KR20110109687A - 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 (1)로 표시되는 신규한 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 스피로 화합물을 포함하는 유기전계발광소자는 구동 전압이 낮고 발광 효율이 우수하다.
Figure pat00232

Description

스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{SPIRO COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES COMPRISING THE SAME}
본 발명은 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기전계발광소자에 사용할 경우 구동 전압이 낮고 발광 효율이 우수한 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 작은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 대표적인 평면표시소자인 액정 디스플레이는 기존의 CRT(cathode ray tube)에 비해 경량화가 가능하다는 장점은 있으나, 시야각(viewing angle)이 제한되고 배면 광(back light)이 반드시 필요하다는 등의 단점을 갖고 있다. 이에 반하여, 새로운 평면표시소자인 유기전계발광소자(organic light emitting diode; OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고, 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있으며, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있으며, 최근에는 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다.
유기 발광 현상을 이용하는 유기전계발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전계발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기전계발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기전계발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기전계발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
유기전계발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기전계발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 당 기술분야에서는 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 유기전계발광소자에 사용할 경우 구동전압이 낮고, 발광효율이 우수하며, 인광호스트로 사용가능한 스피로 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 스피로 화합물을 포함하는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 스피로 화합물을 제공한다.
Figure pat00001
상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐원자, 치환 또는 비치환의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 - 40의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 식에서 인접한 작용기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 된 고리 또는 헤테로 원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 R1 내지 R4는 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 - 40의 알킬기, 탄소수 1 - 40의 알콕시기, 탄소수 1 - 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 - 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 - 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 - 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴기, 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있으며, 상기 치환기에 의해 추가로 치환될 수도 있다. 또한 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 혹은 불포화 고리를 형성해도 좋고, 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다.
상기 두 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 화학식 1로 표시되는 스피로 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 스피로 화합물을 유기물층에 포함하는 유기전계발광소자는 구동전압이 낮고, 효율 특성이 우수하기 때문에 디스플레이 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기전계발광소자의 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 기판 20: 애노드
30: 정공주입층 40: 정공수송층
50: 유기발광층 60: 전자수송층
70: 전자주입층 80: 캐소드
