를 들어, 실리콘산화물로 형성할 수 있고, 그 상부에, 예를 들어, Cu 막과 MoTi 합금막의 이중 금속층으로 게이트 전극(3340)이 형성될 수 있다.

버퍼층(3200) 상에 위치한 액티브층(3300) 및 게이트 전극(3340)의 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(3400)이 기판(3010) 전면에 형성된다. 층간 절연막(3400)은 실리콘산화물이나 실리콘질화물과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조시클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.

층간 절연막(3400)은 액티브층(3300)의 양측을 노출하는 제1 및 제2 액티브층 콘택홀(3420, 3440)을 갖는다. 제1 및 제2 액티브층 콘택홀(3420, 3440)은 게이트 전극(3340)의 양측에 게이트 전극(3340)과 이격되어 위치한다.

층간 절연막(3400) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(3520)과 드레인 전극(3540)이 형성된다. 소스 전극(3520)과 드레인 전극(3540)은 게이트 전극(3340)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제1 및 제2 액티브층 콘택홀(3420, 3440)을 통해 액티브층(3300)의 양측과 접촉한다. 소스 전극(3520)은 파워 배선(미도시)에 연결된다.

반도체층(3100), 액티브층(3300), 게이트 전극(3340), 소스 전극(3520) 및 드레인 전극(3540)은 구동 박막트랜지스터(Td)를 이루며, 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층(3100)의 상부에 게이트 전극(3340), 소스 전극(3520) 및 드레인 전극(3540)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.

이와 달리, 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다. 한편, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.

구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(3540)을 노출하는 드레인 콘택홀(3720)을 갖는 절연막(3500)이 구동 박막트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다. 절연막(3500)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질로 형성될 수 있다.

한편, 유기발광 표시장치(3000)는 발광다이오드(4000)에서 생성된 빛을 흡수하는 컬러 필터(3600)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(3600)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 흡수할 수 있다. 이 경우, 광을 흡수하는 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 패턴이 각각의 화소 영역 별로 분리되어 형성될 수 있으며, 이들 각각의 컬러 필터 패턴은 흡수하고자 하는 파장 대역의 빛을 방출하는 유기전계발광소자(4000) 중의 유기물층(4300)과 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 컬러 필터(3600)를 채택함으로써, 유기발광 표시장치(3000)는 풀-컬러를 구현할 수 있다.

예를 들어, 유기발광 표시장치(3000)가 하부 발광 타입인 경우, 유기전계발광소자(4000)에 대응하도록 절연막(3500) 상부에 광을 흡수하는 컬러 필터(3600)가 위치할 수 있다. 선택적인 실시형태에서, 유기발광 표시장치(3000)가 상부 발광 타입인 경우, 컬러 필터는 유기전계발광소자(4000)의 상부, 즉 제2 전극(4200) 상부에 위치할 수도 있다. 일례로, 컬러 필터(3600)는 약 2 내지 약 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 유기전계발광소자(4000)는 도 1에 도시되어 있는 구조를 가질 수 있다.

절연막(3500) 상에 형성된 컬러 필터(3600)를 덮으며 오버코트층(3700)이 형성된다. 오버코트층(3700)은 포토아크릴(PAC)과 같은 유기 물질로 형성될 수 있다.

절연막(3500)제1 전극(4100)이 오버코트층(3700) 상에서 뱅크층(3800)에 의해 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 절연막(3500) 및 오버코트층(3700)을 관통하도록 형성된 드레인 콘택홀(3720)을 통해 제1 전극(4100)이 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(3540)에 연결된다. 그에 따라, 구동 박막트랜지스터(Td)의 액티브층(3300)은 제1 전극(4100)과 전기적으로 연결된다.

제1 전극(4100)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(410)은 ITO. IZO 또는 ZnO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.

한편, 유기발광 표시장치(3000)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제1 전극(4100) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

오버코트층(3700) 상에는 제1 전극(4100) 및 오버코트층(3700)의 가장자리를 덮는 뱅크층(3800)이 형성된다. 뱅크층(3800)은 화소영역에 대응하여 제1 전극(4100)의 중심을 노출시킨다.

제1 전극(4100) 상에는 유기물층(4300)이 형성된다.

유기물층(4300)이 형성된 기판(3010) 상부로 제2 전극(4200)이 형성된다. 제2 전극(4200)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 음극(cathode)으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(4200)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

제1 전극(4100), 유기물층(4300) 및 제2 전극(4200)은 유기전계발광소자(4000)를 이룬다.

