KR20140058290A - 유기 전계발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자 - Google Patents

유기 전계발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 전계발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기 전계발광 화합물은 열적 안정성이 우수하고, 정공과 전자 수송능이 높을 뿐 아니라, 전력효율과 구동전압 특성이 우수할 뿐만 아니라, 입체 장애 및 분자 회합에 따른 농도 소광의 문제가 전혀 발생하지 않는 효과를 보인다.

Description

유기 전계발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자{An electroluminescent compound and an electroluminescent device comprising the same}
본 발명은 유기 전계발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.
최근 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기 전계발광 소자는 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD, liguid crystal display)에 비해, 시야각, 대조비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하며 경량 및 박형이 가능하고 소비전력 측면에서도 유리하며 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목받고 있다.
유기 전계발광 소자(organic light emitting diodes, OLED)는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.
유기 발광 현상을 이용하는 유기 전계발광 소자자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 전계발광 소자자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자전달층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 전계발광 소자자의 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.
유기 전계발광 소자자는 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계 발광(EL) 디스플레이에 비해 10 V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 유기 전계발광 소자자는 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 차세대 풍부한 색 디스플레이 소자로 많은 관심의 대상이 되고 있다.
유기 전계발광 소자자가 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 유기 전계발광 소자자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 당 기술분야에서는 저전압 구동, 고효율 및 장수명을 갖는 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다.
위와 같은 종래 기술적 문제를 해결하여, 열적 안정성이 우수하고, 정공과 전자 수송능이 높을 뿐 아니라, 전력효율과 구동전압 특성이 우수할 뿐만 아니라, 유기 전계발광 화합물은 장시간(예: 100 시간 이상) 전계 인가 시에 쇼트에 의한 화소 결함의 문제가 전혀 발생하지 않는 유기 전계발광 화합물을 제공하고자 한다.
또한, 결정질화 문제도 전혀 발생하지 않고, 고온에서의 발광 균일성도 확보될 수 있을 뿐 아니라, 별도의 증점제를 사용하지 않고도 용해도가　용매에 대하여 3% 이상을 발현할 수 있어 용액 도포법에 의한 막 형성이 가능한 유기 전계발광 화합물을 제공하고자 한다.
또한, 이러한 유기 전계발광 화합물을 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1의 유기 전계발광 화합물에 관한 것이다.
[화학식 Ⅰ]
Figure pat00001
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 화합물을 최소한 1개 이상 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 유기 박막층은 하기 화학식 II 또는 III의 아민 중 최소한 1개 이상을 추가로 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
[화학식 Ⅱ]
Figure pat00002
[화학식 Ⅲ]
Figure pat00003
본 발명의 또 다른 측면에 다르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 유기 박막층을 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
상기 화학식에서 각 치환기에 대해서는 후술한다.
본 발명의 여러 구현예에 따른 유기 전계발광 화합물은 열적 안정성이 우수하고, 정공과 전자 수송능이 높을 뿐 아니라, 전력효율과 구동전압 특성이 우수할 뿐만 아니라, 유기 전계발광 화합물은 장시간(예: 100 시간 이상) 전계 인가 시에 쇼트에 의한 화소 결함의 문제가 전혀 발생하지 않음을 확인하였다.
또한, 본 발명의 일부 구현예에 따른 유기 전계발광 화합물은 결정질화 문제도 전혀 발생하지 않고, 고온에서의 발광 균일성도 확보될 수 있을 뿐 아니라, 별도의 증점제를 사용하지 않고도 용해도가　용매에 대하여 3% 이상을 발현할 수 있어 용액 도포법에 의한 막 형성이 가능함을 확인하였다.
본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1의 유기 전계발광 화합물에 관한 것이다.
[화학식 Ⅰ]
Figure pat00004
상기 화학식에서 A는 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 비고리형 알콕시기, 고리형 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 실릴기, 알릴기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기로부터 선택된 제1 치환기를 의미한다. 상기 제1 치환기는 비치환되거나, 또는 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 비고리형 알콕시기, 고리형 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 실릴기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
또한, 상기 B는 수소 또는 중수소이거나, 또는 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알릴기, 실릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기 중에서 선택된 제2 치환기이다. 또한 상기 화학식 1의 탄소에 결합된 수소는 중수소일 수도 있다.
여기서, 상기 B이 아릴기 또는 헤테로아릴기인 경우에는 구조 대칭성의 증가로 인한 물질의 결정질화가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 유기 전계발광 화합물은 장시간(예: 100 시간 이상) 전계 인가 시에 쇼트에 의한 화소 결함의 문제가 발생할 수도 있음을 확인하였다.
일 구현예에 따르면, 상기 비고리형 알킬기는 C1-C30 알킬기이고; 상기 고리형 알킬기는 상기 비고리형 알킬기로 치환되었거나 비치환된 C3-C20 고리형 알킬기이며; 상기 아릴기는 C6-C50 아릴기이고; 상기 헤테로아릴기는 C3-C50 아릴기로서, S, Se, Te, N, O, P 중에서 선택된 헤테로 원자를 최소한 1개 이상 포함하며; 상기 실릴기는 비치환 실릴기, 알킬실릴기, 아릴실릴기 또는 아릴알킬실릴기 중에서 선택되고; 상기 아민기는 비치환 아민기, 알킬아민기, 아릴아민기, 알킬아릴아민기 중에서 선택되며; 상기 할로겐기는 F, Cl, Br 중에서 선택되고; 상기 포스핀기는 비치환 포스핀기, 아릴포스핀기, 알킬포스핀기, 알킬아릴포스핀기 중에서 선택된 것을 특징으로하는 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 비고리형 알킬기는 C1-C6 알킬기 또는 C7-C30 알킬기이고; 상기 고리형 알킬기는 C3-C20 시클로알킬기이며; 상기 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 시클로펜타디엔일기, 인덴일기, 비페닐기 중에서 선택되고; 상기 헤테로아릴기는 피리디닐기, 퀴놀린일기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기, 티오펜일기, 벤조티오펜일기 중에서 선택되며; 상기 아릴기 및 상기 헤테로아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 시클로펜타디엔일기, 인덴일기, 비페닐기, 피리디닐기, 퀴놀린일기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기, 티오펜일기, 벤조티오펜일기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수도 있는 유기 전계발광 화합물이 제공된다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 비고리형 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 중에서 선택되고; 상기 고리형 알킬기는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기로부터 선택되며; 상기 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 비페닐렌일기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 안트라센일기, 페난렌일기, 트레페닐레닐기 중에서 선택되고; 상기 헤테로아릴기는 피리딘일기, 퀴놀린일기, 티오페닐기, 퓨란일기, 파이란일(Pyranyl)기, 티오파이란일기 중에서 선택된 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 A은 (i) C1-C6 알킬기, 실릴기, C1-C6 알콕시기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 디알킬플루오렌일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리디닐기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 할로겐기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 페닐기; (ii) 페닐기, 시클로알킬기, 아만틸기, 피리딘일기, 티오펜일기, 페닐나프틸기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 나프틸기 또는 플루오렌일기; (iii) 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기; (iv) 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기; (v) 치환 또는 비치환된 피리딘일기, 퀴놀린일기, 시클로펜타디엔일기, 티오펜일기; (vi) C1-C6 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 피리딘일기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 아민기; (vii) C1-C6 알킬기, 실릴기, C1-C6 알콕시기; 중에서 선택되는 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-1a 내지 I-1d 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-1a]
Figure pat00005
[화학식 Ⅰ-1b]
Figure pat00006
[화학식 Ⅰ-1c]
Figure pat00007
[화학식 Ⅰ-1d]
Figure pat00008
A11 내지 A15는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-2a 내지 I-2p 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-2a]
Figure pat00009
[화학식 Ⅰ-2b]
Figure pat00010
[화학식 Ⅰ-2c]
Figure pat00011
[화학식 Ⅰ-2d]
Figure pat00012
[화학식 Ⅰ-2e]
Figure pat00013
[화학식 Ⅰ-2f]
Figure pat00014
[화학식 Ⅰ-2g]
Figure pat00015
[화학식 Ⅰ-2h]
Figure pat00016
[화학식 Ⅰ-2i]
Figure pat00017
[화학식 Ⅰ-2j]
Figure pat00018
[화학식 Ⅰ-2k]
Figure pat00019
[화학식 Ⅰ-2l]
Figure pat00020
[화학식 Ⅰ-2m]
Figure pat00021
[화학식 Ⅰ-2n]
Figure pat00022
[화학식 Ⅰ-2o]
Figure pat00023
[화학식 Ⅰ-2p]
Figure pat00024
상기 식에서, 상기 A21 내지 A27은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 A21 내지 A27은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 페닐기, 고리형 알킬기, 아만틸기, 피리딘일기, 티오펜-2-일기, 페닐나프틸기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-3a 내지 I-3c 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-3a]
Figure pat00025
[화학식 Ⅰ-3b]
Figure pat00026
[화학식 Ⅰ-3c]
Figure pat00027
상기 식에서, 상기 X31은 CA31A31', S, O, NA31" 중에서 선택되고; 상기 A31과 A31' 및 A31"는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 페닐기 중에서 선택되고; 상기 A32 내지 A39는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나, 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 페닐기, 할로겐기 중에서 선택된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-4a 또는 I-4b의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-4a]
Figure pat00028
[화학식 Ⅰ-4b]
Figure pat00029
상기 식에서, 상기 A41 내지 A45는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 A41 내지 A 44는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 티오펜-2-일기 또는 페닐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-5의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-5]
Figure pat00030
상기 식에서, 상기 X51은 C 또는 S이고; 상기 A51 내지 A55는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-6의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-6]
Figure pat00031
상기 식에서, 상기 A61 및 A62는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 A61 및 A62는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 피리딘일기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-7의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-7]
Figure pat00032
상기 식에서, 상기 A71은 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-8의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-8]
Figure pat00033
상기 식에서 X81은 C 또는 Si이고; 상기 A81 내지 A83은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 I-9a 내지 I-9f 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물이 제공된다.
[화학식 Ⅰ-9a]
Figure pat00034
[화학식 Ⅰ-9b]
Figure pat00035
[화학식 Ⅰ-9c]
Figure pat00036
[화학식 Ⅰ-9d]
Figure pat00037
[화학식 Ⅰ-9e]
Figure pat00038
[화학식 Ⅰ-9f]
Figure pat00039
상기 식에서, 상기 화학식 I에서 A에 해당하는 페난트렌일기, 안트라센일기, 페날렌일기, 파이렌일기는 비치환되거나 또는 각 탄소가 중수소, 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로겐 중에서 선택된 치환기로 치환될 수도 있다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 2 내지 화학식 140에서 선택되는 유기 전계발광 화합물이 제공된다.
Figure pat00040
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Figure pat00074

