KR20150020645A - 방향족 복소환 화합물 및 이를 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자 - Google Patents

방향족 복소환 화합물 및 이를 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

유기 발광 소자의 유기층에 사용되기 적합한 복소환 방향족 화합물들이 제공된다.

Description

방향족 복소환 화합물 및 이를 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자{An aromatic heterocyclic compound and an organic light emitting diode comprising an organic layer comprising the same}
유기 발광 소자의 유기층, 보다 구체적으로는 발광층에 사용되기 적합한 방향족 복소환 화합물 및 이를 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자가 제공된다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode : OLED)는 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 점에서 많은 연구가 이루어지고 있다.
유기 발광 소자는 일반적으로 애노드/유기 발광층/캐소드의 적층구조를 가지며, 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/캐소드 또는 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입층/캐소드 등과 같은 다양한 구조도 가질 수 있다.
진공 증착 방법을 사용하여 유기 발광 소자를 사용할 경우 진공 시스템의 사용이 요구되며, 천연색 디스플레이용 픽셀을 제조하기 위하여 쉐도우 마스크 등이 사용이 요구된다. 한편, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스핀 코팅과 같은 용액 도포법의 경우에는 유기막 제조가 용이하고 제조 비용이 저렴하며 우수한 해상도를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 유기막 형성 방법에 관계없이, 유기 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 개재된 유기막에 사용할 수 있는 화합물로서 우수한 특성을 갖는 화합물의 개발이 요구된다.
하기 화학식 1로 표시되는 방향족 복소환 화합물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 화학식 1 중,
R1 내지 R12는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 그룹이되, 상기 R1 내지 R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 그룹이다:
<화학식 2>
Figure pat00002
상기 화학식 2 중,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴렌기이고;
Ar2 및 Ar3는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기이고;
a는 0 내지 6의 정수이고,
b는 0 또는 1이다.
또한, 하기 화학식 3으로 표시되는 방향족 복소환 화합물이 제공된다:
<화학식 3>
Figure pat00003
상기 화학식 3 중,
R31 내지 R36은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 하기 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 하기 화학식 5로 표시되는 그룹이고;
상기 R37 내지 R42는 서로 독립적으로, 수소 또는 하기 화학식 5로 표시되는 그룹이고;
<화학식 4>
Figure pat00004
<화학식 5>
Figure pat00005
상기 화학식 4 및 5 중,
Ar11 및 Ar14는 서로 독립적으로, C5-C60아릴렌기, 또는 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기,치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C60아릴렌기이고;
Ar12 및 Ar13는 서로 독립적으로, C5-C14아릴기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴기, 하나 이상의 C5-C14아릴기로 치환된 C5-C14아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C14아릴기이고;
Q1은 수소 또는 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹이고;
상기 R44 내지 R49는 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기이고;
c는 1 내지 6의 정수이고;
d는 0 또는 1이고;
x는 0 내지 6의 정수이되,
a) R31 내지 R42 모두가 수소인 경우는 제외되고,
b) R37 내지 R42가 모두 수소인 경우, R31 내지 R36은 서로 독립적으로, 수소, 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 화학식 5로 표시되는 그룹이며, 단, R31 내지 R36 중 적어도 하나는 화학식 4로 표시되는 그룹이거나, Q1이 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹인 화학식 5로 표시되는 그룹이고;
c) R31 내지 R36이 모두 수소인 경우, R37 내지 R42 중 적어도 하나는 Q1이 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹인 화학식 5로 표시되는 그룹이다.
이에 더하여, 하기 화학식 6으로 표시되는 방향족 복소환 화합물이 제공된다:
<화학식 6>
Figure pat00006
상기 화학식 6 중,
R50 내지 R60 중 하나는 상기 화학식 6의 안트라센 고리에 연결되고;
상기 R50 내지 R60은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R65)(R66)(R67)로 표시되는 그룹이고, 상기 R50 내지 R60 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 R61 및 R62는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기 또는 페닐기이고;
상기 R65 내지 R67은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기이다.
나아가, 하기 화학식 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물도 제공된다:
<화학식 7>
Figure pat00007
상기 화학식 7 중,
R70 내지 R80 중 하나 및 R90 내지 R100 중 하나는 상기 화학식 7의 안트라센 고리에 연결되고;
상기 R70 내지 R80 및 R90 내지 R100은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R101)(R102)(R103)로 표시되는 그룹이고, 이들 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 R101 내지 R103은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기이다.
또한, 기판, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함한 유기 발광 소자로서, 상기 유기층이 상술한 바와 같은 화합물을 포함한 유기층인 유기 발광 소자가 제공된다.
상술한 바와 같은 화합물은 유기 발광 소자의 유기층에 사용되기 적합한 바, 이를 이용하면, 우수한 성능을 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 1a 내지 1c는 각각, 본 발명의 유기 발광 소자의 일 구현예의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이고;
도 2는 본 발명의 일 구현예인 화합물 2 및 15의 용액 중 UV 흡수 스펙트럼을 각각 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 구현예인 화합물 2 및 15의 PL(Photoluminescence) 스펙트럼을 각각 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 구현예인 샘플 1의 전압-휘도 그래프를 나타낸 도면이다.
하기 화학식 1 중,
<화학식 1>
Figure pat00008
R1 내지 R12는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 그룹일 수 있다.