제2 전극(4200) 상에 제1 보호막(4400) 및 제2 보호막이(4500)이 순차적으로 적층된다. 도 2에서 나타나듯이, 제1 보호막(4400)은 유기물층(4300) 및 제2 전극(4200)의 전면절연막(3500)에 형성될 수 있고, 수분, 수소 및 산소가 유기물층(4300) 및 제2 전극(4200)으로 침투되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1 보호막(4400)은 제2 전극(4200) 상에 형성되어 유기물층(4300)과 제2 전극(4200)이 수분 또는 산소 등에 의해 손상되거나 발광 특성이 저하되는 것을 방지한다. 예를 들어, 제1 보호막(4400)은 안트라센계 화합물, Alq3 등의 물질을 사용할 수 있다.

제2 전극(4200) 상에 제1 보호막(4400)은 균일하고 평탄하게 증착되고, 제1 보호막(4400)이 균일하고 평탄하게 증착됨으로써 제1 보호막(4400) 상에 제2 보호막(4500)도 균일하게 증착된다. 이와 같이 평탄하고 균일하게 덮고 있는 제1 및 제2 보호막(4400, 4500)에 의해 유기전계발광소자(4000)에 수분 또는 산소 등의 침투를 방지할 수 있으며, 수분 또는 산소 등의 침투를 방지하게 됨으로써 유기전계발광소자(4000)의 수명을 향상시킬 수 있다.

제2 보호막(4500)은 유기전계발광소자(4000)와 접착 필름(4600) 사이에 형성되어 유기전계발광소자(4000)가 수분 또는 산소 등에 의해 손상되거나 발광 특성이 저하되는 것을 방지한다. 제2 보호막(4500)이 접착 필름(4600)과 접촉하도록 형성됨으로써, 유기전계발광소자(4000)로 수분, 수소 및 산소 등이 유입되는 것을 차단한다. 이러한 제2 보호막(4500)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드 등의 무기 절연막으로 형성된다.

제2 보호막(4500) 상에 접착 필름(4600)을 개재하고, 접착 필름(4600) 상에 외부 수분이 유기전계발광소자(4000)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film, 3900)이 형성된다. 즉, 인캡슐레이션 필름(3900)은 상기 제2 보호막(4500) 상에 형성되고, 접착 필름(4600)을 매개로 합착된다.

제2 보호막(4500) 전면 또는 인캡슐레이션 필름(3900) 배면에 접착 필름(4600)이 도포된 다음, 접착 필름(4600)을 통해 유기전계발광소자(4000)가 형성된 기판(3010)과 인캡슐레이션 필름(3900)은 합착된다.

접착 필름(4600)은, 예를 들어, 에폭시계 접착제를 사용하여 제조될 수 있다.

인캡슐레이션 필름(3900), 예를 들어, Fe 막 및 Ni 막의 이중 금속층일 수 있다. 또는 인캡슐레이션 필름(3900)은 제1 무기층과, 유기층과 제2 무기층이 순차 적층된 삼중층 구조(미도시)를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

이하, 실시예 및 비교예에 사용된 화합물은 다음과 같이 합성하였다.

< 합성예 1: 화합물 1의 제조>

1-A) 중간체 1-A의 제조

질소 기류 하에서 2000 mL 플라스크에 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸 (50.0 g, 155.2 mmol), [1,1':4',1''-터페닐]-4-아민 (41.88 g, 170.7 mmol), 소듐 터트 부톡사이드 (29.83 g, 310.4 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) (2.84 g, 3.10 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2′,6′-디메톡시비페닐 (2.55 g, 6.21 mmol)과 톨루엔 800 mL 를 넣고 교반하며 환류 시켰다. 반응 종결 후, 물 500 mL를 이용하여 톨루엔 층을 추출하였다. 추출한 용액을 MgSO₄ 처리하여 잔여 수분을 제거하고 감압 농축 후, 컬럼크로마토그래피 방법을 이용해서 정제하고, 디클로로메탄/헵탄으로 재결정하여 중간체 1-A 57.10 g을 75.6% 수율로 얻었다.

