KR20150088163A - 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 Download PDF

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    • C07D219/04—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다:
[ 화학식1 ]
Figure pat00366

상기 유기발광화합물은 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질로서 유기전계발광소자에 적용될 수 있으며, 이 경우 유기전계발광소자의 발광효율 및 소자 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{NEW ORGANIC ELECTROLUMINESCENT COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 신규한 유기화합물 및 이를 포함하는 유기 전기발광(EL) 소자에 관한 것이다.
전기발광 소자(electroluminescence device: EL device)는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있으며, 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사에서는 발광층 형성용 재료로서 저분자인 방향족 디아민과 알루미늄 착물을 이용하고 있는 유기EL 소자를 처음으로 개발하였다 [Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987].
탕(C. Tang) 등의 문헌 [J. Applied Physics, Vol. 65, Pages 3610-3616, (1989)]에 개시된 것과 같이, 정공수송층과 전자수송층 사이에 유기 전기발광층을 함유하는 3층 유기 EL 소자가 또한 제안된 바 있다. 발광 층은 통상적으로 게스트 물질로 도핑된 호스트 물질로 이루어진다. 또한, 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자주입층, 전자수송층을 포함하는 4층 EL 소자가 US 4769292에 제안된 바 있다. 이들 구조체는 개선된 소자 효율을 나타내었다.
OLED 소자에 유용한 것으로 기재된 다수의 발광 물질은 형광성에 의해 이들의 여기된 단일항 상태로부터 광을 발광한다. OLED 소자에서 생성된 여기자(exciton)가 이들의 에너지를 도판트의 여기 상태로 전달할 때 여기된 단일항 상태가 생성된다. 그러나, 일반적으로 EL 소자에서 생성된 여기자의 25%만이 단일항 여기자인 것으로 생각되고, 나머지 여기자는 삼중항인데, 이는 이들의 에너지를 쉽게 도판트의 단일항 여기 상태로 전달할 수 없다. 여기자의 75%가 발광 과정에 사용되지 않기 때문에, 이로 인해 효율이 크게 손실된다.
삼중항 여기자는 도판트가 에너지 면에서 충분히 낮은 삼중항 여기 상태를 갖는 경우 그들의 에너지를 도판트로 전달할 수 있다. 도판트의 삼중항 상태가 발광성이면, 이는 인광에 의해 발광할 수 있다. 다수의 경우, 단일항 여기자는 또한 이들의 에너지를 동일한 도판트의 최저 단일항 여기 상태로 전달할 수 있다. 단일항 여기 상태는 종종 시스템간 혼성 과정에 의해 발광성 삼중항 여기 상태로 이완될 수 있다. 따라서, 호스트 및 도판트의 적절한 선택에 의해 OLED 소자에서 생성된 단일항 및 삼중항 여기자로부터 에너지를 수거하고 매우 효율적인 인광성 발광을 생성시킬 수 있다.
유기 EL 소자에서 발광 효율, 수명 등의 성능을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료로서, 이러한 발광 재료에 요구되는 몇 가지 특성으로는 고체상태에서 형광 양자 수율이 커야하고, 전자와 정공의 이동도가 높아야 하며, 진공 증착시 쉽게 분해되지 않아야 하고, 균일한 박막을 형성하고 안정해야한다.
인광 발광체의 호스트 재료로는 현재까지 CBP가 가장 널리 알려져 있으며, BCP 및 BAlq 등의 정공차단층을 적용한 고효율의 OLED가 공지되어 있으며, 일본의 파이오니어 등에서는 BAlq 유도체를 호스트로 이용하기도 하였다.
Figure pat00001
그러나 기존의 재료들은 발광의 특성면에서는 유리한 점도 있지만, 열적인 안정성과 유리전이온도가 낮아서, 증착 공정때에 물질이 변하는 등 단점을 가지고 있다. OLED 소자에서 전력효율은 전압에 반비례하는데, 소비 전력이 낮으려면 전력 효율이 높아야한다. 실제 인광 발광 재료를 사용한 EL 소자는 형광 발광 재료를 사용한 소자에 비해 전류 효율(cd/A)이 상당히 높으나, 인광 발광 재료의 호스트로 BAlq 나 CBP 등 기존의 재료를 사용할 경우, 형광재료를 사용한 것에 비해 구동 전압이 높아서 전력 효율(lm/w)면에서 큰 장점이 없고, 소자 수명에서도 결코 만족할만한 수준이 되질 못하여, 더욱 안정되고 성능이 뛰어난 호스트 재료의 개발이 요구되고 있다.
또한, 유기소자의 캐리어 수송성이나 발광 특성을 나타내는 재료의 하나로서 아크리딘 유도체 화합물이 알려져있다.
US2004001969A1에서는 아크리돈 유도체를 도판트로 사용하였고,
WO02063698A1에서도 특허내에 표기한 하기의 그림을 보면, 아크리돈의 N에 연결된 R그룹이 할로겐이나 알킬 그룹으로 한정하고 있다.
Figure pat00002
US7842406B2 에서도 특허내에 표기한 하기 그림을 보면, 아크리돈의 N에 -L-아민 그룹으로 한정하고 있다. 또한, R1과 R2도 광범위하지만, 특허내 제시된 화합물의 구조들은 모두다 수소만을 나타내고 있다.
Figure pat00003
US20110121280A1 에서도 아크리돈을 논하지만, 아크리돈의 N에 알킬그룹만 나타내고 있다. US20080020323A1에서도 특허내에 표기한 하기 그림을 보면, 아키르돈의 N에 R5로 연결이 되었지만, R5는 알킬이나 아알킬 그룹으로 한정하고 있다.
Figure pat00004
JP4380277B2에서도 특허 내에 표기한 하기 그림을 보면, 아크리돈의 N 원자와 화합물(A)의 탄소원자로 연결되었고, 바람직하게는 아릴기로 치환되었다고 명시하고 있다. 그리고, 대표예를 자세히 들여다보면, 아크리돈의 N에 아릴그룹(페닐 또는 비페닐)을 다른 아크리돈의 N에 연결한 구조만을 예시하고 있고, 그 이외에 화합물(A)에 대해 더 자세히 명시된 것은 없다.
Figure pat00005
아크리돈 유도체는 발광층에 있어서 호스트와 같이 도핑하는 도판트 재료로 보통 제한되고 있으며, 헤테로 그룹을 도입하여 소자의 발광 효율을 개선시키는 것이 예시되었다. 또한 인광층, 전자수송층 및 정공주입, 정공수송층으로서도 아크리돈 유도체 화합물을 이용하는 것이 예시되고 있다. 이를보면 형광과 인광재료 모두에서 사용가능한 구조임이 확인되어지고, 장수명, 고발광과 휘도, 고효율의 특성을 예시하고 있어서 구조의 안정성 또한 확인할 수 있다.