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 스피로 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐원자, 치환 또는 비치환의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 - 40의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 식에서 인접한 작용기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 된 고리 또는 헤테로 원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 R1 내지 R4는 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 - 40의 알킬기, 탄소수 1 - 40의 알콕시기, 탄소수 1 - 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 - 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 - 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 - 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴기, 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있으며, 상기 치환기에 의해 추가로 치환될 수도 있다. 또한 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 혹은 불포화 고리를 형성해도 좋고, 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다.
본 발명에 따른 스피로 화합물에 있어서, 상기 화학식 1의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기, 트리플루오르메틸기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 실릴기(이 경우 "알킬실릴기"라 함), 치환 또는 비치환된 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), 여기서 R, R' 및 R"은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기임(이 경우 "알킬아미노기"라 함)), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 5 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 할로겐기의 구체적인 예로는 플루오르(F), 클로린(Cl), 브롬(Br) 등을 들 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 4-에틸페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, 4-메틸비페닐기, 4-에틸비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-메틸나프틸기, 2-메틸나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀린닐기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 모폴리디닐기, 피페라디닐기, 카바졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 치아졸릴기, 치아디아졸릴기, 벤조치아졸릴기, 트리아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸기 등이 있으며, 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 동일한 치환기로 치환가능하다.
본 발명에 있어서, "치환 또는 비치환된"이라는 용어는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 아릴기, 아릴알킬기, 아릴알케닐기, 헤테로아릴기, 카바졸릴기, 플루오레닐기, 니트릴기 및 아세틸렌기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것을 의미한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 스피로 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 313으로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00003
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
Figure pat00005
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]
Figure pat00006
[화학식 11] [화학식 12] [화학식 13]
Figure pat00007
[화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]
Figure pat00008
[화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
Figure pat00009
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22]
Figure pat00010
[화학식 23] [화학식 24] [화학식 25]
Figure pat00011
[화학식 26] [화학식 27] [화학식 28]
Figure pat00012
[화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
Figure pat00013
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34]
Figure pat00014
[화학식 35] [화학식 36] [화학식 37]
Figure pat00015
[화학식 38] [화학식 39] [화학식 40]
Figure pat00016
[화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
Figure pat00017
[화학식 44] [화학식 45] [화학식 46]
Figure pat00018
[화학식 47] [화학식 48] [화학식 49]
Figure pat00019
[화학식 50] [화학식 51] [화학식 52]