구체적으로, 상기 R1 내지 R12는 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C14헤테로아릴기, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 그룹일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C5-C14아릴기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴기, 하나 이상의 -Si(R21)(R22)(R23)으로 표시되는 그룹으로 치환된 C5-C14아릴기, 또는 상기 화학식 2로 표시되는 그룹일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, 상기 R1 내지 R12 중 적어도 하나는 반드시 하기 화학식 2로 표시되는 그룹이다:
<화학식 2>
Figure pat00009
상기 화학식 2 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴렌기이고, Ar2 내지 Ar3는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기이며, a는 0 내지 6의 정수이고, b는 0 또는 1일 수 있다. a가 0일 경우, 상기 화학식 2의 N은 상기 화학식 1의 벤조페난트렌 고리에 직접 연결된다. 한편, b가 0인 경우는 Ar2와 Ar3가 단일 결합으로 연결되어 있지 않은 것을 나타낸 것이고, b가 1인 경우, Ar2와 Ar3는 단일 결합으로 연결되어 있는 것을 나타낸 것이다.
구체적으로, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기렌기일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, C5-C14아릴렌기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴렌기, 하나 이상의 C5-C14아릴기로 치환된 C5-C14아릴렌기, 또는 하나 이상의 -Si(R21)(R22)(R23)으로 표시되는 그룹으로 치환된 C5-C14아릴렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, Ar2 및 Ar3는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, C5-C14아릴기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴기, 하나 이상의 C5-C14아릴기로 치환된 C5-C14아릴기, 또는 하나 이상의 -Si(R21)(R22)(R23)으로 표시되는 그룹으로 치환된 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 R21 내지 R23은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1을 갖는 화합물은 하기 화학식 1a로 표시될 수 있다:
<화학식 1a>
Figure pat00010
즉, 상기 화학식 1 중, R5 및 R8은 화학식 2로 표시되는 그룹일 수 있다.
상기 화학식 2 중
Figure pat00011
로 표시되는 그룹은 하기 화학식 2a 내지 2k 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 화학식 2a 내지 2k 중, *는 Ar1 또는 벤조페난트렌 고리와의 결합 사이트를 나타낸 것이다.
상기 화학식 2a 내지 2k 중, X1 및 X2는 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C5-C14아릴기, 또는 -Si(R21)(R22)(R23)으로 표시되는 그룹일 수 있고, 보다 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 메틸실릴기, 에틸실릴기, 디메틸실릴기, 디에틸실릴기, 트리메틸실릴기(이하, "TMS"로 표시되기도 함) 또는 에틸기일 수 있다. 또한, 상기 n 및 m은 서로 독립적으로, 0 내지 6의 정수일 수 있다.
한편, 상기 화학식 2 중, a는 0일 수 있으며, a가 1 이상인 경우
Figure pat00014
는 하기 화학식 2a' 내지 2g' 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00015
상기 화학식 1로 표시되는 방향족 복소환 화합물의 비제한적인 예로는 하기 화합물 1 내지 12를 들 수 있다:
<화합물 1> <화합물 2>
Figure pat00016
Figure pat00017
<화합물 3> <화합물 4>
Figure pat00018
Figure pat00019
<화합물 5> <화합물 6>
Figure pat00020
Figure pat00021
<화합물 7> <화합물 8>
Figure pat00022
Figure pat00023
<화합물 9> <화합물 10>
Figure pat00024
Figure pat00025
<화합물 11> <화합물 12>
Figure pat00026
Figure pat00027
하기 화학식 3 중,
<화학식 3>
Figure pat00028
R31 내지 R36은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 하기 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 하기 화학식 5로 표시되는 그룹일 수 있다.
구체적으로, R31 내지 R36은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C14헤테로아릴기, 하기 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 하기 화학식 5로 표시되는 그룹일 수 있고, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기, C1-C10알콕시기, C5-C14아릴기, 상기 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 상기 화학식 5로 표시되는 그룹일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3 중, 상기 R37 내지 R42는 서로 독립적으로, 수소 또는 하기 화학식 5로 표시되는 그룹일 수 있다:
<화학식 4>
Figure pat00029
<화학식 5>
Figure pat00030
상기 화학식 4 및 5 중, Ar11 및 Ar14는 서로 독립적으로, C5-C60아릴렌기, 또는 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기,치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C60아릴렌기일 수 있다.
구체적으로, 상기 Ar11 및 Ar14는 서로 독립적으로, C5-C14아릴렌기, 또는 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C14헤테로아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C14아릴렌기일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, C5-C14아릴렌기, 또는 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기, C1-C10알콕시기, C5-C14아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C14아릴렌기일 수 있으며, 더욱 구체적으로는, C5-C14아릴렌기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴렌기, 하나 이상의 C5-C14아릴기로 치환된 C5-C14아릴렌기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C14아릴렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 4 및 5 중, Ar12 및 Ar13는 서로 독립적으로, C5-C14아릴기, 하나 이상의 C1-C10알킬기로 치환된 C5-C14아릴기, 하나 이상의 C5-C14아릴기로 치환된 C5-C14아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 4 및 5 중, Q1은 수소 또는 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹일 수 있다.
여기서, 상기 R44 내지 R49는 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 4 중, c는 1 내지 6의 정수일 수 있고, d는 0 또는 1일 수 있다. d가 0인 경우는 Ar12와 Ar13이 단일 결합으로 연결되어 있지 않은 것을 나타낸 것이고, d가 1인 경우, Ar12와 Ar13는 단일 결합으로 연결되어 있는 것을 나타낸 것이다.