그러나, 아크리돈의 N에 알킬, 아릴그룹만 도입하여 유기소자의 특성을 향상시키는 예에 집중하여 보고될뿐, 다양한 치환, 비치환된 아릴, 헤테로그룹 등을 예시하지는 않고 있고, 아크리돈의 N 원자 옆의 고리에 다양한 그룹을 도입하여 소자의 특성을 향상시켰다는 예는 전혀 볼 수 없다.
본 발명은 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질로서 로서 유기전계발광소자에 적용할 수 있으며, 이 경우 유기전계발광소자의 구동전압을 낮출 수 있으며, 발광효율, 휘도, 열적 안정성, 색순도 및 소자 수명을 향상시킬 수 있는 유기화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 유기발광화합물을 이용한 유기전계발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기화합물을 제공한다:
[ 화학식1 ]
Figure pat00006
상기 식에서,
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
상기 식에서,
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
E는 단일결합; 또는 질소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
B는 부존재; 또는 질소원자, 산소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
n은 0 ~ 3의 정수이며;
상기에서 방향족헤테로환은 B, F, N, O, S, P(=O), Si 및 P 중에서 선택되는 하나 이상의 원자를 포함하며;
상기에서 A9, A10, A11 또는 A12와 B는 서로 연결되어 C6~C30의 방향족 탄화수소기를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은,
음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전계발광소자에 있어서,
상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 상기의 유기화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 유기화합물은 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질로서 유기 발광소자에 적용할 경우 유기전계발광소자의 구동전압을 낮추며, 발광효율, 휘도, 열적 안정성, 색순도 및 소자 수명을 향상시킨다.
또한, 본 발명의 유기화합물을 사용하여 제조되는 유기전계발광소자는 고효율 및 장수명 특성을 갖는다.
도 1은 화합물 [241-5]의 1H-NMR 데이터 그래프
도 2는 화합물 [241-7]의 1H-NMR 데이터 그래프
도 3는 화합물 [241-8]의 1H-NMR 데이터 그래프
도 4는 화합물 [241-9]의 1H-NMR 데이터 그래프
도 5는 화합물 [241-10]의 1H-NMR 데이터 그래프
도 6은 화합물 [241]의 1H-NMR 데이터를 도시한 그래프
도 7은 화합물 [241]의 TGA 데이터를 도시한 그래프
도 8은 화합물 [241]의 UV 데이터를 도시한 그래프
도 9는 화합물 [241]의 PL 데이터를 도시한 그래프
이하 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기화합물에 관한 것이다:
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 식에서,
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 질소원자, 산소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 또는 질소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기; 또는 C1~C50의 알킬레닐기이며;
E는 단일결합; 또는 질소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
B는 부존재; 또는 질소원자, 산소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
n은 0 ~ 3의 정수이며;
상기에서 방향족헤테로환은 B, F, N, O, S, P(=O), Si 및 P 중에서 선택되는 하나 이상의 원자를 포함하며;
상기에서 A9, A10, A11 또는 A12와 B는 서로 연결되어 C6~C30의 방향족 탄화수소기를 형성할 수 있다.
바람직하게는,
상기 A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 중수소, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, 피리딜, -N(Ar1)(Ar2), 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 또는 (페닐기 또는 바이페닐기로 치환 또는 비치환된) 카바졸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 C1~C10의 알킬, 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 펜안트리딘, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
상기 L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 페닐렌, 바이페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 카바졸, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 또는 (페닐, 안트라세닐, 나프탈레닐, 9,9-디메칠-플루오레닐, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
상기 E는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, Si(CH)3,CF3,및 C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐, 바이페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 (페닐, 안트라센, 나프탈렌, 9,9-디메칠-플루오렌, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
상기 B는 부존재; 또는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, 나프틸, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 및 (페닐기 또는 바이페닐기로 치환 또는 비치환된) 카바졸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 페닐, 피리딜, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
상기Ar1 또는 Ar2는, 각각 독립적으로, CF3,CN,OCH3,C1~C10의 알킬 및 페닐기로 치환 또는 비치환된 페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 플루오렌, 디벤조퓨란, 또는 디벤조티오펜기일 수 있다.
더욱 바람직하게는,
상기 L1, L2, L3 및 L4는, 각각 독립적으로, 하기 화학구조식으로부터 선택되며
Figure pat00008
B 및 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는, 각각 독립적으로, 하기 화학구조식으로부터 선택될 수 있다:
Figure pat00009
상기 화학 구조식에 있어서,
X는, 각각 독립적으로, CH, CD, CF, CCN, COCH3,CCH3,CCH(CH3)2,CC(CH3)3,C(CH2)nCH3,CCF3,N,
Figure pat00010
, 또는
Figure pat00011
이며;
F는 CH2,C(CH3)2,C(CH2CH3)2,C(CF3)2,O,또는 S이며;
G는 CH2,C(CH3)2,C=O,O,S,SO2,Se또는
Figure pat00012
일 수 있다.
더 더욱 바람직하게는,
상기 화학식 1의 유기화합물은 하기 화학식 2 내지 41 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026

상기 화학식 2 내지 41에 있어서,
X는 CH, CD, CF, CCN, COCH3,CCH3,CCH(CH3)2,CC(CH3)3,C(CH2)nCH3,CCF3,N,
Figure pat00027
, 또는
Figure pat00028
이며;
Y 및 Z는, 각각 독립적으로, 부존재, 탄소원자, 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며, Y 및 Z 중 적어도 하나는 부존재이며;
R1, R2, R3 및 R4는, 각각 독립적으로, 부존재 또는 C1~C10의 알킬기이며, Y가 부존재인 경우 R1 및 R2는 부존재이며, Z가 부존재인 경우 R3 및 R4는 부존재이며;
m 및 n은 각각 독립적으로 0~3의 정수이며;
o 및 p는 각각 독립적으로 1~3의 정수이며;
K는, 각각 독립적으로, 부존재 또는 탄소원자이며;
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 중수소, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, 피리딜, -N(Ar1)(Ar2), 디벤조퓨라닐, 또는 디벤조티오페닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
C1~C10의 알킬, 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 펜안트리딘, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
상기 L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 페닐렌, 바이페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 카바졸, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 또는 (페닐, 안트라세닐, 나프탈레닐, 9,9-디메칠-플루오레닐, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
상기 E는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, Si(CH)3,CF3,및 C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
페닐, 바이페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 (페닐, 안트라센, 나프탈렌, 9,9-디메칠-플루오렌, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
상기 B는 부존재; 또는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, 나프틸, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, 디벤조퓨란, 및 디벤조티오펜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 치환 또는 비치환된
페닐, 피리딜, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
Ar1 또는 Ar2는, 각각 독립적으로, CF3,CN,OCH3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬 및 페닐기로 치환 또는 비치환된
페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 플루오렌, 디벤조퓨란, 또는 디벤조티오펜기일 수 있다.
본 발명의 유기화합물은 모든 유기전계발광소자용 재료로 사용이 가능하며, 특히, 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질 중에서 선택되는 하나 이상의 용도로 사용될 수 있다.