1-B) 화합물 1의 제조

질소 기류 하에서 250 mL 플라스크에 N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-[1,1':4',1''-터페닐]-4-아민 (8.0 g, 16.44 mmol), 1-(4-브로모페닐)나프탈렌 (5.12 g, 18.08 mmol), 소듐 터트 부톡사이드 (3.16 g, 32.88 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) (0.30 g, 0.33 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2′,6′-디메톡시비페닐 (0.27 g, 0.66 mmol)과 톨루엔 100 mL 를 넣고 교반하며 환류 시켰다. 반응 종결 후, 물 50 mL를 이용하여 톨루엔 층을 추출하였다. 추출한 용액을 MgSO₄ 처리하여 잔여 수분을 제거하고 감압 농축 후, 컬럼크로마토그래피 방법을 이용해서 정제하고, 디클로로메탄/헵탄으로 재결정하여 화합물 1 6.85 g을 60.5% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 688 [M]+

< 합성예 2: 화합물 2의 제조>

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 2-(4-브로모페닐)나프탈렌 (5.12 g, 18.08 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 2 6.07 g, 53.6% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 688 [M]+

< 합성예 3: 화합물 3의 제조>

3-A) 중간체 3-A의 제조

질소 기류하에서 1000 mL 플라스크에 9-브로모페난쓰렌 (40.0 g, 155.6 mmol)과 (4-클로로페닐)보론산 (26.76 g, 171.1 mmol), 포타슘카보네이트 43.0 g, 311.1 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (5.39 g, 4.67 mmol), 톨루엔 (300 mL), EtOH (100 mL)와 H₂O (100 mL)을 넣고 교반하며 환류 시켰다. 반응 종결 후 톨루엔과 물을 이용하여 톨루엔 층을 추출하였다. 추출한 용액을 MgSO₄ 처리하여 잔여 수분을 제거하고 감압 농축 후, 컬럼크로마토그래피 방법으로 정제하고, 디클로로메탄/헵탄으로 재결정하여 중간체 3-A 38.5 g을 85.7% 수율로 얻었다.

3-B) 화합물 3의 제조

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 9-(4-클로로페닐)페난쓰렌 (5.22 g, 18.08 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 3 6.37 g, 52.4% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 738 [M]+

< 합성예 4: 화합물 4의 제조>

4-A) 중간체 4-A의 제조

페닐보론산 (12.0 g, 90.22 mmol)과 1,4-디브로모나프탈렌 (28.38 g, 99.24 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 4-A 17.40 g, 68.1% 수율로 얻었다.

4-B) 화합물 4의 제조

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 1-브로모-4-페닐나프탈렌 (5.12 g, 18.80 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 4 6.01 g, 55.8% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 688 [M]+

< 합성예 5: 화합물 11의 제조>

5-A) 중간체 5-A의 제조

[1,1':4',1''-터페닐]-4-아민 대신 4-(나프탈렌-1-일)아닐린 (37.43 g, 170.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 1-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 5-A 45.10 g, 63.1% 수율로 얻었다.

5-B) 중간체 5-B의 제조

1-브로모-4-메틸벤젠 (10.0 g, 58.47 mmol)과 (4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)보론산 (14.95 g, 64.31 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 5-B 11.85 g, 72.7% 수율로 얻었다.

5-C) 화합물 11의 제조

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-4-(나프탈렌-1-일)아닐린 (7.0 g, 15.20 mmol)과 4-클로로-4''-메틸-1,1':4',1''-터페닐 (4.66 g, 16.72 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 11 5.44 g, 50.9% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 702 [M]+

< 합성예 6: 화합물 15의 제조>

6-A) 중간체 6-A의 제조

9-브로모페난쓰렌 대신 1-(4-브로모페닐)나프탈렌 (44.06 g, 155.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 6-A 39.82 g, 81.3% 수율로 얻었다.

6-B) 화합물 15의 제조

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-4-(나프탈렌-1-일)아닐린 (7.0 g, 15.20 mmol)과 1-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.26 g, 16.72 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 15 6.21 g, 55.3% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 738 [M]+

< 합성예 7: 화합물 21의 제조>

7-A) 중간체 7-A의 제조

[1,1':4',1''-터페닐]-4-아민 대신 [1,1'-비페닐]-4-아민 (28.89 g, 170.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 1-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 7-A 49.75 g, 78.1% 수율로 얻었다.

7-B) 화합물 21의 제조

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (6.0 g, 14.62 mmol)과 1-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.05 g, 16.08 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 21 5.30 g, 52.6% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 688 [M]+

< 합성예 8: 화합물 26의 제조>

8-A) 중간체 8-A의 제조

9-브로모페난쓰렌 대신 2-(4-브로모페닐)나프탈렌 (44.06 g, 155.6 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 8-A 39.82 g, 81.3% 수율로 얻었다.

8-B) 화합물 26의 제조

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-4-(나프탈렌-1-일)아닐린 (7.0 g, 15.20 mmol)과 2-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.26 g, 16.72 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 26 5.72 g, 50.9% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 738 [M]+

< 합성예 9: 화합물 32의 제조>

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (6.0 g, 14.62 mmol)과 2-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.05 g, 16.08 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 32 5.52 g, 54.8% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 688 [M]+

< 합성예 10: 화합물 43의 제조>

10-A) 중간체 10-A의 제조

(4-클로로페닐)보론산 대신 (4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)보론산 (39.78 g, 171.1 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 10-A 43.25 g, 76.2% 수율로 얻었다.