상기 화학식 5 중, x는 0 내지 6의 정수일 수 있다.
상기 화학식 3 중, R31 내지 R42 모두가 수소인 경우는 제외된다.
한편, 상기 화학식 3 중, R37 내지 R42가 모두 수소인 경우, R31 내지 R36은 서로 독립적으로, 수소, 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 화학식 5로 표시되는 그룹이다. 이 때, R31 내지 R36 중 적어도 하나는 화학식 4로 표시되는 그룹이거나, Q1는 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹인 화학식 4로 표시되는 그룹이다. 즉, R37 내지 R42가 모두 수소인 경우, R31 내지 R36 중 적어도 하나는 반드시, 화학식 4로 표시되는 그룹을 갖거나, -Si(R47)(R48)(R49)로 표시되는 치환기를 가져야 한다. 특정 이론에 한정되려는 것은 아니나, 상기 -Si(R47)(R48)(R49)로 표시되는 치환기는 화합물의 HOMO/LUMO 레벨을 보다 깊게(deep) 해 줄 수 있는 바, 이러한 화합물을 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자를 우수한 성능을 가질 수 있다.
또한, 상기 화학식 3 중, R31 내지 R36이 모두 수소인 경우, R37 내지 R42 중 적어도 하나는 Q1이 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹인 화합물 5이다. 즉, R31 내지 R36이 모두 수소인 경우, R37 내지 R42 중 적어도 하나는 반드시 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 치환기를 가져야 한다. 특정 이론에 한정되려는 것은 아니나, -Si(R47)(R48)(R49)로 표시되는 치환기는 화합물의 HOMO/LUMO 레벨을 보다 깊게(deep) 해 줄 수 있는 바, 이러한 화합물을 포함한 유기막을 구비한 유기 발광 소자를 우수한 성능을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 화학식 3을 갖는 화합물은 하기 화학식 3a를 가질 수 있다:
<화학식 3a>
Figure pat00031
상기 화학식 3a 중, R31 및 R36은 서로 독립적으로, 수소, 상기 화학식 4로 표시되는 그룹 또는 상기 화학식 5로 표시되는 그룹이되, 단, R31 및 R36 중 적어도 하나는 화학식 4로 표시되는 그룹이거나 Q1이 -Si(R47)(R48)(R49)로 표시되는 그룹인 화학식 5로 표시되는 그룹이다.
또한, 상기 화학식 3을 갖는 화합물은 하기 화학식 3b로 표시될 수 있다:
<화학식 3b>
Figure pat00032
상기 화학식 3b 중, R31, R36 및 R40에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.
상기 화학식 4 중
Figure pat00033
로 표시되는 그룹의 비제한적인 예는, 하기 화학식 4a 내지 4k 중 하나일 수 있다:
Figure pat00034
Figure pat00035
상기 화학식 4a 내지 4k 중, *는 벤조플루오란텐 고리와의 결합 사이트를 나타낸다.
상기 화학식 4a 내지 4k 중, X3 및 X4는 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C5-C14아릴기, 또는 -Si(R44)(R45)(R46)으로 표시되는 그룹일 수 있고, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 메틸실릴기, 에틸실릴기, 디메틸실릴기, 디에틸실릴기, 트리메틸실릴기, 또는 트리에틸실릴기일 수 있다. 또한, s 및 t은 서로 독립적으로, 0 내지 6의 정수일 수 있다.
상기 화학식 4 중,
Figure pat00036
의 비제한적인 예는 하기 화학식 4a' 내지 4g' 중 하나일 수 있다:
Figure pat00037
상기 화학식 5로 표시되는 그룹의 비제한적인 예는, 하기 화학식 5a 내지 5f 중 하나일 수 있다:
Figure pat00038
상기 화학식 5a 내지 5f 중, X5는 C1-C10알킬기, C5-C14아릴기, 또는 -Si(R47)(R48)(R49)으로 표시되는 그룹일 수 있고, 보다 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 메틸실릴기, 에틸실릴기, 디메틸실릴기, 디에틸실릴기, 트리메틸실릴기, 또는 트리에틸실릴기일 수 있다. 또한, q는 서로 독립적으로, 0 내지 6의 정수이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 복소환 방향족 화합물의 비제한적인 예로는 하기 화학식 13 내지 38를 들 수 있다:
<화합물 13> <화합물 14>
Figure pat00039
Figure pat00040
<화합물 15> <화합물 16>
Figure pat00041
Figure pat00042
<화합물 17> <화합물 18>
Figure pat00043
Figure pat00044
<화합물 19> <화합물 20>
Figure pat00045
Figure pat00046
<화합물 21> <화합물 22>
Figure pat00047
Figure pat00048
<화합물 23> <화합물 24>
Figure pat00049
Figure pat00050
<화합물 25> <화합물 26>
Figure pat00051
Figure pat00052
<화합물 27> <화합물 28>
Figure pat00053
Figure pat00054
<화합물 29> <화합물 30>
Figure pat00055
Figure pat00056
<화합물 31> <화합물 32>
Figure pat00057
Figure pat00058
<화합물 33> <화합물 34>
Figure pat00059
Figure pat00060

* <화합물 35> <화합물 36>
Figure pat00061
Figure pat00062
<화합물 37> <화합물 38>
Figure pat00063
Figure pat00064
하기 화학식 6 중,
<화학식 6>
Figure pat00065
R50 내지 R60 중 하나는 상기 화학식 6의 안트라센 고리에 연결된다.