상기 발광층 물질은 인광 녹색 호스트 물질, 인광 녹색 도판트 물질, 인광 청색 호스트 물질, 형광 청색 도판트 물질, 형광 청색 호스트 물질, 형광 녹색 도판트 물질, 또는 형광 녹색 호스트 물질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 유기발광 화합물, 특히 아크리돈(Acridone)유도체를 개발하여 전자수송층(ETM), 발광층(EML), 정공수송층(HTM) 등, 제1전극과 상기 제2전극 사이의 각종 유기막과 같이 다각적으로 쓰일 수 있는 물질을 제시하고, 효율 증가와 구동 전압의 감소와 같은 성능의 개선 및 OLED 재료로서의 능력을 극대화시킨 물질을 개발하고자 한다.
본 명세서에서 유기 광화합물은 유기 광소자에 사용되는 화합물이라는 의미로서 반드시 발광이 가능한 화합물로 그 범위가 한정되지 않으며, 그 적용 범위도 유기 발광층에 한정되지 않고, 전하 주입층 및 전하 수송층 등 유기 광소자를 구성하는 어느 층에나 모두 사용될 수 있다.
또 본 명세서에서 '광화합물' 및 '광소자'라는 용어는 사전적인 또는 관습적인 정의와 무관하게 본 발명이 유기 발광 소자 및 태양광 발전을 위한 소자에 모두 적용되는 경우를 고려하여, 이를 포괄하고자 선정한 용어이다.
본 발명의 제 1태양에 따르는 유기 광소자는, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 적어도 한 층의 유기막을 포함하는 유기 광소자이다.
본 발명의 유기 광소자에 사용되는 유기 광화합물은 하기 [제1표군(群)]의 화학식 1 내지 1614의 구조(이하 화학식들에서 '화학식'은 생략하고 숫자만 기재함)를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다:
[제1표군(群)]
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이하에서, 본 발명의 유기전계발광소자에 대하여 예를 들어 설명한다. 그러나, 하기에 예시된 내용이 본 발명의 유기전계발광소자를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 유기전계발광소자는 양극(정공주입전극), 정공주입층(HIL) 및/또는 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 또는 정공차단층(HBL)을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법으로는, 먼저 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 양극 표면에 정공주입층(HIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층을 형성한다. 이러한 정공주입층 물질로는 본 발명의 유기화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 구리프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2-TNATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.
상기 정공주입층 표면에 정공수송층(HTL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로는 본 발명의 유기화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-바이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-바이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 예로 들 수 있다.
상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 발광 호스트 물질로는 본 발명의 유기화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등이, 청색의 경우 본 발명의 유기화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 Balq(8-하이드록시퀴놀린베릴륨염), DPVBi(4,4'-비스(2,2-바이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐)계열, 스파이로(Spiro)물질, 스파이로-DPVBi(스파이로-4,4'-비스(2,2-바이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐), LiPBO(2-(2-벤조옥사졸릴)-페놀 리튬염), 비스(바이페닐비닐)벤젠, 알루미늄-퀴놀린 금속착체, 이미다졸, 티아졸 및 옥사졸의 금속착체 등이 사용될 수 있다.
발광층 물질 중 발광 호스트와 함께 사용될 수 있는 도펀트(dopant)의 경우 본 발명의 화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 형광 도펀트로서 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입 가능한 IDE102, IDE105, 인광 도펀트로는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(III)(Ir(ppy)3), 이리듐(III)비스[(4,6-다이플루오로페닐)피리디나토-N,C-2']피콜린산염(FIrpic) (참조문헌[Chihaya Adachi et al., Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 3082-3084]), 플라티늄(II)옥타에틸포르피린(PtOEP), TBE002(코비온사) 등을 사용할 수 있다.
상기 발광층 표면에 전자수송층(ETL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자수송층 물질로는 본 발명의 유기화합물을 사용할 수 있으며, 이 밖에 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등을 사용할 수 있다.
선택적으로는, 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층(HBL)을 추가로 형성하고 발광층에 인광 도펀트를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다.
정공차단층의 형성은 정공차단층 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 실시할 수 있으며, 정공차단층 물질의 경우 본 발명의 유기화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인 (bathocuproine, BCP) 및 LiF 등을 사용할 수 있다.
상기 전자수송층 표면에 전자주입층(EIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자주입층 물질로는 본 발명의 유기화합물을 사용할 수 있으며, 이 밖에 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl, CsF 등의 물질을 사용할 수 있다.
마지막으로, 상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다.
이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면발광 유기전계발광소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)를 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 유기 전계발광소자는 상술한 바와 같은 순서, 즉 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 제조하여도 되고, 그 반대로 음극/전자주입층/전자수송층/정공차단층/발광층/정공수송층/정공주입층/양극의 순서로 제조하여도 무방하다.
이하에서, 본 발명의 화합물들의 합성방법을 대표적인 예를 들어 하기에 설명한다. 그러나, 본 발명의 화합물들의 합성방법이 하기 예시된 방법으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화합물들은 하기에 예시된 방법과 이 분야의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
화합물 [78]의 합성
Figure pat00176

화합물 [78]의 제조
2L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 아크리돈 10.0g(51.2mmol), 화합물 [78-1] 24.5g(61.5mmol), 아이오딘화구리(CuI) 1g(5.1mmol), 탄산칼륨 10.7g(76.9mmol), 다이피발로이드메탄 0.2g (1.0mmol)을 디메틸포름아미드 550mL에 녹이고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 에틸아세테이트, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적화합물 [78] 15.2g(58%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 8.75(d, 1H), 8.14~7.87(m, 4H), 7.77~7.40(m, 8H), 7.61~7.45(m, 5H), 7.11(d, 2H), 6.93~6.87(m, 3H)
MS/FAB : 513(M+)
화합물 [241]의 합성
Figure pat00177

중간체 화합물 [241-2]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [241-1] 50g(0.37mol)를 메탄올 400mL와 함께 반응기에 넣고 0℃에서 교반해주고, 사이오닐클로라이드 98.1mL(2.19mol)를 천천히 적가해준 뒤, 환류교반한다. 반응종료 후 탄산수소나트륨 포화용액으로 중성을 맞추고, 에틸아세테이트, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [241-2] 49g(88%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 6 7.89(d, 1H), 7.28(t, 1H), 6.68(t, 2H), 3.89(s, 3H)
중간체 화합물 [241-5]의 제조
500mL 반응 플라스크에 질소 기류하에서 디메틸포름아미드 50mL를 넣고 0℃ 조건에서 교반하고, 옥사일디클로라이드 61mL(64mmol)를 천천히 적가한다. 천천히 상온으로 온도를 올리면서 교반하고, 화합물 [241-3] 50g(26mmol)를 천천히 가한 뒤 가열하여 환류교반한다. 반응종료 후 디클로로메탄, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [241-5] 23g( 42%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 8.87(d, 1H), 8.78(d, 1H), 8.39(d, 1H), 8.04~8.00(m, 2H), 7.89(t, 1H), 7.83~7.76(m, 2H)
중간체 화합물 [241-7]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [241-5] 15g(70mmol), 중간체 화합물 [241-6] 18.3g(90mmol), 탄산칼륨 29g(210mmol)을 반응기에 넣고 톨루엔 200mL 에 녹이고, 정제수 40 mL를 넣은 다음 승온하여 약 60℃에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 2.4g(2.1mmol)을 투입하고 21시간 동안 환류 교반시킨다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액을 여과한다. 여과된 고체는 디클로로메탄, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [241-7] 10g(43%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 8.77(d, 1H), 8.68(d, 1H), 8.29(d, 1H), 8.22(d, 1H), 7.92~7.82(m, 3H), 7.82~7.75(m, 3H), 7.65(t, 1H), 7.58(t, 1H)
중간체 화합물 [241-8]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체화합물 [241-7] 22g(66mmol), 중간체 화합물 [241-2] 10g(66mmol), 트리스(벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 3g(3.3mmol), 잔트포스 3.8g(6.6mmol), 탄산칼륨 18.2g(130mmol)과 t-부탄올 200mL을 넣고 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액은 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [241-8] 19g(71%)을 제조하였다.