Figure pat00020
[화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]
Figure pat00021
[화학식 56] [화학식 57] [화학식 58]
Figure pat00022
[화학식 59] [화학식 60] [화학식 61]
Figure pat00023
[화학식 62] [화학식 63] [화학식 64]
Figure pat00024
[화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]
Figure pat00025
[화학식 68] [화학식 69] [화학식 70]
Figure pat00026
[화학식 71] [화학식 72] [화학식 73]
Figure pat00027
[화학식 74] [화학식 75] [화학식 76]
Figure pat00028
[화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]
Figure pat00029
[화학식 80] [화학식 81] [화학식 82]
Figure pat00030
[화학식 83] [화학식 84] [화학식 85]
Figure pat00031
[화학식 86] [화학식 87] [화학식 88]
Figure pat00032
[화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]
Figure pat00033
[화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]
Figure pat00034
[화학식 95] [화학식 96] [화학식 97]
Figure pat00035
[화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]
Figure pat00036
[화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
Figure pat00037
[화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]
Figure pat00038
[화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]
Figure pat00039
[화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]
Figure pat00040
[화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]
Figure pat00041
[화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]
Figure pat00042
[화학식 119] [화학식 120] [화학식 121]
Figure pat00043
[화학식 122] [화학식 123] [화학식 124]
Figure pat00044
[화학식 125] [화학식 126] [화학식 127]
Figure pat00045
[화학식 128] [화학식 129] [화학식 130]
Figure pat00046
[화학식 131] [화학식 132] [화학식 133]
Figure pat00047
[화학식 134] [화학식 135] [화학식 136]
Figure pat00048
[화학식 137] [화학식 138] [화학식 139]
Figure pat00049
[화학식 140] [화학식 141] [화학식 142]
Figure pat00050
[화학식 143] [화학식 144] [화학식 145]
Figure pat00051
[화학식 146] [화학식 147] [화학식 148]
Figure pat00052
[화학식 149] [화학식 150] [화학식 151]
Figure pat00053
[화학식 152] [화학식 153] [화학식 154]
Figure pat00054
[화학식 155] [화학식 156] [화학식 157]
Figure pat00055
[화학식 158] [화학식 159] [화학식 160]
Figure pat00056
[화학식 161] [화학식 162] [화학식 163]
Figure pat00057
[화학식 164] [화학식 165] [화학식 166]
Figure pat00058
[화학식 167] [화학식 168] [화학식 169]
Figure pat00059
[화학식 170] [화학식 171] [화학식 172]
Figure pat00060
[화학식 173] [화학식 174] [화학식 175]
Figure pat00061
[화학식 176] [화학식 177] [화학식 178]
Figure pat00062
[화학식 179] [화학식 180] [화학식 181]
Figure pat00063
[화학식 182] [화학식 183] [화학식 184]
Figure pat00064
[화학식 185] [화학식 186] [화학식 187]
Figure pat00065
[화학식 188] [화학식 189] [화학식 190]
Figure pat00066
[화학식 191] [화학식 192] [화학식 193]
Figure pat00067
[화학식 194] [화학식 195] [화학식 196]
Figure pat00068
[화학식 197] [화학식 198] [화학식 199]
Figure pat00069
[화학식 200] [화학식 201] [화학식 202]
Figure pat00070
[화학식 203] [화학식 204] [화학식 205]
Figure pat00071
[화학식 206] [화학식 207] [화학식 208]
Figure pat00072
[화학식 209] [화학식 210] [화학식 211]
Figure pat00073
[화학식 212] [화학식 213] [화학식 214]
Figure pat00074
[화학식 215] [화학식 216] [화학식 217]
Figure pat00075
[화학식 218] [화학식 219] [화학식 220]
Figure pat00076
[화학식 221] [화학식 222] [화학식 223]
Figure pat00077
[화학식 224] [화학식 225] [화학식 226]
Figure pat00078
[화학식 227] [화학식 228] [화학식 229]
Figure pat00079
[화학식 230] [화학식 231] [화학식 232]
Figure pat00080