상기 화학식 6 중, 상기 R50 내지 R60은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R65)(R66)(R67)로 표시되는 그룹일 수 있다. 이 때, 상기 R50 내지 R60 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 R50 내지 R60은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C14헤테로아릴기, 또는 -Si(R65)(R66)(R67)로 표시되는 그룹일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 R65 내지 R67은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 6 중, 상기 R61 및 R62는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기 또는 페닐기일 수 있다.
구체적으로, 상기 R61 및 R62은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기 또는 페닐기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 6으로 표시되는 방향족 복소환 화합물은 하기 화학식 6a 또는 6b로 표시될 수 있다:
<화학식 6a>
Figure pat00066
<화학식 6b>
Figure pat00067
상기 화학식 6a 및 6b 중, R50 내지 R62에 대한 상세한 설명은 상술한 바를 참조한다.
상기 화학식 6으로 표시되는 방향족 복소환 화합물의 비제한적인 예로는, 하기 화합물 39 내지 43을 들 수 있다:
<화합물 39> <화합물 40>
Figure pat00068
Figure pat00069
<화합물 41> <화합물 42>
Figure pat00070
Figure pat00071
<화합물 43>
Figure pat00072
하기 화학식 7 중,
<화학식 7>
Figure pat00073
R70 내지 R80 중 하나 및 R90 내지 R100 중 하나는 상기 화학식 7의 안트라센 고리에 연결된다.
상기 화학식 7 중, 상기 R70 내지 R80 및 R90 내지 R100은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R101)(R102)(R103)로 표시되는 그룹이고, 이들 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 R70 내지 R80 및 R90 내지 R100은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C14사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C14아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C14헤테로아릴기, 또는 -Si(R101)(R102)(R103)로 표시되는 그룹일 수 있고, 보다 구체적으로는, 수소, C1-C10알킬기, 또는 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 R101 내지 R103은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물은 하기 화학식 7a 또는 7b로 표시될 수 있다:
*<화학식 7a>
Figure pat00074
<화학식 7b>
Figure pat00075
상기 화학식 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물의 비제한적인 예로는 하기 화합물 44 내지 48을 들 수 있다:
<화합물 44> <화합물 45>
Figure pat00076
Figure pat00077

<화합물 46> <화합물 47>
Figure pat00078
Figure pat00079
<화합물 48>
Figure pat00080
본 명세서에서, 비치환된 C1-C60알킬기는 선형 및 분지형일 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노나닐, 도데실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 또는 C1-C30알킬기, C1-C30알콕시기, C1-C30알케닐기, C1-C30알키닐기, C6-C30아릴기, C1-C30헤테로아릴기, 또는 -Si(Q2)(Q3)(Q4)로 표시되는 화학식으로 치환될 수 있다. 이 때, 상기 Q2 내지 Q4는 서로 독립적으로 수소, C1-C30알킬기, C1-C30할로알킬기, C6-C30아릴기, C6-C30할로아릴기 및 C2-C30헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에서, 비치환된 C2-C60알케닐기는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 탄소 이중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 이의 비제한적인 예로서는 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐, 등을 들 수 있다. 상기 알케닐기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C2-C60알키닐기는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 탄소 삼중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 이의 비제한적인 예로서는 아세틸렌, 프로필렌 등을 들 수 있다. 상기 알키닐기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환 가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C1-C60알콕시기란 -OA(여기서, A는 상술한 바와 같은 비치환된 C1-C60알킬기임)의 구조를 갖는 그룹으로서, 이의 비제한적인 예로서, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로필옥시, 부톡시, 펜톡시, 등을 들 수 있다. 이들 알콕시기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C5-C60사이클로알킬기란, 상술한 바와 같은 알킬기의 정의를 따르되 고리형을 갖는 C5-C60알킬기를 가리킨다. 이의 비제한적인 예로서, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 등을 들 수 있으며, 상기 사이클로알킬기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기란, 상술한 바와 같은 알케닐기의 정의를 따르되 고리형을 갖는 C5-C60알케닐기를 가리킨다. 이의 비제한적인 예로서, 사이클로헥세닐, 사이클로헵테닐 등을 들 수 있으며, 상기 사이클로알케닐기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C5-C60아릴기는 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄소 원자수 5 내지 60개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 의미하며, 2 이상의 방향족 고리를 가질 수 경우, 서로 융합되거나, 단일 결합 등을 통하여 연결될 수 있다. 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환 가능하다.