%); 1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 9.50(s, 1H), 8.97(d, 1H), 8.87(d, 1H), 8.21(d, 1H), 8.14(d, 1H), 7.97~7.95(m, 2H), 7.83~7.74(m, 5H), 7.53~7.46(m, 4H), 6.92(t, 1H), 3.90(s, 3H)
중간체 화합물 [241-9]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [241-8] 19g(47mmol)을 테트라하이드로퓨란210mL에 녹이고, 정제수와 메탄올을 60mL씩 넣은 후, 수산화리튬 4.5g(190mmol)을 넣고 교반한다. 반응종결 후 반응물을 감압으로 농축한후 테트라하이드로퓨란과 정제수를 넣고 1N HCl로 pH2를 맞춘다음 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [241-9] 15g(80%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 9.89(s, 1H), 8.97~8.84(m, 2H), 8.21~8.11(m, 2H), 8.01(t, 2H), 7.84~7.73(m, 5H), 7.51~7.46(m, 4H), 6.90~6.86(m, 1H)
중간체 화합물 [241-10]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [241-9] 15g(37mmol)을 넣고, 메커니컬을 설치한 다음 폴리인산 200g을 넣고 가열 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 얼음물 베스 하에 정제수를 가한 뒤, 포화수산화암모늄으로 중성화하고, 반응물을 테트라하이드로퓨란과 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [241-10] 13g(96%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 10.75(s, 1H), 8.90~8.76(m, 3H), 8.43(d, 2H), 8.35(d, 2H), 8.20(d, 1H), 7.77~7.66(m, 4H), 7.61(d, 1H), 7.47(d, 1H), 7.27(t, 1H)
화합물 [241]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [241-10] 12g(32mmol), 중간체 화합물[241-11] 5.4mL(48mmol), 아이오딘화구리 1.3g(6.8mmol), 탄산칼륨 9.0g(64mmol), 다이피발로이드메탄 2.2mL(10mmol)을 디메틸포름아미드 240mL에 녹이고 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적 화합물 [241] 14g(97%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 8.95(d, 1H), 8.90(d, 1H), 8.78(d, 1H), 8.56(d, 1H), 8.32(d, 1H), 8.20(d, 1H), 8.06(d, 1H), 7.93(t, 1H), 7.84~7.82(m, 2H), 7.77~7.70(m, 4H), 7.61~7.57(m, 3H), 7.31(t, 1H), 7.01(d, 1H), 6.87(d, 1H)
MS/FAB : 449(M+)
화합물 [255]의 합성
Figure pat00178
중간체 화합물 [255-2]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [255-1] 40g(0.15mol), 화합물[241-6] 36.1g(0.18mol), 탄산칼륨 41.4g(0.30mol)을 1,4-디옥산400mL 에 녹이고, 정제수 200 mL를 넣은 다음 승온하여 약 60℃에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 5.2g(4.5mmol)을 투입하고 18시간 동안 환류 교반시킨다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액을 여과한다. 여과된 고체는 디클로로메탄, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [255-2] 19g(33%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 8.63(d, 2H), 8.31~8.28(m, 5H), 8.05(s, 1H), 7.68(d, 2H), 7.58~7.60(m, 6H)
중간체 화합물 [255-3]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체화합물 [255-2] 19g(50mmol), 중간체 화합물 [241-2] 8.9g(60mmol), 팔라듐아세테이트 0.22g(1.00mmol), 잔트포스 1.14g(2.00mmol), 탄산세슘 22.4g(68mmol)과 톨루엔 200mL을 넣고 18시간 환류 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액은 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [255-3] 19.5g(87%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 9.5(s, 1H), 8.73(d, 2H), 8.33~8.31(m, 5H), 8.03(d, 1H), 8.0(s, 1H), 7.60~7.50(m, 5H), 7.48(d, 1H), 7.41(d, 3H), 6.84(t, 1H), 3.94(s, 3H)
중간체 화합물 [255-4]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [255-3] 19.5g(0.04mol)을 테트라하이드로퓨란210mL에 녹이고, 정제수와 메탄올을 70mL씩 넣은 후, 수산화리튬 4.08g(0.17mol)을 넣고 14시간동안 교반한다. 반응종결 후 반응물을 감압으로 농축한후 테트라하이드로퓨란과 정제수를 넣고 1N HCl로 pH2를 맞춘다음 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [255-4] 18.1g(96%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 10.41(s, 1H), 9.5(s, 1H), 8.73(d, 2H), 8.33~8.31(m, 5H), 8.03(d, 1H), 8.0(s, 1H), 7.60~7.50(m, 5H), 7.48(d, 1H), 7.41(d, 3H), 6.84(t, 1H)
중간체 화합물 [255-5]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [255-4] 18g(0.04mol)을 넣고, 메커니컬을 설치한 다음 폴리인산250g을 넣고 20시간 가열 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 얼음물 베스 하에 정제수를 가한 뒤, 포화수산화암모늄으로 중성화하고, 반응물을 테트라하이드로퓨란과 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [255-5] 15.7g(91%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 9.5(s, 1H), 8.73(d, 2H), 8.33~8.31(m, 5H), 8.03(d, 1H), 8.0(s, 1H), 7.60~7.50(m, 5H), 7.48(d, 1H), 7.41(d, 3H), 6.84(t, 1H)
화합물 [255]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [255-5] 14g(33mmol), 중간체 화합물[241-11] 4.4mL(39mmol), 아이오딘화구리 0.7g(3.6mmol), 탄산칼륨 6.82g(50mmol), 다이피발로이드메탄 1.5mL(7.2mmol)을 디메틸포름아미드 220mL에 녹이고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적 화합물 [255] 8.2g(50%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 9.87(d, 1H), 8.93(d, 1H), 8.56(d, 1H), 8.50(d, 4H), 8.36(s,1H), 7.83(d, 2H), 7.76(d, 1H), 7.55~7.61(m, 10H), 7.31(d, 1H), 6.95(d, 1H), 6.83(d, 1H)
MS/FAB : 501(M+)
화합물 [259]의 합성
Figure pat00179
중간체 화합물 [259-2]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [259-1] 40g(0.15mol), 화합물[241-6] 36.1g(0.18mol), 탄산칼륨 41.4g(0.30mol)을 1,4-디옥산410mL 에 녹이고, 정제수 180 mL를 넣은 다음 승온하여 약 60℃에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 5.2g(4.5mmol)을 투입하고 18시간 동안 환류 교반시킨다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액을 여과한다. 여과된 고체는 디클로로메탄, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [259-2] 17g(30%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 8.77(d, 2H), 8.66(d, 1H), 7.66(d, 1H), 7.63~7.58(m, 3H)
중간체 화합물 [259-3]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체화합물 [259-2] 46.2g(0.12mol), 중간체 화합물[241-2] 15g(0.10mol), 팔라듐아세테이트 4.5g(5.0mmol), 잔트포스 5.7g(10.0mmol), 탄산칼륨 27.4g(0.2mol)과 삼차부틸알콜 220mL을 넣고 환류 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액은 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [259-3] 11.5g(25%)을 제조하였다