[화학식 233] [화학식 234] [화학식 235]
Figure pat00081
[화학식 236] [화학식 237] [화학식 238]
Figure pat00082
[화학식 239] [화학식 240] [화학식 241]
Figure pat00083
[화학식 242] [화학식 243] [화학식 244]
Figure pat00084
[화학식 245] [화학식 246] [화학식 247]
Figure pat00085
[화학식 248] [화학식 249] [화학식 250]
Figure pat00086
[화학식 251] [화학식 252] [화학식 253]
Figure pat00087
[화학식 254] [화학식 255] [화학식 256]
Figure pat00088
[화학식 257] [화학식 258] [화학식 259]
Figure pat00089
[화학식 260] [화학식 261] [화학식 262]
Figure pat00090
[화학식 263] [화학식 264] [화학식 265]
Figure pat00091
[화학식 266] [화학식 267] [화학식 268]
Figure pat00092
[화학식 269] [화학식 270] [화학식 271]
Figure pat00093
[화학식 272] [화학식 273] [화학식 274]
Figure pat00094
[화학식 275] [화학식 276] [화학식 277]
Figure pat00095
[화학식 278] [화학식 279] [화학식 280]
Figure pat00096
[화학식 281] [화학식 282] [화학식 283]
Figure pat00097
[화학식 284] [화학식 285] [화학식 286]
Figure pat00098
[화학식 287] [화학식 288] [화학식 289]
Figure pat00099
[화학식 290] [화학식 291] [화학식 292]
Figure pat00100
[화학식 293] [화학식 294] [화학식 295]
Figure pat00101
[화학식 296] [화학식 297] [화학식 298]
Figure pat00102
[화학식 299] [화학식 300] [화학식 301]
Figure pat00103
[화학식 302] [화학식 303] [화학식 304]
Figure pat00104
[화학식 305] [화학식 306] [화학식 307]
Figure pat00105
[화학식 308] [화학식 309] [화학식 310]
Figure pat00106
[화학식 311] [화학식 312] [화학식 313]
본 발명에 따른 스피로 화합물의 제조방법은 후술하는 실시예에 구체적으로 나타내었다.
또한, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 화학식 1로 표시되는 스피로 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.
이 때, 상기 스피로 화합물이 함유된 층은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층인 것이 바람직하며, 애노드 및 캐소드 사이에는 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 0.5nm 내지 500nm인 것이 바람직하며, 상기 발광층은 하기 구조식의 Ir(ppy)3을 추가로 포함할 수 있다.
[Ir(ppy)3]
Figure pat00107
구체적인 예로서, 정공수송층(HTL: Hole Transport Layer)이 추가로 적층되어 있고, 상기 캐소드와 상기 유기발광층 사이에 전자수송층(ETL: Electron Transport Layer)이 추가로 적층되어 있는 것일 수 있는데, 상기 정공수송층은 애노드로부터 정공을 주입하기 쉽게 하기 위하여 적층되는 것으로서, 상기 정공수송층의 재료로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자가 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본 골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다.
본 발명에서도 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'- 디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다.
상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층(HIL: Hole Injecting Layer)을 추가적으로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 CuPc(copper phthalocyanine) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA(4,4',4'-tri(N-carbazolyl) triphenyl-amine), m-MTDATA(4,4',4''-tris-(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine) 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다. 상기 전자수송층 재료로는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq3 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선 시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL: Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자 등에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면, 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 애노드(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다. 이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.
이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