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 화합물을 최소한 1개 이상 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 유기 박막층은 하기 화학식의 아릴아민 중 최소한 1개 이상을 추가로 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
[화학식 Ⅱ]
Figure pat00075
[화학식 Ⅲ]
Figure pat00076
상기 화학식 II 및 Ⅲ에서, 상기 X3은 C10-C40의 치환 또는 비치환된 축합 방향족환기를 나타낸다. 구체적인 일 구현예에 따르면, 상기 X3으로서는 예컨대 나프탈렌, 페난트렌, 플루오란텐, 안트라센, 피렌, 인데노페난트렌, 퍼릴렌, 코로넨, 크라이센, 피센, 다이페닐안트라센, 플루오렌, 트라이페닐렌, 루비센, 벤조안트라센, 페닐안트라센, 비스안트라센, 다이안트라센일벤젠 또는 다이벤조안트라센의 잔기를 들 수 있고, 특히, 크라이센, 피렌, 안트라센, 인데노페난트렌의 잔기가 바람직하다. 또한, 상기 n는 1-4의 정수를 나타낸다.
상기 화학식 II에서, 상기 Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 C6-C40의 치환 또는 비치환된 1가의 방향족기를 나타낸다.
또한, Ar5 및 Ar6의 방향족기의 예로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, 페난트릴기, 피렌일기, 콜로닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 플루오렌일기, 퓨란일기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기 등을 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기, 피렌일기, 바이페닐기가 바람직하다.
상기 화학식 Ⅲ에서, Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬이고, b은 1 내지 4 의 정수이되, b이 2 이상인 경우 각각의 시클로알칸은 융합되어진 형태일 수 있다. 또한, 이에 치환된 수소는 각각 중수소 또는 알킬로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이하다.
Z 는 단일 결합 또는 -[C(R5)(R6)]p-이고, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하고;
R1, R2, R3 , R5 및 R6은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기이고;
a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R3는 서로 동일하거나 상이하고, R3 이 복수인 경우, 각각의 R3은 융합되어진 형태일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 다르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 유기 박막층을 포함하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층이 제공된다.
본 발명의 유기 EL 소자용 재료(유기 발광 매체)는 필요에 따라서 추가로 공지된 유기 EL용 재료를 첨가할 수도 있다. 예를 들면, 비스아릴아미노 구조 또는 N-아릴카르바졸릴 구조를 갖는 정공을 수송하는 화합물이나 벤조이미다졸릴 구조를 갖는 전자를 수송하는 화합물을 첨가할 수도 있다. 구체적으로 후술하는 정공 주입, 정공수송층을 형성하는 재료나 전자 주입 재료를 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 1 이상의 유기 박막층이 협지되어 있다. 그리고, 유기 박막층의 적어도 한층이 본 발명의 방향족 아민 유도체를 단독 또는 혼합물의 성분으로서 함유한다.
본 발명의 유기 전계발광 화합물은 발광층 외에, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층에 이용할 수도 있다. 본 발명에서, 유기 박막층이 복수층형의 유기 EL 소자로서는, (양극/정공 주입층/발광층/음극), (양극/발광층/전자 주입층/음극), (양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극), (양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극) 등의 구성으로 적층한 것을 들 수 있다.
유기 EL 소자는 상기 유기 박막층을 복수층 구조로 함으로써, ?칭에 의한 휘도나 수명의 저하를 막을 수 있다. 또한 필요에 따라서 발광 재료, 도핑 재료, 정공 주입 재료나 전자 주입 재료를 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 도핑 재료에 의해, 발광 휘도나 발광 효율이 향상되는 경우가 있다. 또한, 정공 주입층, 발광층, 전자 주입층은 각각 2층 이상의 층 구성에 의해 형성될 수도 있다. 그 때에는, 정공 주입층의 경우, 전극으로부터 정공을 주입하는 층을 정공 주입층, 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층을 정공 수송층이라고 부른다. 마찬가지로, 전자 주입층의 경우, 전극으로부터 전자를 주입하는 층을 전자 주입층, 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층을 전자 수송층이라고 부른다. 이들 각 층은 재료의 에너지 준위, 내열성, 유기층 또는 금속 전극과의 밀착성 등의 각 요인에 따라 선택되어 사용된다.
정공 주입 재료로서는, 정공을 수송하는 능력을 갖고, 양극으로부터의 정공 [0235] 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 또한 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로 프탈로시아닌 유도체, 나프탈로시아닌 유도체, 포르피린 유도체, 벤지딘형 트리페닐아민, 디아민형 트리페닐아민, 헥사시아노헥사아자트리페닐렌 등과, 이들의 유도체, 및 폴리비닐카르바졸, 폴리실란, 도전성 고분자 등의 고분자 재료를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 EL 소자에서 사용할 수 있는 정공 주입 재료 중에서 더욱 효과적인 정공 주입 재료는 프탈로시아닌 유도체이다. 프탈로시아닌(Pc) 유도체로서는, 예를 들면 H2Pc, CuPc, CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl2SiPc, (HO)AlPc, (HO)GaPc, VOPc, TiOPc, MoOPc, GaPc-O-GaPc 등의 프탈로시아닌 유도체 및 나프탈로시아닌 유도체가 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 정공 주입 재료에 TCNQ 유도체 등의 전자 수용 물질을 첨가함으로써 캐리어를 증감시킬 수도 있다. 본 발명의 유기 EL 소자에서 사용할 수 있는 바람직한 정공 수송 재료는 방향족 3급 아민 유도체이다. 방향족 3급 아민 유도체로서는, 예를 들면 N,N'-디페닐-N,N'-디나프틸-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, N,N,N',N'-테트라비페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 등, 또는 이들 방향족 삼급 아민 골격을 가진 올리고머 또는 중합체이나, 이것에 한정되는 것은 아니다.