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 9.92(s, 1H), 8.85~8.79(m, 6H), 8.04(d, 1H), 7.64~7.58(m, 7H), 7.49~7.46(m, 3H), 6.92(t, 1H), 3.94(s, 3H)
중간체 화합물 [259-4]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [259-3] 11.5g(25mmol)을 테트라하이드로퓨란110mL에 녹이고, 정제수와 메탄올을 30mL씩 넣은 후, 수산화리튬 2.4g(0.10mol)을 넣고 교반한다. 반응종결 후 반응물을 감압으로 농축한후 테트라하이드로퓨란과 정제수를 넣고 1N HCl로 pH2를 맞춘다음 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [259-4] 10.7g(96%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 12.25(s, 1H), 9.97(s, 1H), 8.73~ 8.66(m, 6H), 7.98(d, 1H), 7.73~7.69(m, 6H), 7.58~7.51(m, 2H), 7.44(d, 2H), 6.98(t, 1H)
중간체 화합물 [259-5]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [259-4] 13.5g(31mmol)을 넣고, 메커니컬을 설치한 다음 폴리인산140g을 넣고 18시간동안 가열 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 얼음물 베스 하에 정제수를 가한 뒤, 포화수산화암모늄으로 중성화하고, 반응물을 테트라하이드로퓨란과 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 아세톤과 메탄올을 사용하여 세척하여 중간체 화합물 [259-5] 11.1g(86%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 9.62(s, 1H), 9.04(d, 1H), 8.78(d, 4H), 8.31(d, 1H), 7.83~7.75(m, 5H), 7.74~7.69(m, 4H), 7.63(d, 1H), 7.36(t, 1H)
화합물 [259]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [259-5] 11g(26mmol), 중간체 화합물[241-11] 6.3g(31mmol), 아이오딘화구리 0.6g(3mmol), 탄산칼륨 5.4g(39mmol), 디메틸포름아미드 220mL를 가하고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적 화합물 [259] 6.6g(51%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 9.94(s, 1H), 8.94(d, 1H), 8.86(d, 4H), 8.57(d, 1H), 7.85(t, 2H), 7.77(t, 1H), 7.67~7.59(m, 9H), 7.34(t, 1H), 6.98(d, 1H), 6.85(d, 1H)
MS/FAB : 503(M+)
화합물 [264]의 합성
Figure pat00180
중간체 화합물 [264-2]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [264-1] 99g(0.32mol), 중간체 화합물[241-2] 40g(0.26mol), 팔라듐아세테이트 3.0g(13.3mmol), 잔트포스 7.3g(13.3mmol), 탄산칼륨 130g(0.4mol)과 톨루엔 500mL을 넣고 환류 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액은 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [264-2] 66g(65%)을 제조하였다
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 9.50(S, 1H), 8.32(d, 1H), 8.02(d, 1H), 7.66~7.53(m, 6H), 7.41(t, 1H), 6.92(t, 1H), 6.69(m, 2H), 3.89(s, 3H)
중간체 화합물 [264-4]의 제조
3L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [264-2] 60g(0.16mol), 화합물[264-3] 36.1g(0.2mol), 탄산칼륨 27g(0.93mol)을 톨루엔900mL 에 녹이고, 정제수 200 mL를 넣은 다음 승온하여 약 60℃에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 3.6g(3.1mmol)을 투입하고 18시간 동안 환류 교반시킨다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액을 여과한다. 여과된 고체는 디클로로메탄, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물 [264-4] 46g(55%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 9.50 (s, 1H), 8.32(d, 1H), 8.23(s, 1H), 8.02(d, 1H), 7.85~7.79(m, 6H), 7.54~7.41(m, 9H), 7.25(m, 2H) ,6.69(m ,2H), 6.92(t, 1H), 3.94(s, 3H)
중간체 화합물 [264-5]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [264-4] 40g(75mmol)을 테트라하이드로퓨란400mL에 녹이고, 정제수와 메탄올을 100mL씩 넣은 후, 수산화리튬 4.1g(0.23mol)을 넣고 교반한다. 반응종결 후 반응물을 감압으로 농축한후 테트라하이드로퓨란과 정제수를 넣고 1N HCl로 pH2를 맞춘다음 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [264-5] 35g(90%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 10.41(s, 1H), 9.5(s, 1H), 8.42(d, 1H), 8.23(s, 1H), 7.85~7.73(m, 7H), 7.54~7.41(m, 9H), 7.25(m, 2H), 7.02(t, 1H), 6.69(m, 2H)
중간체 화합물 [264-6]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [264-5] 30g(60mmol)을 넣고, 메커니컬을 설치한 다음 폴리인산400g을 넣고 16시간동안 가열 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 얼음물 베스 하에 정제수를 가한 뒤, 포화수산화암모늄으로 중성화하고, 반응물을 테트라하이드로퓨란과 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 아세톤과 메탄올을 사용하여 세척하여 중간체 화합물 [264-6] 25g(85%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 9.5(s, 1H) 8.31(d, 1H), 8.23(s, 1H),8.10(s, 1H) 7.85~7.73(m, 7H), 7.53~7.39(m, 8H), 7.25(m, 2H), 6.91(t, 1H), 6.79(d, 1H)
화합물 [264]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [264-6] 21g(42mmol), 중간체 화합물[241-11] 10.3g(50mmol), 아이오딘화구리 0.7g(3.6mmol), 탄산칼륨 8.7g(63mmol), 다이피발로이드메탄 1.54g (8.4mmol)을 디메틸포름아미드 420 mL에 녹이고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 테트라하이드로퓨란, 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적 화합물 [264] 12g(50%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 8.23(s, 1H), 8.10(d, 1H), 7.85~7.73(m, 7H), 7.53~7.39(m, 8H), 7.25~7.20(m, 4H), 6.91(t, 1H), 6.81~6.73(m, 3H), 6.63(m, 2H)
MS/FAB : 578(M+)
화합물 [944]의 합성
Figure pat00181
중간체 화합물 [944-2]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질수 기류하에서 화합물 [944-1] 20g(70.7mmol), 중간체 화합물 [241-2] 12.8g(84.8mmol), 팔라듐아세테이트 0.32g(1.4mmol), 잔트포스 2.1g(3.5mmol), 탄산세슘 35.6g(106.5mmol)과 톨루엔 200mL을 넣고 100도에서 12시간 동안 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 반응액은 상온으로 냉각하여 에틸아세테이트와 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 중간체 화합물[944-2] 9.5g(44%)을 제조하였다
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 9.48(S, 1H), 8.52(d, 1H) ,8.38(d, 1H), 7.64~7.47(m, 3H), 7.26~7.11(m, 3H), 3.83(s, 3H)
중간체 화합물 [944-3]의 제조