합성예 1. 화학식2의 화합물 합성
합성예 1-1. <1-a>의 합성
하기 반응식1에 의하여 <1-a>를 합성하였다.
[반응식1]
Figure pat00108
<1-a>
1000ml 둥근 바닥 플라스크에 6-아미노 퀴놀린 50.0g (0.35mol)과 포름알데하이드 6.49g (0.097mol)에 에탄올 500mL를 투입하고 30분 간 환류시킨다. 그 후 인덴- 1,3-디온 55.75g (0.381mol)을 반응기에 천천히 적가하고 1시간 동안 환류시킨다. 반응 종료 후 온도를 실온으로 내리고 생성된 고체를 감압여과를 실시 후 물, 에탄올 및 헥산으로 씻어주고 건조하여, <1-a>를 45.2g (45.8%) 제조하였다.
합성예 1-2. <1-b>의 합성
하기 반응식2에 의하여 <1-b>를 합성하였다.
[반응식2]
Figure pat00109
<1-b>
1000ml의 둥근 바닥 플라스크에 반응식 1로부터 얻은 <1-a> 45.0g (0.158mol), 아세트산 450ml 및 물 225ml를 넣고 상온에서 교반하면서 아질산염 16.4g (0.237mol)을 천천히 넣어준다. 그 후 동일한 온도에서 5시간 교반 후 물과 염화메틸렌을 이용하여 유기층을 분리하고 감압농축 후, 에탄올을 이용하여 재결정을 실시하고 건조하여 <1-b>를 39.8g (88.4%) 제조하였다.
합성예 1-3. <1-c>의 합성
하기 반응식3에 의하여 <1-c>를 합성하였다.
[반응식3]
Figure pat00110
<1-c>
2000ml 둥근 바닥 플라스크에 디페닐아민 50.0g (0.295mol)과 브로모메틸메틸 에테르 38.10ml (0.443mol)를 테트라하이드로퓨란 1000ml에 녹인 후 트리에틸 아민 44.85g (0.443mol)을 천천히 적가시키고, 질소 기류 하에서 5시간 교반 후 물과 테트라하이드로퓨란을 이용하여 유기층을 분리하고 감압농축 후 헥산과 테트라하이드로퓨란을 전개용매로 사용하여 컬럼크로마토그래피로 분리하여 <1-c>를 53.3g (84.6%) 제조하였다.
합성예 1-4. <1-d>의 합성
하기 반응식4에 의하여 <1-d>를 합성하였다.
[반응식4]
Figure pat00111
<1-d>
250ml 둥근 바닥 플라스크에 반응식3으로부터 얻은 <1-c> 10.0g (0.047mol)을 테트라하이드로퓨란 100ml에 녹인 후 질소 상태하에서 30분간 교반을 시키고 반응물의 온도를 -78도까지 내리고 1.6몰 헥산용액의 노말 부틸리튬 29.3 ml (0.047mol)을 1시간 동안 적가한다. 동일한 온도에서 1시간 동안 교반 후 반응식 2로부터 얻은 <1-b> 13.24g (0.047mol)를 테트라하이드로퓨란 50ml에 녹이고 천천히 적가한다. 동일한 온도에서 1시간 동안 교반 후 실온으로 온도를 올리고 5시간 동안 교반 후 암모늄 클로라이드 수용액과 에틸에테르 이용하여 유기층을 분리하고 감압농축 후 생성된 고체를 에탄올을 이용해 씻어주고 건조시킨다. 건조 된 물질을 아세트산 100ml에 분산시키고 진한 황산 2ml를 천천히 적가 후 5시간 동안 환류시킨다. 생성된 고체를 감압여과 후 물과 에탄올을 이용해 씻어주고 에탄올을 이용해 재결정을 실시하고 건조하여 <1-d>를 18.2g (89.5%) 제조하였다.
합성예 1-5. 화학식 2의 합성
하기 반응식5에 의하여 <화학식2>을 합성하였다.
[반응식5]
Figure pat00112
<화학식2>
250ml 둥근 바닥 플라스크에 반응식4로부터 얻은 <1-d> 8.0g (18.0mmol)과 브로모벤젠 5.65g (36.0mmol), 탄산칼륨 5.10g (36.0mmol), 요오드화구리 0.35g (1.80mmol), 구리 0.23g (3.60mmol) 및 자일렌 160ml를 넣고 2일 동안 환류시켰다. 반응 종료 후 온도를 실온으로 내리고 물과 에틸아세테이트 이용하여 유기층을 분리하고 감압농축 후 헥산과 에틸아세테이트을 전개용매로 사용하여 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 <화학식2>을 4.1 g (43.6%) 제조하였다.
MS(MALDI-TOF): m/z 509 [M]+
합성예 2. 화학식 53의 화합물 합성
하기 반응식6에 의하여 화학식 53를 합성하였다.
[반응식6]
Figure pat00113
<화학식53>
반응식5에서 사용 된 브로모벤젠 대신 3-브로모퀴놀린을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <화학식53>를 4.8 g (46.4%) 제조하였다.
MS(MALDI-TOF): m/z 560 [M]+
합성예 3. 화학식 163의 화합물 합성
합성예 3-1. <3-a>의 합성
하기 반응식7에 의하여 <3-a>를 합성하였다.
[반응식7]
Figure pat00114
<3-a>
1000ml 둥근 바닥 플라스크에 4-브로모 바이페닐 50.0g (0.215mol)과 아닐린 21.97g (0.236mol), 팔라듐 아세테이트 0.96g (0.004mol), 바이냅 2.67g (0.004mol), 소듐 터셔리 부톡사이드 41.23g (0.429mol) 및 톨루엔 500ml를 넣고 24시간 환류시킨다. 반응 종료 후 감압여과를 실시하고 헥산과 염화메틸렌을 전개용매로 사용하여 컬럼크로마토그래피로 분리하여 <3-a>를 40.2g (76.4%) 제조하였다.
합성예 3-2. <3-b>의 합성
하기 반응식8에 의하여 <3-b>를 합성하였다.
[반응식8]
Figure pat00115
<3-b>
반응식3에서 사용된 디페닐아민 대신 반응식7에서 합성 된 <3-a>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <3-b>를 41.0g (86.9%) 제조하였다.
합성예 3-3. <3-c>의 합성
하기 반응식9에 의하여 <3-c>를 합성하였다.
[반응식9]
Figure pat00116
<3-c>
반응식4에서 사용된 <1-c> 대신 반응식8에서 합성된 <3-b>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <3-c>를 15.9g (90.3%) 제조하였다.
합성예 3-4. 화학식 163의 합성
하기 반응식10에 의하여 <화학식163>를 합성하였다.
[반응식10]