전자 주입 재료로서는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자 주입 효과를 갖고, 또한 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 본 발명의 유기 EL 소자에 있어서, 더욱 효과적인 전자 주입 재료는 금속 착체 화합물 및 질소 함유 복소환 유도체이다.
상기 금속 착체 화합물로서는, 예를 들면 8-히드록시퀴놀리네이트리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리네이트)아연, 트리스(8-히드록시퀴놀리네이트)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리네이트)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리네이트)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리네이트)아연 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 질소 함유 복소환 유도체로서는, 예를 들면 옥사졸, 티아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 트리아졸, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 페난트롤린, 벤즈이미다졸, 이미다조피리딘 등이 바람직하고, 그 중에서도 벤즈이미다졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 이미다조피리딘 유도체가 바람직하다.
바람직한 구현예로서, 이들 전자 주입 재료에 추가로 도펀트를 함유하고, 음극으로부터의 전자의 수취를 쉽게 하기 위해서 보다 바람직하게는 제2 유기층의 음극계면 근방에 알칼리 금속으로 대표되는 도펀트를 도핑한다. 도펀트로서는, 전자주게성 금속, 전자주게성 금속 화합물 및 전자주게성 금속 착체를 들 수 있고, 이들 환원성 도펀트는 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에 있어서는, 발광층 중에 유기 전계발광 화합물로부터 선택되는 적어도 1종 외에, 발광 재료, 도핑 재료, 정공 주입 재료, 정공 수송 재료 및 전자 주입 재료의 적어도 1종이 동일층에 함유될 수도 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻어진 유기 EL 소자의, 온도, 습도, 분위기 등에 대한 안정성의 향상을 위해 소자의 표면에 보호층을 설치하거나, 실리콘 오일, 수지 등에 의해 소자 전체를 보호하는 것도 가능하다.
본 발명의 유기 EL 소자의 양극에 사용되는 도전성 재료로서는, 4 eV보다 큰 일함수를 갖는 것이 적합하고, 탄소, 알루미늄, 바나듐, 철, 코발트, 니켈, 텅스텐, 은, 금, 백금, 팔라듐 등 및 이들의 합금, ITO 기판, NESA 기판에 사용되는 산화주석, 산화인듐 등의 산화 금속, 나아가서는 폴리티오펜이나 폴리피롤 등의 유기 도전성 수지가 이용된다. 음극에 사용되는 도전성 물질로서는, 4 eV보다 작은 일함수를 갖는 것이 적합하고, 마그네슘, 칼슘, 주석, 납, 티타늄, 이트륨, 리튬, 루테늄, 망간, 알루미늄, 불화리튬 등 및 이들의 합금이 이용되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 합금으로서는, 마그네슘/은, 마그네슘/인듐, 리튬/알루미늄 등을 대표예로서 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 합금의 비율은 증착원의 온도, 분위기, 진공도 등에 따라 제어되고, 적절한 비율로 선택된다. 양극 및 음극은, 필요가 있으면 2층 이상의 층 구성에 의해 형성될 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에서는, 효율 좋게 발광시키기 위해서, 적어도 한쪽면은 소자의 발광 파장 영역에서 충분히 투명하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 기판도 투명한 것이 바람직하다. 투명 전극은 상기한 도전성 재료를 사용하여, 증착이나 스퍼터링 등의 방법으로 소정의 투광성이 확보되도록 설정한다. 발광면의 전극은 광투과율을 10％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 기판은 기계적, 열적 강도를 갖고, 투명성을 갖는 것이면 한정되는 것은 아니지만, 유리 기판 및 투명성 수지 필름이 있다.
본 발명의 유기 EL 소자의 각 층의 형성은, 진공 증착, 스퍼터링, 플라즈마, 이온 플레이팅 등의 건식 성막법이나 스핀 코팅, 디핑, 플로우 코팅 등의 습식 성막법 중 어느 방법을 적용할 수도 있다. 막 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 적절한 막 두께로 설정할 필요가 있다. 막 두께가 너무 두꺼우면 일정한 광 출력을 얻기 위해서 큰 인가 전압이 필요하게 되어 효율이 나빠진다. 막 두께가 너무 얇으면 핀홀 등이 발생하여, 전계를 인가하더라도 충분한 발광 휘도가 얻어지지 않는다. 통상의 막 두께는 5 nm 내지 10 ㎛의 범위가 적합한데, 10 nm 내지 0.2 ㎛의 범위가 더욱 바람직하다.
습식 성막법의 경우, 각 층을 형성하는 재료를, 에탄올, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 적절한 용매에 용해 또는 분산시켜 박막을 형성하는데, 그 용매는 어느 것이어도 된다. 이러한 습식 성막법에 적합한 용액으로서, 유기 EL 재료로서 본 발명의 방향족 아민 유도체와 용매를 함유하는 유기 EL 재료 함유 용액을 사용할 수 있다.
상기 유기 EL 재료가 호스트 재료와 도펀트 재료를 포함하며, 상기 도펀트 재료는 상기 화학식 I의 화합물을 사용하고, 도펀트 재료는 상기 화학식 II의 가 화학식 (10)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 어느 유기 박막층에 있어서도, 성막성 향상, 막의 핀홀 방지 등을 위해 적절한 수지나 첨가제를 사용할 수도 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는 벽걸이 텔레비젼의 평판 디스플레이 등의 평면 발광체, 복사기, 프린터, 액정 디스플레이의 백라이트 또는 계기류 등의 광원, 표시판, 표지등 등에 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물은 유기 EL 소자뿐만아니라, 전자 사진 감광체, 광전 변환 소자, 태양 전지, 이미지 센서 등의 분야에서도 사용할 수 있다.
본 발명에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 화합물 또는 치환기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1-3 포함하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 본 발명에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 "알킬기"란 별도의 정의가 없는 한, 분지형, 직쇄형 또는 환형 알킬기일 수 있고, 또한 어떠한 알켄기나 알킨기를 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기" 또는 적어도 하나의 알켄(alkene)기 또는 알킨(alkyne)기를 포함하고 있는 "불포화 알킬(unsaturated alkyl)기"를 모두 포함하는 것을 의미한다. 상기 "알켄기"는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합으로 이루어진 치환기를 의미하며, "알킨기" 는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합으로 이루어진 치환기를 의미한다.