0.5L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [944-2] 10g(32.7mmol)을 테트라하이드로퓨란100mL에 녹이고, 정제수와 메탄올을 30mL씩 넣은 후, 수산화리튬 3.2g(131mmol)을 넣고 15시간동안 교반한다. 반응종결 후 반응물을 감압으로 농축한후 테트라하이드로퓨란과 정제수를 넣고 1N HCl로 pH2를 맞춘다음 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [944-3] 18.3g(48%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3):δ 10.13(s, 1H), 9.47(s, 1H), 8.63(d, 1H) ,8.47(d, 1H), 7.71~7.59(m, 3H), 7.27~7.13(m, 3H)
중간체 화합물 [944-4]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [944-3] 10g(34.2mmol)을 넣고, 메커니컬을 설치한 다음 폴리인산150g을 넣고 12시간동안 가열 교반한다. 반응종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 얼음물 베스 하에 따뜻한 정제수 400mL를 넣어준다음 포화수산화암모늄으로 중성화하고, 반응물을 테트라하이드로퓨란과 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [944-4] 5.9g(63%)를 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO) : δ 9.43(s, 1H), 8.60(d, 1H) ,8.42(d, 1H), 7.68~7.62(m, 2H), 7.31~7.19(m, 3H)
중간체 화합물 [944-5]의 제조
250mL 반응 플라스크에 질소 기류하에서 중간체 화합물 [944-4] 10g(36.5mmol), 중간체 화합물 [244-11] 8.9g(43.8mmol), 아이오딘화구리 0.7g(3.7mmol), 탄산칼륨 7.6g(54.7mmol), 다이피발로이드메탄 0.2g(1.1mmol)을 디메틸포름아미드 120 mL에 녹이고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 실온까지 천천히 냉각한 다음 에틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란, 포화소금물로 추출한다. 유기층을 분리하여 무수 황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고 감압농축한다. 농축액을 에틸아세테이트과 헥산으로 결정화하여 중간체 화합물 [944-5] 10.7g(70%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 8.91(d, 1H), 8.73(d, 1H), 8.55(d, 1H), 8.21(d, 1H), 8.05(d, 1H), 7.90(t, 1H) 7.73~7.65(m, 4H), 7.31(t, 1H), 6.85(d, 1H)
화합물 [944]의 제조
1L 반응 플라스크에 질소 기류하에서 화합물 [944-5] 10g(28.6mmol), 화합물 [944-6] 13.3g(31.4mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 0.7g(0.6mmol), 탄산칼륨 4.7g(34.3mmol), 증류수 30mL, 톨루엔 300mL를 가하고 24시간 환류 교반한다. 반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하여 무수황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고, 농축액을 컬럼크로마토그래피 방법을 이용, 정제하여 목적 화합물 [944] 7.6g(41%)을 제조하였다.
1H NMR (300 MHz, THF) : δ 8.75~8.62(m, 2H), 8.30~8.24(m, 3H), 8.10(m, 4H), 7.88~7.73(m, 5H), 7.58~7.41(m, 11H), 7.73~6.95(m, 4H), 6.84(d, 2H)
MS/FAB : 650(M+)
이하에서, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
비교예 1: 유기전계발광소자의 제조
하기 화학식 a로 표시되는 화합물을 인광 녹색 호스트로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 인광 녹색 도판트로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물a+화합물c(30 nm)/Alq3(30 nm)/Liq(1 nm)/ Al(100 nm).
애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2 (1000Å) ITO 유리 기판을 25 mm x 25 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30 nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 a로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑률:10%)를 진공 증착하여 30 nm 두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3 화합물을 30 nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 Liq 1 nm(전자주입층)과 Al 100 nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 표 2에 표시된 바와 같은 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 1이라고 한다.
비교예 2: 유기전계발광소자의 제조
하기 화학식 b로 표시되는 화합물을 인광 녹색 호스트로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 인광 녹색 도판트로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물b+화합물c(30 nm)/Alq3(30 nm)/Liq(1 nm)/ Al(100 nm).
애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2 (1000Å) ITO 유리 기판을 25 mm x 25 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 b로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑율: 10%)를 진공 증착하여 30nm두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3 화합물을 30nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 Liq 1 nm(전자주입층)과 Al 100 nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 2라고 한다.
이상의 설명에서 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.
실시예1~5: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교예 1 중에서, 전자수송층 물질 d 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 160, 241, 256, 285, 290으로 표시되는 화합물들을 전자수송층 물질로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30 nm)/[화합물a+화합물c(10%)](30 nm)/ 화합물 160, 241, 256, 285, 290 (30 nm)/Liq(10 nm)/Al(100 nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 1 내지 5라고 한다.
Figure pat00182
Figure pat00183
평가예1: 비교샘플 1, 2 및 샘플 1~5의 발광 특성 평가
비교샘플 1, 2 및 샘플 1~5 에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제2표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 513~515nm 범위에서 녹색 발광피크 값을 보여주었다.
[제2표군(群)]
Figure pat00184
상기 [제2표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 1 ~5 는 비교샘플 1, 2 에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예2: 비교샘플 1, 2, 및 샘플 1 ~ 5의 수명 특성 평가
비교샘플 1, 2 및 샘플 1 ~ 5에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 3000 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제3표군(群)]에 나타내었다.
[제3표군(群)]
Figure pat00185
상기 [제3표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 1 ~5 는 비교샘플 1, 2 에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.
실시예6~10: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교 예 1 중에서, 인광 녹색 호스트 화학식 a 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 62, 64, 92, 103, 265 로 표시되는 화합물 62, 64, 92, 103, 265 들을 인광 녹색 호스트로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30 nm)/[화합물 62, 64, 92, 103, 265 + 화합물c(10%)](30 nm)/Alq3(30nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조한다. 이를 각각 샘플 6 내지 10 이라고 한다.