Figure pat00117
<화학식163>
반응식5에서 사용한 브로모벤젠 대신 3-브로모-N-페닐카바졸 및 반응식4에서 합성 된 <1-d> 대신 반응식9에서 합성 한 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <화학식163>를 4.7g (40.0%) 제조하였다.
MS(MALDI-TOF): m/z 750 [M]+
합성예 4. 화학식 224의 화합물 합성
합성예 4-1. <4-a>의 합성
하기 반응식11에 의하여 <4-a>를 합성하였다.
[반응식11]
Figure pat00118
<4-a>
반응식7에서 사용 된 4-브로모 바이페닐 대신 3-브로모 N-페닐카바졸을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <4-a>를 42.3g (81.5%) 제조하였다.
합성예 4-2. <4-b>의 합성
하기 반응식12에 의하여 <4-b>를 합성하였다.
[반응식12]
Figure pat00119
<4-b>
반응식3에서 사용된 디페닐아민 대신 반응식11에서 합성 된 <4-a>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <4-b>를 43.0g (88.4%) 제조하였다.
합성예 4-3. <4-c>의 합성
하기 반응식13에 의하여 <4-c>를 합성하였다.
[반응식13]
Figure pat00120
<4-c>
반응식4에서 사용된 <1-c> 대신 반응식12에서 합성된 <4-b>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <4-c>를 15.9g (90.3%) 제조하였다.
합성예 4-4. 화학식 224의 합성
하기 반응식14에 의하여 <화학식224>를 합성하였다.
[반응식14]
Figure pat00121
<화학식224>
반응식5에서 사용한 브로모벤젠 대신 1-클로로-3,5-N,N-디카바졸트리아진 및 반응식4에서 합성 된 <1-d> 대신 반응식13에서 합성 한 <4-c>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <화학식224>를 5.2g (38.6%) 제조하였다.
MS(MALDI-TOF): m/z 1011 [M]+
합성예5. 화학식 265의 화합물 합성
합성예 5-1. <5-a>의 합성
하기 반응식15에 의하여 <5-a>를 합성하였다.
[반응식15]
Figure pat00122
<5-a>
반응식7에서 사용 된 4-브로모 바이페닐 대신 2-브로모 디벤조사이오펜을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <5-a>를 39.8g (76.1%) 제조하였다.
합성예 5-2. <5-b>의 합성
하기 반응식16에 의하여 <5-b>를 합성하였다.
[반응식16]
Figure pat00123
<5-b>
반응식3에서 사용된 디페닐아민 대신 반응식7에서 합성 된 <5-a>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <5-b>를 37.2g (84.4%) 제조하였다.
합성예 5-3. <5-c>의 합성
하기 반응식17에 의하여 <5-c>를 합성하였다.
[반응식17]
Figure pat00124
<5-c>
반응식4에서 사용된 <1-c> 대신 반응식16에서 합성된 <5-b>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <5-c>를 13.1g (77.5%) 제조하였다.
합성예 5-4. 화학식 265의 합성
하기 반응식18에 의하여 <화학식265>를 합성하였다.
[반응식18]
Figure pat00125
<화학식265>
반응식5에서 사용한 브로모벤젠 대신 1-브로모페닐-3,5-N,N-디카바졸 및 반응식4에서 합성 된 <1-d> 대신 반응식17에서 합성 한 <5-c>를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법으로 합성하여 <화학식264>를 4.8g (34.2%) 제조하였다.
MS(MALDI-TOF): m/z 945 [M]+
실시예
유기 발광다이오드의 제조
ITO 글래스의 발광 면적이 2mm x mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판
을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상
기 ITO위에 DNTPD(700Å), NPD(300Å), 본 발명에 의해 제조된 화합물 + Ir(ppy)3
(10%)(300Å), Alq3 (350Å), LiF(5Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막하였으며, 0.4
mA에서 측정을 하였다.
비교예
비교예를 위한 유기발광다이오드 소자는 상기 실시예의 소자구조에서 발명에 의해 제조된 화합물 대신 CBP를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였다.
구분 호스트 도펀트 도핑농도% ETL V Cd/A color
비교예1 CBP Ir(ppy)3 10 Alq3 7.2 36.2 green
실시예1 화학식2 Ir(ppy)3 10 Alq3 6.0 43.6 green
실시예2 화학식53 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.5 42.1 green
실시예3 화학식163 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.6 44.3 green
실시예4 화학식224 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.7 42.4 green
실시예5 화학식265 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.6 41.7 green
상기 표에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 확보된 유기화합물은 인광발광재료로 많이 쓰이는 CBP에 비하여 구동전압이 낮고, 발광효율이 우수한 특성을 보인다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 스피로 화합물:
    Figure pat00126