상기 알킬기는 C1-C20의 알킬기일 수 있으며, 보다 구체적으로 C1-C6인 저급 알킬기, C7-C10인 중급 알킬기, C11-C20의 고급 알킬기일 수 있다. 예를 들어, C1-C4 알킬기는 알킬쇄에 1-4 개의 탄소원자가 존재하는 것을 의미하며 이는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다. 전형적인 알킬기에는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 알콕시기는 ?R (상기 R은 본 발명에서 의미하는 알킬기)의 구조를 갖는 치환기를 의미하고, 특히 비고리형 알콕시기는 비고리형 알킬기가 산소를 사이에 두고 모체에 결합할 수 있는 치환기를 가르키고, 고리형 알콕시기는 고리형 알킬기가 산소를 사이에 두고 모체에 결합할 수 있는 치환기를 의미한다.
본 발명에서 "방향족기"란 별도의 정의가 없는 한 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미한다. 구체적인 예로 아릴기와 헤테로아릴기가 있다. 본 발명에서 "아릴(aryl)기"는 단일고리 또는 융합고리(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 복수의 고리) 치환기를 포함한다. 본 발명에서 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1-3개 포함하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1-3개 포함할 수 있다. 본 발명에서 "스피로(spiro) 구조"는 하나의 탄소를 접점으로 가지고 있는 복수의 고리 구조를 의미한다. 또한, 스피로 구조는 스피로 구조를 포함하는 화합물 또는 스피로 구조를 포함하는 치환기로도 쓰일 수 있다.
또한 본 발명에서, 상기 퀴놀린일기는 퀴놀린-1-일기, 퀴놀린-2-일기, 퀴놀린-3-일기, 퀴놀린-4-일기, 퀴놀린-5-일기, 퀴놀린-6-일기, 퀴놀린-7-일기, 퀴놀린-8-일기를 모두 포함하는 의미이다. 또한, 상기 카바졸일기 역시 카바졸-1-일기, 카바졸-2-일기, 카바졸-3-일기, 카바졸-4-일기, 카바졸-5-일기, 카바졸-6-일기, 카바졸-7-일기, 카바졸-8-일기, 카바졸-9-일기를 모두 포함하는 의미이다.
또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 출원 시의 상식 및 본 발명의 개시 내용에 기초한다면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 화합물을 과도한 시행착오 또는 고도의 실험 없이 용이하게 제조하고 활용할 수 있을 것이라는 점은 자명하다.
즉, 하기 실시예에는 모두 기재하지는 않았지만, 본 발명자의 실험 결과에 따르면, 하기 실시예에 기재된 화합물과 하기 실시예에 기재되지 않은 화합물 간에 치환기의 크기, 배향성, 입체장애 가능성, 극성 차이 등이 일견 있을 수 있다고 보이는 경우라고 하더라도, 하기 실시예에 기재된 구체적인 제조공정이 그리 복잡하지도 않을 뿐만 아니라 복잡한 부반응이 수반되지도 않아, 본 발명의 기술분야의 통상의 기술자라면 출원 시의 기술상식에 기초하여 하기 실시예의 구체적인 제조방법에 대한 기재만에 의해서 본 발명의 특허청구범위에 기재된 화합물을 특수한 지식을 부가하지 않고서도 제조할 수 있다는 점은 자명하다.
이하에서 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 다만 하기 실시예는 예시로서 제시될 뿐, 본 발명은 이에 의해서 어떠한 한정도 되지 않는다.
실시예
실시예 1-1: 화학식 BH -1의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -1-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-1-a의 화합물을 합성하였다. 1-Bromo-3-hydroxynaphthalene은 Journal of the American Chemical Society 98. 11. 3237(1976)에 있는 방법을 통하여 합성하였다.
[반응식 1]
Figure pat00077
1 L 둥근 바닥 플라스크에 4-bromo-2-naphthol 39 g (0.2 mol), 페닐 보론산 43 g (0.4 mol), 탄산칼륨 73 g (0.6 mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 4 g (0.004 mol), 물 100 mL, 톨루엔 400 mL을 투입한 후 110 ℃ 이하에서 4 시간 동안 환류시켰다. 상온으로 온도를 내린 후 반응의 결과물을 0.1 N 염산으로 층분리 하여 수층을 제거하고 유기층을 분리하여 감압 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화학식 BH-1-a의 화합물을 35 g (수율 91 %) 얻었다.
(2) 화학식 BH -1-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-1-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 2]
Figure pat00078
1 L 둥근 바닥 플라스크에 상기 반응식로부터 얻은 화학식 BH-1-a (4-phenylnaphthalene-2-ol) 35g (0.2 mol), 피리딘 16 mL (0.2 mol) 디클로로메탄 400 mL을 투입한 후 0 ℃ 에서 트리플루오로메탄설포닉 안하이드라이드 30 mL (0.2 mol)을 천천히 적가한다. 상온에서 4시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결되면, 반응의 결과물을 물을 가해 층분리 하여 수층을 제거하고 유기층을 분리하여 감압농축한 후 컬럼크로마토그래피로 분리하여 화학식 BH-1-b의 화합물을 42 g (수율 70 %) 얻었다.
(3) 화학식 BH -1의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-1의 화합물을 합성하였다.
[반응식 3]
Figure pat00079
0.25 L 둥근 바닥 플라스크에 상기 반응식으로부터 얻은 화학식 BH-1-e (4-phenylnaphthalene-2-yl trifluorofomethane sulfonate) 7.0 g (0.02 mol), (9-페닐안트라센-10-일)보론산 7.1 g (0.024 mol), 탄산칼륨 8.3 g (0.06 mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.4 g (0.0004 mol), 물 20 mL, 디옥산 20 mL, 톨루엔 60 mL을 투입한 후 110 ℃ 이하에서 8 시간 동안 환류시켰다. 상온으로 온도를 내린 후 수층을 제거한 다음 유기층을 모아 셀라이트로 여과를 했다. 여과액을 모아 감압농축한 후 컬럼크로마토그래피로 분리한 후 테트라하이드로퓨란과 아세톤으로 재결정을 3회 반복하였다. 톨루엔과 헥산으로 재결정 한 후 생성된 고체를 여과한 후 건조하여 화학식 BH-1의 화합물을 5 g (수율 55 %) 얻었다.