평가예3: 비교샘플 1, 2 및 샘플 6~10의 발광 특성 평가
비교샘플 1, 2 및 샘플 6~10 에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제4표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 513~515nm 범위에서 녹색 발광피크값을 보여주었다.
[제4표군(群)]
Figure pat00186
상기 [제4표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 6 ~10 은 비교샘플 1, 2 에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예4: 비교샘플 1, 2, 및 샘플 6 ~ 10의 수명 특성 평가
비교샘플 1, 2 및 샘플 6 ~ 10 에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 3000 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제5표군(群)]에 나타내었다.
[제5표군(群)]
Figure pat00187
상기 [제5표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 6 ~10 는 비교샘플 1, 2 에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.
비교예 3: 유기전계발광소자의 제조
하기 화학식 a로 표시되는 화합물 a를 형광 청색 호스트 물질로 사용하고, 하기 화학식 b로 표시되는 화합물 b를 형광 청색 도판트 물질로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30nm)/화합물a+화합물b(30nm)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/ Al(100nm).
애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2(1000Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TANATA를 진공 증착하여 80nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 a로 표시되는 화합물 a 및 화학식 b로 표시되는 화합물 b(5% 도핑)를 진공 증착하여 30nm 두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3 화합물을 30nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiF 1nm(전자주입층)과 Al 100nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 하기 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 3이라고 한다.
Figure pat00188
실시예 11~15: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교예 3 중, 발광층 형광 청색 도판트 물질로서 화합물 b 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 386, 462, 590, 703, 724 로 표시되는 화합물을 발광층 청색 형광 도판트 물질로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 3과 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30nm)/[화합물 a+형광 청색 도판트 화합물 386, 462, 590, 703, 724 (5%)](30nm)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 11 내지 15라고 한다.
평가예 5: 비교샘플 3 및 샘플 11~15의 발광 특성 평가
비교샘플 3 및 샘플 11~15에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 10mA/cm2을 기준으로 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제6표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 448~461nm 범위에서 청색 발광피크값을 보여주었다.
[제6표군(群)]
Figure pat00189
상기 [제6표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 11 내지 15는 비교샘플 3에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예 6: 비교샘플 3 및 샘플 11 ~ 15의 수명 특성 평가
비교샘플 3 및 샘플 11 ~ 15에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 700 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제7표군(群)]에 나타내었다.
[제7표군(群)]
Figure pat00190
상기 [제7표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 11 ~15는 비교샘플 3에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.
실시예 16~20: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교예 3 중, 발광층 청색 형광 호스트 물질로서 화합물 a 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 874, 915, 938, 999, 1028 로 표시되는 화합물을 발광층 형광 청색 호스트 물질로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30nm)/[형광 청색 호스트 화합물 874, 915, 938, 999, 1028 +화합물 b (5%)](30nm)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 16 내지 20이라고 한다.
평가예 7: 비교샘플 3 및 샘플 16~20의 발광 특성 평가
비교샘플 3 및 샘플 16~20에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 10mA/cm2을 기준으로 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제8표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 448~461nm 범위에서 청색 발광피크값을 보여주었다.
[제8표군(群)]
Figure pat00191
상기 [제8표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 16 내지 20은 비교샘플 3에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예 8: 비교샘플 3 및 샘플 16 ~ 20의 수명 특성 평가
비교샘플 3 및 샘플 16 ~ 20에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 700 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제9표군(群)]에 나타내었다.
[제9표군(群)]
Figure pat00192
상기 [제9표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 16 ~20은 비교샘플 3에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.
비교예4: 유기전계발광소자의 제조
하기 화학식 a로 표시되는 화합물을 형광 녹색 호스트 물질로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 형광 녹색 도판트 물질로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물a+화합물c(30 nm)/Alq3(30nm)/Liq(1nm)/Al(100nm).
애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2(1000Å) ITO 유리 기판을 25 mm x 25 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30 nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 a로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑률:3%)를 진공 증착하여 30 nm 두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3화합물을 30 nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 Liq 1 nm(전자주입층)과 Al 100 nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 유기전계발광소자를 제조한다. 이를 비교샘플 1이라고 한다.
비교예5: 유기전계발광소자의 제조
하기 화학식 b로 표시되는 화합물을 형광 녹색 호스트 물질로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 형광 녹색 도판트로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물b+화합물c(30 nm)/Alq3(30nm)/Liq(1nm)/Al(100nm).
애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2(1000Å) ITO 유리 기판을 25 mm x 25 mm x 0.7 mm크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 b로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑율:3%)를 진공 증착하여 30nm두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3화합물을 30nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 Liq 1 nm(전자주입층)과 Al 100 nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 5라고 한다.
Figure pat00193
Figure pat00194

실시예21~25: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교예 4 중에서, 형광 녹색 호스트 물질인 화학식 a 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 52, 131, 164, 211, 245 로 표시되는 화합물을 형광 녹색 호스트로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 4와 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30 nm)/[화합물 52, 131, 164, 211, 245 + 화합물c(3%)](30 nm)/Alq3(30nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 21 내지 25 이라고 한다.
평가예9: 비교샘플 4, 5 및 샘플 21~25의 발광 특성 평가
비교샘플 4, 5 및 샘플 21~25 에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제10표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 513~515nm 범위에서 녹색 발광피크값을 보여주었다.
[제10표군(群)]
Figure pat00195
상기 [제10표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 21 ~25 은 비교샘플 4, 5 에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예10: 비교샘플 4, 5, 및 샘플 21 ~ 25의 수명 특성 평가
비교샘플 4, 5 및 샘플 21 ~ 25 에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 3000 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제11표군(群)]에 나타내었다.
[제11표군(群)]
Figure pat00196
상기 [제11표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 21 ~25 는 비교샘플 4, 5 에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.
실시예26~30: 유기전계발광소자의 제조
상기 비교예 4 중에서, 형광 녹색 도판트 물질인 화학식 c 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 1043, 1049, 1053, 1057, 1059로 표시되는 화합물들을 형광 녹색 도판트로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 4와 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80nm)/α-NPD(30 nm)/[화합물 a + 화합물 1043, 1049, 1053, 1057, 1059 (3%)](30 nm)/Alq3(30nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)의 구조를 갖는 유기전계발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 26 내지 30 이라고 한다.
평가예11: 비교샘플 4 및 샘플 2C6~C30의 발광 특성 평가
비교샘플 4 및 샘플 26~30 에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제12표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 513~515nm 범위에서 녹색 발광피크값을 보여주었다.
[제12표군(群)]
Figure pat00197
상기 [제12표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 26 ~30 은 비교샘플 4 에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.
평가예12: 비교샘플 4 및 샘플 26 ~ 30의 수명 특성 평가
비교샘플 4 및 샘플 26 ~ 30 에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 3000 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제13표군(群)]에 나타내었다.