본 명세서에서, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기의 예로는 페닐기, C1-C10알킬페닐기(예를 들면, 에틸페닐기), 할로페닐기(예를 들면, o-, m- 및 p-플루오로페닐기, 디클로로페닐기), 시아노페닐기, 디시아노페닐기, 트리플루오로메톡시페닐기, 비페닐기, 할로비페닐기, 시아노비페닐기, C1-C10비페닐기, C1-C10알콕시비페닐기, o-, m-, 및 p-토릴기, o-, m- 및 p-쿠메닐기, 메시틸기, 페녹시페닐기, (α,α-디메틸벤젠)페닐기, (N,N'-디메틸)아미노페닐기, (N,N'-디페닐)아미노페닐기, 펜타레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 할로나프틸기(예를 들면, 플루오로나프틸기), C1-C10알킬나프틸기(예를 들면, 메틸나프틸기), C1-C10알콕시나프틸기(예를 들면, 메톡시나프틸기), 시아노나프틸기, 안트라세닐기, 아즈레닐기, 헵타레닐기, 아세나프틸레닐기, 페나레닐기, 플루오레닐기, 안트라퀴놀일기, 메틸안트릴기, 페난트릴기, 트리페닐렌기, 피레닐기, 크리세닐기, 에틸-크리세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 클로로페릴레닐기, 펜타페닐기, 펜타세닐기, 테트라페닐레닐기, 헥사페닐기, 헥사세닐기, 루비세닐기, 코로네릴기, 트리나프틸레닐기, 헵타페닐기, 헵타세닐기, 피란트레닐기, 오바레닐기 등을 들 수 있다.
본 명세서에서, 비치환된 C5-C60아릴렌기는 상기 아릴기와 유사한 구조를 갖는 2가 연결기로서, 이의 예로는 페닐렌기, 나프틸렌기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아릴렌기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C1-C60헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 개 이상의 헤테로원자를 포함하고 나머지 고리원자가 C인 하나 이상의 방향족 고리로 이루어진 시스템을 의미하여, 2 이상의 방향족 고리를 가질 경우, 이들은 서로 융합되거나, 단일 결합 등을 통하여 연결될 수 있다. 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 비치환된 C3-C30헤테로아릴기의 예에는, 피라졸일기, 이미다졸일기, 옥사졸일기, 티아졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 피리디닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등을 들 수 있다. 이들은 상기 알킬기의 치환기와 마찬가지로 치환될 수 있음은 물론이다.
상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 본 발명의 방향족 복소환 화합물은 통상의 유기 합성 방법을 이용하여 합성될 수 있다.
전술한 바와 같은 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방항족 복소환 화합물은 유기 발광 소자의 유기막에 포함될 수 있다. 이 때, 상기 유기막은 발광층일 수 있으며, 상기 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물은 발광층(특히, 발광층의 도펀트), 정공주입층, 정공수송층에 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같은 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물을 포함한 유기막은 공지된 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 진공 증착법 또는 스핀 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 스크린 프린팅법, 캐스트법, LB법, 스프레이 프린팅법 등과 같은 용액 도포법을 이용할 수 있다. 또한, 도너 필름에 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물을 포함한 유기막을 전술한 바와 같은 진공 증착법 또는 용액 도포법을 이용하여 형성한 다음, 이를 제1전극 등이 형성된 기판에 열전사시키는 열전사법을 이용할 수도 있다. 이 중, 용액 도포법을 이용할 경우 유기막의 안정성이 떨어지는 종래의 유기 발광 소자의 경우와 달리, 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물은 우수한 용해성과 열 안정성을 가지면서도 안정한 유기막의 형성이 가능하므로, 저구동 전압, 고효율 및 고휘도를 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 제1전극과 제2전극 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 구현예는 도 1a, 1b 및 1c를 참조하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1a의 유기 발광 소자는 제1전극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극으로 이루어진 구조를 갖고, 도 1b의 유기 발광 소자는 제1전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극으로 이루어진 구조를 갖는다. 또한, 도 1c의 유기 발광 소자는 제1전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극의 구조를 갖는다.
이하, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 제조 방법을 도 1c에 도시된 유기 발광 소자를 참조하여, 살펴보기로 한다.
상기 기판으로는 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
먼저 기판 상부에 높은 일함수를 갖는 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의해 형성하여 제1전극을 형성한다. 상기 제1전극은 그 상부에 정공 주입층이 형성되어 있는 바, 정공 주입 전극인 애노드(Anode)일 수 있다. 제1전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 주입층(HIL)을 형성할 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 증착온도 100 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착 속도 0.01 내지 100Å/sec의 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
정공 주입층 물질로는 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물 또는 공지된 정공 주입 재료를 사용할 수 있는데, 공지된 정공 주입 재료로는, 예를 들면, 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA [4,4',4''-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine], NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)), TDATA, 2T-NATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 10000Å, 바람직하게는 100Å 내지 1000Å일 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 저하없이 만족스러운 정도의 정공 주입 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 상기 정공 주입층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 수송층(HTL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 팅법에 의하여 정공 수송층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
정공 수송층 물질은 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물 또는 공지된 정공 수송 재료를 이용하여 형성할 수 있는데, 공지된 정공 수송 재료로는, 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등의 방향족 축합환을 갖는 아민 유도체, TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)) 등과 같은 트리페닐아민계 물질과 같은 공지된 정공수송 물질을 사용할 수 있다. 이 중, 예를 들면, TCTA의 경우, 정공 수송 역할 외에도, 발광층으로부터 엑시톤이 확산되는 것을 방지하는 역할도 수행할 수 있다.