    상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 할로겐원자, 치환 또는 비치환의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 - 40의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 식에서 인접한 작용기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 된 고리 또는 헤테로 원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서 인접한 작용기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 된 고리 또는 헤테로 원자를 갖는 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 스피로 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R4는 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 - 40의 알킬기, 탄소수 1 - 40의 알콕시기, 탄소수 1 - 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 - 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 - 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 - 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 - 40의 아릴기, 탄소수 3 - 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 - 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인, 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되는 것을 특징으로 하는 스피로 화합물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 치환기는 서로 결합하여 포화 혹은 불포화 고리를 형성할 수 있으며, 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)되는 것을 특징으로 하는 스피로 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스피로 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 313으로 표시되는 화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스피로 화합물:
    Figure pat00127

    [화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
    Figure pat00128

    [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]

    Figure pat00129

    [화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]

    Figure pat00130

    [화학식 11] [화학식 12] [화학식 13]

    Figure pat00131

    [화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]

    Figure pat00132

    [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]


    Figure pat00133

    [화학식 20] [화학식 21] [화학식 22]

    Figure pat00134

    [화학식 23] [화학식 24] [화학식 25]

    Figure pat00135

    [화학식 26] [화학식 27] [화학식 28]

    Figure pat00136

    [화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]

    Figure pat00137

    [화학식 32] [화학식 33] [화학식 34]

    Figure pat00138

    [화학식 35] [화학식 36] [화학식 37]

    Figure pat00139

    [화학식 38] [화학식 39] [화학식 40]

    Figure pat00140

    [화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]


    Figure pat00141

    [화학식 44] [화학식 45] [화학식 46]

    Figure pat00142

    [화학식 47] [화학식 48] [화학식 49]

    Figure pat00143

    [화학식 50] [화학식 51] [화학식 52]

    Figure pat00144

    [화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]

    Figure pat00145

    [화학식 56] [화학식 57] [화학식 58]

    Figure pat00146

    [화학식 59] [화학식 60] [화학식 61]

    Figure pat00147

    [화학식 62] [화학식 63] [화학식 64]

    Figure pat00148

    [화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]

    Figure pat00149

    [화학식 68] [화학식 69] [화학식 70]

    Figure pat00150

    [화학식 71] [화학식 72] [화학식 73]

    Figure pat00151

    [화학식 74] [화학식 75] [화학식 76]

    Figure pat00152

    [화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]


    Figure pat00153

    [화학식 80] [화학식 81] [화학식 82]

    Figure pat00154

    [화학식 83] [화학식 84] [화학식 85]

    Figure pat00155

    [화학식 86] [화학식 87] [화학식 88]

    Figure pat00156

    [화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]

    Figure pat00157

    [화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]

    Figure pat00158

    [화학식 95] [화학식 96] [화학식 97]

    Figure pat00159

    [화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]

    Figure pat00160

    [화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]

    Figure pat00161

    [화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]

    Figure pat00162

    [화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]

    Figure pat00163

    [화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]

    Figure pat00164

    [화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]

    Figure pat00165

    [화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]

    Figure pat00166

    [화학식 119] [화학식 120] [화학식 121]

    Figure pat00167

    [화학식 122] [화학식 123] [화학식 124]

    Figure pat00168

    [화학식 125] [화학식 126] [화학식 127]

    Figure pat00169

    [화학식 128] [화학식 129] [화학식 130]

    Figure pat00170

    [화학식 131] [화학식 132] [화학식 133]

    Figure pat00171

    [화학식 134] [화학식 135] [화학식 136]

    Figure pat00172

    [화학식 137] [화학식 138] [화학식 139]

    Figure pat00173

    [화학식 140] [화학식 141] [화학식 142]

    Figure pat00174

    [화학식 143] [화학식 144] [화학식 145]

    Figure pat00175

    [화학식 146] [화학식 147] [화학식 148]

    Figure pat00176

    [화학식 149] [화학식 150] [화학식 151]

    Figure pat00177

    [화학식 152] [화학식 153] [화학식 154]

    Figure pat00178

    [화학식 155] [화학식 156] [화학식 157]

    Figure pat00179

    [화학식 158] [화학식 159] [화학식 160]

    Figure pat00180

    [화학식 161] [화학식 162] [화학식 163]

    Figure pat00181

    [화학식 164] [화학식 165] [화학식 166]

    Figure pat00182

    [화학식 167] [화학식 168] [화학식 169]

    Figure pat00183

    [화학식 170] [화학식 171] [화학식 172]

    Figure pat00184

    [화학식 173] [화학식 174] [화학식 175]