MS: m/z 457 [M]+
실시예 1-2: 화학식 BH -2의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -2-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-2-a의 화합물을 합성하였다.
[반응식 4]
Figure pat00080
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-2-a의 화합물을 31 g (수율 76%) 얻었다.
(2) 화학식 BH -2-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-2-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 5]
Figure pat00081
상기 실시예 1-1의 상기 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-2-b의 화합물을 33 g (수율 68%) 얻었다.
(3) 화학식 BH -2의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-2의 화합물을 합성하였다.
[반응식 6]
Figure pat00082
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-2의 화합물을 4.5 g (수율 42%) 얻었다.
MS: m/z 471 [M]+
실시예 1-3: 화학식 BH -3의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -3-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-3-a의 화합물을 합성하였다.
[반응식 7]
Figure pat00083
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-3-a의 화합물을 32.5 g (수율 69%) 얻었다.
(2) 화학식 BH -3-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-3-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 8]
Figure pat00084
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-3-b의 화합물을 31.2 g (수율 64%) 얻었다.
(3) 화학식 BH -3의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-3의 화합물을 합성하였다.
[반응식 9]
Figure pat00085
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-3의 화합물을 4.8 g (수율 46%) 얻었다.
MS: m/z 507 [M]+
실시예 1-4: 화학식 BH -4의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -4-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-4-a의 화합물을 합성하였다.
[반응식 10]
Figure pat00086
상기 실시예 1-1의 반응식와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-4-a의 화합물을 33 g (수율 70%) 얻었다.
(2) 화학식 BH -4-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-4-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 11]
Figure pat00087
상기 실시예 1-1의 반응식와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-4-b의 화합물을 29.5 g (수율 60%) 얻었다.
(3) 화학식 BH -4의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-4의 화합물을 합성하였다.
[반응식 12]
Figure pat00088
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-4의 화합물을 5 g (수율 48%) 얻었다.
MS: m/z 507 [M]+
실시예 1-5: 화학식 BH -5의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -5-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-5-a의 화합물을 합성하였다.
[반응식 13]
Figure pat00089
상기 실시예 1-1의 반응식와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-5-a의 화합물을 42 g (수율 75%) 얻었다.
(2) 화학식 BH -5-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-5-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 14]
Figure pat00090
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-5-b의 화합물을 39 g (수율 66%) 얻었다.
(3) 화학식 5의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-5의 화합물을 합성하였다.
[반응식 15]
Figure pat00091
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-5의 화합물을 4.5 g (수율 42%) 얻었다.
MS: m/z 557 [M]+
실시예 1-6: 화학식 BH -6의 화합물 제조
(1) 화학식 BH -6-a의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-6-a의 화합물을 합성하였다.
[반응식 16]
Figure pat00092
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-6-a의 화합물을 38.5 g (수율 74%) 얻었다.
(2) 화학식 BH -6-b의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-6-b의 화합물을 합성하였다.
[반응식 17]
Figure pat00093
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-6-b의 화합물을 35.8 g (수율 64%) 얻었다.
(3) 화학식 BH -6의 화합물의 합성
하기 반응식에 의하여 화학식 BH-6의 화합물을 합성하였다.
[반응식 18]
Figure pat00094
상기 실시예 1-1의 반응식과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 BH-6의 화합물을 4 g (수율 46%) 얻었다.
MS: m/z 533 [M]+
비교예 1-1
비교 화합물로 호스트로 사용되며 합성이 용이한 BH를 합성하였으며 그 구조를 아래 나타내었다.
Figure pat00095
[화학식 BH]
제조예 1 내지 3
유기 발광 다이오드 제조과정에서 사용한 도펀트(화학식 BD의 화합물)와 전자수송층에 쓰인 화합물(화학식 BE1 및 BE2)을 합성하였으며 그 구조를 아래에 나타내었다.
Figure pat00096