Figure pat00084
Figure pat00085
상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 1000Å, 바람직하게는 100Å 내지 800Å일 수 있다. 상기 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 저하없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 정공 수송층 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 발광층은 전술한 바와 같이 본 발명을 따르는 화학식 1, 3, 6 또는 7의 방향족 복소환 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 화학식 1의 방향족 복소환 화합물을 도펀트로서 사용하여, 적합한 공지의 호스트 재료와 함께 사용될 수 있으며, 공지의 도펀트 재료를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 화학식 1, 3, 6 및 7의 방향족 복소환 화합물을 호스트로서 사용할 수도 있다. 한편, 상기 화학식 1, 3, 6 및 7의 방향족 복소환 화합물을 단독으로 사용하는 것도 가능하다. 상기 호스트의 예로는 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), TCTA, TPBI(1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)), TBADN(3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), E3 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
PVK ADN
한편, 공지된 적색 도펀트로서 PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac), DCJTB 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00091
또한, 공지된 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3, C545T 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00092
한편, 공지된 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-플루오렌(fluorene), 4,4'-비스(4-디페닐아미노스타릴) 비페닐 (DPAVBi), 2,5,8,11-테트라-티-부틸 페릴렌 (TBP) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00093
Figure pat00094
Figure pat00095
DPAVBi TBP
도펀트와 호스트를 함께 사용하는 경우, 도펀트의 도핑 농도는 특별히 제한 되지 않으나 통상적으로 호스트 100 중량부를 기준으로 하여 상기 도펀트의 함량은 0.01 ~ 15 중량부이다.
상기 발광층의 두께는 약 100Å 내지 1000Å, 바람직하게는 200Å 내지 600Å일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 저하없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
발광층에 인광 도펀트와 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 정공 수송층과 발광층 사이에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 정공 저지층(HBL)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다.
상기 정공 저지층의 두께는 약 50Å 내지 1000Å, 바람직하게는 100Å 내지 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 저하없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 전자 수송층(ETL)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성한다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 전자수송층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다. 상기 전자 수송층 재료는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다. 이의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00096
Figure pat00097
TAZ
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 1000Å, 바람직하게는 150Å 내지 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 저하없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
또한 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1Å 내지 100Å, 바람직하게는 5Å 내지 50Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 저하없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
마지막으로 전자주입층 상부에 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법을 이용하여 제2전극을 형성할 수 있다. 상기 제2전극은 캐소드(Cathode)로 사용될 수 있다. 상기 제2전극 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 들 수 있다. 또한 전면 발광소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 제조 방법은, 제1전극을 형성하는 단계, 상기 제1전극 상부에 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물을 포함한 유기막을 형성하는 단계; 및 상기 유기막 상부에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함한다. 이 때, 상기 유기막은 발광층일 수 있다. 한편, 상기 유기 발광 소자의 제조 방법은, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 형성하는 단계를, 필요에 따라 더 포함할 수 있다.
상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물을 포함한 유기막 형성 단계는, 예를 들면, 진공 증착법 또는 스핀 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 스크린 프린팅법, 캐스트법, LB법, 스프레이 프린팅법 등과 같은 용액 도포법을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 도너 필름에 상기 화학식 1, 3, 6 또는 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물을 포함한 유기막을 전술한 바와 같은 진공 증착법 또는 용액 도포법을 이용하여 형성한 다음, 이를 제1전극 등이 형성된 기판에 열전사시키는 열전사법을 이용하여 수행될 수도 있다.
이하에서, 본 발명의 합성예 및 실시예를 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
합성예 1
하기 반응식 1에 따라 화합물 2를 합성하였다:
[반응식 1]
Figure pat00098
질소 분위기 하에서 상기 제조예 1의 중간체 A (1.4 g, 3.6 mmol) (상기 중간체 A는 Jan Storch와 동료들의 논문인 Tetrahedron Letters 48 (2007) 6814-6816을 참조하여 합성하였음), 중간체 B (디-p-톨일아민)(1.4 g, 7.2 mmole), Pd(OAc)2 (40 mg, 0.18 mol), P(t-Bu)3 (109 mg, 0.54 mmol) 및 소듐 t-부톡사이드 (1.0 g, 10.9 mmol)을 톨루엔 (15 ml)에 넣고 12시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 화합물 2를 1.6 g (수율 71%) 얻었다.
1H-NMR (CDCl3, 300MHz, ppm) : 9.0 (d, 2H), 8.2 (d, 2H), 7.6 (t, 2H), 7.4 (t, 2H), 7.3 (s, 2H), 7.0-6.9 (m, 16H), 2.3 (s, 12H).
상기 화합물 2에 대한 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용한 열분석(N2 분위기, 온도구간 : 상온~ 600℃ (10℃/min)-TGA ,상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type : Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA) , 일회용 Al pan(DSC))을 통해서, 상기 화합물 2의 Tg가 140℃이고, Tm은 249℃이고, Td는 417℃임을 확인하였다.
한편, 상기 화합물 2의 LUMO는 -2.86 eV이고, HOMO는 -5.70 eV이고, 에너지 갭은 2.84 eV이었다(실측치임).
합성예 2
하기 반응식 2에 따라 화합물 15를 합성하였다:
[반응식 2]
Figure pat00099
질소 분위기 하에서 상기 제조예 1의 중간체 C (2.0 g, 3.6 mmol) (상기 중간체 C는 Mark D. Clayton와 Peter W. Rabideau의 논문인 Tetrahedron Letters 38 (1997) 741-744 을 응용하여 합성하였음), 중간체 B (1.4 g, 7.2 mmole), Pd(OAc)2 (40 mg, 0.18 mol), P(t-Bu)3 (108 mg, 0.54 mmol) 및 소듐 t-부톡사이드 (1.0 g, 10.9 mmol)을 톨루엔 (14 ml)에 넣고 12시간동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 화합물 15를 2.3 g (수율 81%) 얻었다.