    Figure pat00185

    [화학식 176] [화학식 177] [화학식 178]

    Figure pat00186

    [화학식 179] [화학식 180] [화학식 181]

    Figure pat00187

    [화학식 182] [화학식 183] [화학식 184]

    Figure pat00188

    [화학식 185] [화학식 186] [화학식 187]

    Figure pat00189

    [화학식 188] [화학식 189] [화학식 190]

    Figure pat00190

    [화학식 191] [화학식 192] [화학식 193]

    Figure pat00191

    [화학식 194] [화학식 195] [화학식 196]

    Figure pat00192

    [화학식 197] [화학식 198] [화학식 199]

    Figure pat00193

    [화학식 200] [화학식 201] [화학식 202]

    Figure pat00194

    [화학식 203] [화학식 204] [화학식 205]

    Figure pat00195

    [화학식 206] [화학식 207] [화학식 208]

    Figure pat00196

    [화학식 209] [화학식 210] [화학식 211]

    Figure pat00197

    [화학식 212] [화학식 213] [화학식 214]

    Figure pat00198

    [화학식 215] [화학식 216] [화학식 217]

    Figure pat00199

    [화학식 218] [화학식 219] [화학식 220]

    Figure pat00200

    [화학식 221] [화학식 222] [화학식 223]

    Figure pat00201

    [화학식 224] [화학식 225] [화학식 226]

    Figure pat00202

    [화학식 227] [화학식 228] [화학식 229]

    Figure pat00203

    [화학식 230] [화학식 231] [화학식 232]

    Figure pat00204

    [화학식 233] [화학식 234] [화학식 235]

    Figure pat00205

    [화학식 236] [화학식 237] [화학식 238]

    Figure pat00206

    [화학식 239] [화학식 240] [화학식 241]
    Figure pat00207

    [화학식 242] [화학식 243] [화학식 244]

    Figure pat00208

    [화학식 245] [화학식 246] [화학식 247]

    Figure pat00209

    [화학식 248] [화학식 249] [화학식 250]

    Figure pat00210

    [화학식 251] [화학식 252] [화학식 253]

    Figure pat00211

    [화학식 254] [화학식 255] [화학식 256]

    Figure pat00212

    [화학식 257] [화학식 258] [화학식 259]

    Figure pat00213

    [화학식 260] [화학식 261] [화학식 262]

    Figure pat00214

    [화학식 263] [화학식 264] [화학식 265]

    Figure pat00215

    [화학식 266] [화학식 267] [화학식 268]

    Figure pat00216

    [화학식 269] [화학식 270] [화학식 271]

    Figure pat00217

    [화학식 272] [화학식 273] [화학식 274]

    Figure pat00218

    [화학식 275] [화학식 276] [화학식 277]

    Figure pat00219

    [화학식 278] [화학식 279] [화학식 280]

    Figure pat00220

    [화학식 281] [화학식 282] [화학식 283]

    Figure pat00221

    [화학식 284] [화학식 285] [화학식 286]

    Figure pat00222

    [화학식 287] [화학식 288] [화학식 289]

    Figure pat00223

    [화학식 290] [화학식 291] [화학식 292]

    Figure pat00224

    [화학식 293] [화학식 294] [화학식 295]

    Figure pat00225

    [화학식 296] [화학식 297] [화학식 298]

    Figure pat00226

    [화학식 299] [화학식 300] [화학식 301]

    Figure pat00227

    [화학식 302] [화학식 303] [화학식 304]

    Figure pat00228

    [화학식 305] [화학식 306] [화학식 307]

    Figure pat00229

    [화학식 308] [화학식 309] [화학식 310]

    Figure pat00230

    [화학식 311] [화학식 312] [화학식 313]
  6. 애노드;
    캐소드; 및
    상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 스피로 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스피로 화합물이 함유된 층은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 발광층의 두께는 0.5nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 발광층은 하기 구조식의 Ir(ppy)3를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자:
    [Ir(ppy)3]
    Figure pat00231
  10. 제7항에 있어서,
    상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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