10-B) 화합물 43의 제조

N-(4-(9H-카바졸-9-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (6.0 g, 14.62 mmol)과 9-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)페난쓰렌 (5.87 g, 16.08 mmol)을 사용하는 것을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 43 5.46 g, 50.6% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 738 [M]+

< 합성예 11: 화합물 48의 제조>

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 1-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.69 g, 18.08 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 48 6.79 g, 54.0% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 764 [M]+

< 합성예 12: 화합물 49의 제조>

4-(9H-카바졸-9-일)아닐린 (5.0 g, 19.36 mmol)과 1-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (13.41 g, 42.58 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 49 8.25 g, 52.3% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 814 [M]+

< 합성예 13: 화합물 55의 제조>

4-(9H-카바졸-9-일)아닐린 (5.0 g, 19.36 mmol)과 2-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 13.41 g, 42.58 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 55 7.86 g, 49.8% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 814 [M]+

< 합성예 14: 화합물 59의 제조>

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 2-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)나프탈렌 (5.69 g, 18.08 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 59 6.79 g, 54.0% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 764 [M]+

< 합성예 15: 화합물 63의 제조>

1-(4-브로모페닐)나프탈렌 대신 9-(4'-클로로-[1,1'-비페닐]-4-일)페난쓰렌 (6.60 g, 18.08 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 63 6.87 g, 51.3% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 814 [M]+

< 합성예 16: 화합물 118의 제조>

16-A) 중간체 16-A의 제조

1-나프탈렌 보론산 (15.0 g, 87.21 mmol)과 1-브로모-2-아이오도벤젠 (27.14 g, 95.94 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 16-A 15.31 g, 62.0% 수율로 얻었다.

16-B) 중간체 16-B의 제조

4-브로모아닐린 (15.0 g, 87.19 mmol)과 (4-(나프탈렌-1-일)페닐)보론산 (27.14 g, 95.91 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 3-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 16-B 17.90 g, 69.5% 수율로 얻었다.

16-C) 중간체 16-C의 제조

1-(2-브로모페닐)나프탈렌 (10.0 g, 35.31 mmol)과 4'-(나프탈렌-1-일)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (11.47 g, 38.85 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 중간체 1-A의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 중간체 16-C 12.58 g, 71.6% 수율로 얻었다.

16-D) 화합물 118의 제조

4'-(나프탈렌-1-일)-N-(2-(나프탈렌-1-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (8.0 g, 16.08 mmol)과 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸 (5.70 g, 17.68 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 화합물 1의 제조와 동일한 방법으로 합성, 정제하여 화합물 118 6.25 g, 52.6% 수율로 얻었다.

MS (MALDI-TOF) m/z: 738 [M]+

[실시예 1: 유기전계발광소자 제조]

반사층이 형성된 기판 위에 ITO로 양극을 형성하고, N2 플라즈마 또는 UV-오존으로 표면처리 하였다. 그 위에 정공주입층(HIL)으로 HAT-CN을 10nm의 두께로 증착시켰다. 이어서 N4,N4,N4',N4'-tetra([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine을 110nm 두께로 증착시켜 정공수송층(HTL)을 형성하였다.

상기 정공수송층 상부에 화합물 1을 10nm두께로 진공 증착하여 정공수송보조층을 형성하고, 상기 정공수송보조층 상부에 발광층(EML)으로 blue EML을 형성할 수 있는 9,10-Bis(2-naphthyl)anthraces(ADN)을 25nm 증착 시키면서 도펀트(dopant)로 2,5,8,11-Tetra-butyl-Perylene (t-Bu-Perylene)을 약 3wt%정도 도핑하였다.

그 위에 안트라센 유도체와 LiQ를 질량비 1:1로 혼합하여 30nm의 두께로 전자수송층(ETL)을 증착하였으며, 그 위에 전자주입층(EIL)으로 LiQ를 1nm 두께로 증착시켰다. 그 후, 음극으로 마그네슘과 은(Ag)을 질량비 9:1로 혼합한 혼합물을 15nm의 두께로 증착시켰으며, 상기 음극 위에 캡핑 층(capping layer)로 N4,N4'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N4,N4'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(DNTPD)을 60nm 두께로 증착시켰다. 그 위에 UV 경화형 접착제로 흡습제가 함유된 씰 캡(seal cap)을 합착하여 대기중의 O2나 수분으로부터 유기전계발광소자를 보호할 수 있게 하여 유기전계발광소자를 제조하였다.