시험예 1 및 비교 시험예 1: 용해도 시험
Figure pat00097
상기 표 1에서 보는 바와 같이 상기 비교예에서 제조된 호스트와 달리 실시예에서 제조한 호스트는 별도의 증점제를 사용하지 않고도 용해도가　용매에 대하여 3% 이상을 발현할 수 있어 용액 도포법에 의한 막 형성이 가능함을 확인하였다.
실시예 2-1 내지 2-6 및 비교예 2-1: 유기 발광 다이오드의 제조
발광 면적이 2 mm x 2 mm 되도록 패터닝된 ITO기판을 UV Ozone 처리하여 진공 챔버에서 유기물을 증착하였다. 진공도는 1x10-6 torr 보다 낮았으며 DNTPD (700 Å), NPD (300 Å), 상기 실시예 1-1 내지 1-6에서 제조한 화합물 또는 상기 비교예 1-1에서 제조한 화합물 + 화학식 BD 화합물 5% (250Å), 화학식 BE1 화합물 : 화학식 BE2 화합물 (1 : 1, 300 Å), Al(1,000 Å)의 순서로 증착하였으며 Glove box내에서 getter를 넣고 sealing하였다.
시험예 2 및 비교 시험예 2: 소자성능 테스트
Figure pat00098
상기 표 2에서 T97은 휘도가 초기 휘도에 비해 97%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.
상기 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 확보된 물질은 비교 물질에 비하여 110 oC 이상의 높은 유리전이 온도를 보이므로 유기 전계 발광 소자에서 우수한 열안정성을 나타낼 수 있으며 발광층에 사용되었을 경우에 비교 물질의 경우 10 mA/cm2에서 약 3.85 cd/A를 보이는 것에 비해 다른 모든 물질은 동일 전류 밀도에서 4 cd/A 이상의 효율을 보여 높은 효율 향상을 나타내었다. 또한 OLED 소자의 구동 영역인 10-40 mA/cm2에서의 1931 CIE y값 또한 매우 안정된 특성을 나타내었다. 이와 같은 특성들을 고려할 때 지금까지 시도되지 않았던 새로운 치환체를 안트라센 본체에 도입함으로써 소자 성능을 크게 향상 시킬 수 있었음을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 범위(예: 화학식 I에 포함되는 화합물)에 포함되는 화합물 또는 이들의 조합이라 하더라도 구조 대칭성의 증가로 인해 어느 정도의 결정질화 문제, 및 고온에서의 발광 균일성이 확보되지 않은 문제가 발생함에 비해, 위 화학식 2 내지 화학식 140의 화합물은 구조 대칭성으로 인한 물질의 결정질화 문제가 전혀 발생하지 않고, 또한 고온에서의 발광 균일성도 확보될 수 있음도 확인하였다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1의 유기 전계발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ]
    Figure pat00099