[제13표군(群)]
Figure pat00198
상기 [제13표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 26 ~30 은 비교샘플 4 에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기화합물:
    [ 화학식1 ]
    Figure pat00199

    상기 식에서,
    A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
    A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 질소원자, 산소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
    L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 또는 질소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기; 또는 C1~C50의 알킬레닐기이며;
    E는 단일결합; 또는 질소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
    B는 부존재; 또는 질소원자, 산소원자, 치환 또는 비치환된 방향족환, 및 치환 또는 비치환된 방향족헤테로환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 탄소수 4~60의 방향족 탄화수소기이며;
    n은 0 ~ 3의 정수이며;
    상기에서 방향족헤테로환은 B, F, N, O, S, P(=O), Si 및 P 중에서 선택되는 하나 이상의 원자를 포함하며;
    상기에서 A9, A10, A11 또는 A12와 B는 서로 연결되어 C6~C30의 방향족 탄화수소기를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기화합물
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 중수소, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, 피리딜, -N(Ar1)(Ar2), 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 또는 (페닐기 또는 바이페닐기로 치환 또는 비치환된) 카바졸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
    C1~C10의 알킬, 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 펜안트리딘, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
    상기 L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 페닐렌, 바이페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 카바졸, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 또는 (페닐, 안트라세닐, 나프탈레닐, 9,9-디메칠-플루오레닐, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
    상기 E는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, Si(CH)3,CF3,및 C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
    페닐, 바이페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 (페닐, 안트라센, 나프탈렌, 9,9-디메칠-플루오렌, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
    상기 B는 부존재; 또는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, 나프틸, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 및 (페닐기 또는 바이페닐기로 치환 또는 비치환된) 카바졸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 치환 또는 비치환된
    페닐, 피리딜, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
    상기Ar1 또는 Ar2는, 각각 독립적으로, CF3,CN,OCH3,C1~C10의 알킬 및 페닐기로 치환 또는 비치환된
    페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 플루오렌, 디벤조퓨란, 또는 디벤조티오펜기인 것을 특징으로 하는 유기화합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    L1, L2, L3 및 L4는, 각각 독립적으로, 하기 화학구조식으로부터 선택되며
    Figure pat00200

    B 및 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는, 각각 독립적으로, 하기 화학구조식으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기화합물:
    Figure pat00201


    상기 화학 구조식에 있어서,
    X는, 각각 독립적으로, CH, CD, CF, CCN, COCH3,CCH3,CCH(CH3)2,CC(CH3)3,C(CH2)nCH3,CCF3,N,
    Figure pat00202
    , 또는
    Figure pat00203
    이며;
    F는 CH2,C(CH3)2,C(CH2CH3)2,C(CF3)2,O,또는 S이며;
    G는 CH2,C(CH3)2,C=O,O,S,SO2,Se 또는
    Figure pat00204
    이다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 유기화합물은 하기 화학식 2 내지 41 중에서 선택되는 유기화합물:
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    상기 화학식 2 내지 41에 있어서,
    X는 CH, CD, CF, CCN, COCH3,CCH3,CCH(CH3)2,CC(CH3)3,C(CH2)nCH3,CCF3,N,, 또는 이며;
    Y 및 Z는, 각각 독립적으로, 부존재, 탄소원자, 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며, Y 및 Z 중 적어도 하나는 부존재이며;
    R1, R2, R3 및 R4는, 각각 독립적으로, 부존재 또는 C1~C10의 알킬기이며, Y가 부존재인 경우 R1 및 R2는 부존재이며, Z가 부존재인 경우 R3 및 R4는 부존재이며;
    m 및 n은 각각 독립적으로 0~3의 정수이며;
    o 및 p는 각각 독립적으로 1~3의 정수이며;
    K는, 각각 독립적으로, 부존재 또는 탄소원자이며;
    A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8은, 각각 독립적으로, 탄소원자 또는 질소원자이며;
    A9, A10, A11 및 A12는, 각각 독립적으로, 부존재; 또는 중수소, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, 피리딜, -N(Ar1)(Ar2), 디벤조퓨라닐, 또는 디벤조티오페닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
    C1~C10의 알킬, 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 펜안트리딘, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
    상기 L1, L2, L3 및 L4는 각각 독립적으로, 단일결합; 페닐렌, 바이페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 카바졸, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 또는 (페닐, 안트라세닐, 나프탈레닐, 9,9-디메칠-플루오레닐, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
    상기 E는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, Si(CH)3,CF3,및 C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된
    페닐, 바이페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 (페닐, 안트라센, 나프탈렌, 9,9-디메칠-플루오렌, 및 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이 서로 연결되어 이루어지는) 탄소수 10~60의 탄화수소기이며;
    상기 B는 부존재; 또는 중수소, C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬, 페닐, C1~C10의 알킬기로 치환된 페닐, 나프틸, Si(CH)3,CF3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알콕시, 디벤조퓨란, 및 디벤조티오펜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 치환 또는 비치환된
    페닐, 피리딜, 피리미딘, 트리아진, 나프탈렌, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 카바졸, 플루오렌, 페난트렌, 안트라센, 벤조안트라센, 트리페닐렌, 테트라페닐렌, 테트라페닐실란, 트리페닐포스핀옥사이드, 테트라페닐메탄, 또는 -N(Ar1)(Ar2)이며;
    Ar1 또는 Ar2는, 각각 독립적으로, CF3,CN,OCH3,C1~C10의 치환 또는 비치환된 알킬 및 페닐기로 치환 또는 비치환된
    페닐, 바이페닐, 나프틸, 피리딘, 플루오렌, 디벤조퓨란, 또는 디벤조티오펜기 인 것을 특징으로 하는 유기화합물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기화합물은 화합물 1 내지 화합물 1614로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물:

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  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기화합물은 유기전계발광소자용 재료 중 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질 중에서 선택되는 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기화합물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 발광층 물질은 인광 녹색 호스트 물질, 인광 녹색 도판트 물질, 인광 청색 호스트 물질, 형광 청색 도판트 물질, 형광 청색 호스트 물질, 형광 녹색 도판트 물질, 또는 형광 녹색 호스트 물질인 것을 특징으로 하는 유기화합물.
  8. 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전계발광소자에 있어서,
    상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 청구항 1의 유기화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 청구항 1의 유기화합물이 발광층 물질, 정공주입층 물질, 정공수송층 물질, 전자주입층 물질, 전자수송층 물질, 전자차단층 물질, 및 정공차단층 물질 중 하나 이상으로 함유되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광층 물질은 인광 녹색 호스트 물질, 인광 녹색 도판트 물질, 인광 청색 호스트 물질, 형광 청색 도판트 물질, 형광 청색 호스트 물질, 형광 녹색 도판트 물질, 및 형광 녹색 호스트 물질 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기전계발광소자가
    양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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