1H-NMR (CDCl3, 300MHz, ppm) : 7.7-6.8 (m, 34H), 2.3 (s, 12H).
상기 화합물 15에 대한 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용한 열분석(N2 분위기, 온도구간 : 상온~ 600℃ (10℃/min)-TGA ,상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type : Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA) , 일회용 Al pan(DSC))을 통해서, 상기 화합물 15의 Tg가 147℃이고, Tm은 288℃이고, Td는 483℃임을 확인하였다.
한편, 상기 화합물 7의 LUMO는 -2.9 eV이고, HOMO는 -5.71 eV이고, 에너지 갭은 2.81 eV이었다(실측치임).
합성예 3
하기 반응식 3에 따라 화합물 33을 합성하였다:
[반응식 3]
Figure pat00100
중간체 D (상기 중간체 D는 Mark D. Clayton와 Peter W. Rabideau의 논문인 Tetrahedron Letters 38 (1997) 741-744 을 응용하여 합성하였음)(2.0 g, 3.6 mmol), 중간체 E (1.5 g, 7.9 mmol), 테트라키스 트라이페닐포스핀 팔라듐 (Pd(PPh3)4 (208 mg, 0.18 mmol) 및 2M 탄산칼륨 (K2CO3) 수용액 (8 ml, 16 mmol)을 각각 톨루엔 (10 ml)과 테트라하이드로 퓨란 THF (15 ml)에 용해시켜 첨가한 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 화합물 33을 1.1 g (수율 44%) 얻었다.
1H-NMR (CDCl3, 300MHz, ppm) : 7.9-7.2 (m, 24H), 6.7 (d, 2H), 0.3 (s, 18H).
상기 화합물 33에 대한 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용한 열분석(N2 분위기, 온도구간 : 상온~ 600℃ (10℃/min)-TGA ,상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type : Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA) , 일회용 Al pan(DSC))을 통해서, 상기 화합물 15의 Tg가 151℃임을 확인하였다.
합성예 4
하기 반응식 4 및 5에 따라 화합물 42을 합성하였다:
[반응식 4]
Figure pat00101
2,5-디브로모니트로벤젠 8.4 g (30 mmol), 1-나프탈렌보로닉산 10.8 g(62.6 mmol), 테트라키스 트라이페닐포스핀 팔라듐 (Pd(PPh3)4 520 mg (0.45 mmol) 및 2M 탄산칼륨 (K2CO3) 수용액 63 ml (126 mmol)을 각각 톨루엔 100ml에 용해시켜 첨가한 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 1,1'-(2-니트로-1,4-페닐렌)디나프탈렌(1,1'-(2-nitro-1,4-phenylene)dinaphthalene 을 9.5 g (수율 84%) 얻었다. 1,1'-(2-니트로-1,4-페닐렌)디나프탈렌 8.0 g (21.3 mmol)와 트라이페닐포스핀 (PPh3) 14 g (53.3 mmol을 1,2-디클로로벤젠 42ml에 용해시켜 첨가한 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 반응물을 실리카크로마토그래피로 분리하여 중간체 G로 표시되는 화합물을 4.1 g (수율 56%) 얻었다.
[반응식 5]
Figure pat00102
질소 분위기 하에서 중간체 F (1.5 g, 3.6 mmol), 중간체 G (2.5 g, 7.2 mmole), Pd(OAc)2 (40 mg, 0.18 mol), P(t-Bu)3 (108 mg, 0.54 mmol) 및 탄산 칼륨 K2CO3 (1.4 g, 10 mmol)을 톨루엔 (14 ml)에 넣고 12시간동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 화합물 42을 1.3 g (수율 60%) 얻었다.
1H-NMR (CDCl3, 300MHz, ppm) : 8.7-7.1 (m, 33H).
합성예 5
하기 반응식 6에 따라 화합물 46을 합성하였다:
[반응식 6]
Figure pat00103
중간체 I는 상기 중간체 G를 합성하는 방법을 응용하여 합성하였다.
질소분위기하에서 중간체 H (1.2 g, 3.6 mmol), 중간체 I (1.6 g, 7.2 mmole), Pd(OAc)2 (40 mg, 0.18 mol), P(t-Bu)3 (108 mg, 0.54 mmol) 및 탄산 칼륨 K2CO3 (1.4 g, 10 mmol)을 톨루엔 (14 ml)에 넣고 12시간동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 용매를 증발시켜 제거한 후, 에틸아세테이트 500 ml 및 물 500 ml를 각각 첨가하여 세척한 후, 유기층을 수거하여 무수 마그네슘설페이트로 건조시켰다. 이어서, 실리카크로마토그래피로 분리하여 화합물 45을 0.9 g (수율 40%) 얻었다.
1H-NMR (CDCl3, 300MHz, ppm) : 8.9-7.4 (m, 26H), 2.3 (s, 6H).