[실시예 2 내지 16]

상기 실시예 1에서 정공수송보조층으로 화합물 1 대신에 화합물 2 내지 화합물 4, 화합물 11, 15, 21, 26, 32, 43, 48, 49, 55, 59, 63, 118을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.

[비교예 1 내지 3]

상기 실시예 1에서 정공수송보조층으로 화합물 1 대신에 NPB 및 [화합물 A] 내지 [화합물 C]를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전계발광소자를 제조하였다.

[화합물 A]

[화합물 B]

[화합물 C]

[실험예 1: 소자 성능 분석]

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기전계발광소자에 대해 10mA/cm²의 조건에서 소자의 전광특성을 분석하고 20mA/cm²의 정전류 구동조건에서 초기 수명 대비 95% 수명을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 실시예 1 내지 16에서 제조한 유기전계발광소자의 효율은 상기 비교예 1 내지 4에서 제조한 유기전계발광소자의 효율과 동등한 수준이며, 상기 실시예 1 내지 16에서 제조한 유기전계발광소자의 수명은 상기 비교예 1 내지 4에서 제조한 유기전계발광소자의 수명 대비 약 100% 증가함을 확인할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 양극
2: 정공 주입층
3: 정공 수송층
4: 발광층
5: 전자 수송층
6: 음극
7: 정공수송보조층
10: 유기 발광 소자
3000: 유기발광 표시장치
3010: 기판
3100: 반도체층
3200: 버퍼층
3300: 액티브층
3320: 게이트 절연막
3340: 게이트 전극
3400: 층간 절연막
3420, 3440: 액티브층 콘택홀
3500: 절연막
3520: 소스 전극
3540: 드레인 전극
Td: 구동 박막트랜지스터
3600: 컬러 필터
3700: 오버코트층
3720: 드레인 콘택홀
3800: 뱅크층
4000: 유기전계발광소자
4100: 제1 전극
4200: 제2 전극
4300: 유기물층
4400: 제1 보호막
4500: 제2 보호막
4600: 접착 필름
3900: 인캡슐레이션 필름

Claims (11)

1. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하고,
   상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
   상기 유기물층은, 상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 정공수송층과 정공수송보조층을 포함하며,
   상기 정공수송보조층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는
   유기전계발광소자:
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 화학식 1에 있어서,
   Ar₁은 하기 화학식 2로 표시되며,
   [화학식 2]

   

   
   Ar₂는 하기 화학식 3으로 표시되고,
   [화학식 3]

   

   
   Ar₃ 내지 Ar₇은, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환 C3~C30의 아릴기이며, 상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환 C8~C30의 아릴기이고,
   R₁ 내지 R₅는, 각각 독립적으로, 수소, 중수소 치환 또는 비치환 C1~C30의 알킬, 치환 또는 비치환 C3~C30의 사이클로알킬, 치환 또는 비치환 C6~C30의 아릴 및 치환 또는 비치환 C2~C30의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고
   k, l 및 m은, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, k가 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₁은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, l이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₂는, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이하고, m이 2 내지 4일 때, 복수 개의 R₃은, 각각 독립적으로, 전술한 바와 같이 정의되고, 서로 동일하거나 상이함.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환의 C8~C30의 축합 다환기인
   유기전계발광소자.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 Ar₃ 내지 Ar₇ 중 적어도 1종은 치환 또는 비치환 나프틸렌, 치환 또는 비치환 페난트렌, 치환 또는 비치환 안트라센, 또는 치환 또는 비치환 피렌인
   유기전계발광소자.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물 1 내지 화합물 150으로부터 선택되는 1종인 것인 유기전계발광소자.
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   .
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 유기물층은 정공주입층, 전자수송보조층, 정공수송층 및 정공주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 층을 더 포함하는
   유기전계발광소자.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 전극 상에 형성된 제1 보호막 및 상기 제1 보호막 상에 형성된 제2 보호막을 포함하는
   유기전계발광소자.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 보호막은 상기 유기물층 및 상기 제2 전극의 전면에 형성된
   유기계발광소자.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2 보호막 상에 형성되고, 접착 필름을 매개로 합착된 인캡슐레이션 필름을 포함하는
   유기전계발광소자.
   
9. 제5항에 있어서,
   상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 액티브층을 포함하는 구동 박막트랜지스터를 포함하는
   유기전계발광소자.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 액티브층은 산화물 반도체층인
    유기전계발광소자.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 구동 박막트랜지스터는 상기 액티브층 상에 형성된 게이트 절연막 및 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극을 포함하는
    유기전계발광소자.
    
    

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