    상기 A은 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 비고리형 알콕시기, 고리형 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 실릴기, 알릴기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기로부터 선택된 제1 치환기이고; 상기 제1 치환기는 비치환되거나, 또는 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 비고리형 알콕시기, 고리형 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 실릴기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기로부터 선택된 1개 이상의 치환기로 치환될 수 있으며;
    또한, 상기 B은 수소 또는 중수소이거나, 또는 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알릴기, 실릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아민기, 할로겐기, 포스핀기 및 시안화기 중에서 선택된 제2 치환기이며;
    상기 화학식 1의 탄소에 결합된 수소는 중수소일 수 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 화합물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비고리형 알킬기는 C1-C6 알킬기 또는 C7-C30 알킬기이고;
    상기 고리형 알킬기는 C3-C20 시클로알킬기이며;
    상기 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 시클로펜타디엔일기, 인덴일기, 비페닐기 중에서 선택되고;
    상기 헤테로아릴기는 피리디닐기, 퀴놀린일기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기, 티오펜일기, 벤조티오펜일기 중에서 선택되며;
    상기 아릴기 및 상기 헤테로아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 시클로펜타디엔일기, 인덴일기, 비페닐기, 피리디닐기, 퀴놀린일기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기, 티오펜일기, 벤조티오펜일기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수도 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비고리형 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 중에서 선택되고;
    상기 고리형 알킬기는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기로부터 선택되며;
    상기 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 비페닐렌일기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 파이렌일기, 플루오렌일기, 안트라센일기, 페난렌일기, 트레페닐레닐기 중에서 선택되고;
    상기 헤테로아릴기는 피리딘일기, 퀴놀린일기, 티오페닐기, 퓨란일기, 파이란일(Pyranyl)기, 티오파이란일기 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 A은 (i) C1-C6 알킬기, 실릴기, C1-C6 알콕시기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 디알킬플루오렌일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리디닐기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 할로겐기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 페닐기; (ii) 페닐기, 시클로알킬기, 아만틸기, 피리딘일기, 티오펜일기, 페닐나프틸기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 나프틸기 또는 플루오렌일기; (iii) 치환 또는 비치환된 페난트렌일기, 페날렌일기, 안트라센일기, 파이렌일기; (iv) 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 카바졸일기; (v) 치환 또는 비치환된 피리딘일기, 퀴놀린일기, 시클로펜타디엔일기, 티오펜일기; (vi) C1-C6 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 피리딘일기 중에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되었거나 비치환된 아민기; (vii) C1-C6 알킬기, 실릴기, C1-C6 알콕시기; 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-1a 내지 I-1d 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-1a]
    Figure pat00100