평가예 1 : 화합물의 발광 특성 평가 (용액 상태)
화합물의 UV 흡수 스펙트럼 및 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 평가함으로써, 각 화합물의 발광 특성을 평가하였다. 먼저, 화합물 2를 톨루엔에 0.2mM의 농도로 희석시켜, 시마즈 유브이-350 스펙트로메터(Shimadzu UV-350 Spectrometer)를 이용하여, UV 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이를 화합물 15, 33, 42 및 45에 대하여 반복하였다. 한편, 화합물 2을 톨루엔에 10mM 농도로 희석시켜, 제논(Xenon) 램프가 장착되어 있는 ISC PC1 스펙트로플로로메터 (Spectrofluorometer)를 이용하여, PL(Photoluminecscence) 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이를 화합물 2, 15, 33, 42 및 45에 대해서도 동일한 실험을 반복하였다. 특히 화합물 2 및 15의 흡수 스펙트럼은 도 2에, 화합물 2 및 15의 PL 스펙트럼은 도 3에 나타내었다.
화합물 No. 흡수 파장(nm) PL 파장(nm)
2 376 456
15 414 461
33 411 425
42 330 450
45 335 438
이로써, 화합물 2, 15, 33, 42 및 45는 유기 발광 소자에 적용되기 적합한 발광 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
실시예 1
화합물 2를 발광층의 도펀트로 사용하고 ADN을 발광층의 호스트로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자를 제작하였다: ITO(15Ω/cm2, 1000Å)/m-MTDATA(350 Å)/α-NPD　(300Å)/화합물 2 : ADN (350Å)/Alq3(250Å)/LiF(10Å) /Al(2000Å).
ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 다음으로 상기 층의 위에 m-MTDATA를 증착 속도 1Å/sec로서 350Å의 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 　다음으로 상기 층의 위에 α-NPD를 증착 속도 1Å/sec로서 300Å의 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공 수송층 위에 상기 화합물 2와 AND (화합물 2의 도핑 농도는 5wt%임)을 각각 증착 속도 5Å/sec와 30Å/sec로서 350Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 이 후, 상기 발광층 상부에 Alq3 화합물을 250Å 의 두께로 진공증착하여 전자 수송층을 형성한 다음, 상기 전자 수송층 상부에 LiF 10Å(전자주입층)과 Al 2000Å(캐소드)을 순차적으로 진공증착하여, 도 1b에 도시된 바와 같은 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 1이라고 한다.
실시예 2
상기 실시예 1 중, 화합물 2 대신 화합물 15를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 2라 한다.
실시예 3
상기 실시예 1 중, 화합물 2 대신 화합물 33를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 3이라 한다.
실시예 4
상기 실시예 1 중, 화합물 2 대신 화합물 42를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 4라 한다.
실시예 5
상기 실시예 1 중, 화합물 2 대신 화합물 45를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 5라 한다.
비교예 1
상기 실시예 1 중, 화합물 2 대신 화합물 Z를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. 이를 샘플 6이라 한다.
<화학식 Z>
Figure pat00104

평가예 2 : 샘플 1 내지 6의 특성 평가
샘플 1 내지 6에 대하여, PR650 (Spectroscan) Source Measurement Unit.를 이용하여 구동전압, 최고효율과 1000 cd/m2에서의 구동 전압 각각 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 한편, 샘플 1의 전압-휘도 그래프를 도 4에 나타내었다.
샘플 No. 최고효율(lm/W) 1000 cd/m2 에서의 전압
1 2.4 8.5
2 2.1 8.5
3 2.0 8.5
4 2.3 8.5
5 2.2 8.5
6 1.7 11
상기 표 2로부터 샘플 1 내지 5는 샘플 6보다 우수한 최고효율 및 전압(1000 cd/m2 에서임) 특성을 가짐을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 6으로 표시되는 방향족 복소환 화합물:
    <화학식 6>
    Figure pat00105

    상기 화학식 6 중,
    R50 내지 R60 중 하나는 상기 화학식 6의 안트라센 고리에 연결되고;
    상기 R50 내지 R60은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R65)(R66)(R67)로 표시되는 그룹이고, 상기 R50 내지 R60 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    상기 R61 및 R62는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기 또는 페닐기이고;
    상기 R65 내지 R67은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 6a 또는 6b로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 6a>
    Figure pat00106

    <화학식 6b>
    Figure pat00107
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R61 및 R62가 서로 독립적으로, C1-C10알킬기 또는 페닐기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R50 내지 R60이 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 C5-C14아릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 하기 화학식 7로 표시되는 방향족 복소환 화합물:
    <화학식 7>
    Figure pat00108

    상기 화학식 7 중,
    R70 내지 R80 중 하나 및 R90 내지 R100 중 하나는 상기 화학식 7의 안트라센 고리에 연결되고;
    상기 R70 내지 R80 및 R90 내지 R100은 서로 독립적으로, 수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, 히드록실기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C60사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 또는 -Si(R101)(R102)(R103)로 표시되는 그룹이고, 이들 중 인접한 2 이상의 그룹은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    상기 R101 내지 R103은 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, 또는 C5-C14아릴기이다.
  6. 제5항에 있어서,
    하기 화학식 7a 또는 7b로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    <화학식 7a>
    Figure pat00109

    <화학식 7b>
    Figure pat00110
  7. 제6항에 있어서,
    상기 R70 내지 R80 및 R90 내지 R100이 서로 독립적으로, 수소, C1-C10알킬기, 또는 C5-C14아릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 기판, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함한 유기 발광 소자로서, 상기 유기층이 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 화합물을 포함한 유기층인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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