    [화학식 Ⅰ-1b]
    Figure pat00101

    [화학식 Ⅰ-1c]
    Figure pat00102

    [화학식 Ⅰ-1d]
    Figure pat00103

    A11 내지 A15는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-2a 내지 I-2p 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-2a]
    Figure pat00104

    [화학식 Ⅰ-2b]
    Figure pat00105

    [화학식 Ⅰ-2c]
    Figure pat00106

    [화학식 Ⅰ-2d]
    Figure pat00107

    [화학식 Ⅰ-2e]
    Figure pat00108

    [화학식 Ⅰ-2f]
    Figure pat00109

    [화학식 Ⅰ-2g]
    Figure pat00110

    [화학식 Ⅰ-2h]
    Figure pat00111

    [화학식 Ⅰ-2i]
    Figure pat00112

    [화학식 Ⅰ-2j]
    Figure pat00113

    [화학식 Ⅰ-2k]
    Figure pat00114

    [화학식 Ⅰ-2l]
    Figure pat00115

    [화학식 Ⅰ-2m]
    Figure pat00116

    [화학식 Ⅰ-2n]
    Figure pat00117

    [화학식 Ⅰ-2o]
    Figure pat00118

    [화학식 Ⅰ-2p]
    Figure pat00119

    상기 식에서, 상기 A21 내지 A27은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 A21 내지 A27은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 페닐기, 고리형 알킬기, 아만틸기, 피리딘일기, 티오펜-2-일기, 페닐나프틸기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물
  8. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-3a 내지 I-3c 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-3a]
    Figure pat00120

    [화학식 Ⅰ-3b]
    Figure pat00121

    [화학식 Ⅰ-3c]
    Figure pat00122

    상기 식에서, 상기 X31은 CA31A31', S, O, NA31"? 중에서 선택되고; 상기 A31과 A31' 및 A31"는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 페닐기 중에서 선택되고; 상기 A32 내지 A39는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나, 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 페닐기, 할로겐기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-4a 또는 I-4b의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-4a]
    Figure pat00123

    [화학식 Ⅰ-4b]
    Figure pat00124

    상기 식에서, 상기 A41 내지 A45는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 A41 내지 A 44는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 티오펜-2-일기 또는 페닐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-5의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-5]
    Figure pat00125

    상기 식에서, 상기 X51은 C 또는 S이고; 상기 A51 내지 A55는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-6의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-6]
    Figure pat00126

    상기 식에서, 상기 A61 및 A62는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 A61 및 A62는 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 피리딘일기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-7의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-7]
    Figure pat00127

    상기 식에서, 상기 A71은 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-8의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-8]
    Figure pat00128

    상기 식에서 X81은 C 또는 Si이고; 상기 A81 내지 A83은 서로 동일하거나 상이하고; 각각 독립적으로 수소 또는 중수소이거나; 치환 또는 비치환된 비고리형 알킬기, 고리형 알킬기, 알콕시기, 실릴기, 페닐기, 알킬페닐기, 비페닐기, 알킬비페닐기, 페닐비페닐기, 터페닐기, 알킬터페닐기, 나프틸기, 알킬나프틸기, 페닐나프틸기, 알킬페닐나프틸기, 페난트렌일기, 플루오렌일기, 알킬플루오렌일기, 티오펜일기, 티오펜-2-일기, 디벤조티오펜일기, 디벤조퓨란일기, 아다만틸기, 피리딘일기, 퀴놀린일기, 카바졸릴기, 아민기, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, 모노페닐아민기, 디페닐아민기, 알킬페닐아민기, 할로겐기 중에서 선택된 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 유기 전자발광 화합물은 하기 화학식 I-9a 내지 I-9f 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 유기 전자발광 화합물:
    [화학식 Ⅰ-9a]
    Figure pat00129

    [화학식 Ⅰ-9b]
    Figure pat00130

    [화학식 Ⅰ-9c]
    Figure pat00131

    [화학식 Ⅰ-9d]
    Figure pat00132

    [화학식 Ⅰ-9e]
    Figure pat00133

    [화학식 Ⅰ-9f]
    Figure pat00134

    상기 식에서, 상기 화학식 I에서 A에 해당하는 페난트렌일기, 안트라센일기, 페날렌일기, 파이렌일기는 비치환되거나 또는 각 탄소가 중수소, 알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로겐 중에서 선택된 치환기로 치환될 수도 있는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 화합물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 140 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 유기 전계발광 화합물:
    Figure pat00135

    Figure pat00136

    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139

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    Figure pat00150

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    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154

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    Figure pat00160

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    Figure pat00164

    Figure pat00165

    Figure pat00166

    Figure pat00167

    Figure pat00168

    Figure pat00169
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 최소한 1개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층.
  19. 제18항에 있어서, 상기 유기 박막층은 하기 화학식 II 또는 화학식 III의 아릴아민 중 최소한 1개 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층:
    [화학식 Ⅱ]
    Figure pat00170

    [화학식 Ⅲ]
    Figure pat00171

    상기 화학식 II 및 Ⅲ에서, 상기 X3은 C10-C40의 치환 또는 비치환된 축합 방향족환기를 나타내고; 상기 n는 1-4의 정수를 나타내며;
    상기 화학식 II에서, 상기 Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 C6-C40의 치환 또는 비치환된 1가의 방향족기를 나타내며;
    상기 화학식 Ⅲ에서, Cy는 치환 또는 비치환된 C3-C8의 시클로알킬이고, b은 1 내지 4 의 정수이되, b이 2 이상인 경우 각각의 시클로알칸은 융합되어진 형태일 수 있으며; 이에 치환된 수소는 각각 중수소 또는 알킬로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이하며;
    Z 는 단일 결합 또는 -[C(R5)(R6)]p-이고, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이하고;
    R1, R2, R3 , R5 및 R6은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기이고;
    a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R3는 서로 동일하거나 상이하고, R3 이 복수인 경우, 각각의 R3은 융합되어진 형태일 수 있다.
  20. 제6항 또는 제7항의 유기 전계발광 소자용 유기 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자용 유기 박막층.
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